Mga bukirin ng hangin (mga bukid ng hangin) - mga aparato ng isang espesyal na disenyo kung saan ang enerhiya ng hangin ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Araw-araw sila ay nagiging mas tanyag. Ang paggamit ng natural, at pinakamahalaga, ang nababago na mapagkukunan ng enerhiya, maginhawa at simpleng mga halaman ng kuryente ng hangin, ang tinatawag na mga windmills, ay isang mahusay na alternatibo sa mga tradisyonal na halaman ng kuryente, lalo na sa mga pribadong bahay.
Paggamit ng lakas ng hangin
Ang mga Windmills, o sa halip na prinsipyo ng kanilang pagkilos, ay hindi tiyak na nakalimutan sa mga twenties ng huling siglo. Gayunpaman, ang lakas ng hangin ay hindi ginamit kahit pagkatapos upang makakuha ng de-koryenteng enerhiya. Nagpatakbo siya ng mga millstones, ay ginamit bilang isang mover para sa mga ship sa paglalayag, at kalaunan ay inilunsad ang mga bomba para sa pumping ng tubig sa mga tank, iyon ay, naging enerhiya na mekanikal.
Ang enerhiya ng hangin ay nagsimulang bumuo ng mabilis sa huli na mga dekada ng huling, XX na siglo. Sa oras na iyon, ang mga tradisyunal na carrier ng enerhiya ay naging labis na kulang, bilang karagdagan, sila ay tumaas nang husto sa presyo, at ang mga problema sa kapaligiran na nauugnay sa kanilang paggamit ay naging talamak.
Itinataguyod niya ang paggamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng koryente, kabilang ang lakas ng hangin, at pag-unlad ng teknolohiya. Ang mga bagong mataas na lakas at medyo magaan na materyales ay lumitaw, na nagpapahintulot sa pagtatayo ng mga tower hanggang sa 120 m ang mataas at malaking blades.
Ang hangin na humihip sa maraming mga rehiyon ng planeta ay magagawang paikutin ang mga turbin ng planta ng kuryente sa isang sapat na bilis upang magbigay ng enerhiya sa mga pribadong bahay, maliit na bukid o paaralan sa mga lugar sa kanayunan.
Ngunit sa anumang bariles ng honey mayroong hindi bababa sa isang lumipad sa pamahid. Ang hangin ay hindi maaaring mapailalim; hindi ito palaging pumutok, lalo na sa parehong direksyon at sa parehong bilis. Ang pag-unlad ng teknolohiko ay hindi tumayo. Kung ngayon ang mga sakahan ng hangin para sa isang pribadong bahay, na bumubuo ng daan-daang kilowatt ng koryente, ay hindi na isang pambihira, pagkatapos bukas, marahil ang mga sampu-sampung megawatts ay magiging pang-araw-araw na gawain. Sa anumang kaso, mayroon nang mga sakahan ng hangin na may kapasidad na 5 mW o higit pa.
Mga kalamangan at kawalan ng mga sakahan ng hangin
Bilang karagdagan sa paggamit ng libreng enerhiya ng hangin at kalayaan mula sa mga panlabas na mapagkukunan ng koryente, ang mga istasyon ng lakas ng hangin ay may maraming makabuluhang pakinabang. Walang problema sa kapaligiran sa pag-iimbak at pagtatapon ng basura, at ang pamamaraan ng paggawa ng enerhiya ay isa sa pinaka-friendly na kapaligiran. Hindi masabi kung paano tinitingnan ng isang turbine ng hangin ang kalangitan laban sa kalangitan, maaari itong isaalang-alang na bentahe na ang pag-install ay maaaring maging parehong nakapigil at mobile.
Bilang karagdagan, ngayon posible na pumili ng isang sakahan ng hangin ng isang angkop na modelo at kapasidad o gumamit ng isang halaman na pinagsasama ang paggamit ng maraming mga mapagkukunan ng enerhiya, tradisyonal at kahalili. Maaari itong maging isang diesel o solar-wind power station.
Ang mga sakahan ng hangin ay mayroon ding mga kawalan. Una, maingay sila na ang mga malalaking pag-install ay kailangang patayin sa gabi. Pangalawa, madalas silang makagambala sa trapiko ng hangin o mga alon ng radyo. Pangatlo, kailangan nilang mailagay sa tunay na malaking lugar. At mayroong isa pang makabuluhang disbentaha ng mga naka-lobed na istruktura - dapat silang i-off sa panahon ng mga pang-pana-panahong flight ng ibon.
Mga uri ng mga bukid ng hangin
Ayon sa pag-andar ng planta ng kuryente, ang mga sakahan ng hangin ay maaaring nahahati sa nakatigil at mobile, o mobile.Ang malakas na nakatigil na pag-install ay nangangailangan ng isang buong saklaw ng paghahanda sa trabaho, ngunit nagagawa nilang maipon ang sapat na halaga ng koryente para magamit sa mahinahon na panahon sa mga baterya na maaring makuha.
Ang mga mobile power halaman ay mas simple sa disenyo, hindi mapagpanggap, madaling i-install at madaling mapatakbo. Karaniwan silang ginagamit upang mag-kapangyarihan ng mga de-koryenteng kagamitan o kapag naglalakbay.
Ang disenyo ay nakikilala sa pagitan ng mga vane at rotor na mga bukid.
Sa lugar ng pag-install ng sakahan ng hangin ay mayroong:
- lupa. Naka-install ang mga ito sa mataas na lupa at pinaka-pangkaraniwan ngayon;
- baybayin. Itinayo ang mga ito sa baybayin ng baybayin ng mga dagat at karagatan, kung saan dahil sa hindi pantay na pag-init ng lupa at tubig, patuloy na pumutok ang hangin;
- malayo sa pampang. Ang mga ito ay itinayo sa dagat sa layo na 10-15 km mula sa baybayin, kung saan ang hangin ng dagat ay patuloy na pumutok;
- lumulutang. Matatagpuan din ang mga ito sa halos parehong distansya mula sa baybayin bilang malayo sa pampang, ngunit sa isang lumulutang na platform.
Sa pamamagitan ng saklaw ng planta ng kuryente, ang mga turbin ng hangin ay pang-industriya at domestic.
Winged wind farm
Ang mga bukid ng hangin ng hangin, na mga pinuno sa merkado ng enerhiya ng hangin, ay pamilyar. Sa isang mataas na panaginip, isang mekanismo ng talim ay naka-install na may isang pahalang na axis ng pag-ikot, pangunahin ang isang three-blade one, at ang kapangyarihan nito ay nakasalalay sa laki ng mga blades. Ang nasabing isang pinagsama-sama ay umaabot sa pinakamataas na bilis ng pag-ikot kapag ang mga blades ay patayo sa daloy ng hangin, samakatuwid, ang disenyo nito ay nagbibigay para sa aparato upang awtomatikong paikutin ang axis ng pag-ikot sa anyo ng isang pakpak ng pampatatag sa maliit at elektronikong mga sistema ng control ng yaw sa mas malakas na mga istasyon.
Ang mga bukid ng hangin ng Vane ay naiiba sa lahat sa pamamagitan ng bilang ng mga blades. Maaari silang maging multi-blade, two-blade, kahit na may isang talim at counterweight.
Rotary wind farm
Ang Rotary, o rotary, ang mga halaman ng lakas ng hangin ay may isang vertical axis ng pag-ikot at independiyenteng ng direksyon ng hangin. Ito ay isang mahalagang bentahe kapag gumagamit ng mga air yawing air currents. Ang kawalan ng isang sakahan ng hangin ng disenyo na ito ay ang paggamit ng mga generator ng multi-post na nagpapatakbo sa mababang bilis at hindi laganap.
Ang mga pag-install na ito ay mabagal na gumagalaw at, bilang isang resulta, hindi lumikha ng maraming ingay. Bilang karagdagan, ang kanilang kalamangan ay ang pagiging simple ng mga de-koryenteng circuit, na hindi nilabag sa pamamagitan ng random na biglaang pagbugso ng hangin.
Naniniwala ang mga eksperto na ang mga rotary na bukid ng hangin ay ang pinaka-promising para sa malaking lakas ng hangin. Totoo, upang maisulong ang tulad ng isang pag-install, ang panlabas na enerhiya ay dapat mailapat dito. Lamang kapag naabot nito ang ilang pagganap ng aerodynamic ay mismo ang pumupunta sa mode ng generator mula sa mode ng engine.
Pinagsamang sistema ng hangin-diesel
Ang kawalan ng mga turbin ng hangin - hindi pantay na supply ng kuryente - sa mga malalaking network ay na-offset ng isang malaking bilang ng mga pag-install.
Maaari mo ring kabayaran ang drawback na ito gamit ang pinagsamang mga sistema kung saan may mga espesyal na aparato na namamahagi ng pagkarga sa pagitan ng planta ng lakas ng hangin (wind turbine) at ang diesel engine. Samakatuwid, ang mga autonomous network na may mababang lakas mula sa 0.5 hanggang 4 MW na ipinares sa isang diesel engine ay maaaring gumana nang maaasahan at pantay-pantay.
Ang mga modernong kagamitan, na nakakatipid ng halos 65% ng likidong gasolina bawat taon, ay nagbibigay-daan sa iyo upang ikonekta ang isang diesel engine o patayin ito sa loob lamang ng ilang segundo kung kinakailangan.
Sambahayan at pang-industriya na sakahan ng hangin
Ang mga halaman ng lakas ng hangin ng sambahayan ay may kapangyarihan mula 250 W hanggang 15 kW, ay maaaring gumana kasabay ng mga solar panel, na may o walang baterya.
Ang kuryente na nabuo ng mga sakahan ng hangin sa sambahayan ay medyo mahal, ngunit madalas itong nangyayari na walang ibang mga mapagkukunan.
Ang mga domestic farm farm sa Russia ay ginawa gamit ang isang direktang kasalukuyang generator na singilin ang mga baterya hanggang sa 800 Ah. Ang lahat ng mga gamit sa sambahayan ay maaaring gumana mula sa naturang mga baterya sa bahay: isang TV, isang electric kettle, atbp.
Ang proseso ng pagsingil ng mga baterya pagkatapos na idiskonekta ang pag-load ay maaaring maging masyadong mahaba, depende sa lakas ng hangin at lakas ng generator.
Mayroon ding mga domestic domestic wind farm sa Russian market, medyo mahal, ngunit karaniwang nagbibigay sila ng mas mababa sa kalahati ng na-rate na kapangyarihan.
Ang mga pang-industriya na bukid ng hangin ay nakikilala sa pamamagitan ng makabuluhang higit na lakas at karaniwang isinama sa iisang network.
Ang mga pribadong bukid ng hangin sa pangkalahatan ay may kapasidad na 3 hanggang 5, mas madalas 10 kW. Kung ang average na taunang bilis ng hangin sa rehiyon ay umabot sa 3-4 m / s, kung gayon ang isang wind farm ay maaaring magbigay ng koryente sa isang average na bahay ng bansa, istasyon ng serbisyo o isang maliit na cafe.
Ang mga pangunahing katangian ng bukid ng hangin
Ang rated na kapangyarihan ay ang pangunahing tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa lahat ng mga halaman ng kuryente, ang mga turbin ng hangin ay walang pagbubukod. Natutukoy ito ng lakas na nabuo ng generator sa isang average na bilis ng hangin na 12 m / s, at nakasalalay sa uri ng istasyon.
Ang susunod na mahalagang tagapagpahiwatig ay ang nominal na boltahe ng sakahan ng hangin na binubuo ng generator. Maaari itong maging alinman sa 220 V o 12 V, at 24 V.
Ang electric power ng generator ay nakasalalay sa lakas ng turbine. Dahil ang kapangyarihan ng turbine ay mas mataas, mas malaki ang lapad nito at, samakatuwid, mas malakas ang palo, ang tagapagpahiwatig na ito ay mahalaga kapag pumipili at kinakalkula ang disenyo ng palo.
Ang turbine ng hangin ay may maraming iba pang mga katangian. Mahalaga ang pagganap nito - ito ang halaga ng koryente na binubuo ng aparato bawat taon. Kapag pumipili ng isang turbine ng hangin, kinakailangan na malaman ang pinakamataas na bilis ng hangin na maaaring makatiis ng turbine, at ang minimum (pagsisimula) na bilis na kung saan ito ay nagsisimula paikutin. Kapag pumipili ng isang bilis ng pag-ikot ng turbine, at ang bilang ng mga blades ay gumaganap ng isang papel.
Prinsipyo ng pagpapatakbo at pag-aayos ng sakahan ng hangin
Sa isang sakahan ng hangin, ang isang daloy ng hangin ay umiikot ng isang gulong na may mga talim, mula sa kung saan ang metalikang kuwintas ay nakukuha sa iba pang mga mekanismo. Mas malaki ang sukat ng gulong, mas malaki ang daloy ng hangin na kinukuha nito at samakatuwid ay mas mabilis na paikutin.
Sa wika ng pisika, ang linear na bilis ng hangin ay na-convert sa angular na bilis ng pag-ikot ng axis ng generator, na, sa turn, nagko-convert ng pag-ikot na paggalaw sa elektrikal na enerhiya, na ipinapadala ito sa pamamagitan ng controller sa mga baterya. Sa exit ng aparato, ang koryente ay angkop na para sa domestic na paggamit.
Iyon ay, ang isang maliit na sakahan ng hangin ay binubuo ng isang turbine, blades, buntot (rotary mekanismo), isang palo na may mga extension ng cable, baterya, isang tagapamahala ng singil at isang inverter na nagko-convert ng 12 V hanggang 220 V.
Bilang karagdagan sa mga aparatong ito, ang isang pang-industriya na sakahan ng hangin ay naglalaman din ng mga sistema ng pagsubaybay para sa direksyon ng hangin at ang bilis nito, ang estado ng generator ng hangin at proteksyon laban sa mga paglabas ng kidlat. Bilang karagdagan, ang palo ay hindi nakayanan ang mga naglo-load ng isang mas malaking sukat, at pinalitan ito ng isang tower, kung saan matatagpuan ang lahat ng mga karagdagang kagamitan.
Disenyo ng hangin sa bukid
Ang pangunahing tagapagpahiwatig na nagbibigay-daan sa iyo upang magpasya sa paggamit ng isang sakahan ng hangin ay ang average na taunang bilis ng hangin, na dapat na hindi bababa sa 5 m / s. Totoo, ngayon mayroon nang madaling nakakalat na mga bukirin ng hangin na idinisenyo upang mabigyan ng kapangyarihan ang mga pribadong sambahayan, na nagsisimula na gumana nang may pinakamababang bilis ng hangin na 3.5 m / s.
Upang matukoy ang tagapagpahiwatig na ito, ginagamit ang mga espesyal na tsart ng hangin.
Sa iba-iba klimatiko zone ng Russia Ang mga sukat ng bilis ng hangin ay kinuha upang matukoy kung gaano kahusay ang mga bukid ng hangin. Ang mga turbin ng hangin at istasyon ay nagpapatakbo sa rehiyon ng Kaliningrad, sa Commander Islands, sa Murmansk, ang Republika ng Sakha (Yakutia), at Bashkortostan.
Kapag nagpapasya kung mag-install ng planta ng lakas ng hangin o isang pribadong wind farm, sulit na magsimula sa mga espesyalista upang magsagawa ng pananaliksik sa direksyon at lakas ng hangin gamit ang anemometer at bumuo ng mga mapa ng pagkakaroon ng enerhiya nito.Batay sa mga datos na ito, ang isang disenyo ng turbine ng hangin o isang disenyo ng maraming mga halaman, ang mga teknikal at geometric na mga parameter ay kinakalkula at binuo.
Imposibleng magtayo ng isang pang-industriya na sakahan ng hangin na may sapat na kapasidad nang walang mga mamumuhunan, at mahusay na isinasagawa ang mga kalkulasyon at isang nakumpletong proyekto ay makakatulong na matukoy ang panahon ng pagbabayad at maakit ang karagdagang pananalapi.
Pribadong hangin sa bukid
Ayon sa makabuluhang underestimated na istatistika, na hindi isinasaalang-alang ang naka-hiwalay na mga gusali at istraktura, tungkol sa 30% ng mga pribadong kabahayan sa kanayunan, kung saan imposible ang pagtula ng mga de-koryenteng network para sa mga pang-ekonomiyang kadahilanan, walang koryente. Hindi kahit saan kahit na ang mga generator para sa likidong gasolina. At ito ay sa ika-21 siglo!
Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga istasyon ng lakas ng hangin ng iba't ibang mga kapasidad ay maaaring mai-install sa maraming mga lugar ng hilaga at sa Far North, sa Sakhalin at Kamchatka, sa rehiyon ng Lower Volga, Siberia, Karelia at North Caucasus.
Ang pagpili ng pag-install ay naiimpluwensyahan ng mga pangangailangan ng customer. Kung kinakailangan upang matiyak na ang pagpapatakbo ng makinarya ng agrikultura, ang isang mababang lakas ng hangin ay makakaya sa gawaing ito. Kung kailangan mong i-electrify ang buong gusali, magtatag ng ilaw sa kalye, magbigay ng pagpainit para sa bahay, kailangan mong isagawa ang proyekto ng isang istasyon ng lakas ng hangin.
Bilang karagdagan sa average na buwanang bilis ng hangin at direksyon nito, kinakailangan upang makalkula ang average na buwanang pagkonsumo at pag-load ng kuryente. Ang ganitong mga kalkulasyon, kung ninanais, ay madaling maisagawa nang nakapag-iisa.
May isa pang tagapagpahiwatig na nakakaapekto sa gastos ng kagamitan at pag-install ng mga turbin ng hangin. Ito ang taas ng palo. Ang mas mataas na istraktura, mas malaki ang bilis ng hangin at mas mahal ang gastos. Ang pinakamabuting kalagayan, ayon sa mga eksperto, ay isang taas ng palo na 10 mas malaki kaysa sa pinakamataas na puno o gusali sa loob ng isang radius na 100 m.
DIY wind farm
Para sa pagpapatakbo ng isang electric pump, telebisyon, pag-iilaw o iba pang mga de-koryenteng de-koryenteng kagamitan sa isang cottage sa tag-init, ang isang pag-install ng kuryente ng hangin ay maaaring gawin sa sariling kamay, kung mayroong ilang kaalaman sa electrical engineering.
Mayroong data ng sanggunian at mga rekomendasyon para sa pagpili ng lakas ng generator ng hangin, ang laki at bilang ng mga blades nito, at lubos na detalyadong mga tagubilin sa kung paano gumawa ng isang planta ng lakas ng hangin gamit ang iyong sariling mga kamay, mula sa kung anong mga materyales at sangkap.
Ngayon, ang mga pamumuhunan sa pagtatayo ng mga malalaking bukid ng hangin ay lumalaki sa Europa. Ang pagbuo ng masa ay binabawasan ang gastos ng isang kilowatt at dinala ito nang mas malapit sa presyo ng koryente na natanggap mula sa tradisyonal na mga mapagkukunan.
Ang disenyo ng mga sakahan ng hangin ay patuloy na pinapaganda, ang aerodynamic at mga de-koryenteng tagapagpahiwatig ay pinabuting, ang mga pagkalugi ay nabawasan.
Ang mga home farm farm ay tinatantya ng mga ekonomista na maging pinaka-epektibong proyekto ng enerhiya. Sa hinaharap, ipinangako nila ang kalayaan mula sa negatibong mga uso sa merkado.
