Si funksionon një turbinë me erë? Turbinat me erë - gjashtë herë më shumë energji Dizajni dhe karakteristikat e turbinave me erë

Për të përdorur energjinë e erës, do t'ju duhen këto detaje:

• fletët e erës - kapin rrjedhën e erës, duke transmetuar impulsin te gjeneratori i erës;
• gjeneratori dhe kontrolluesi i erës - ndihmojnë në shndërrimin e impulsit në rrymë të drejtpërdrejtë;
• bateria - ruan energjinë;
• inverter - ndihmon në konvertimin e rrymës direkte në rrymë alternative.

Era është një formë e energjisë diellore. Erërat shkaktohen nga ngrohja e pabarabartë e atmosferës nga dielli, struktura e parregullt e sipërfaqes së tokës dhe rrotullimi i saj. Trajektoret e rrjedhës së erës ndryshojnë nga peizazhi i tokës, trupat e ujit dhe bimësia. Njerëzit përdorin energjinë e erës ose të erës për shumë qëllime: lundrim, fluturim qift, madje edhe për të prodhuar energji elektrike. Termat "energjia e erës" dhe "energjia e erës" përshkruajnë procesin e përdorimit të erës për të gjeneruar energji mekanike ose energji elektrike. Turbinat me erë (gjeneratorët e erës) konvertojnë energjinë kinetike të erës në energji mekanike, e cila mund të përdoret për një sërë detyrash specifike, të tilla si bluarja e grurit ose pompimi i ujit.

Pra, si prodhojnë energji elektrike turbinat e erës? E thënë thjesht, një turbinë me erë punon përballë një tifoz. Në vend që të përdorin energjinë elektrike për të krijuar erë, si një tifoz, turbinat e erës përdorin erën për të krijuar energji elektrike. Era i kthen tehet, të cilat rrotullojnë një bosht të lidhur me një gjenerator që prodhon energji elektrike.

Kjo pamje e sipërme e një "centrali të erës" tregon se si një grup turbinash me erë mund të prodhojnë energji elektrike për rrjetet e konsumatorit. Nëpërmjet linjave të transmetimit dhe shpërndarjes, ai arrin në shtëpi, biznese, shkolla etj.

Llojet e turbinave me erë

Turbinat moderne ndahen në dy grupe kryesore: me bosht horizontal dhe me bosht vertikal, të ngjashëm me modelin "rrahës" Darrieus, i quajtur sipas shpikësit të tij francez. Turbinat me bosht horizontal zakonisht kanë dy ose tre fletë. Këto turbina me tre tehe funksionojnë "nga era", me fletët përballë erës.

Turbina 3,6 megavat GE Wind Energy është një nga më të mëdhatë e instaluara ndonjëherë:

Turbinat madhësi më të madhe më efektive. Dhe për sa i përket çmimit gjithashtu.

Madhësitë e turbinave me erë

Gama e madhësisë së turbinave në shkallë "shërbimi" shtrihet nga 100 kilovat në disa megavat. Turbinat e mëdha janë grupuar së bashku në "ferma me erë" që furnizime me shumicë energjisë elektrike në rrjetin elektrik.

Turbinat e vogla të vetme nën 100 kW përdoren për të fuqizuar shtëpitë, antenat e telekomunikacionit ose pompat e ujit. Turbinat e vogla ndonjëherë përdoren në lidhje me gjeneratorë me naftë, bateri dhe panele diellore. Këto sisteme quhen "sisteme hibride të erës" dhe përdoren në vende të largëta ku lidhja me rrjetin elektrik nuk është e mundur.

Brenda një turbine me erë

• Në lidhje me tehet (me bosht horizontal), më pëlqeu artikulli nga revista “Modelist-Constructor”, 1993, nr.8. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip Është shkruar qartë atje dhe parimi i funksionimit dhe si ta bëjmë atë.
• Në vend që të shikoni një shtyp të tillë, është më mirë të lexoni (mendimisht) librin e Fateev "Motorët e erës dhe turbinat e erës"
• Lidhur me turbinat me erë industriale dzen +1 [B] Tre tehe si një kompromis midis Nga njëra anë, dëshira për të siguruar forcën strukturore të fletëve dhe për të zvogëluar ngarkesat dinamike, për të ulur koston e turbinave me erë duke zvogëluar numrin e fletëve, për të siguruar niveli i lejuar Zhurmat dhe dridhjet aerodinamike, që rriten me rritjen e shpejtësisë së lëvizjes së skajeve të fletëve dhe, nga ana tjetër, dëshirën për të rritur efikasitetin e turbinës së erës, e cila rritet me rritjen e shpejtësisë së turbinës me erë dhe numrin e fletëve. [I] Libër mësuesi "Motorët e erës dhe turbinat e erës" Fateeva E.M.
• Një turbinë me 3 tehe ka një moment inercie konstante në lidhje me boshtin e orientimit, i pavarur nga pozicioni i fletëve, prandaj nuk ndodhin dridhje kur mulliri me erë është i orientuar. Ai me 2 tehe dridhet kur orientohet.
• RE: Pse 3 tehe / Vitaly71 Epo, para së gjithash, efikasiteti është më i larti për një teh të vetëm, por është i çekuilibruar dinamikisht. Dhe tingulli i tehut me dy tehe është i hapur, por ai me tre teh është ky i fundit me një koeficient të lartë, pasi rritja e tehut përtej 3...5 NUK NDRYSHON efikasitetin, por ul fort SHPEJTËSINË e rrotullimit, e cila nënkupton konsumin e materialit
• Në varësi të shpejtësisë së mullirit të erës, për KIEV-in maksimal, ekziston raporti optimal mbushja e një turbine me erë dhe varet pak nga numri i fletëve. Më të balancuarat janë 3, 6, 12, 18, ..., 3 është numri minimal.
• Por zhurma e tehut me dy tehe nuk më shqetësoi, edhe pse mprehja tehun e gabuar nga pavëmendja.
• a eshte kjo per nje gigavat??? Por era e zakonshme (e pa kapur) gjithashtu shkakton një gamë të gjerë dridhjesh të zërit (përfshirë INF), duke shtypur në mënyrë kaotike gjethet, degët e pemëve, dritaret dhe muret e ndërtesave. Dhe madje edhe në një fushë të hapur, era shtyp veshët e një personi. Stuhitë dhe tërmetet janë gjithashtu gjenerues të infratingujve. Insektet dhe disa bimë (barërat) mund të largohen nga rrymat e ajrit. Ndaloni të gjitha këto urgjentisht!!! :)))
• Po, këto janë marrëzi, thashetheme që janë mbështetur financiarisht në vitet '80 nga pronarët e termocentraleve.
• Problemi me mullinjtë e erës megavat është se zogjtë (sidomos në të ftohtë) rrinë rreth e qark dhe mut, nëse ka vrima brenda, ata përpiqen të ndërtojnë fole brenda;
• Unë vetë kam parë fole në mullinj me erë.
• Mirëdita, zotërinj. Interesante muhabetet e tua po kerkoj falje kam nje pyetje a ka montuar njeri turbine Gorlov (http://www.quietrevolution.com/) e kam ber por nuk rrotullohet as ne ere te forte nese e di kush cili është sekreti (ka një kthesë diku) nuk e di se ku)
• Duket sikur një person tjetër dëshiron të shkelë një grabujë. Ekziston një e vërtetë e thjeshtë, e konfirmuar teorikisht dhe praktikisht, më shumë se një herë - të gjitha vertikalet janë bërë për bukurinë, por jo për punë.
• Kjo e ashtuquajtura turbinë e fytit - një rotor i rregullt Darrieus, i përdredhur në një spirale për të reduktuar ngarkesat e papritura afatshkurtra. Por përveç zvogëlimit të ngarkesave, KIEV bie shumë dhe për këtë arsye, në mënyrë që të rrotullohet, duhet të bëni tehe shumë cilësore dhe të keni një erë të fortë. Epo, është mirë ta përdorni vetëm për bukuri ose për të promovuar disa investitorë për para.
• Kjo do të thotë, askush nuk e di se çfarë duhet për ta bërë atë të rrotullohet?
• Tehe me cilësi të lartë dhe erëra të forta.
• Profili i teheve duhet të jetë i saktë; Plus ka një erë të mirë dhe duhet të përshpejtohet në shpejtësinë e punës, vetë turbina nuk do të përshpejtohet as në erë të mirë. Kundër një mulli me erë me bosht horizontal, CIV i tij është pothuajse 3 herë më i vogël. Duket bukur, nuk ka asgjë për të thënë :)
• fletë ajrore e krahut? Dhe për përshpejtimin mund të përdorni një rotor Savonius.
• Nga llogaritjet dhe praktika është vërtetuar se profili i tehut (akordit) duhet të jetë afër idealit, rrafshi i përparmë që pasqyron rrjedhën e erës në këndin e sulmit ku krijohet presioni i tepërt mund të jetë i sheshtë, por rrafshi i pasmë i tehut, për të krijuar një ndryshim më të madh në presionin e ajrit pas tehut sesa përpara tij, ai duhet të jetë konveks, duke mos krijuar në mënyrë të barabartë masa të rralla ajrore. Ndoshta diçka nuk është në rregull?
• Në turbinat e mëdha (relativisht) fletët kontrollohen në mënyrë indirekte, nga jashtë. Të paktën në Krime, në fermat e erës, kontrolli bëhej nga një kompjuter personal, në varësi të ngarkesës, shpejtësisë, etj.

E pabesueshme! Por kjo do të ndodhë së shpejti. Burimet alternative të energjisë së gjeneratës së tretë do të revolucionarizojnë botën në tërësi. Fillimi tashmë është bërë. Turbinat me erë janë e ardhmja e energjisë elektrike e njerëzimit.

Hyrje

Pavarësisht se lloje alternative Teknologjitë energjetike si turbinat me erë, për shembull, ende marrin pak vëmendje, ato vazhdojnë të zhvillohen intensivisht. Ndoshta së shpejti të fuqishmit e botës kjo do të kuptohet se minierat e pamatur bëjnë më shumë dëm sesa mirë, dhe pamje natyrore punëtorët e energjisë do të hyjnë fort tek ne jetën e përditshme. Kjo shpresë lidhet ngushtë me faktin se pak kohë më parë u njoftua shfaqja e gjeneratorit të erës së gjeneratës së tretë.

Çfarë është gjeneratori i erës së gjeneratës së tretë

Tradicionalisht besohet se pajisjet e gjeneratës së parë që konvertuan energjinë e erës ishin velat e zakonshme të anijeve dhe krahët e mullirit. Pak më shumë se një shekull më parë, me zhvillimin e aviacionit, u shfaq një gjenerator i erës së gjeneratës së dytë - një mekanizëm funksionimi i të cilit bazohej në parimet e aerodinamikës së krahut.

Ishte një përparim në atë kohë! Edhe pse, nëse e marrim në tërësi, mullinjtë e erës së gjeneratës së dytë janë me fuqi të ulët, sepse për shkak të karakteristikat e projektimit nuk mund të punojë në erëra të forta. Prandaj, për të marrë më shumë energji elektrike ishte e nevojshme të rritet madhësia, gjë që kërkonte shtesë shpenzimet financiare për zhvillimin, prodhimin, instalimin dhe funksionimin. Natyrisht, nuk mund të qëndronte kështu për një kohë të gjatë.

Në fillim të viteve 2000, specialistët e zhvillimit njoftuan shfaqjen e një gjeneratori të gjeneratës së tretë të erës - një turbinë me erë.

Dizajni, parimi i funksionimit, instalimi dhe më e rëndësishmja, fuqia e pajisjes së re është thelbësisht e ndryshme nga paraardhësit e saj.

Pajisja

Thjeshtësia. Kjo është pikërisht fjala që mund të përdoret për të përshkruar dizajnin e një gjeneratori të turbinës me erë. Krahasuar me gjeneratorët e erës me tehe, një turbinë me erë ka një numër shumë më të vogël të njësive të punës dhe shumë më tepër elementë fiks, duke e bërë atë më rezistente ndaj ngarkesave të ndryshme statike dhe dinamike.

• Dizajni i turbinës me erë:
• Fairing, ka të brendshme dhe të jashtme;
• Fairing i montimit të turbogjeneratorit;
• gondolë;
• turbinë;
• gjenerator;

Nga njësi fiksimi dinamik. Gjeneratori i erës është i pajisur me njësi inversioni, akumulimi dhe kontrolli. Nuk ka sisteme për rregullimin e fletëve dhe orientimin sipas erës, tradicionale për një gjenerator të erës me tehe. Ky i fundit zëvendësohet nga një panair, i cili gjithashtu vepron si një hundë, kap erën dhe rrit fuqinë e saj. Nëse marrim parasysh se energjia e rrjedhës së erës është e barabartë me shpejtësinë e saj në kubin V3, atëherë për shkak të pranisë së grykës kjo formulë duket kështu: V3x4 = Ex64. Për më tepër, për shkak të dizajnit të tij cilindrik, panairja ka aftësinë të vetë-rregullohet në drejtimin e erës.

Avantazhet

Çdo produkt i ri ose shpikja duhet gjithmonë të dallohet dukshëm nga paraardhësit e saj, dhe domosdoshmërisht në anën më të mirë. E gjithë kjo mund të thuhet për gjeneratorin e ri të erës me një dizajn turbo. Një nga avantazhet kryesore të një turbine me erë është rezistenca e saj ndaj erërave të forta. Dizajni i tij është projektuar në atë mënyrë që të funksionojë në mënyrë efikase dhe të sigurt përtej kufijve kritikë për turbinat e erës me tehe konvencionale: nga 25 m/sek në 60 m/sek. Por ky nuk është avantazhi i vetëm që ka një turbinë me erë, ka disa prej tyre:

1. Mungesa e valëve infrasonike. Më në fund, shkencëtarët arritën të zgjidhin një nga çështje të rëndësishme që kanë turbinat me erë. Është pikërisht për shkak të ekzistencës së të tillëve efekt anësor APU (centrali i erës) është kritikuar nga kundërshtarët energji alternative, infratingulli ndikon negativisht në mjedisin jetësor. Por tani, falë mungesës së valëve infrasonike, gjeneratorët e erës të tipit turbina mund të instalohen edhe brenda kufijve të qytetit.



2. Mungesa e teheve eliminon disa detyra me të cilat u përballën projektuesit dhe prodhuesit e gjeneratorit të erës. Së pari, eliminohen shpenzimet e konsiderueshme të përpjekjeve dhe parave për kontrollin operacional të turbinave me erë me tehe. Së dyti, tehu i rrotës së erës është më i madhi element kompleks gjenerator i erës në prodhim. Pjesa më e madhe e kostos së një turbine konvencionale me erë është kostoja e prodhimit të fletëve. Përveç kësaj, ka raste kur, gjatë rrëmbimeve të forta të erës, tehu u thye, duke shpërndarë fragmente mbi qindra metra.
3. Lehtë për t'u montuar dhe instaluar. Të gjitha dizajne komplekse ose njësitë prodhohen dhe montohen nga fabrika prodhuese, vetëm fazën e fundit montimi dhe instalimi në direk. Plus, lehtësia e elementeve strukturorë ju lejon të përdorni pajisjet më të zakonshme ngritëse kur instaloni gjeneratorin e erës.
4. Diagrami i lidhjes. Ndryshe nga një APU me tehe, turbina është e lidhur nëpërmjet skema standarde. Ky fakt nuk ndikohet në asnjë mënyrë nga ato specifikimet teknike, i cili parashtron pronari i ardhshëm Turbinë me erë.
5. Jeta e gjatë e shërbimit është për shkak të materialeve nga të cilat janë bërë gjeneratori i erës dhe pjesët e tij individuale. Duke marrë parasysh punë parandaluese, të cilat janë të detyrueshme gjatë funksionimit të një turbine me erë, jeta e shërbimit të pajisjes mund të jetë deri në 50 vjet.



Gjeografia e funksionimit të APU-së së turbinës

Më e vërteta dhe vend optimal instalimi i një gjeneratori me erë turbine do të jetë në bregun e një liqeni ose deti. Pranë trupave të ujit, një gjenerator i tillë i erës do të funksionojë praktikisht gjatë gjithë vitit, sepse falë pajisjes së saj me hundë është shumë e ndjeshme ndaj erërave të lehta dhe shfaqjeve të tjera më të vogla të erës me shpejtësi 2 m/sek.

Me të njëjtin sukses, VST do të funksionojë brenda qytetit, ku një gjenerator konvencional i erës nuk është në gjendje të punojë për një numër arsyesh të njohura:

1. Pasiguria e turbinave me erë me tehe.
2. Infratingulli që ata lëshojnë.
3. Shpejtësia minimale e erës për funksionimin e një gjeneratori të erës me tehe është 4 m/sek.

Një fakt interesant që dëshmon avantazhin e VTU

Një nga gurët themelorë mbi të cilin bazohet pozicioni i kundërshtarëve të energjisë alternative është se termocentralet e erës ndërhyjnë në funksionimin e pajisjeve të vendndodhjes. Gjatë funksionimit, gjeneratori i erës ndërhyn në kalimin e valëve të radios. Duke marrë parasysh madhësinë e termocentraleve individuale të erës, të cilat mund të shkojnë nga disa dhjetëra në qindra kilometra katrorë, është e qartë pse qeveritë e shumë vendeve kanë filluar të bllokojnë projektet alternative të energjisë në nivel shtetëror - ky është një kërcënim i drejtpërdrejtë për sigurinë kombëtare. .


Për këtë arsye, një kompani franceze që prodhon komponentë për gjeneratorët e erës mori përsipër jo një detyrë e lehtë nga pikëpamja e ekzekutimit - për t'i bërë vetë termocentralet e erës të padukshme për radarët, dhe jo hapësirën rreth gjeneratorit të erës. Për këtë qëllim do të përdoret përvoja e fituar në prodhimin e avionëve Stealth. Komponentët e rinj janë planifikuar të dalin në treg në vitin 2015.

Por ku është fakti që dëshmon avantazhin e VST ndaj turbinave të erës me tehe? Por fakti është se turbinat me erë nuk ndërhyjnë në funksionimin e pajisjeve të vendndodhjes edhe pa teknologjinë e shtrenjtë Stealth.

Perspektivat për zhvillimin e energjisë alternative të erës

Përpjekjet e para për të filluar përdorimin e një gjeneratori të erës në shkallë industriale u ndërmorën në mesin e shekullit të kaluar, por ishin të pasuksesshme. Kjo për faktin se burimet e naftës ishin relativisht të lira, dhe ndërtimi i stacioneve të energjisë së erës ishte i shtrenjtë në mënyrë të padobishme. Por fjalë për fjalë 25 vjet më vonë situata ka ndryshuar rrënjësisht.

Burimet alternative të energjisë filluan të zhvillohen intensivisht në vitet 70 të shekullit të kaluar, pasi ritmi i inxhinierisë mekanike në botë u rrit ndjeshëm dhe vendet u përballën me mungesën e naftës, e cila çoi në krizën e naftës të vitit 1973. Më pas, për herë të parë, sektori jotradicional i energjisë në disa vende mori mbështetjen e qeverisë dhe gjeneratori i erës filloi të përdoret në shkallë industriale. Në vitet '80, industria globale e energjisë së erës filloi të bëhej e vetë-mjaftueshme, dhe sot vende si Danimarka, Gjermania dhe Australia janë pothuajse 30% të vetë-mjaftueshme nga burime alternative energjinë, përfshirë termocentralet e erës.


Fatkeqësisht, dhe ndoshta për fat, tendenca e vitit të kaluar në tregun e naftës me çmime të paqëndrueshme të naftës na bën të mendojmë seriozisht se kohët kur nafta e lirë ishte e mirë janë në të kaluarën. Sot, për shumë vende, sa më e lirë të jetë nafta, aq më fitimprurëse është zhvillimi i energjisë jotradicionale, veçanërisht në vendet e CIS. Prandaj, ekzistojnë parakushte që energjia e erës të zhvillohet. Le të shohim se si do të jetë.