Содержание

Как сделать горизонтальный ветрогенератор своими руками: советы экспертов

За последние годы ветроэнергетика укрепила позиции среди других сфер отрасли. Доля этой сферы в общем объеме вырабатываемой энергии стабильно растет, есть сегодня целые страны, применяющие ветрогенераторы в качестве основных устройств для генерации электричества. Так, например, в Дании на 2015 год с помощью ветрогенераторов производилось 42% всего электричества в стране. Чуть отстают от этого государства Португалия (27%), Испания (20%), Ирландия (19%) и Германия (18,8%). Несомненным лидером по развитию ветроэнергетики в стране сегодня является Китай. По данным WindPower Intelligence, мощность установленных ветроэлектростанций в этой стране составляет 171,8 Гвт. За 2017 год страна ввела порядка 19,5 Гвт мощностей в эксплуатацию — это 37% от общего объема мировых мощностей.

Что касается России, то в отношении вопросов, связанных с энергией ветров, наша страна занимает срединное положение. С одной стороны — невероятно большая территория и равнины формируют достаточно ровные ветры.

Но есть и другая сторона — ветры в России преимущественно медленные, низкопотенциальные. В некоторых районах, особенно малообжитых, наблюдаются буйные ветры, поэтому возможность построить на участке горизонтальный ветрогенератор своими руками для россиян кажется очень привлекательной.

Кроме того, можно сочетать ветровые установки с другими источниками альтернативной энергии, например, с солнечными электростанциями.

Горизонтальные ветрогенераторы: особенности конструкции

Превосходство горизонтальных ветряков над вертикальными в плане КПД особенно сильно проявляется, если речь идет о промышленных масштабах. Однако количество лопастей у горизонтальных ветряков ограничено, чтобы не увеличивать нагрузку на длинную мачту ветрогенератора. В случае, если речь идет о строительстве конструкции больших размеров, велика вероятность, что в какой-то момент давление на крыльчатку с множеством лопастей станет выше допустимых пределов, и в таком случае мачта просто не выдержит нагрузки, сломается.

Именно поэтому промышленные турбины имеют обычно не более трех лопастей.

С конструкциями меньшего размера можно экспериментировать: например, в райцентре Михайловское были созданы горизонтальные ветряки, способные давать заряд при ветре три или даже два метра в секунду.

Еще одна особенность горизонтальных ветрогенераторов — возможность их наведения на ветер. Так как направление ветров над земной поверхностью нестабильно, ось вращения ветрогенератора должна быстро корректироваться при необходимости. Крупные конструкции устанавливаются чаще там, где преобладает единственное направление воздушных потоков, поэтому возможность корректирования оси вращения ограничена. В случае с небольшими ветряками используются специальные механизмы — хвостовики, которые корректируют положение ветрогенератора в автоматическом режиме.

Как построить горизонтальный ветряк своими руками

Чтобы обеспечить частный загородный дом энергией, будет достаточно устройства, мощность которого не превышает 1 кВт. При таких параметрах, согласно законодательству РФ, ветрогенератор можно приравнять к бытовому изделию, соответственно, можно смело строить горизонтальный ветряк своими руками, не заботясь о согласованиях в различных инстанциях — для монтажа подобных конструкций не требуются какие-либо сертификаты.

Пример плана строительства горизонтального ветряка

Если решили создать горизонтальный ветрогенератор своими руками, чертежи — первое, с чего следует начать. После того как на бумаге отдельные элементы сольются в одну понятную, логичную схему, можно приступать к строительству. Горизонтальные ветрогенераторы чаще имеют один и тот же состав элементов: высокая мачта (чтобы доставить ветряк на нужную высоту, где ветру не будут мешать ни строения, ни деревья), крыльчатки с парой-тройкой продолговатых пластиковых лопастей. Также конструкция предполагает использование сопутствующей аппаратуры, хвоста (стабилизатор, который в автоматическом режиме будет поворачивать крыльчатку в соответствии с воздушными потоками).

  1. Источник тока. Это могут быть автомобильные , но наиболее простой вариант — установка электродвигателей. Для домашнего ветрогенератора подойдут моторы постоянного тока с 30-100 Вольтами напряжения. Хорошие модели, подходящие для наших целей, выпускает компания Ametek, но можно посмотреть двигатели с подходящими параметрами и у других производителей. Эксплуатируясь в режиме генератора, такие моторы позволяют получить до 50% от заявленного напряжения. Проверить КПД мотора просто — подключите автомобильную лампу на 12 вольт к электрическим выходам и крутаните вал мотора: если технические показатели подходят, лампа загорится.
  2. Лопасти. Для изготовления лопастей можно использовать трубу из пластика. Диаметра в 15-20 см вполне хватит для наших целей. Из куска трубы длиной в 60 см можно изготовить четыре лопасти, но для самодельного ветрогенератора будет достаточно трех. Возьмите пластиковую трубу (например, сантехническую), отрежьте нужную длину плюс несколько сантиметров для обработки в дальнейшем. Получившийся обрезок нужно разделить на четыре одинаковые части — по линии оси. Каждый элемент следует вырезать по заранее подготовленному шаблону (шаблоны, чертежи в большом ассортименте представлены на просторах интернета, так что с поиском особых проблем не возникнет). Для того чтобы улучшить аэродинамические показатели лопастей, кромки необходимо аккуратно зашкурить. Лопасти готовы? Теперь их нужно прикрутить к шкиву из пары дисков, а тот, соответственно, — к валу мотора. После того, как лопасти закреплены, нужно торец ступицы закрыть обтекателем из пластика — это делается для того, чтобы улучшить аэродинамику. 
  3. Основа для флюгера. Делается из деревянного бруса длиной до 600 мм. Если есть выбор, стоит предпочесть брусок из твердых пород древесины. С одной стороны бруска монтируется электродвигатель, с другой — «хвост» из металлического листа. На нижней поверхности бруска нужно закрепить трубчатый отвод для соединения с мачтой, и чуть подальше высверлить отверстие, через которое в будущем сможете вывести кабель ветряка и подключить его к накопителю электроэнергии.
  4. Основание. Для самодельной установки вполне нормальной будет высота в пять-семь метров. Для мачты отличным выбором станет металлическая труба диаметром 50-60 мм. Опору под нижнюю часть можно сделать из толстой фанеры, усилив конструкцию стальным листом. По краям тарелки нужно просверлить 4 отверстия диаметром 12 мм, через них будет осуществляться штыревое крепление к земле. На поверхность опорного основания прикрепляется конструкция из металлических фланцев, патрубков, тройника. Чтобы получить эффект шарнира, резьбовое сочленение между муфтой-тройником и уголками нужно выполнить не до конца — это даст возможность в любой момент спустить или поднять ветрогенератор.  На трубчатый кусок надевается мачтовая труба большего диаметра до упора в ограничитель. Примерно таким же образом нужно соединить верхнюю часть мачты и флюгерную систему ветрогенератора, но в качестве ограничителя в этом случае будут выступать подшипники.
  5. Наконец, последний этап — ветрогенераторная установка поднимается на обозначенную высоту (благодаря шарнирному устройству сделать это будет нетрудно), и мачта фиксируется растяжками.
    Часто в качестве дополнительного оборудования при установке горизонтальных ветряков используются устройства защиты от шквальных ветров. И это оправдано: сильные порывы ветра способны приводить к скачкам напряжения, что может вывести крыльчатку из строя. Для экстренного торможения применяются устройства, которые отводят ось крыльчатки при шквальных порывах от направления ветра.

Еще один момент: горизонтальные ветрогенераторы нуждаются в регулярном обслуживании, так что, если вы решили сделать горизонтальный ветряк своими руками, уделите внимание выбору места расположения. С одной стороны, в этом месте ветер должен быть наиболее сильным и равномерным (такие условия соблюдаются при установке на высоте), с другой стороны, вы должны иметь доступ к конструкции для обслуживания. Не забудьте про необходимость обустройства молниеотвода и заземляющего контура — ваша предусмотрительность поможет защитить конструкцию от поражения молнией.

Ветрогенератор на постоянных магнитах своими руками.

 

Аксиальный 20-ти полюсной ветрогенератор

Ветрогенератор аксиального типа на основе готовой ступицы и трехфазного генератора, который содержит 15 катушек, намотанных проводом 0.7 мм по 70 витков. Ротор данного генератора имеет 20 пар магнитов размером 20 на 5 мм, а толщина статора равна 8 мм. В этой модели используется двухлопастной винт и система защиты от сильного ветра.

Материалы и агрегаты использованные для постройки данного ветрогенератора:


1) автомобильная ступица
2) эпоксидная смола
3) металлические уголки
4) магниты размером 20 на 5 мм в количестве 40 штук
5) труба 20
6) суперклей
7) вазелин
8) ступица от прицепа “зубренок”
9) фанера
10) ламинат 8 мм
11) провод толщиной 0.7 мм

Рассмотрим более подробно основные этапы постройки и особенности конструкции данной модели ветрогенератора.

Для начала автор занялся намоткой катушек для статора.

Чтобы облегчить данный процесс автор изготовил специальное приспособление:

 


Для его изготовления автор использовал трубу диаметром 20 мм, таким образом она как раз подходит под размеры магнитов. Автор решил изготовить катушки толщиной 7 мм.
Еще одно изображение самодельного станка для намотки катушек:

 

 


Автор отмечает, что благодаря данному станку, собранному из подручных материалов, намотка катушек прошла без особых трудностей. Главное мотать катушки виток к витку давая несильную натяжку для того, чтобы витки плотнее прижимались друг к другу.

 

 


Итак, автор приступил к изготовлению катушек для генератора. Для того, чтобы катушки не развалились после намотки автор промазывал их клеем для пластика, а так же дополнительно обернул оконным скотчем. Для намотки катушек автор использовал провод толщиной 0.7 мм по 70 витков на каждую катушку.

Хотя после конечной сборки автор решил, что нужно было делать по 90 витков, это позволило бы выиграть по напряжению.

 


Далее была изготовлена форма для заливки статора. Автор решил сделать форму на подложке из фанеры. Для этого на фанеру была нанесена разметка, которая позволит более точно разместить катушки. Средняя часть формы сделана из ламината толщиной 8 мм. Для того, чтобы эпоксидная смола не приставала к форме, автор смазал ее вазелином, это позволит затем легко извлечь статор из заготовки после затвердевания эпоксидной смолы.

Для проводов были сделаны специальные канавки при помощи болгарки.

 


При заливке статора автор использовал стеклосетку, чтобы увеличить прочность статора. Уложив стеклосетку с каждой стороны статора, автор через заранее просверленные отверстия притянул крышку и оставил статор остывать.

 

Катушки статора были соединены пофазно, все шесть проводов от фаз были выведены по канавкам наружу, после чего провода были замазаны пластилином для того, чтобы смола не вытекала. В последствии автор соединил фазы звездой.

 


На следующий день статор был извлечен из формы, и автор слегка обработал края для ровности. Магниты на дисках автор так же решил залить эпоксидной смолой для большей надежности.

На фотографиях ниже можно рассмотреть, как была выполнена поворотная ось ветрогенератора:

 

 

Основой для изготовления поворотной оси послужила автомобильная ступица. Для того, чтобы защитить будущий ветрогенератор от слишком сильного ветра автор использовал стандартную конструкцию увода от ветра путем складывания хвоста. Важно заметить, что ветроголовку необходимо вынести минимум на 100 мм, иначе защита от ветра не будет работать так как ось генератора будет расположена слишком близко к поворотной оси.
Так же к конструкции был приварен штырь под углом в 20 градусов и на 45 градусов относительно винта, на этот штырь одевается хвост ветрогенератора.

Рассмотрим конструкцию ступицы генератора.


За основу самого генератора была взята ступица от прицепа “Зубренок”. Автор использовал неодимовые магниты размером 20х5 мм. На каждый диск ушло по 20 магнитов. Ступица была закручена через пластину, на которую прикреплены уголки. Статор генератора будет держаться на шпильках.

Далее автор приступил к изготовлению дисков с магнитами.
Магниты были прикреплены на диски при помощи суперклея. Для того, чтобы сделать все максимально точно автор изготовил шаблон из картона. Так же важно заметить, что магниты должны клеиться с чередованием полюсов, таким образом, чтобы на генераторе диски с магнитами притягивались.

 

 


Ниже можно рассмотреть, как именно был закреплен хвост ветрогенератора, который будет защищать его от сильного ветра:

 

На фотографии ветроголовка была размещена слишком близко к поворотной оси ветрогенератора, что в последующем было выявлено на испытаниях и устранено. Однако само крепление хвоста и углы наклона верные. После доведения конструкции до ума, она отлично себя проявила: при усилении ветра винт отворачивается, а хвост складывается и поднимается вверх.

 

 


Автор решил сделать для начала двухлопастной вариант винта для своего генератора. Лопасти были изготовлены из ПВХ трубы. Так же был сооружен кожух, который будет закрывать генератор от дождя.

Затем генератор был собран и покрашен. После покраски автор решил испытать работу генератора. От руки удалось раскрутить генератор до 30 вольт с силой тока кз 4.5 А.

 

 

 
 
Данный генератора работает на 3 светодиодные ленты по 25 ватт каждая, но в будущем автор планирует более серьезно подойти к расчету винта для генератора и подключить аккумулятор.

статья взята с сети интернет: http://usamodelkina.ru/

Следите за новостями!

Как сделать маломощный ветрогенератор для дачи

Самодельный ветрогенератор обычно не рассчитан на большую мощность. «Добытого» халявного электричества хватит разве что для подключения светодиодных светильников или портативного радиоприемника. 

Впрочем, некоторые ветряки, собранные на коленке успешно используются для зарядки аккумуляторов 12 V. 

Тут все зависит от конструкции устройства. 

В этой статье хотим поделиться с вами идеей, как сделать своими руками маломощный ветрогенератор для дачи или частного дома. 

Возможно, вам интересно будет прочитать статью: как изготовить дымогенератор для самодельной коптильни

 

Изготовление винта

Необходимые материалы:

  • листовой металл;
  • профильная труба;
  • длинный болт с прессшайбой. 

Из листового металла необходимо вырезать круг подходящего диаметра. По центру надо просверлить отверстие. 

Дальше отрезаем три заготовки из прямоугольной профтрубы, и привариваем их к кругу на одинаковом расстоянии друг от друга. 

В профильных трубах необходимо просверлить по два отверстия для крепления лопастей.  

В просверленное отверстие в металлическом диске вставляем болт с прессшайбой, выставляем его под прямым углом, и привариваем. 

Изготовление монтажной планки

В качестве монтажной планки выступает отрезок прямоугольной профильной трубы — на нем будут располагаться основные элементы ветрогенератора. 

В профиле сверлим отверстие, вставляем в него болт, накручиваем на резьбу гайку, и обвариваем. На конце монтажной планки привариваем кусочек профтрубы, который нужен для монтажа направляющей втулки. 

Сборка основных узлов конструкции 

На конце монтажной рейки привариваем направляющую втулку, которая представляет собой отрезок круглой трубы с подшипниками по торцам. 

На болт накручиваем редуктор от болгарки.

В направляющую втулку вставляем вал винта, выставляем его соосно валу редуктора, и обвариваем. 

На второй вал редуктора надеваем большую звездочку. 

К монтажной планке крепим генератор, на валу которого находится маленькая звездочка. Соединяем генератор с редуктором с помощью цепи. 

К винту прикручиваем лопасти. 

Подключаем к генератору светодиодный светильник, раскручиваем вручную винт с лопастями, и проверяем работу всех узлов.

Если при вращении винта светодиоды загораются, то все сделано правильно. 

В дальнейшем при ветровой нагрузке винт будет приводить в движение главный вал, который через редуктор болгарки будет передавать вращение на генератор. На выходе из генератора мы получаем бесплатное электричество.

Ввод самодельного ветряка в эксплуатацию

Собранный ветрогенератор крепим к мачте, которая в свою очередь крепится к стене дома или монтируется непосредственно на земле. 

Чтобы лопасти всегда находились перпендикулярно направлению ветра, на конце монтажной планки необходимо сделать хвостовое оперение.

Подробно о том, как сделать своими руками маломощный ветрогенератор для дачи, показано на видео ниже.

من اشياء قديمة عملنا تربينة رياح لانتاج الكهرباء /تربينات الرياح /Мне нравится5Не нравится3

Андрей Васильев

Задать вопрос

Как сделать простой ветрогенератор для дачи или дома своими руками

Многие хотят иметь автономное электроснабжение например дачи или дома, но сталкиваются с массой проблем при осуществлении задумки. Первое это с чего начать и что выбрать в качестве автономного источника электроснабжения. Многие говорят, — поставь бензогенератор и забудь про всякие там ветряки и солнечные панели.

Да бензогенератор просто, завел и он работает, но выгодно ли это, во первых бензин и масла, а во вторых техобслуживание, ведь если бензогенератором пользуются раз в неделю и пару часов, то его надолго хватит, а если электричество нужно каждый день, то бензогенератор может и года не протянуть (средний моторесурс мини бензогенераторов 300-500часов).

Экономить моторесурс можно тем, что заряжать бензогенератором аккумулятор, и пользоваться энергией накопленной в аккумуляторе, но это выгодно если электричества надо совсем немного, да и то по мере разрядки аккумулятора, его надо постоянно заряжать, а правильная зарядка полностью севшего аккумулятора занимает около 10 часов. В общем для каждодневного использования бензогенераторы не подходят, так как расходы на топливо и постоянный шум от работающего агрегата делают его подходящим лишь для аварийного источника тока.

Солнечные панели в плане автономного электоснабжения более подходящий, но они очень специфичны и очень сильно зависят от солнца, если же летом солнца достаточно, то в межсезонье и зимой солнца почти нет, а эффективность солнечных панелей падает в 10-20 раз при отсутствии солнца. Так-же солнечные панели работают только в светлое время суток, что зимой при отсутствии солнца и короткого светового дня делает их бесполезными. Так-же стоимость батарей на сегодняшний день достаточно высока.

Что-же остаётся? —ветрогенератор, не заводской, так как они плохо работают в большинстве наших регионов, а именно самодельный аксиальный ветрогенератор на постоянных неодим магнитах. Да эффективность аксиальных генераторов немного ниже чем у заводских аналогов при скорости ветра 5-7м/в, но всегда-ли в наших регионах такой ветер, ведь обычно среднегодовая скорость ветра в большинстве регионов России около 4м/с. Бывают дни когда ветра почти нет 1-3м/с.

Да, при использовании больших ветряков обычно ставят большой блок буферных аккумуляторов, чтобы при отсутствии достаточного для зарядки ветра, использовать энергию накопленную в аккумуляторах. Но чем больше блок аккумуляторов, тем выше цена в итоге на всю установку.

Выход один, делать ветрогенератор под ветер 3м/с, чтобы он стабильно заряжал буферный аккумулятор при слабых ветрах. Для этих целей можно использовать и готовые генераторы, но они все работают на высоких оборотах, а при ветре 3м/с врятле можно получить хоть какие приемлемые обороты, при таком ветре в зависимости от конфигураций лопастей 40-90об/м. Можно поставить на другие генераторы и тем самым увеличить количество оборотов генератора по отношению к оборотам лопастей, но при этом теряется много энергии в механических частях мультипликатора.

Многие «Кулибины» сейчас делают полностью самодельные генераторы для ветряков на постоянных магнитах. Конструкция генератора на удивление очень проста и не требует для повторения специального оборудования, а достаточно того, что есть у каждого в гараже.

Плюсы таких генераторов по сравнению с заводскими в том, что они не имеют магнитных залипаний, так как статор бесжелезный, и представляет собой залитый эпоксидной или другими веществами диск с катушками индуктивности. А ротор состоит из двух металлических дисков с наклеенными магнитами. Диск с медными катушками неподвижен, а с обоих сторон диска вращаются диски с магнитами. Таким образом при наведении магнитного поля от магнитов на медные катушки, в них начинает течь ток. Ток возникает при смене электромагнитного поля с отрицательного в положительное и обратно. Импульс смены тока в катушке это и есть один герц. Ну чтож не будем вдаваться сильно в принципы работы, а рассмотрим готовые конструкции…

Самая распространённая и проверенная конструкция самодельного генератора

За основу генератора обычно берут ступицу от ваз 2108-09, и два тормозных диска от неё-же. Можно использовать и другие подходящие валы и ступици, или делать полностью самодельные. Проанализировав множеество общедоступной информации, я пришел к таким основным выводам. При построении таких генераторов для низких скоростей ветра количество катушек и магнитных пар должно быть как можно больше, конечно в разумных пределах.

Максимальное количество, которое легко в изготовлении, это 16 катушек и 16 пар магнитов. Мощность генератора зависит от размеров магнитов и катушек индуктивности на статоре. Более правильное соотношение веса медных катушек должно быть примерным весу магнитов, то есть если масса медных катушек 1 кг, то и масса магнита тоже должна быть около 1 кг.

Толщину статора -диска с медными катушками обычно делают такой-же как и толщина магнитов, то есть если магниты толщиной 1см, то и диск лучше делать не толще, можно тоньше, но при этом придётся делать более мелкие катушки, которые будут производить меньше энергии, несмотря на более сильное магнитное поле, а если делать диск толще то магниты будет слабо наводить магнитные поля на центр диска, и центральная часть катушек будет плохо работать.

В среднем при при 90 оборотов генератора состоящего из 16-ти полюсов, и общим весом катушек индуктивности и магнитов в 2кг, мощность получается порядка 40-50 ватт энергии, эта мощность будет при ветре 3м/с. При увеличении скорости ветра значительно вырастает и мощность генератора, и уже при ветре 10м/с такой генератор будет давать 350-400 ватт. Но всё зависит от конфигурации лопастей.

Так-же многие советуют делать соотношение катушек к магнитным полюсам 1,333, то есть например 9 катушек и 12 пар магнитов, 12 катушек и 16 пар магнитов, обоснная это уходом от залипания. Но какое здесь залипание ведь статор не железный и состоит из эпоксидки и медных катушек и большее количество полюсов по отношению к катушкам только ухудшид процессы смены импульсов магнитного поля в катушках, а следовательно и мощность генератора. Генератор не имеет залипаний так-как нет железа в статоре и стартует очень легко, а сопротивление появляется, когда к генератору подключатся нагругка в виде лампочки или аккумулятора для зарядки.

Да, генераторы с большим числом магнитных пар по соотношению к катушкам имеют меньшее сопротивление, так как магниты наводят на катушки смешаное магнитное поле и следовательно в итоге меньший ток, то есть люди думают что они делают залипание меньше, а на самом деле снижают применением большего количества магнитных пар мощность генератора. Лучшее соотношение 1:1, так как при этом проиходит одновременно смена магнитного поля во всех катушках при вращении. Чёткая и доновременная смена даёт более мощные импульсы, а следовательно и более высокий ток.Применяют большее количество полюсов для снижения залипания в железных статорах, но это тоже в итоге снижает мощность генератора.

Так-же обычно используют круглые магниты, но прямоугольные магниты работают лучше, так как магнитный контур расположен по длине магнита, а у круглых сосредоточен к середине.И для большей эффективности надо наматывать не круглые катушки, а формой напоминающей треугольник. Размеры магнитов в диаметре обычно равны внутреннему диаметру катушек индуктивности, это связано с тем что верхние и нижние части обмоток не участвуют в процессе генерации импульсов. Поэтому магниты обычно меньше диаметра катушек.

Пример такого ветрогенератора с применением неодимовых магнитов и статора залитого эпоксидной

На фото ветряк был протестирован с разными лопостями для определения большей эффективности при малом ветре и более стабильных оборотов. В обоих вариантах ветряк показал хорошие характеристики, но с тремя лопостями лучше на более сильном ветре.

В этом ветрогенераторе также бала использована задняя ступица от ВАЗ2108 и два тормозных диска от неё-же. На тормозные диски были наклеены с помощью супер клея 16 пар неодим магнитов размером 27 на 8, далее они были залиты до половины эпоксидной смолой с добавкой талька. Для намотки катушек индуктивности был собран примитивный станочек.

Двенадцать круглых катушек били намотаны эмальпроводом сечением 0,9мм. Количество витков так-же может быть разное, обычно рассчитывают при схеме соединения катышек в звезду около 60 витков, но некоторые наматывают и более. Показатели тока всё равно разнятся, поэтому точного количества витков нет, все думают как получится и сколько уместится. В основном лучше применять более толстый эмальпровод. Для например такого генератора в пределах 1 мм.

Будет ли ветряная турбина никогда не генерировать столько энергии, сколько стоит ее построить?

Джон Гринберг, PolitiFact. com | Austin American-Statesman

Ветроэнергетика Техаса опережает всю страну и часть мира

Путь Техаса к превращению в ветряную электростанцию ​​может стать картой для многих штатов США, располагающих значительными ветровыми ресурсами.

USA TODAY

Вирусное изображение: Говорится, что ветряная турбина «никогда не сможет генерировать столько энергии, сколько было вложено в ее строительство.

Рейтинг PolitiFact: Ложь

И вот почему: Ветряные электростанции являются основой американской стратегии борьбы с изменением климата. В настоящее время они производят более 8 % электроэнергии в стране, и ожидается, что их объем производства почти удвоится в течение следующего десятилетия.

Пост в Facebook расценивает ветер как проигрышное предложение.

«Ветряная мельница может вращаться до тех пор, пока не развалится, и никогда не будет генерировать столько энергии, сколько было затрачено на ее строительство», — говорится в версии сообщения от 16 сентября. Это квалифицируется как заявление о зомби. В 2019 году мы нашли более раннюю версию False, но она снова ходит.

Проверка фактов: Байден сказал, что повышение лимита долга обычно является двухпартийным. Это правильно?

Изображение завершается поразительной фотографией горящего ветряного двигателя (это связано с пожаром в марте 2020 года в Техасе) и содержит некоторые подробности.

«Двухмегаваттная ветряная мельница состоит из 260 тонн стали, для которой требуется 300 тонн железной руды и 170 тонн коксующегося угля, которые добываются, транспортируются и производятся за счет углеводородов», — говорится в сообщении.(Мы исправили несколько опечаток в тексте.)

Пост неверный. От строительства до сноса окупаемость энергии ветряной мельницы может быть меньше года. Самая высокая оценка, которую мы нашли, была чуть меньше шести лет.

Яркая цитата

Цифры в посте взяты из сборника эссе 2009 года об изменении климата и Канаде. Дж. Дэвид Хьюз, геолог из Геологической службы Канады, писал об общем пакете энергии для ветряных турбин, перспектива, которая включала, сколько энергии требуется для создания турбины, а не только энергии, которую она производила, когда она работала.

“Вопрос в том, как долго ветряная мельница должна генерировать энергию, прежде чем она выработает больше энергии, чем потребовалось для ее постройки?” Хьюз написал.

В центре внимания Хьюза была необходимость размещения турбин в местах, где дует ветер.

«На хорошем ветряном объекте день окупаемости энергии может наступить через три года или меньше», — написал Хьюз. «В плохом месте окупаемость энергии может быть никогда».

Проверка фактов: Содержит ли инфраструктурный план Байдена налог на имущество в размере 3%?

Сообщение в Facebook пропустило это предложение и перешло к предупреждению Хьюза о том, что в неправильном месте ветряная мельница «может вращаться до тех пор, пока не развалится, и никогда не будет генерировать столько энергии, сколько было затрачено на ее строительство. (Здесь есть логическая разбивка: если турбина вращается, значит, дует ветер, и турбина производит энергию.)

Кроме того, за последние 10 лет технология ветряных турбин сильно изменилась, поскольку инженеры разработали больше

Энергетическая история жизненного цикла ветряной мельницы

На протяжении десятилетий исследователи оценивали все этапы преобразования ветра в электричество.Исследование за исследованием показывают, что, когда все сказано и сделано, правильно расположенная турбина дает положительный результат.

Исследование датских инженеров, проведенное в 2016 году, рассмотрело наземные и морские турбины и написало: «Было обнаружено, что время окупаемости энергии для всех технологий составляет менее 1 года».

 Группа инженеров в Техасе выполнила аналогичную работу и сообщила, что “срок окупаемости выбросов CO2 и потребления энергии составляет от 6 до 14 и от 6 до 17 месяцев”, при этом окупаемость наземных сооружений короче.

Изготовление ветряной турбины состоит из многих этапов. Сырье нужно добывать, эти материалы нужно превращать в роторы и башни, а эти части нужно доставлять. Требуется энергия, чтобы установить турбину, и немного энергии, чтобы привести ее в действие. И в самом конце — через 20–30 лет — его приходится демонтировать и утилизировать.

Проверка фактов: Ответственны ли демократы за рост государственного долга?

Исследования показывают, что до 86 % всей энергии выделяется на этапе производства, хотя некоторые исследования выявили более низкий процент.Есть несколько ключевых переменных, в том числе срок службы ветряной турбины — производственные затраты учитываются, и чем дольше работает турбина, тем на большее количество лет распределяются эти затраты. Еще одна ключевая переменная — ветер. Турбины могут иметь прогнозируемую мощность, но ветер определяет то, что происходит на самом деле.

В одном исследовании 2019 года инженеры Техасского университета в Арлингтоне учитывали скорость ветра на работающей ветровой электростанции в Техасе с 200 турбинами. В нем подробно изучалась энергия, необходимая для перемещения компонентов турбины из Испании, где они были произведены, на ветряную электростанцию ​​Lone Star недалеко от Абилина.Он также измерял энергию, необходимую для доставки сырья на фабрики в Испании, где производилось производство. Ветер на ветряной электростанции Lone Star меняется, и исследователи использовали эти данные, чтобы определить фактическую среднюю скорость ветра в течение года.

Они подсчитали, что турбина, которая проработает 20 лет, полностью окупится менее чем за шесть лет.

Наше решение

В вирусном изображении говорилось, что ветряная турбина «никогда не сможет генерировать столько энергии, сколько было вложено в ее строительство.”

Претензия выбрала цитату из книги и исказила ее смысл.

Каждое исследование жизненного цикла ветряных турбин обнаруживает, что они производят больше энергии, чем требуется для их производства. Большинство анализов оценивают период окупаемости энергии примерно в в год или около того. Самая консервативная оценка реального мира, которую мы нашли, подсчитала, что ветряные турбины в Техасе произвели больше электроэнергии, чем потребовалось для их строительства примерно через шесть лет.

Мы оцениваем это утверждение как ложное. пост, сент.19, 2021

Facebook, сообщение, 16 сентября 2021 г.

Новости Сан-Патрицио, Пожар ветряной турбины в выходные дни оставляет больше вопросов, чем ответов в отношении общественной безопасности, 10 марта 2020 г.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Гармонизация LCA ветровой энергии, июнь 2013

Чистая энергия. Сравнительный анализ жизненного цикла высоких наземных стальных башен ветряных турбин, март 2020 г.

Прикладная энергетика.15, 2016

Устойчивое развитие, воздействие на окружающую среду наземных и морских ветряных электростанций в течение жизненного цикла в Техасе, 21 мая 2018 г. след ветряной турбины?, 30 июня 2021 г.

Чистые технологии и экологическая политика, Всесторонняя оценка жизненного цикла крупных ветряных турбин в США, 20 февраля 2019 г.

Возобновляемая энергия, Мета-анализ чистого возврата энергии для ветра Power Systems, январь 2010 г.

Carbon Shift, Томас Гомер-Диксон и Ник Гаррисон, Penguin Books, 2009 г.

Reuters, проверка фактов — мем, утверждающий, что ветряные турбины неэффективны, эксперт по неверным цитатам, октябрь 2010 г.7, 2021

PolitiFact, Нет, профессор не говорил, что ветряная мельница «никогда не будет генерировать» энергию, затраченную на ее строительство, 12 апреля 2019 г.

Эта оригинальная стена может использовать достаточно энергии ветра, чтобы покрыть вашу электроэнергию

Использование энергия ветра может скоро стать бризом. Сегодня большая часть нашей ветровой энергии поступает от крупных ветряных электростанций, расположенных на холмистой местности и продуваемых ветрами побережьях. Плавучие ветряные электростанции также появляются в более глубоких водах, где ветер сильнее. Но что, если бы мы могли строить ветряные турбины в наших городах, прямо здесь, на наших собственных дворах? Не высокие и громоздкие столбы с огромными вращающимися лопастями, а новый тип ветряной турбины — такой, который можно было бы спрятать на виду и легко принять за стену?

Американский дизайнер и предприниматель Джо Дусе создал такой концепт, и он выглядит как кинетическая арт-инсталляция. Стена его ветряной турбины состоит из сетки квадратных стекол, вращающихся одновременно по 25 осям. Точный размер и формат не высечены на камне, поэтому варианты этой стены можно использовать в любом месте с приличным пролетом, например, на обочине шоссе или заборе вокруг здания. Другими словами, это может сделать ветряные электростанции еще более распространенными — не только в океане, но и на суше.

[Изображение предоставлено Joe Doucet] В текущей версии стена состоит из 25 готовых генераторов ветряных турбин (средняя часть, вокруг которой вращаются лопасти).Они прикреплены к 25 вертикальным стержням с прикрепленными к ним квадратными панелями. Прямо сейчас стена имеет высоту 8 футов и ширину 25 футов, но концепцию можно масштабировать. «У вас могут быть 25-футовые стержни, покрытые целыми зданиями», — говорит Дусе. Единственной проблемой будет правильное соотношение веса, поэтому, чтобы сделать его легче, Дусе предлагает каркас из алюминия, который затем можно обшить любым легким материалом.

В последние годы энергия ветра стала одним из самых популярных источников возобновляемой энергии в США.По прогнозам, к 2027 году рынок ветровой энергии превысит 180 миллиардов долларов, и только на прошлой неделе администрация Байдена объявила о своих планах построить все побережье США ветряными электростанциями. «Есть много причин, по которым ветряные электростанции находятся в океане», — говорит Дусе. «Это массивные башни; вы не увидите их разбросанными по городу». Справедливости ради следует отметить, что многие ветряные электростанции находятся в океане или вдоль побережья, потому что это самые ветреные места, которые не загорожены зданиями или другими признаками городской жизни.

Но это не значит, что города не подвержены сильным ветрам. В Бостоне, например, ветры были настолько сильными, что в 2016 году они опрокинули вековую 8-футовую статую Бенджамина Франклина. Традиционная ветряная электростанция не работала бы в Бостоне. Однако массив стен ветряной турбины может помочь.

Дусе создал прототип одиночного спиннинга и на его основе провел моделирование. Среднегодовое потребление электроэнергии для американского дома составляет немногим более 10 000 киловатт-часов в год.Одной из этих стен было бы достаточно. Но где Дусе видит истинный потенциал, так это в крупных коммерческих зданиях и даже в городах. «Вместо типичных подпорных стен вдоль дорог и автомагистралей у вас будет множество таких», — говорит Дусе, который говорит, что ведет переговоры с несколькими производителями, чтобы помочь ему вывести продукт на рынок. «Благодаря дополнительному ветровому ускорению от грузовиков наши автомагистрали могли бы позаботиться обо всех наших потребностях в энергии».

Когда-нибудь в ближайшем будущем любое место с достаточным пролетом для 25-футовой стены может стать потенциальным источником энергии. «В городских районах не так много солнечного света, чтобы солнечная энергия работала, — говорит Дусе. «Ветер есть всегда».

Национальная служба охраны ветра | Выход промышленной ветровой энергии

См. также вики Wind Watch: энергия, коэффициент мощности

Что такое мегаватт или мегаватт-час?

Производители измеряют максимальную или номинальную мощность своих ветряных турбин для производства электроэнергии в мегаваттах (МВт). Один МВт эквивалентен одному миллиону ватт.

Производство электроэнергии с течением времени измеряется в мегаватт-часах (МВтч) или киловатт-часах (кВтч) энергии.Киловатт это тысяча ватт. Производство мощности из расчета 1 МВт за 1 час равно 1 МВтч энергии.

Какова мощность ветряных турбин?

General Electric (GE) производит некогда широко использовавшуюся модель мощностью 1,5 мегаватта. 1,5 МВт – это его номинальная или максимальная мощность, при которой он будет производить энергию, когда скорость ветра находится в идеальном диапазоне для этой модели, от 27 до 56 миль в час. Турбины в настоящее время обычно находятся в диапазоне 2-3 МВт.

От чего зависит мощность, которую может производить ветряная турбина?

Энергия вырабатывается из энергии ветра, поэтому мощность турбины определяется ее способностью улавливать эту энергию и преобразовывать ее во вращательный момент, который может вращать генератор и выталкивать электроны в сеть.Более высокая башня обеспечивает доступ к более устойчивым ветрам, а более крупные лопасти захватывают больше энергии ветра. Больший генератор требует больших лопастей и/или более сильного ветра.

Сколько энергии производят ветряные турбины?

Каждая ветряная турбина имеет определенный диапазон скоростей ветра, обычно от 30 до 55 миль в час, при котором она будет работать с номинальной или максимальной мощностью. При меньшей скорости ветра производительность резко падает. Если скорость ветра уменьшится вдвое, производство электроэнергии уменьшится в восемь раз.Таким образом, в среднем ветряные турбины не генерируют энергию, близкую к их мощности. По отраслевым оценкам годовая производительность составляет 30-40%, но реальный опыт показывает, что более типичным является годовая производительность 15-30% от мощности.

При коэффициенте мощности 25 % турбина мощностью 2 МВт будет производить

2 МВт × 365 дней × 24 часа × 25% = 4 380 МВтч = 4 380 000 кВтч

в год.

Что такое «коэффициент мощности»?

Коэффициент мощности — это фактическая мощность за определенный период времени, выраженная в процентах от максимальной мощности ветряной турбины или объекта.Например, если турбина мощностью 1,5 МВт вырабатывает электроэнергию в течение одного года со средней мощностью 0,5 МВт, ее коэффициент использования мощности составляет 33% для этого года.

Каков типичный коэффициент мощности промышленных ветряных турбин?

Средний коэффициент мощности для 137 ветровых проектов в США, о которых сообщалось Агентству энергетической информации в 2003 г., составлял 26,9%. В 2012 году она составила 30,4%. По данным EIA, общий коэффициент мощности для стран ЕС-27 в 2007 году составил 13%.

В чем разница между коэффициентом мощности и доступностью?

Ветряная турбина может быть «доступной» в течение 90% и более времени, по крайней мере, в первые годы эксплуатации, но ее мощность зависит только от ветра.Без ветра он как велосипед, на котором никто не ездит: доступен, но не крутится.

«Коэффициент мощности» турбины представляет собой ее фактическую среднюю мощность в виде доли от ее полной мощности. Обычно это от 15% до 35%.

Ветряные турбины работают 30% времени или 90%?

Ни то, ни другое. Первая цифра представляет собой теоретический коэффициент мощности, количество энергии, фактически произведенное за год, как часть максимальной мощности турбин. Вторая цифра — доступность, количество времени, в течение которого турбина не выключается.Ни одна из цифр не отражает количество времени, в течение которого ветряная турбина фактически вырабатывает электроэнергию.

Сколько времени ветряные турбины производят энергию?

Ветряные турбины вырабатывают электроэнергию, когда они не останавливаются на техническое обслуживание, ремонт или экскурсии, а скорость ветра составляет от 8 до 55 миль в час. Однако при скорости ветра около 30 миль в час количество вырабатываемой энергии очень мало. Ветряные турбины производят на уровне или выше их средней скорости около 40% времени. И наоборот, около 60% времени они производят мало энергии или вообще не производят ее.

Коэффициент мощности и КПД совпадают?

Нет. Эффективность – это мера того, сколько кинетической энергии ветра преобразуется в электрическую энергию. Неизбежно, что часть энергии теряется в процессе преобразования. Даже когда ветряная турбина вырабатывает энергию на максимальной мощности, производимая электрическая энергия составляет лишь часть энергии ветра. (В лучшем случае это около 50%, что обычно достигается до выхода на полную мощность.) Эффективность — это вопрос техники и ограничений физики, и обычно он не имеет отношения к обычному обсуждению.

Коэффициент мощности — это мера фактической мощности ветровой турбины, которая зависит от скорости ветра в течение определенного периода времени.

Сколько домов может обеспечить ветряная турбина?

Сторонники

часто выражают прогнозируемую мощность как «достаточную для питания x домов». По данным Агентства энергетической информации, среднее домашнее хозяйство США использует 888 кВтч в месяц или 10 656 кВтч в год. Средняя турбина мощностью 1,5 МВт (коэффициент мощности 26,9%) будет производить столько же электроэнергии, сколько потребляют почти 332 домохозяйства в течение года.

Следует помнить, однако, что энергия ветра непостоянна и непостоянна, поэтому ветряная турбина производит энергию на уровне или выше среднегодовой мощности только в 40% случаев. То есть большую часть времени именно , а не обеспечивает среднюю мощность для своего среднего количества домов. А периоды высокой ветрогенерации редко совпадают с периодами фактического спроса в сети.

Следует также помнить, что на бытовое потребление приходится только треть нашего общего потребления электроэнергии.

Как непостоянство ветра влияет на надежность ветроэнергетики?

Производительность ветряной турбины обычно выражается в виде среднегодового показателя, что маскирует ее сильно изменчивую производительность. Но поскольку производительность резко падает при снижении скорости ветра (в восемь раз на каждое уменьшение скорости ветра вдвое), большую часть времени ветряная турбина производит гораздо меньше своей средней мощности. Средняя скорость производства или более наблюдается только около 40% времени.

Как переменная мощность ветра влияет на энергосистему?

Производство энергии ветряными турбинами зависит от ветра, который даже на «лучших» объектах резко меняется от часа к часу и от минуты к минуте.Однако сеть должна реагировать на запросы пользователей. Поскольку диспетчеры сети не могут контролировать производство энергии ветра больше, чем они могут контролировать спрос пользователей, ветряные турбины в сети не способствуют удовлетворению спроса. Подавая энергию в сеть, они просто добавляют еще один источник колебаний, которые сеть должна уравновешивать.

Также см. прерывистость в FAQ «The Grid».

Что такое кредит мощности ветроэнергетики?

Энергия ветра имеет очень низкий «кредит мощности», способность заменить другие источники энергии.Например, в Великобритании, которая может похвастаться тем, что является самой ветреной страной в Европе, Королевская инженерная академия прогнозирует, что 25 000 МВт энергии ветра сократят потребность в обычных энергетических мощностях на 4 000 МВт, что составляет 16% кредита мощности. Два исследования в Германии прогнозировали, что 48 000 МВт ветровой энергии позволят сократить обычную мощность всего на 2 000 МВт, что составляет 4% кредита мощности (как описано в «Wind Report 2005», Eon Netz). Точно так же Irish Grid подсчитала, что 3500 МВт ветровой энергии могут заменить 496 МВт обычной энергии, что составляет 14% кредита мощности, и что по мере добавления большего количества ветряных турбин их кредитная мощность приближается к нулю. В марте 2005 г. Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики штата Нью-Йорк установило, что наземная ветроэнергетика будет иметь кредитную мощность в размере 10%, исходя из теоретического коэффициента мощности в 30%. (См. некоторые из этих и других документов здесь, в National Wind Watch.)

Сколько резервной мощности необходимо для ветроэнергетики?

По словам Эона Нетца, одного из четырех управляющих сетью в Германии, в конце 2004 года в его районе было установлено 7 050 МВт ветряных электростанций, требуемый объем резервирования составлял более 80%, что было максимальным наблюдаемым выходом. со всех своих ветроэнергетических установок вместе.То есть на каждые 10 МВт ветровой энергии, добавляемой в систему в этом случае, должно быть выделено не менее 8 МВт резервной мощности.

Другими словами, ветру требуется 100-процентное резервирование его максимальной мощности.

Не уменьшает ли единица электроэнергии, произведенной ветряными турбинами, единицу из другого источника?

Поскольку сеть должна постоянно уравновешивать спрос и предложение, да, она должна уменьшать подачу откуда-то еще, когда ветер усиливается достаточно, чтобы начать выработку электроэнергии.

Если в системе есть гидроэлектроэнергия, это наиболее вероятный источник, который будет сокращен, потому что его можно включать и выключать с наибольшей легкостью.Некоторые установки, работающие на природном газе, также могут быстро включаться и выключаться (хотя и за счет эффективности, т. е. сжигания большего количества топлива). В противном случае мощность топливных установок снижается или они переключаются с выработки на резерв. В любом случае он по-прежнему сжигает топливо.

Могут ли ветряные турбины помочь избежать отключения электроэнергии?

Нет. Ветряным турбинам для работы требуется электроэнергия из сети. Затемнение выбивает их тоже. Если в то время они обеспечивали электроэнергией, эта потеря усугубляет эффект отключения электроэнергии.

В чем разница между большими и малыми турбинами?

Малые турбины предназначены для прямого снабжения дома или другого здания. Их переменная мощность уравновешивается аккумуляторной батареей и дополняется сетью или резервным генератором на месте.

Крупногабаритные турбины предназначены для питания самой сети. Переменная мощность больших ветряных турбин усложняет балансировку спроса и предложения, поскольку в сети нет крупномасштабного хранилища.

Энергия ветра Информация и факты

Ветер – это движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления.На самом деле ветер существует потому, что солнце неравномерно нагревает поверхность Земли. По мере того, как горячий воздух поднимается, более холодный воздух движется внутрь, чтобы заполнить пустоту. Пока светит солнце, будет дуть ветер. А ветер издавна служил источником энергии для человека.

Древние мореплаватели использовали паруса для ловли ветра. Когда-то фермеры использовали ветряные мельницы для измельчения зерна и перекачивания воды. Сегодня все больше и больше ветряных турбин вырабатывают электричество из ветра. За последнее десятилетие использование ветряных турбин увеличивалось более чем на 25 процентов в год.Тем не менее, он обеспечивает лишь небольшую часть мировой энергии.

От аномальной жары и града до тайфунов и торнадо погода на нашей планете может быть очень сложной. Узнайте, что заставляет природу дать волю своей ярости.

Как это работает

Большая часть энергии ветра поступает от турбин, которые могут достигать высоты 20-этажного здания и иметь три лопасти длиной 200 футов (60 метров). Ветер раскручивает лопасти, которые вращают вал, соединенный с генератором, вырабатывающим электричество.

Крупнейшие ветряные турбины производят достаточно электроэнергии в год (около 12 мегаватт-часов), чтобы снабжать электроэнергией около 600 домов в США. Ветряные электростанции имеют десятки, а иногда и сотни таких турбин, установленных вместе в особенно ветреных местах. Меньшие турбины, установленные на заднем дворе, могут производить достаточно электроэнергии для одного дома или малого бизнеса.

Бурно развивающаяся ветровая энергетика

Ветер — это чистый источник возобновляемой энергии, не загрязняющий воздух и воду. А поскольку ветер бесплатный, эксплуатационные расходы после установки турбины практически равны нулю.Массовое производство и технический прогресс удешевляют турбины, и многие правительства предлагают налоговые льготы для стимулирования развития ветроэнергетики.

К недостаткам можно отнести жалобы местных жителей на то, что ветряки некрасивые и шумные. Медленно вращающиеся лезвия также могут убивать птиц и летучих мышей, но не так часто, как автомобили, линии электропередач и высотные здания. Ветер также переменчив: если он не дует, электричество не вырабатывается.

Тем не менее, ветроэнергетика переживает бум.Благодаря глобальным усилиям по борьбе с изменением климата, таким как Парижское соглашение, возобновляемые источники энергии переживают бум роста, а энергия ветра лидирует. С 2000 по 2015 год совокупная ветровая мощность по всему миру увеличилась с 17 000 мегаватт до более чем 430 000 мегаватт. В 2015 году Китай также превзошел ЕС по количеству установленных ветряных турбин и продолжает лидировать в установке.

Эксперты отрасли прогнозируют, что если темпы роста сохранятся, к 2050 году одна треть мировых потребностей в электроэнергии будет удовлетворяться за счет энергии ветра.

Энергия ветра | Национальное географическое общество

Все, что движется, обладает кинетической энергией, и ученые и инженеры используют кинетическую энергию ветра для выработки электроэнергии. Энергия ветра или энергия ветра создается с помощью ветряной турбины, устройства, которое направляет энергию ветра для выработки электроэнергии.

Ветер дует на лопасти турбины, прикрепленные к ротору. Затем ротор вращает генератор для выработки электроэнергии. Существует два типа ветряных турбин: ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) и ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT).HAWT являются наиболее распространенным типом ветряных турбин. Обычно у них есть две или три длинные тонкие лопасти, похожие на пропеллер самолета. Лопасти расположены так, что они смотрят прямо на ветер. У VAWT более короткие и широкие изогнутые лопасти, которые напоминают венчики, используемые в электрическом миксере.

Небольшие отдельные ветряные турбины могут производить 100 киловатт электроэнергии, достаточной для питания дома. Небольшие ветряные турбины также используются в таких местах, как водонасосные станции. Чуть более крупные ветряные турбины размещаются на башнях высотой до 80 метров (260 футов) и имеют лопасти ротора длиной примерно 40 метров (130 футов).Эти турбины могут генерировать 1,8 мегаватт электроэнергии. Даже более крупные ветряные турбины можно найти на башнях высотой 240 метров (787 футов) с лопастями ротора длиной более 162 метров (531 фут). Эти большие турбины могут генерировать от 4,8 до 9,5 мегаватт электроэнергии.

После выработки электроэнергии ее можно использовать, подключить к электрической сети или сохранить для будущего использования. Министерство энергетики США работает с Национальными лабораториями над разработкой и совершенствованием технологий, таких как батареи и гидроаккумулирующие электростанции, чтобы их можно было использовать для хранения избыточной энергии ветра. Такие компании, как General Electric, устанавливают аккумуляторы вместе со своими ветряными турбинами, чтобы электричество, вырабатываемое из энергии ветра, можно было сразу же сохранить.

По данным Геологической службы США, в Соединенных Штатах насчитывается 57 000 ветряных турбин, как на суше, так и на море. Ветряные турбины могут быть автономными конструкциями или могут быть объединены в так называемую ветряную электростанцию. В то время как одна турбина может генерировать достаточно электроэнергии для удовлетворения энергетических потребностей одного дома, ветряная электростанция может генерировать гораздо больше электроэнергии, достаточной для питания тысяч домов.Ветряные электростанции обычно располагаются на вершине горы или в другом ветреном месте, чтобы использовать естественные ветры.

Самая большая морская ветряная электростанция в мире называется Walney Extension. Эта ветряная электростанция расположена в Ирландском море примерно в 19 километрах (11 милях) к западу от северо-западного побережья Англии. Расширение Уолни занимает огромную площадь в 149 квадратных километров (56 квадратных миль), что делает ветряную электростанцию ​​​​больше, чем город Сан-Франциско, штат Калифорния, или остров Манхэттен в Нью-Йорке.Сеть из 87 ветряных турбин имеет высоту 195 метров (640 футов), что делает эти морские ветряные турбины одними из самых больших ветряных турбин в мире. Walney Extension может генерировать 659 мегаватт электроэнергии, что достаточно для снабжения электроэнергией 600 000 домов в Соединенном Королевстве.

 

Энергетические ресурсы: энергия ветра

     

Пользовательский поиск


Введение

Мы использовали ветер как источник энергии длительное время.

Вавилоняне и китайцы использовали энергию ветра качать воду для орошения сельскохозяйственных культур 4000 лет назад и плавать лодки появились задолго до этого.

Энергия ветра использовалась в Средние века, в Европе, молоть кукурузу, отсюда и термин «ветряная мельница» от.


Как это работает:  

Солнце нагревает нашу атмосферу неравномерно, поэтому некоторые пятна стать теплее других.

Эти теплые клочки воздуха поднимаются, другой воздух дует внутрь заменить их – и мы чувствуем дуновение ветра.

Мы можем использовать энергию ветра, построив высокая башня с большим пропеллером наверху.

Ветер дует в пропеллер, который поворачивает генератор для производства электроэнергии.


Мы склонны строить много из этих башен вместе, чтобы сделать “ ветряная электростанция ” и производить больше электроэнергии.

Чем больше башен, тем больше ветра и больше пропеллеры, тем больше электроэнергии мы можем производить.

Строить ветряные электростанции стоит только в местах, имеют сильные, устойчивые ветры, хотя лодки и караваны все чаще имеют небольшие ветряные генераторы, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов.

Отличная инфографика на сайте savenergy.com

Как построить ветряную электростанцию:
интерактив BBC новостная статья


Более:

Лучшие места для ветряных электростанций находятся на побережье местности, на вершинах округлых холмов, открытых равнинах и ущельях в горах – места, где ветер сильный и надежный.Некоторые из них находятся в офшорах.

Чтобы быть стоящим, нужен средний ветер скорость около 25 км/ч. Большинство ветряных электростанций в Великобритании находятся в Корнуолле. или Уэльс. Изолированные места, такие как фермы, могут иметь свои собственные ветрогенераторы.

В Калифорнии поставляют несколько «ветряных электростанций» электричество в дома вокруг Лос-Анджелеса.

Пропеллеры большие, для извлечения энергии от максимально возможного объема воздуха.Лезвия могут быть установлены под углом «точно». или «грубый» шаг, чтобы справиться с различной скоростью ветра, и генератор и пропеллер могут поворачиваться лицом к ветру, откуда бы он ни исходил. В некоторых конструкциях используются вертикальные турбины, которые не нужно поворачивать лицом к лицу. ветер.

Башни высокие, чтобы получить пропеллеры как можно выше, туда, где ветер сильнее. Это означает, что земля под ним все еще может использоваться для сельского хозяйства.


Преимущества
  • Ветер бесплатный, ветровые электростанции не нуждаются в топливе.
  • Не производит отходов или парниковых газов.
  • Земля под ним обычно может использоваться для сельское хозяйство.
  • Хороший способ подачи энергии в отдаленные районы.

Недостатки
  • Ветер не всегда предсказуем – некоторые дней без ветра.
  • Подходящие участки для ветряных электростанций часто находятся рядом с побережье, где земля дорогая.
  • Некоторые люди считают, что покрывать пейзаж эти башни неприглядны.
  • Может убивать птиц – мигрирующие стаи предпочитают сильные ветра.
    Однако это случается редко, и мы, как правило, не строим ветряные электростанции на миграционные пути в любом случае.
  • Может повлиять на прием телепередач, если вы живете поблизости.
  • Ветрогенераторы имеют репутацию для создания постоянного, низкого, “свистящего” шума днем ​​и ночь, которая может свести вас с ума. А вот как аэродинамические конструкции улучшили современные ветряные электростанции намного тише . Гораздо тише, чем, скажем, электростанция на ископаемом топливе; и ветряные электростанции, как правило, не рядом в жилые районы в любом случае. Небольшие современные ветрогенераторы используемые на лодках и караванах почти не издают звуков.
    См. рисунок справа, декабрь 2001 г. В этом примере на удалении турбина от домов меньше шумит чем ваш холодильник.–>


Нажмите, чтобы увеличить


Возможно ли возобновление?

Энергия ветра возобновляемых. Ветры будут дуть и дальше, есть смысл их использовать.

 

Энергия ветра – Энергетическое образование

Рисунок 1.Ветряная электростанция в Техасе. [1]

Энергия ветра — производство электроэнергии из ветра. Энергия ветра собирает первичный поток энергии атмосферы, генерируемый неравномерным нагревом поверхности Земли Солнцем. Таким образом, энергия ветра является косвенным способом использования солнечной энергии. Энергия ветра преобразуется в электрическую энергию ветряными турбинами. [2]

Ветроресурс

Несколько различных факторов влияют на потенциальный ветровой ресурс в районе.На выходную мощность влияют три основных фактора: скорость ветра , плотность воздуха и радиус лопасти . [3] Ветряные турбины должны постоянно находиться в районах с сильным ветром, что более важно, чем случайные сильные ветры.

Скорость ветра

Рисунок 2. Произвольная кривая мощности ветряной турбины мощностью 1 МВт в зависимости от скорости ветра. Обратите внимание на скорость отключения. [4]

Скорость ветра во многом определяет количество электроэнергии, вырабатываемой турбиной.Более высокие скорости ветра генерируют больше энергии, потому что более сильный ветер позволяет лопастям вращаться быстрее. [3] Более быстрое вращение означает большую механическую и электрическую мощность генератора. Зависимость между скоростью ветра и мощностью типичного ветряного двигателя показана на рисунке 2.

Турбины предназначены для работы в определенном диапазоне скоростей ветра. Пределы диапазона известны как скорость включения и скорость отключения. [5] Скорость включения — это точка, при которой ветряная турбина способна генерировать энергию.Между скоростью включения и номинальной скоростью, при которой достигается максимальная мощность, выходная мощность будет кубически увеличиваться со скоростью ветра. Например, если скорость ветра удвоится, выходная мощность увеличится в 8 раз. Это кубическое соотношение делает скорость ветра таким важным фактором для ветроэнергетики. Эта кубическая зависимость срезается при номинальной скорости ветра. Это приводит к относительно плоской части кривой на рис. 2, поэтому кубическая зависимость имеет место при скоростях ниже 15 м/с (54 км/ч).

Скорость отключения — это точка, при которой турбина должна быть отключена во избежание повреждения оборудования.Скорости включения и выключения связаны с конструкцией и размером турбины и определяются до строительства. [6]

Плотность воздуха

Выходная мощность связана с местной плотностью воздуха, которая зависит от высоты над уровнем моря, давления и температуры. Плотный воздух оказывает большее давление на роторы, что приводит к более высокой выходной мощности. [7]

Конструкция турбины

Ветряные турбины

спроектированы таким образом, чтобы максимизировать радиус лопастей ротора, чтобы максимизировать выходную мощность. Большие лопасти позволяют турбине захватывать больше кинетической энергии ветра, пропуская больше воздуха через роторы. [8] Однако для работы более крупных лопастей требуется больше места и более высокая скорость ветра. Как правило, турбины располагаются в четыре раза больше диаметра ротора. [6] Это расстояние необходимо, чтобы избежать помех между турбинами, которые снижают выходную мощность. [5] Относительное расстояние между ветряными турбинами показано на рисунке 1.

Интерактивный график

Энергия ветра растет довольно быстро во многих регионах; изучите приведенные ниже данные, чтобы увидеть, как увеличивается мощность ветра в разных странах. [9]

Для дальнейшего чтения

Каталожные номера

  1. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GreenMountainWindFarm_Fluvanna_2004.jpg#/media/File:GreenMountainWindFarm_Fluvanna_2004.jpg
  2. ↑ Развитие ветроэнергетики. (18 августа 2015 г.). Основы ветроэнергетики [онлайн], доступно: http://windeis.anl.gov/guide/basics/
  3. 3.0 3.1 Европейская ассоциация ветроэнергетики.(2013, 4 ноября). Как работает ветряная турбина [Онлайн]. Доступно: http://www.ewea.org/wind-energy-basics/how-a-wind-turbine-works/
  4. ↑ Адаптировано из: Р. Вольфсон, Энергия, окружающая среда и климат, , 2-е изд. Нью-Йорк: Norton, 2012 г. и WindPowerProgram, [онлайн], доступно: http://www.wind-power-program.com/popups/powercurve.htm
  5. 5.0 5.1 Д. Вуд, частное сообщение, октябрь 2013 г.
  6. 6.0 6.1 Группа энергетических исследований (nd). (2013, 4 ноября). Группа энергетических исследований Метеорологические данные [Онлайн]. Доступно: http://www.elm.eru.rl.ac.uk/ins4.html
  7. ↑ WindTurbines.net (2013, 4 ноября). Факторы, влияющие на эффективность ветряных турбин [онлайн].

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.