Fateev energija vjetra. Alternativni izvori energije - vjetar. Poglavlje XVII. Kratke informacije o montaži, popravku i održavanju vjetroturbina

M: Državna naklada poljoprivredne literature, 1948. - 544 str. Sadržaj.
Uvod.
Razvoj vjetra.
Primjena vjetromotora u poljoprivredi.
Vjetrenjače.
Kratke informacije iz aerodinamike.
Zrak o svojim svojstvima.
Jednadžba kontinuiteta. Bernoullijeva jednadžba.
Pojam vrtložnog gibanja.
Viskoznost.
Zakon sličnosti. Kriteriji sličnosti.
Granični sloj i turbulencija.
Osnovni pojmovi eksperimentalne aerodinamike.
Koordinatne osi i aerodinamički koeficijenti.
Određivanje aerodinamičkih koeficijenata. Lilienthalov Polar.
Induktivni otpor krila.
Teorem N. E. Žukovskog o sili dizanja krila.
Prijelaz s jednog raspona krila na drugi.
Sustavi vjetroturbina.
Podjela vjetroturbina prema principu rada.
Prednosti i nedostaci različitih sustava vjetroturbina.
Teorija idealne vjetrenjače.
Klasična teorija idealne vjetrenjače.
Teorija idealne vjetrenjače prof. G. Kh. Sabinina.
Teorija prave vjetrenjače prof. G. X. Sabinina.
Rad elementarnih lopatica kotača vjetra. Prva jednadžba veze.
Druga jednadžba sprezanja.
Okretni moment i snaga cijele vjetrenjače.
Gubici vjetroagregata.
Aerodinamički proračun kotača vjetra.
Proračun karakteristika kotača vjetra.
Espero profili i njihova konstrukcija.
Eksperimentalne karakteristike vjetroturbina.
Metoda za dobivanje eksperimentalnih karakteristika.
Aerodinamičke karakteristike vjetromotora.
Eksperimentalna provjera teorije vjetroturbina.
Eksperimentalno ispitivanje vjetroturbina.
Toranjska oprema za ispitivanje vjetroturbina.
Podudarnost između karakteristika vjetroagregata i njegove snage.
Ugradnja vjetroturbina u vjetar.
Instaliran pomoću repa.
Instalirano sa sustavom Windows.
Povelje s mjestom kotača vjetra iza tornja.
Regulacija brzine i snage vjetroturbina.
Regulacija pomicanjem kotača vjetra izvan vjetra.
Regulacija smanjenjem površine krila.
Regulacija okretanjem lopatice ili njenog dijela oko osi ljuljanja.
Regulacija zračne kočnice.
Projekti vjetroturbina.
Vjetroturbine s više lopatica.
Vjetromotori velike brzine (male lopatice).
Težine vjetroturbina.
Proračun vjetroturbina na snagu.
Opterećenje krila vjetrom i proračun njihove čvrstoće.
Regulacija opterećenja vjetrom na repu i bočnoj lopatici.
Proračun glave vjetroturbine.
Žiroskopski moment kotača vjetra.
Tornjevi vjetroturbina.
Vjetroelektrane.
Vjetar kao izvor energije.
Pojam nastanka vjetra.
Glavne veličine koje karakteriziraju vjetar s energetske strane.
Energija vjetra.
Skladištenje energije vjetra.
Karakteristike vjetroelektrana.
Radne karakteristike vjetroturbina i klipnih pumpi.
Rad vjetroturbina s centrifugalnim pumpama.
Rad vjetroturbina s mlinovima i poljoprivrednih strojeva.
Instalacije pumpi za vjetar.
Vjetrocrpne instalacije za vodoopskrbu.
Rezervoari za vodu i vodotornjevi za vjetropumpe.
Tipski projekti instalacija pumpi za vjetar.
Iskustvo u radu vjetro pumpi za vodoopskrbu u poljoprivredi.
Instalacije za navodnjavanje vjetrom.
vjetrenjače.
Vrste vjetrenjača.
Tehničke karakteristike vjetrenjača.
Povećanje snage starih vjetrenjača.
novi tip vjetrenjača.
Radne karakteristike vjetrenjača.
Vjetroelektrane.
Vrste generatora za rad s vjetroturbinama i regulatorima napona.
Jedinice za punjenje vjetrom.
Vjetroelektrane male snage.
Paralelni rad vjetroelektrana u zajedničkoj mreži s velikim termoelektranama i hidroelektranama.
Eksperimentalno ispitivanje rada VES paralelno s mrežom.
Snažne elektrane za paralelni rad u mreži.
Kratke informacije o stranim vjetroelektranama.
Kratke informacije o montaži, popravku i održavanju vjetroturbina.
Ugradnja vjetroturbina male snage od 1 do 15 KS. S.
O njezi i popravku vjetroturbina.
Sigurnosne mjere tijekom postavljanja i održavanja vjetroturbina.
Bibliografija.

MOSKVSKA DRŽAVNA TEHNOLOŠKA

SVEUČILIŠTE “STANKIN”

Zavod za inženjerstvo zaštite okoliša i sigurnost

vitalna aktivnost

Izvješće o temi:

“Alternativni izvori energije: vjetar”

Dovršio: Deminski Nikolaj Vjačeslavovič

Provjerila: Khudoshina Marina Yurievna

Snaga vjetra - grana energetike specijalizirana za korištenje energije vjetra - kinetičke energije zračnih masa u atmosferi. Energija vjetra svrstava se u obnovljive oblike energije, budući da je posljedica djelovanja sunca. Energija vjetra je industrija koja se brzo razvija, a krajem 2008. godine ukupna instalirana snaga svih vjetroagregata iznosila je 120 gigavata, što se ušesterostručilo od 2000. godine.

Energija vjetra dolazi sa suncem

Energija vjetra zapravo je oblik sunčeve energije, budući da toplina sunca uzrokuje vjetrove. Sunčevo zračenje zagrijava cijelu površinu Zemlje, ali neravnomjerno i različitom brzinom.

Različite vrste površina - pijesak, voda, kamen i različite vrste tla - upijaju, pohranjuju, reflektiraju i otpuštaju toplinu različitim brzinama, pa Zemlja općenito postaje toplija danju i hladnija noću.

Kao rezultat toga, zrak iznad Zemljine površine također se zagrijava i hladi različitim brzinama. Vrući zrak se diže, snižavajući atmosferski tlak u blizini površine Zemlje, što privlači hladniji zrak da ga zamijeni. Ovo kretanje zraka nazivamo vjetar.

Energija vjetra je nestalna

Kada se zrak kreće, uzrokujući vjetar, on ima kinetičku energiju - energiju koja se stvara svaki put kada se neka masa pokrene. Ako se koristi odgovarajuća tehnologija, kinetička energija vjetra može se uhvatiti i pretvoriti u druge oblike energije kao što su električna i mehanička energija. Ovo je energija vjetra.

Baš kao što su najstarije vjetrenjače u Perziji, Kini i Europi koristile energiju vjetra za pumpanje vode ili mljevenje žitarica, današnje vjetroturbine i vjetroelektrane s više turbina koriste snagu vjetra za proizvodnju čiste, obnovljive energije za napajanje domova i tvrtki .

Energija vjetra je čista i obnovljiva

Energija vjetra smatra se važnom komponentom svake dugoročne energetske strategije, budući da se stvara pomoću prirodnog i gotovo neiscrpnog izvora energije - vjetra. To je u oštroj suprotnosti s tradicionalnim elektranama na fosilna goriva.

Energija vjetra također je čista; ne zagađuje zrak, tlo i vodu. To je bitna razlika između energije vjetra i nekih drugih obnovljivih izvora energije, poput nuklearne energije, koji proizvode ogromne količine otpada kojim se teško upravlja.

Energija vjetra ponekad je u sukobu s drugim prioritetima

Jedna od prepreka povećanju korištenja energije vjetra u cijelom svijetu je to što vjetroelektrane moraju biti smještene na velikim površinama zemlje ili duž obale kako bi najučinkovitije uhvatile vjetar.

Korištenje ovih područja za proizvodnju energije vjetra ponekad je u sukobu s drugim prioritetima, kao što su poljoprivreda, urbano planiranje ili prekrasan pogled na more iz skupih kuća smještenih u vrhunskim područjima.

Budući rast potrošnje energije vjetra

Prioriteti će se mijenjati kako raste potreba za čistom i obnovljivom energijom, a potraga za alternativama ograničenim zalihama nafte, ugljena i prirodnog plina raste.

A kako cijena energije vjetra pada zbog poboljšanja tehnologije i poboljšanja tehnologija za proizvodnju električne energije, ovaj će oblik energije postati sve relevantniji kao glavni izvor električne i mehaničke energije.

Energija vjetra u Rusiji

Tehnički potencijal ruske energije vjetra procjenjuje se na preko 50 000 milijardi kWh godišnje. Gospodarski potencijal je oko 260 milijardi kWh/god., odnosno oko 30 posto proizvodnje električne energije svih elektrana u Rusiji.

Instalirani kapacitet vjetroelektrana u zemlji od 2006. godine iznosi oko 15 MW.

Jedna od najvećih vjetroelektrana u Rusiji (5,1 MW) nalazi se u blizini sela Kulikovo, okrug Zelenograd, Kalinjingradska oblast. Njegova prosječna godišnja proizvodnja je oko 6 milijuna kWh.

U Chukotki, vjetroelektrana Anadyrskaya radi s kapacitetom od 2,5 MW (10 vjetroturbina od 250 kW svaka) s prosječnom godišnjom proizvodnjom od više od 3 milijuna kWh; motor s unutarnjim izgaranjem instaliran je paralelno sa stanicom, generirajući 30% energije instalacije.

Također, velike vjetroelektrane nalaze se u blizini sela Tyupkildy u okrugu Tuymazinsky Republike. Baškortostan (2,2 MW).

U Kalmikiji, 20 km od Eliste, nalazi se vjetroelektrana Kalmyk s planiranim kapacitetom od 22 MW i godišnjom proizvodnjom od 53 milijuna kWh; 2006. godine jedna elektrana Rainbow s kapacitetom od 1 MW i proizvodnjom od 3 do 5 milijuna kWh instalirano je na gradilištu.

U Republici Komi, u blizini Vorkute, gradi se Zapolyarnaya VDPP kapaciteta 3 MW. Od 2006. godine postoji 6 jedinica od po 250 kW ukupne snage 1,5 MW.

Vjetroelektrana kapaciteta 1,2 MW radi na Beringovom otoku u Zapovjedničkom otočju.

Godine 1996. vjetroelektrana Markinskaya s kapacitetom od 0,3 MW instalirana je u okrugu Tsimlyansky u regiji Rostov.

U Murmansku radi postrojenje od 0,2 MW.

Uspješan primjer realizacije mogućnosti vjetroturbina u teškim klimatskim uvjetima je vjetro-dizel elektrana na rtu Set-Navolok, poluotok Kola, kapaciteta do 0,1 MW. Godine 2009., 17 kilometara od njega, započelo je istraživanje parametara buduće vjetroelektrane koja radi zajedno s TE Kislogubskaya.

Postoje projekti u različitim fazama razvoja Lenjingradska vjetroelektrana 75 MW Lenjingradska oblast, Yeisk vjetroelektrana 72 MW Krasnodarsko područje, Morskaya vjetroelektrana 30 MW Karelija, Primorskaya vjetroelektrana 30 MW Primorsko područje, Magadan vjetroelektrana 30 MW Magadanska regija, Chuy Vjetroelektrana 24 MW Republika Altaj, Ust-Kamchatsk VDES 16 MW Kamčatka regija, Novikovskaya VDES 10 MW Republika Komi, vjetroelektrana Dagestan 6 MW Dagestan, vjetroelektrana Anapa 5 MW Krasnodarska regija, Novorossiysk 5 MW Krasnodarska regija i Valaamska vjetroelektrana 4 MW Karelija.

U Kalinjingradskoj oblasti započela je izgradnja Offshore Wind Parka kapaciteta 50 MW. 2007. godine ovaj projekt je zamrznut.

Kao primjer realizacije potencijala područja Azovskog mora, može se istaknuti vjetroelektrana Novoazov, koja je radila 2007. godine s kapacitetom od 20,4 MW, instalirana na ukrajinskoj obali Taganrogskog zaljeva.

Provodi se “Program razvoja energije vjetra RAO UES Rusije”. U prvoj fazi (2003.-2005.) započeo je rad na stvaranju višenamjenskih energetskih kompleksa (MEC) temeljenih na vjetrogeneratorima i motorima s unutarnjim izgaranjem. U drugoj fazi, prototip MET-a bit će izrađen u selu Tiksi - vjetrogeneratori snage 3 MW i motori s unutarnjim izgaranjem. U vezi s likvidacijom RAO UES Rusije, svi projekti vezani uz energiju vjetra prebačeni su na RusHydro. Krajem 2008. RusHydro je počeo tražiti perspektivna mjesta za izgradnju vjetroelektrana.

Ekonomija goriva

Vjetrogeneratori ne troše praktički nimalo fosilnih goriva. Rad vjetrogeneratora snage 1 MW tijekom 20 godina rada omogućuje uštedu približno 29 tisuća tona ugljena ili 92 tisuće barela nafte.

Književnost:

1) Članak Larryja Westa, http://environment.about.com

2) D. de Renzo, V. V. Zubarev Energija vjetra. Moskva. Energoatomizdat, 1982

3) E. M. Fateev Problemi energije vjetra. Sažetak članaka. Izdavačka kuća Akademije znanosti SSSR-a, 1959

Primjena:

Suvremeni alternativni izvor energije (vjetar)

Ostale diplome iz fizike

t da je korištenje vjetroturbina korisno čak iu slučajevima kada vjetroelektrane rade 24 sata dnevno. Glavni zadatak korištenja vjetroturbina u ruralnim područjima (selo Nekrasovka) je ušteda goriva za proizvodnju energije.

Je li isplativa ili neprofitabilna može se vrlo jednostavno utvrditi odgovorom na pitanje: „Koliko godina može proći da se isplati knjigovodstvena vrijednost vjetroturbine (primjerice, AVE-250) zbog cijene ušteđenog goriva?“ Standardni rok povrata za stanicu je 6,7 godina. Na godinu dana u selu Nekrasovka troši 129 180 kWh, a 1 kW energije za poduzeća trenutno iznosi 2,85 rubalja. Iz ovoga možete pronaći razdoblje povrata:

Ukupan iznos = P/Pch, Pch = P - Z,

gdje je: P dobit poduzeća bez odbitka troškova kupnje vjetroelektrane, Pch neto dobit poduzeća, Z troškovi uloženi u kupnju vjetroelektrane (700 tisuća rubalja)

P = 6,7*129180*2,85 = 2466692 rubalja

Pch = 2466692 - 900000 = 1566692 rub.

Ukupan iznos = 2466692/1566692 = 1,6 godina

Vidimo da je rok povrata investicije u elektranu manji od norme, a to je 6,7 godina, stoga je kupnja ove vjetroelektrane efektivna. U isto vrijeme, vjetroelektrana ima značajnu prednost u odnosu na termoelektranu zbog činjenice da kapitalni troškovi praktički nisu "mrtvi", budući da vjetroturbina počinje proizvoditi električnu energiju 1 - 3 tjedna nakon isporuke na mjesto instalacije .

Zaključak

U ovom projektu tečaja promatrao sam dizajn vjetroturbine za selo. Nekrasovka, kako bi ovo selo opskrbilo potrebnom energijom.

Napravio sam sljedeće izračune:

izbor potrebnog generatora

izbor kabela

izračun razdoblja povrata

proračun oštrice

odabrane karakteristike vjetra

Zaključno, mogu reći da je izgradnja vjetroelektrane na ovom području uputna. Zbog činjenice da živimo na sjeveru Sahalina i ovdje prevladavaju stalni vjetrovi (a vjetar je neiscrpan izvor energije i tijekom njegove transformacije nema štetnih emisija u okoliš), au regiji Okha koja se razmatra, osim za termoelektrane nema alternativnih izvora opskrbe električnom energijom, onda je moj projekt prikladan za ovu stranicu.

Bibliografija

1. Bezrukikh P.P. Korištenje obnovljivih izvora energije u Rusiji // Informativni bilten "Obnovljivi izvori energije". M.: Intersolacenter, 1997. br. 1.

Ovaj dio naše knjižnice prikuplja knjige i članke posvećene energiji vjetra. Ukoliko imate materijale koji nisu ovdje predstavljeni, molimo da ih pošaljete za objavu u našoj knjižnici.

“Neiscrpna energija. Knjiga 1. Vjetrogeneratori"

ur. National Aerospace University, Kharkov, 2003, format - .djvu.

V.S.Krivtsov, A.M.Oleynikov, A.I.Yakovlev. “Neiscrpna energija. Knjiga 2. Energija vjetra"

ur. National Aerospace University, Kharkov, 2004, format - .pdf.

Razmatraju se fizikalni procesi pretvorbe energije u vjetroturbinama i električnim generatorima. Dani su primjeri i rezultati aerodinamičkih, čvrstoćnih i elektromagnetskih proračuna koji su uspoređeni s eksperimentalnim podacima. Opisane su konstrukcije vjetroelektrana i generatora, njihove pogonske karakteristike i sustavi upravljanja.

Ya.I.Shefter, I.V.Rozhdestvensky. “Izumitelju o vjetromotorima i vjetroturbinama”

ur. Ministarstvo poljoprivrede SSSR-a, Moskva, 1967., format - .djvu.

Autori knjige nekoliko su godina analizirali prijedloge i rješenja za izgradnju vjetroelektrana. Knjiga u sažetom i pristupačnom obliku daje kratke informacije o energiji vjetra i principima rada glavnih sustava vjetroturbina, sistematizira glavne prijedloge izumitelja i opisuje nacrte vjetroturbina koje su se proizvodile u Sovjetskom Savezu.

V.P. Kharitonov. "Autonomne vjetroelektrane"

ur. Akademija poljoprivrednih znanosti, Moskva, 2006, format - .djvu.

Dan je opis i karakteristike autonomnih vjetroelektrana (VE) namijenjenih za podizanje i desalinizaciju vode, opskrbu električnom energijom, proizvodnju topline i druge namjene. Prikazani su rezultati teorijskih istraživanja lopatičnih vjetroagregata u promjenjivom protoku zraka i preporuke za optimizaciju njihove agregacije s opterećenjem različitih vrsta. Odraženo je iskustvo razvoja niza generatora za vjetroturbine i sustava pobude za njih. Provedena je analiza vjetrovitih uvjeta s preporukama za odabir mjesta za postavljanje vjetroagregata. Analizirani su ekonomski pokazatelji vjetroturbina različitih veličina.

B. B. Kažinski. “Najjednostavnija vjetroelektrana KD-2”

ur. DOSARM, Moskva, 1949., format - .djvu.

Ova brošura opisuje najjednostavniju vjetroturbinu koja se može proizvesti kod kuće.

Kargiev V.M., Martirosov S.N., Murugov V.P., Pinov A.B., Sokolsky A.K., Kharitonov V.P. "ENERGIJA VJETRA. Smjernice za korištenje malih i srednjih vjetroturbina".

Izdavačka kuća "Intersolarcenter", Moskva, 2001.

Ovaj vodič pripremio je ruski centar za solarnu energiju Intersolarcenter u sklopu projekta ORET (Organizacija za promicanje energetskih tehnologija) na temelju materijala koje je predložila istraživačka agencija ETSU (UK), Intersolarcenterov ORET partner.

“Vrste vjetroturbina. Novi dizajni i tehnička rješenja"

Postojeći projektanti vjetrogeneratora, kao i predloženi projekti, stavljaju energiju vjetra izvan konkurencije u smislu originalnosti tehničkih rješenja u odnosu na sve ostale minienergetske komplekse koji rade na obnovljive izvore energije.

E.M. Fateev. "Vjetromotori i vjetroturbine"

ur. OGIZ-SELKHOZGIZ, Moskva, 1948

Knjiga sadrži mnogo teoretskog materijala o vjetru, njegovim karakteristikama, vrstama vjetroagregata i metodama proračuna njihove snage.

Birladyan A.S. "Motori na vjetar za vjetroturbine"

Format.pdf.

U članku se govori o problemu izbora vjetroagregata za vjetroelektrane. Po
Usporedba pokazatelja i karakteristika vjetroturbina pokazuje da je za postojeće načine i brzine vjetra na području Republike Moldavije potrebno koristiti vjetroturbine male brzine (višekrake) klase krila.

Strickland, M.D., E.B. Arnett, W.P. Erickson, D.H. Johnson, G.D. Johnson, M.L., Morrison, J.A. Shaffer, W. Warren-Hicks. "OPŠIRNI VODIČ ZA PROUČAVANJE INTERAKCIJA ENERGIJE VJETRA I ŽIVOTINJA".

National Wind Coordinating Collaborative, 2011., na engleskom jeziku, format - .pdf.

Ovaj dokument namijenjen je pružanju smjernica osobama koje su uključene u projektiranje i izgradnju vjetroturbina ili proučavanje interakcije takvih instalacija s okolišem.

"Energija vjetra. Vodič za mala i srednja poduzeća".

ur. Europska komisija, 2001., na engleskom. jezik, format - .pdf.

Svrha ove publikacije je pomoći u razumijevanju čimbenika koji utječu na odluku o korištenju energije vjetra te potaknuti pojedince i mala i srednja poduzeća na uspostavljanje malih i srednjih vjetroturbina.