Ветроэнергетика Ветроэлектростанции Как подобрать ветрогенератор
logo 
лента новостей сайта bio-energy.com.ua moyvopros сайта bio-energy.com.ua twitter сайта bio-energy.com.ua vk сайта bio-energy.com.ua почта bio-energy.com.ua



МЕНЮ

НОВОСТИ



мискантус древесная гранула твердотопливные котлы дрова битопливо биомасса пелет биотопливо древесина пеллеы волновая электростанция уголь holzpellets волновой генератор пеллетный котел котельные производители пеллетные котлы торф древесный гидроэнергетика ветроэнергетика куплю брикеты производители пеллет вэс зеленые здания брикет продам брикеты биоэнергетическая топливная ассоциация солома производство биогаза топливные брикеты биогазовая установка станция твердое топливо пеллеты рапс древесноугольный ветряные турбины биодизель ветротурбина ветряки твердое биотопливо производители биотоплива pellets ветропарк мини древесный уголь брикеты энергия ветра гэс энергоэффективность гидроэлектростанция модульные котельные гранулы щепа пеллет биоэтанол pini kay куплю пеллеты продам пеллеты микро топливные desertec панелей топливный брикет holzbriketts ruf солнечная энергетика солнечные элементы биогаз фотоэлектрические ячейки миниатюрные runde holzbriketts продам лес производители брикет твердотопливный котел ветроэлектростанция солнечные батареи на нанокристаллах гранула топливные гранулы производство пеллет smart grid биогазовая установка power flowers древесноугольные солнечные панели global wind energy statistics производство биотоплива солнечная электростанция топливная гранула дизель-солнечная электростанция древесные зеленый тариф ветрогенераторы ветрогенератор котлы котел солнечные электростанции свитчграс



Как подобрать ветрогенератор

Классификация ветряных генераторов  достаточно сложна, но для удобства принято различать виды ветряков по трем параметрам:

 

- ось обращения (может быть горизонтальной или вертикальной),

- виды силы (различают подъемную силу и силу, которая расположена в направлении скорости ветра), а также

- быстроходность (существуют быстроходныеветрогенераторы и тихоходные).

 

Изначальная цель у ветряных генераторов  -  создавать конкуренцию иным источникам энергии. Реализовать ее представится возможным, когда стоимость ветряных установок будет конкурентной. Ветрогенераторы должны выдерживать любую нагрузку и при этом генерировать энергию с наименьшими материальными тратами.

 

Перед тем как выбирать модель ветрогенератора, следует определиться какое количество энергии вам необходимо, кроме того, надо рассчитать скорость ветра на высоте ротора. Это необходимо сделать для того, чтобы полностью быть уверенным в максимальной результативности работы вашего ветряного генератора. Выбирая место для расположения ветрогенератора, в первую очередь необходимо измерять скорость ветра на участке не менее одного года. После этого, полученные результаты сопоставить с архивными данными метеостанции, которые зафиксированы в интересующем вас районе в пределах нескольких лет.

 

Важно запомнить, что пока вы не выбрали место расположения ветрогенератора и не определи скорость ветра, приобретать ветряной генератор не имеет ни какого смысла.

Факторы, влияющие на выбор месторасположения ветрогенератора и его модели:

1. Рельеф земли
2. Сезонные факторы
3. Плотность воздуха
4. Высота ветровых потоков
5. Материалы ветряка
6. Скорость ветра
7. Сдвиг ветра
8. Шум
9. Визуальное воздействие
10. Наличие близлежащих строений и соорущений
11. Ремонт и обслуживание
12. Сетевая инфраструктура
13. Экономика

 

На ветровые ресурсы влияет рельеф земли и наличие препятствий, расположенных на высоте до 100 м.Энергия ветра также подчинена сезонным изменениям погоды: более эффективная работа ВЭУ зимой и менее — в летние жаркие месяцы.Количество энергии, произведенной за счет ветра, зависит от плотности воздуха, от площади, охваченной лопастями ветротурбины при вращении, а также от куба скорости ветра.

 

При нормальном атмосферном давлении и при температуре 15ºС плотность воздуха составляет 1,225 кг/м3.Однако с увеличением влажности плотность воздуха слегка уменьшается. Из-за того, что зимой воздух более плотный, ветрогенератор будет вырабатывать зимой больше энергии, чем летом, при одинаковой скорости ветра.

 

Очень важным фактором, влияющим на производительность ВЭУ, является ее месторасположение.Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому большинство ВЭУ имеют высокие башни. Чем выше турбина относительно вершин соседних препятствий, тем меньше они заслоняют ветер. Однако, в некоторых случаях влияние препятствий может ощущаться на расстоянии от земли, в пять раз превышающем их высоту.Если препятствие выше всего лишь на половину высоты ВЭУ, то определить его влияние трудно из-за сложной геометрии взаимодействия с ветром.

 

Занимаясь выбором места расположения ветрогенератора, следует принять во внимание, что горные хребты или холмы на открытой местности представляют собой идеальное место для сооружения ветрогенератора. Результативно будет работать и ветрогенератор, расположенный на участке большой площади, который полностью доступен для превалирующего направления ветра. Заметим, что на холмистых участках ветер дует с большей скоростью, чем на равнинах.

 

Выбирая место расположения ветряка нельзя забывать и о том, что ветер может изменить свое направление, перед тем как дойдет до холма. Кроме этого, после того как воздушные массы пройдут через лопасти ротора ветрового генератора, поток воздуха становится хаотическим. Подходя к выбору места расположения ветряка, следует принять во внимание, что турбулентные потоки, существенно увеличиваются, если возвышенность сильно крутая. Это в свою очередь может привести к тому, что большая скорость ветра не даст возможности получить ожидаемый результат.

 

Еще один фактор, оказывающий непосредственное влияние на результативность работы ветряка - дистанция между ветряным генератором и преградой, которые оказывают влияние на, так называемый, эффект покрытия. Эффект покрытия становится тем меньше, чем дальше находится ветряной генератор от преграды. Например, в местах с очень маленькой степенью неровности влияние, которое оказывает преграда, может быть ощутимо на дистанции приблизительно равной двадцати километрам. В том случае, если при выборе места расположения дистанция между ветровым генератором и преградой менее пятикратной высоты самой преграды, то влияние, которое может оказывать преграда, нельзя предугадать.

Существуют ограничения по пределу прочности некоторых материалов, используемых в конструкции башни, поэтому высота большинства башен ограничена приблизительно до 30 м.

На ветростанциях ВЭУ устанавливаются на расстоянии, равном от 5 до 15 диаметров ротора. Это необходимо для того, чтобы избежать взаимного влияния турбулентности, возникающей на лопастях соседних ВЭУ.

 

Скорость ветра является наиболее важным фактором, влияющим на количество энергии, которое ВЭУ может преобразовать в электроэнергию. Большая скорость ветра увеличивает объем проходящих воздушных масс. Поэтому с увеличением скорости ветра возрастает и количество электроэнергии, выработанной ВЭУ. Энергия ветра изменяется пропорционально кубу скорости ветра.Таким образом, например, если скорость ветра удваивается, кинетическая энергия, полученная ротором, увеличивается в 8 раз.

Природные ветровые условия постоянно изменяются, меняется также и скорость ветра. Конструкция ВЭУ рассчитана для работы при скорости ветра в диапазоне 3 — 30 м/сек.Более высокая скорость ветра может разрушить ВЭУ, поэтому большие ВЭУ оснащены тормозами.

 

В промышленности также существует такое понятие как сдвиг ветра. Оно описывает процесс уменьшения скорости вихревых потоков по мере их приближения к поверхности земли.

Сдвиг ветра также необходимо учитывать во время проектирования ВЭУ. Так, если ветротурбина имеет большой диаметр ротора, но высота ее башни незначительна, то в результате ветер, воздействующий на конец лопасти, находящейся в верхней позиции, будет иметь максимальную скорость, а ветровой поток, воздействующий на конец лопасти, находящейся внизу, будет минимальным, что может привести к разрушению ВЭУ.

Законы, принятые в Англии и некоторых странах Европы, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м.
Визуальное воздействие ветрогенераторов — субъективный фактор. Для улучшения эстетического вида ветряных установок во многих крупных фирмах работают профессиональные дизайнеры.Ландшафтные архитекторы привлекаются для визуального обоснования новых проектов.
Турбины занимают только 1% от всей территории ветряной фермы.На 99% площади фермы возможно заниматься сельским хозяйством или другой деятельностью, что и происходит в таких густонаселённых странах, как Дания, Нидерланды, Германия. Фундамент ветроустановки, занимающий место около 10 м в диаметре, обычно полностью находится под землёй, позволяя расширить сельскохозяйственное использование земли практически до самого основания башни.

Крупные ветроустановки испытывают значительные проблемы с ремонтом, поскольку замена крупной детали (лопасти, ротора и т. п.) на высоте более 100 м является сложным и дорогостоящим мероприятием.
Небольшие единичные ветроустановки могут иметь проблемы с сетевой инфраструктурой, поскольку стоимость линии электропередач и распределительного устройства для подключения к энергосистеме могут оказаться слишком большими.

 

Ветроэнергетика является нерегулируемым источником энергии.Выработка ветроэлектростанции зависит от силы ветра — фактора, отличающегося большим непостоянством. Соответственно, выдача электроэнергии с ветрогенератора в энергосистему отличается большой неравномерностью как в суточном, так и в недельном, месячном, годовом и многолетнем разрезе.

Учитывая, что энергосистема сама имеет неоднородности энергонагрузки (пики и провалы энергопотребления), регулировать которые ветроэнергетика, естественно, не может, введение значительной доли ветроэнергетики в энергосистему способствует её дестабилизации.

Понятно, что ветроэнергетика требует резерва мощности в энергосистеме, а также механизмов сглаживания неоднородности их выработки.Данная особенность ветроэнергетики существенно удорожает получаемую от них электроэнергию. Энергосистемы с большой неохотой подключают ветрогенераторы к энергосетям, что привело к появлению законодательных актов, обязующих их это делать.

Основным типом ветрогенератора в настоящее время является двигатель крыльчатой конструкции, в котором вращающий момент создается за счет аэродинамических сил, возникающих на лопастях рабочего ветроколеса. В большинстве стран выпускают и устанавливают только крыльчатыеветрогенераторы. Они отличаются большими коэффициентами использования энергии ветра и значительно большей быстроходностью. Максимальное значение этого параметра для быстроходных колес достигает 0,45 - 0,48.

 

Основными техническими характеристиками любой ветровой установки являются три критические скорости ветра, которые определяют ее рабочий режим: Vmin - минимальная или пусковая скорость - это скорость ветра при которой происходит пуск ветроколеса; Vн - рабочая скорость, т.е. скорость ветра, при которой ВЭУ вырабатывает номинальную мощность; Vmax - буревая скорость, т.е. скорость ветра, при превышении которой выработка электроэнергии невозможна, так как ВЭУ должна быть остановлена во избежание механических повреждений.

Для наиболее распространенных в настоящее время ветродвигателей крыльчатой конструкции с горизонтальной осью вращения Vmin = 2,0 - 4,0 м/с.

Соответственно, на сегодняшний день, проект электроснабжения автономного объекта от ВЭУ технически возможен при выполнении условия: Vcp.год. > 2,0 м/с. В таблице выше приведена шкаласилы ветра по Бофорту (условная шкала для визуальной оценки силы ветра в баллах по его действию на наземные предметы и по волнению на море) у земной поверхности (на высоте 10-ти метров над открытой ровной поверхностью).  Серым цветом в таблице выделен диапазон нормальной работы большинства стандартных ветрогенераторов.

 

 
Добавить

РЕКЛАМА

КОММЕНТАРИИ



yellowtruth

Сайт разработан respektr.com.ua Использование материалов сайта bio-energy.com.ua разрешено только при наличии активной ссылки на источник