Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Атомная физика
Нетрадиционная виды получения электрической энергии Ветродвигатели Гелиоэнергетика Альтернативная гидроэнергетика Геотермальная энергетика Космическая энергетика Водородная энергетика Биотопливная энергетика

Ветродвигатели с вертикальной осью вращения ветрового колеса.

А). карусельные– нерабочие лопасти прикрываются ширмой или располагаются ребром против ветра

 

 

3. Барабанные ветродвигатели.

Ось вращения горизонтальна и перпендикулярна направлению ветра.

 

  Рис. 6. Барабанный ветродвигатель

Основные недостатки ветродвигателей:

- Высокая капиталоемкость возведения

- ВЭС большой мощности занимают большие площади

- Неравномерный характер выработки электроэнергии

- В процессе работы производит аэродинамические шумы

Рис. 7. Функциональная схема ветрогенератора

  1. Фундамент
  2. Силовой шкаф, включающий силовые контакторы и цепи управления
  3. Башня
  4. Лестница
  5. Поворотный механизм
  6. Гондола
  7. Электрический генератор
  8. Система слежения за направлением и скоростью ветра (анемометр)
  9. Тормозная система
  10. Трансмиссия
  11. Лопасти
  12. Система изменения угла атаки лопасти
  13. Колпак ротора

Рис. 8. Строение ветроэнергетической установки

Малая и микро-ветряная энергетика

К малой ветроэнергетике относятся установки мощностью менее 100 кВт. Установки мощностью менее 1 кВт относятся к микро-ветряной энергетике. Они применяются на яхтах, с/х фермах для водоснабжения и т. д.

Рис. 9. Внешний вид генератора тип "LoopWing"

"LoopWing" генератор для «ловли ветра». Ветротурбина разработана для домашнего использования. За счет уникального проекта крыла, она работает при исключительно низких скоростях ветра (1,6 м/с) и имеет низкий уровень вибрации.

Типы ветроэлектродвигателей нового поколения

1). Небесная змея

Состоит из нескольких небольших роторов, насаженных на один гибкий стержень. Каждый ротор ловит не только свой поток свежего ветра, но и ветер от соседних с ним роторов. Одна установка из десяти роторов может дать

100-400 Вт энергии.

Doug Selsam, США, Калифорния.

Рис. 10. Внешний вид установки тип «Небесная змея»

 

2). Магнитный ветродвигатель

Магнитный ветродвигатель был изобретен Эдом Мазуром (Ed Mazur) в 1981 году. Его преимущество заключается в том, что он снижает эксплуатационные расходы и увеличивает срок службы генератора. Кроме того, он способен генерировать один гигаватт мощности. Его конструкция разработана таким образом, что лопасти турбины подвешены на воздушной подушке и энергия направлена на линейные генераторы с минимальными потерями. На сегодняшний день, действующий магнитный ветродвигатель находится в Китае.

Рис. 11. Внешний вид магнитного ветродвигателя


 

 

3). Ветряное дерево

Разработка голландских инженеров. Призвана заменить традиционные мельницы. Предполагается размещать до 8 турбин на одном основании.

Рис. 12. 4-х турбинное «ветряное дерево»


 

4). Спиралевидная ветротурбина

Разработка немецких инженеров. Предназначена для массового потребительского использования. Имеет хорошую эргономику, способна работать при низких скоростях ветра.

Мощность 2,5-5 кВт

Срок эксплуатации 30 лет.

Рис. 13. Спиралевидная ветротурбина


 

Ветровой энергетический потенциал Земли в 1989 году был оценен в 300 млрд. кВт * ч в год. Но для технического освоения из этого количества пригодно только 1,5%. Главное препятствие для него – рассеянность и непостоянство ветровой энергии. Непостоянство ветра требует сооружения аккумуляторов энергии, что значительно удорожает себестоимость электроэнергии. Из-за рассеянности при сооружении равных по мощности солнечных и ветровых электростанций для последних требуется в пять раз больше площади (впрочем, эти земли можно одновременно использовать и для сельскохозяйственных нужд)
Принцип построения атомной энергетики