Енергію вітру в енергію життя!

Використовувати силу вітру в своїх інтересах людство навчилося давно. Якщо на зорі прогресу люди не мали уявлення про масове переміщення повітря по земній поверхні, то використовувати силу вітру в якості тяглової сили навчилися відразу ж з появою перших кораблів. Логічним продовженням справи використання вітру на благо людини стали вітряні млини.

Наступний виток зацікавленість у контролі над повітряними масами і пристосуванні їх до служіння людині стався на стику XIX і XX століть. Тоді з’явився інструмент, який перетворює силу вітру в енергію, тобто вітряна електростанція. Як і у всі часи, приводом до її створення стало прагнення економити. В даному випадку традиційні паливні ресурси, які, залишаючись популярними, постійно зростали в ціні.

З розквітом промисловості вітряні млини постійно модифікувалися і до XXI століття придбали той впізнаваний вигляд, який безпомилково відрізнить від інших агрегатів навіть дитина.

Але дізнатися що-небудь за зовнішнім виглядом – це одне, а зрозуміти, як це працює, – зовсім інше. Заповнимо цей пропуск.

Принцип дії вітряної електростанції

Зміст

  • 1 Принцип дії вітряної електростанції
  • 2 Конструкція вітрових електростанцій
  • 3 Проблеми, пов’язані з роботою вітрових електростанцій
  • 4 Вигоди і недоліки вітрових електростанцій
  • 5 Виробники вітряних електростанцій
  • 6 Географія застосування вітрових електростанцій

Вітряна електростанція, або інвертор, має принцип дії, ідентичний з іншими вітровими установками: сила вітру обертаєЕнергію вітру в енергію життя! лопаті вітряного колеса, яке передає крутний момент на вал генератора за допомогою системи передач. В залежності від конструкції енергія вітру передається також на електрогенератор або водяний насос.

Знайомий з основами фізики людина без зусиль зміркує, що кількість виробленої енергії прямо пропорційно величині діаметра вітрового колеса і розміром його лопатей. Чим більше вітру одночасно буде впливати на лопать, тим сильніше відбувається віддача у вигляді електроенергії.

Одними розмірами вирішення питання отримання максимальної віддачі не обмежується. Повітряні потоки на різній висоті ведуть себе неоднаково. Поблизу землі їх сила знижується, і швидкість сповільнюється із-за ландшафту, гальмуючого переміщення вітру. Чим вище знаходиться вітряне колесо, тим потужніший потік повітря, що потрапляє на нього.

Конструкція вітрових електростанцій

Помилково було б вважати, що зовні інвертор виглядає виключно як вітряк на менш великому підставі. В даний час розрізняють три основних типи конструкції ВЕС:

  • пропелерні. Обертовий вал в даному випадку розташований горизонтально відносно напрямку вітру. Лопата-стабілізатор із зворотного боку вітрового колеса всієї конструкції дозволяє переміщати його по напрямку вітру. Найекономічніший з усіх різновидів ВЕС. Швидкість обертання таких агрегатів обернено пропорційна кількості лопатей, тому оптимальне їх кількість – три штуки. Мають високий ККД (0,48) енергії вітру;
  • барабанні;
  • карусельні.
  • В обох випадках вал, що обертає лопаті, розташований вертикально. Даний тип інверторів монтується в місцях, де напрям вітру не має великого значення (наприклад, в горах).

    У таких електростанцій обертаючий момент істотно вище пропелерних. ККД коливається в діапазоні від 0,10 до 0,15.

    Масове застосування інверторів в даний час є панацеєю відразу від декількох сучасних хвороб цивілізації (про них трохи нижче). У той же час робота вітряних електростанцій залежить від безлічі факторів, на які людина вплинути не в змозі.

    Проблеми, пов’язані з роботою вітрових електростанцій

    Енергію вітру в енергію життя!Головна проблема – нерегулярність роботи постачальника енергії, тобто самого вітру. Вітряні електростанції безпосередньо залежать від цього фактора, і робота вузлів, які отримують електроенергію подібним способом, не може бути безперервною. Становище ускладнюється ще й тим, що сила вітру може служити як на користь, так і шкоду – наростання сили вітру здатне вивести інвертори з ладу.

    Висновок можна зробити тільки один: за досягнення колосального економічного ефекту від використання повітряних потоків людство платить залежністю від їхніх капризів, важкопрогнозованих і зовсім непередбачуваних по часу. Напрошується питання про доцільність їх використання і монтажу взагалі. Навіщо людям такий недобросовісний і непунктуальний помічник, до того ж ще й дикий? Відповідь укладено в історії цивілізації, яка вже давно прорахувала все.

    Вигоди та недоліки вітрових електростанцій

    Переваги ВЕС

    • Простота конструкції.
      Нескладний за будовою агрегат здатний експлуатуватися людьми без спеціальної освіти. Принцип дії зрозумілий всім освоїли курс фізики на рівні школи. Питань по роботі не виникне.
    • Відновлюваність (невичерпність) джерела енергії.
      Отримання електроенергії за допомогою використання біо – або синтетичного палива залежить від наявності цього самого палива. Найменші перебої з поставками роблять всі ТЕЦ марними. Вітер же повсюдно і постійно нагадує про свою присутність. Він зникне тільки разом з повітрям.
    • Економічність.
      Отримання електроенергії подібним способом є наочним посібником мрії кожного бізнесмена – отримання максимального прибутку з мінімальними вкладеннями. Потужність однієї ВЕС коливається в діапазоні від 10 до 1000 Вт і ці параметри залежать тільки від ділового чуття її власника.
    • Безальтернативність в особливих випадках.
      Районів, не освоєних людиною на планеті практично не залишилося, чого не можна сказати про постачання цих місць всім необхідним (в першу чергу – енергією). Важкопрохідні гірські ділянки, тайга, Заполяр’я чи пустеля – всюди доставка електроенергії звичайними способами розтягнеться на місяці, якщо не роки. Наявність вітряних електростанцій вирішує цю проблему раз і назавжди.
    • Екологічність.
      Будь-яке виробництво, засноване на переробці палива в енергію, викидає в атмосферу величезні обсяги шкідливих здоров’ю домішок. Бичем нашої планети впродовж багатьох років є виникнення парникових зон, знищують все живе. Інвертори ж не погіршують екологію і сприяють підтримці клімату і здоров’я людини.
    • Доступність.
      Вітер дме скрізь. Він може мати різні величини значення щодо рівня моря або інших параметрів. Але одне залишається незмінним — він є.
    • Компактність.
      Інвертори мають невелику вагу. Їх легко транспортувати і монтувати як далеко від цивілізації, так і буквально серед урбаністичних центрів найбільших мегаполісів, де йде запекла боротьба за кожен вільний квадратний метр площі.
    • Незалежність зовнішня і внутрішня.
      Як би смішно не звучало на перший погляд, наявність розвиненої мережі вітряних електростанцій служить зниженню залежності невеликих держав від монополістів нафтогазового ринку. Якщо спроектувати ситуацію на менший масштаб, то при експлуатації ВЕС для власних побутових потреб господар такої вітроустановки менш схильний до зміни свого бюджету через зростання цін на паливо.

    Недоліки ВЕС

    Недоліки вітрових електростанцій носять більше суб’єктивний, а не об’єктивний характер, тим не менше їх потрібно враховувати уЕнергію вітру в енергію життя! кожному конкретному випадку монтажу установок.

    • Залежність від вітру.
      Вітер іноді може бути відсутнім, або його сила буде недостатня. Це призведе до повної зупинки подачі електрики та до пов’язаних з цим проблем.
    • Стартова вартість.
      Устаткування ВЕС коштує грошей, і одномоментна перебудова господарства під отримання електрики з повітря затратна. Крім самих станцій, потрібні накопичувачі енергії – акумулятори, які мають обмежений строк експлуатації.
    • Шум поблизу житлових об’єктів.
      Шум присутній поблизу будинків, але він створює дискомфорт тільки в разі одночасної роботи великої кількості ВЕС. В основному шумлять потужні електростанції.
    • Зміна природного ландшафту.
      З точки зору естетики, звичайно, велика кількість щогл з обертовими лопатями не додає краси навколишньої природи. Питання в тому, що зовні спотворює природу сильніше.
    • Радіо – і телепомехи.
      Випадки перешкод роботі теле – та радіоприймачів зафіксовані, їх статистика постійно вивчається.
    • Великі площі.
      Якщо установка компактних ВЕС вигідна в місті, повністю замінити біопаливо в сільській місцевості можливе лише у випадку масового використання інверторів. Для цього необхідна їх встановлення у великих кількостях, що призводить до використання великих площ.

    Як видно з наданої інформації, суттєвих переваг вітрові електростанції мають набагато більше, ніж недоліків. Зваживши все, зробивши всі необхідні розрахунки і переконавшись у необхідності використання ВЕС, задаєшся питанням, де ж взяти ці самі вітроустановки.

    Виробники вітряних електростанцій

    Енергію вітру в енергію життя!Основні гравці на цьому ринку з Європи. Це Німеччина (Repower, Siemens, Nordex, Enercon – ця компанія займає друге місце в світі), Данія (Vestas – світовий лідер ринку), Іспанія (Ecotechnia, Gamesa).

    У число світових лідерів також входять США (GeneralElectric) Японія (Mitsubishi), Індія (Suzlon).

    Всі ці компанії виробляють обладнання, що має потужність від 0,5 до 6 000 кВт.

    У Росії одними з найбільших приватних виробників ВЕС є ТОВ «Вітро Світ», ТОВ «Сапсан-Енергія», «ЛМВ Вітроенергетика», ТОВ «СКБ Іскра», ТОВ «ЭнерджиВинд» та ін. Також їх виробництво ведеться на промислових потужностях підприємств ВПК.

    Енергію вітру в енергію життя!Ви хочете знати як видобувають сланцевий газ?

    Якщо ви любите найсучасніші рішення в інтер’єрі, в тому числі і в освітленні, то ця стаття вам сподобається.

    Вам необхідно повністю осмислити проблему екології на нашій планеті? Корисний матеріал по http://greenologia.ru/eko-problemy/globalnye.html посиланням.

    Географія застосування вітрових електростанцій

    Як і серед виробників, лідер з будівництва ВЕС – Німеччина. Європа взагалі переживає бум будівництва вітроустановок, їх числоЕнергію вітру в енергію життя! зростає в скандинавських країнах і Греції.

    В Азії найбільший практичний інтерес випробовується з боку Китаю. Програма будівництва передбачає обов’язковий монтаж таких установок при зведенні нових будівель.

    Північна і Південна Америка повсюдно використовує енергію вітру на протягом десятиліть і у сфері фермерського господарства активно витісняє традиційні види отримання електрики. У США зосереджена п’ята частина всієї енергії світу, одержуваної з вітру.

    В останні роки Росія активно включилася в процес спорудження ВЕС, і на сьогоднішній момент можна говорити про запуск таких вартих уваги об’єктів, як:

    • Тюлкильды (Башкортостан).
    • Калмицька ВЕС (Калмикія).
    • Зеленоградській ВЕУ (Калінінградська область).
    • Крим. На Кримському півострові знаходяться 5 (3 з них – найбільші в країні) ВЕС.
    • Гідні згадки ВЕС, встановлені в Мурманську і Республіці Саха.

    Висновки, отримані на основі обробки даних, що дозволяють прогнозувати активний ріст використання ВЕС в нашій країні.

    Тенденція останніх років щодо нарощування потужностей ВЕС незаперечно наводить на такі висновки: енергія вітру буде затребувана в ще більшому обсязі, і до цього треба бути готовим заздалегідь.

    Саме тому країни світу витрачають все більше бюджетних коштів. Вкладення грошей у цю галузь – гарантія того, що в світі не зупиниться виробництво, коли вичерпуються природні ресурси. При використанні ВЕУ відсутнє забруднення біосфери продуктами розпаду, що дуже важливо.

    До цього треба бути готовим зараз. Що й зрозуміло людство.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: