Vindmølleparker (vindmølleparker) - enheder med et specielt design, hvor vindenergi konverteres til elektrisk energi. Hver dag bliver de mere populære. Brug af naturlige, og vigtigst, vedvarende energikilder, praktiske og enkle vindkraftværker, de såkaldte vindmøller, er et fremragende alternativ til traditionelle kraftværker, især i private huse.
Brug af vindkraft
Vindmøller, eller rettere sagt princippet om deres handling, blev ufortjent glemt i tyverne af forrige århundrede. Vindkraft blev imidlertid ikke brugt selv dengang til at få elektrisk energi. Hun drev møllesten, blev brugt som mover til sejlskibe og lancerede senere pumper til pumpning af vand i tanke, dvs. omdannet til mekanisk energi.
Vindenergi begyndte at udvikle sig hurtigt i slutningen af tresserne i det sidste, XX århundrede. På det tidspunkt manglede de traditionelle energibærere hårdt, derudover steg de kraftigt i pris, og miljøproblemer forbundet med deres anvendelse blev mere og mere akutte.
Han fremmet brugen af alternative kilder til elektricitet, herunder vindkraft, og teknologisk fremgang. Nye højstyrke og forholdsvis lette materialer er dukket op, hvilket tillader konstruktion af tårne op til 120 m høje og enorme klinger.
Vind, der blæser i mange regioner på kloden, er i stand til at rotere kraftværkets møller med en tilstrækkelig hastighed til at give private hjem, små gårde eller skoler i landdistrikterne strøm.
Men i enhver tønde honning er der mindst en flue i salven. Vinden kan ikke dæmpes, den blæser ikke altid, især i samme retning og med samme hastighed. Teknologiske fremskridt står ikke stille. Hvis vindmølleparker i dag for et privat hus, der genererer hundreder af kilowatt elektricitet, ikke længere er en sjældenhed, så i morgen bliver måske titvis af megawatt daglige rutiner. Under alle omstændigheder er der allerede vindmølleparker med en kapacitet på 5 mW eller mere.
Fordele og ulemper ved vindmølleparker
Ud over brugen af gratis vindenergi og uafhængighed fra eksterne strømkilder har vindkraftværker adskillige betydelige fordele. Der er ikke noget miljøproblem med opbevaring og bortskaffelse af affald, og metoden til at producere energi er en af de mest miljøvenlige. For ikke at nævne, hvordan en vindmølle æstetisk ser ud mod himlen, kan det betragtes som dens fordel, at installationen kan være både stationær og mobil.
Derudover er det i dag allerede muligt at vælge en vindmøllepark med en passende model og kapacitet eller at bruge et anlæg, der kombinerer brugen af flere energikilder, traditionelle og alternative. Det kan være et diesel- eller solvindkraftværk.
Vindmølleparker har også ulemper. For det første er de så støjende, at store installationer skal slukkes om natten. For det andet forstyrrer de ofte flytrafikken eller radiobølger. For det tredje skal de placeres på virkelig enorme områder. Og der er en anden betydelig ulempe ved de lobede strukturer - de skal slukkes under sæsonbestemte fugleflyvninger.
Typer af vindmølleparker
I henhold til kraftværkets funktionalitet kan vindmølleparker opdeles i stationær og mobil eller mobil.Kraftige stationære installationer kræver en lang række forberedende arbejder, men de er i stand til at akkumulere tilstrækkelig mængde elektricitet til brug i roligt vejr i genopladelige batterier.
Mobile kraftværker er enklere i design, uhøjtidelig, lette at installere og lette at betjene. De bruges normalt til at drive elektriske apparater eller når man rejser.
Designet skelner mellem vind- og vindmølleparker.
På stedet, hvor vindmølleparken er installeret, er der:
- jorden. De er installeret på høj mark og er mest almindelige i dag;
- kystnære. De er bygget i kystzonen i havene og havene, hvor der på grund af ujævn opvarmning af land og vand konstant blæser;
- offshore. De er bygget i havet i en afstand af 10-15 km fra kysten, hvor havvindene konstant blæser;
- flydende. De er også placeret i omtrent samme afstand fra kysten som offshore, men på en flydende platform.
I henhold til kraftværket er vindmøller industrielle og indenlandske.
Vane Wind Farm
Vindmølleparker, der er førende på markedet for vindenergi, er blevet kendte. På en høj drøm installeres en klingemekanisme med en vandret rotationsakse, hovedsageligt en tre-knivs en, og dens styrke afhænger af størrelsen på knivene. En sådan enhed når sin maksimale rotationshastighed, når bladene er vinkelret på vindstrømmen, og dens konstruktion tilvejebringer derfor den automatiske rotationsakse rotationsindretning i form af en stabilisatorfløj på små og elektroniske gabskontrolsystemer på mere kraftfulde stationer.
Vindmølleparker adskiller sig hovedsageligt med antallet af klinger. De kan være multi-blade, to-blade, selv med en kniv og modvægt.
Rotary vindmølleparker
Roterende eller roterende vindkraftværker har en lodret rotationsakse og er uafhængige af vindens retning. Dette er en vigtig fordel, når du bruger overflader, der gaber luftstrømme. Ulempen ved en vindmøllepark med dette design er brugen af flerpolede generatorer, der kører i lave hastigheder og ikke er udbredte.
Disse installationer bevæger sig langsomt og skaber derfor ikke meget støj. Derudover er deres fordel enkelheden i elektriske kredsløb, som ikke krænkes af tilfældige pludselige vindstød.
Eksperter mener, at vindmølleparker er det mest lovende for stor vindkraft. Sandt nok, for at fremme en sådan installation, skal ekstern energi påføres den. Kun når den når en bestemt aerodynamisk ydeevne, går den selv i generatortilstand fra motortilstand.
Kombineret vind-dieselsystem
Ulempen ved vindmøller - ujævn forsyning af elektricitet - i store net udlignes af et stort antal installationer.
Du kan også kompensere for denne ulempe ved hjælp af kombinerede systemer, hvor der er specielle enheder, der fordeler belastningen mellem vindkraftværket (vindmølle) og dieselmotoren. Derfor kan autonome netværk med lav effekt fra 0,5 til 4 MW parret med en dieselmotor fungere pålideligt og jævnt.
Moderne udstyr, der sparer cirka 65% af flydende brændstof pr. År, giver dig mulighed for at tilslutte en dieselmotor eller slukke den på kun få sekunder om nødvendigt.
Husholdnings- og industrielle vindmølleparker
Husholdningsvindkraftanlæg har strøm fra 250 W til 15 kW, kan arbejde sammen med solcellepaneler, med eller uden et batteri.
Elektricitet produceret af husholdningsvindmølleparker er ret dyr, men det sker ofte, at der simpelthen ikke er andre kilder.
Hjemme vindmølleparker i Rusland fremstilles med en jævnstrømgenerator, der oplader batterier op til 800 Ah. Alle husholdningsapparater kan arbejde fra sådanne batterier i huset: et tv, en elkedel osv.
Processen med at oplade batterier efter frakobling af lasten kan være ret lang, afhængig af vindstyrken og generatorens magt.
Der er også indenlandske indenlandske vindmølleparker på det russiske marked, de er ret dyre, men de giver normalt mindre end halvdelen af den nominelle effekt.
Industrielle vindmølleparker er kendetegnet ved markant større kraft og er normalt integreret i enkeltnetværk.
Private vindmølleparker har generelt en kapacitet på 3 til 5, sjældnere 10 kW. Hvis den gennemsnitlige årlige vindhastighed i regionen når 3-4 m / s, kan en sådan vindmøllepark levere elektricitet til et gennemsnitligt landsted, servicestation eller en lille café.
Vindmølleparkens vigtigste egenskaber
Nominel effekt er den vigtigste indikator, der kendetegner alle kraftværker, vindmøller er ingen undtagelse. Det bestemmes af den strøm, der genereres af generatoren ved en gennemsnitlig vindhastighed på 12 m / s, og afhænger af stationstypen.
Den næste vigtige indikator er den nominelle spænding for den vindmøllepark, som generatoren genererer. Det kan være 220 V eller 12 V og 24 V.
Generatorens elektriske kraft afhænger af turbinen. Eftersom turbinens kraft er højere, jo større dens diameter og derfor, jo stærkere masten, er denne indikator vigtig, når man vælger og beregner mastens design.
Vindmøllen har adskillige flere karakteristika. Dens ydelse er vigtig - dette er den mængde elektricitet, som enheden genererer pr. År. Når du vælger en vindmølle, er det nødvendigt at kende den maksimale vindhastighed, som møllen kan modstå, og dens mindste (start) hastighed, hvormed den begynder at rotere. Når du vælger en rotationshastighed for turbinen, og antallet af knive spiller en rolle.
Princip for drift og arrangement af vindmøllepark
I en vindmøllepark roterer en luftstrøm et hjul med knive, hvorfra drejningsmoment overføres til andre mekanismer. Jo større hjulets dimensioner er, jo større er luftstrømmen, og den roterer hurtigere.
På fysikens sprog konverteres den lineære vindhastighed til den vinkelhastighed, der drejer sig om generatorens akse, som igen omdanner rotationsbevægelsen til elektrisk energi, og overfører den gennem regulatoren til batterierne. Ved udgangen af enheden er elektricitet allerede egnet til husholdningsbrug.
Det vil sige, en lille vindmøllepark består af en turbine, knive, hale (rotationsmekanisme), en mast med forlængerkabler, batterier, en ladningskontrol og en inverter, der konverterer 12 V til 220 V.
Ud over disse enheder indeholder en industriel vindmøllepark også sporingssystemer til vindretning og dens hastighed, vindgeneratorens tilstand og beskyttelse mod lynudladninger. Derudover takler masten ikke belastningerne i større skala, og den erstattes af et tårn, hvor alt ekstra udstyr er placeret.
Vindmøllepark design
Den vigtigste indikator, der giver dig mulighed for at beslutte, om brugen af en vindmøllepark er den gennemsnitlige årlige vindhastighed, som skal være mindst 5 m / s. Det er sandt, at der i dag allerede er let dispergerbare vindmølleparker designet til at drive private husholdninger, som begynder at køre med en mindste lufthastighed på 3,5 m / s.
For at bestemme denne indikator bruges specielle vindkort.
I forskellige klimatiske zoner i Rusland vindhastighedsmålinger blev foretaget for at bestemme, hvor effektive vindmølleparker er der. Vindmøller og stationer kører allerede i Kaliningrad-regionen på Commander Islands, i Murmansk, Republikken Sakha (Yakutia) og Bashkortostan.
Når man beslutter, om der skal installeres et vindkraftværk eller en privat vindmøllepark, er det værd at starte med specialister til at forske på vindens retning og styrke ved hjælp af anemometre og oprette kort over tilgængeligheden af dens energi.Baseret på disse data, et vindmølledesign eller et design af flere planter, beregnes og udvikles dets tekniske og geometriske parametre.
Det er umuligt at bygge en industriel vindmøllepark med tilstrækkelig kapacitet uden investorer, og veludførte beregninger og et afsluttet projekt vil hjælpe med at bestemme tilbagebetalingsperioden for projektet og tiltrække yderligere finansiering.
Private vindmølleparker
Ifølge væsentligt undervurderede statistikker, der ikke tager højde for løsrevne fjernbygninger og strukturer, har ca. 30% af de private husholdninger i landdistrikterne, hvor anlæggelse af elektriske netværk er umulige af økonomiske grunde, ikke elektricitet. Ikke overalt er der endda generatorer til flydende brændstof. Og det er i det 21. århundrede!
Undersøgelser har vist, at vindkraftværker med forskellige kapaciteter kan installeres i mange områder i Nord og Fjern Nord, på Sakhalin og Kamchatka, i regionen Nedre Volga, Sibirien, Karelen og Nordkaukasus.
Valget af installation påvirkes af kundens behov. Hvis det er nødvendigt at sikre driften af landbrugsmaskiner, vil en vindkraftgenerator med lav effekt klare denne opgave. Hvis du har brug for at elektrificere hele bygningen, etablere gadebelysning, sørge for opvarmning til huset, skal du udføre projektet med et vindkraftværk.
Ud over den gennemsnitlige månedlige vindhastighed og dens retning er det nødvendigt at beregne det gennemsnitlige månedlige forbrug og spidsbelastning af elektricitet. Sådanne beregninger er om ønsket lette at udføre uafhængigt.
Der er en anden indikator, der påvirker omkostningerne til udstyr og installation af vindmøller. Dette er højden på masten. Jo højere struktur, jo større vindhastighed og dyrere koster den. Ifølge eksperter er en masthøjde på 10 større end det højeste træ eller bygning inden for en radius på 100 m.
DIY vindmøllepark
Til drift af en elektrisk pumpe, tv, belysning eller andre elektriske apparater med lav effekt i et sommerhus kan en vindkraftinstallation udføres med ens egen hånd, hvis der er kendskab til elektroteknik.
Der er referencedata og anbefalinger til valg af vindgeneratorens kraft, størrelse og antal af dens klinger og ganske detaljerede instruktioner om, hvordan man fremstiller et vindkraftværk med egne hænder, ud fra hvilke materialer og komponenter.
I dag vokser investeringerne i opførelse af store vindmølleparker i Europa. Massekonstruktion reducerer omkostningerne på en kilowatt og bringer den tættere på prisen på elektricitet modtaget fra traditionelle kilder.
Designet af vindmølleparker forbedres konstant, aerodynamiske og elektriske indikatorer forbedres, tabene reduceres.
Hjemme vindmølleparker vurderes af økonomer til at være de mest omkostningseffektive energiprojekter. I fremtiden lover de uafhængighed af negative tendenser på dette marked.
