Безлопастной ветрогенератор. Устройство и принцип работы

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня узнаем, что такое безлопастной ветрогенератор, рассмотрим общее устройство и принцип работы, узнаем где применяется. И так…

У специалистов по альтернативной энергетике давно сформировался стереотип относительно того, как должны выглядеть правильные и эффективные ветрогенераторы. Такое положение дел вовсе не удивительно, ведь ветрогенераторы возводятся каждый год по всему миру, и это всегда огромные сооружения с лопастями, похожие на гигантские ветряные мельницы. А что до безлопастных ветрогенераторов, то к ним отношение, как правило, в среде альтернативщиков весьма и весьма скептическое.

Тем не менее разработчики новых решений не спешат останавливаться в своем энтузиазме. И вот, в 2015 году, испанская компания Vortex Bladeless предложила новый вариант и уже готовую модель решения, показывающую, как могут быть устроены ветрогенераторы, не уступающие по эффективности традиционным лопастным, однако превосходящие их как по безопасности, так и по экономичности производства и по возможностям установки.

   Безлопастной ветрогенератор Vortex Bladeless

Компания Vortex Bladeless представила модель и рабочий макет принципиально нового ветрогенератора, совсем не похожего на обычные ветряки. Здесь нет вращающихся на ветру лопастей, и вообще не предусматриваются крупные вращающиеся части.

Генератор отнюдь не похож на ветряную мельницу, скорее он напоминает большую биту для бейсбола, установленную вертикально на ручку, и покачивающуюся под действием дующего на нее ветра. Но ведь ветер не всегда дует порывами, — может возразить кто-то, — и как же тогда будет раскачиваться эта гигантская бита, она же просто нагнется и так и будет неподвижно стоять словно дерево? На самом деле все совсем не так!

Принцип, по которому вертикальный безлопастной ветрогенератор станет покачиваться на ветру — не связан с порывами ветра. Принцип заключается в раскачивании вертикального генератора невидимыми вихрями воздуха, образующимися в форме цепочки позади цилиндрических объектов, обдуваемых газом или обтекаемых жидкостью в поперечном направлении.

Данный феномен был объяснен в далеком 1912 году американским физиком и специалистом по аэродинамике и воздухоплаванию Теодором фон Карманом. А явление образования цепочек вихрей вокруг обдуваемой газом или обтекаемой жидкостью, вертикальной оси назвали в честь ученого «дорожкой Кармана». Это явление и положено разработчиками в основу уникального безлопастного ветрогенератора.

Вихревая дорожка Кармана

Ветряной генератор от Vortex вдвое дешевле в производстве, чем лопастная турбина аналогичной мощности, а затраты на регулярное обслуживание меньше в пять раз! К тому же количество выделяемых парниковых газов на 40% ниже, работает генератор тише, и почти полностью безопасен для птиц и летучих мышей.

А что касается эффективности в целом, то вертикальные безлопастные генераторы можно будет устанавливать на меньшей площади и получать таким образом больше электроэнергии, чем от тех же лопастных ветрогенераторов, требующих огромных площадей дабы турбине было где размахнуться. Этот фактор крайне важен при возведении крупных ветряных электростанций, а вертикальных генераторов можно установить несколько, и близко друг к другу — электростанция получится более компактной.

Мало того, разработчики проверили аэродинамику системы из двух своих ветрогенераторов, когда один стоял позади другого, и оказалось, что тот который стоял сзади — раскачивался еще сильнее, ведь он повторно использовал вихри от первого.

Безлопастной ветрогенератор Vortex Bladeless

Авторы проекта уверены, что для частных домовладений будет достаточно небольших ветрогенераторов Mini высотой в 12,5 метров на номинальную мощность в 4 кВт, а основу крупных ветряных электростанций составят разрабатываемые модели Gran на 1 МВт каждый. Еще на начальном этапе исследований, в 2012 году, европейские инвесторы вложили в Vortex Bladeless порядка 1000000 евро, и по сей день проект представляется очень перспективным.

   Установка безлопастного ветрогенератора

Конструктивно ветряк состоит из двух частей. Верхняя часть обладает неровной поверхностью, и именно она раскачивается и генерирует воздушные вихри дорожки Кармана вокруг себя. В неподвижной нижней части конструкции расположены элементы электрогенератора.

Установка спроектирована таким образом, чтобы раскачка происходила на резонансной частоте, совпадающей с частотой вихрей в образуемой дорожке Кармана. Так ветер раскачивает верхнюю часть ветряка, используя явление механического резонанса. И если раньше такой резонанс разрушал мосты и другие сооружения, то теперь он сможет генерировать электроэнергию, проявляя свой разрушительный потенциал более дружелюбно.

Сначала специалисты компании успешно протестировали прототипы на 2 кВт, рассчитанные на ветер, дующий со скоростью от 1,5 до 7 м/с; модели на 4 кВт рассчитаны на 3-15 м/с, и так возможно масштабирование вплоть до единиц мегаватт. Главные составные части будущих ветряных электростанций на новых генераторах — вертикальные генераторы Vortex Bladeless на 1 МВт, высотой 150 метров, из которых можно будет собрать огромную электростанцию необходимой мощности.

   В основании подвижной части расположены два кольца отталкивающихся магнитов

Всех тонкостей разработчики, конечно, не раскрывают, однако кое-что известно. В основании подвижной части расположены два кольца отталкивающихся магнитов. Когда ветер нагибает структуру в одну сторону, магниты тянут в другую сторону, и эти небольшие нажимающие и выталкивающие движения как раз и способствуют проявлению кинетической энергии, возникающей в процессе кругового покачивания башни. Эта энергия затем преобразуется в электрическую при помощи линейного генератора переменного тока. Частота колебаний башни достигает 20 Гц.

   Безлопастной ветрогенератор

Исследования продолжались долго, и на различных этапах устройство непрерывно совершенствовалось. Более 200 моделей было изготовлено, и каждая из них была испытана разработчиками в аэродинамической трубе. Чтобы геометрия мачты наконец позволила бы собирать столько энергии ветра, сколько максимально возможно, и чтобы собственная частота мачты Vortex Bladeless могла бы изменяться, дабы подстраиваться в резонанс с дорожкой Кармана.

Смотрите также по теме:

   Ветрогенератор. Как выбрать, смонтировать и избежать разочарования?

   Ветрогенератор своими руками. Промышленные аналоги.

   Ветрогенератор ВЭУ-2000. Обзор и технические характеристики.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Ветроэнергетические установки, ветрогенераторы — вопросы и ответы

Ветроэнергетические установки, ветрогенераторы

Часто задаваемые вопросы и ответы

Ветрогенераторы. Что это?

Как работает ветрогенератор? 

Что дает ветрогенератор? 

Где применяются ветрогенераторы?

Какой силы ветер нужен для работы ветрогенератора?

Почему ветрогенераторы надо применять? 

Каких мощностей бывают ветрогенераторы?

Сколько это стоит?

Реновированные ветрогенераторы – что это такое? 

Сетевые ветрогенераторы? 

При какой скорости ветра начинает работать ветрогенератор? 

Как влияют высота мачты и диаметр ротора на выработку энергии? 

Как осуществляется буревая и грозовая защита? 

Что значит – имеет/не имеет мультипликатора?

А зачем мне дизель-генератор? Поставлю только ветрогенератор и буду получать электроэнергию.

Есть ли от него шум, помехи?

Для чего мне инвертор?

Возможна ли установка ветрогенератора на крыше коттеджа, например, на кирпичной трубе?

На что обращается внимание при установке ветрогенератора?

Можно ли использовать ветрогенератор в качестве резервного источника питания? 

При использовании нескольких ветрогенераторов, как будет выглядеть принципиальная схема и как будут происходить переключения при малой нагрузке, при которой нет необходимости в работе всех ветрогенераторов?

Ветрогенераторы. Что это?

Ветрогенераторы – это генераторы электрической энергии, предназначенные для превращения энергии ветра в электрическую. Сегодня ветрогенераторы – высокотехнологичное изделие мощностью от 1 КВт до 5000 КВт единичной мощности. Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию даже самых слабых ветров – от 3 метров в секунду. С помощью ветрогенераторов сегодня можно не только поставлять электроэнергию в «сеть» но и решать задачи электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.

Как работает ветрогенератор? 

Все очень просто, почти как и сотни лет назад. Набегающие потоки ветра на высоте башни ветрогенератора вращают лопасти ветрогенератора. Энергия вращения передается по валу ротора на мультипликатор, который в свою очередь вращает асинхронный или синхронный электрический генератор. Широко распространены конструкции ветрогенераторов, не имеющих мультипликатора, что существенно увеличивает их производительность. При изменении направления ветра, механизм ориентации поворачивает башню ветрогенератора по ветру. Стабилизация вращения ветроколеса ветрогенератора достигается различными методами, один из которых – поворот лопастей или их фрагментов вокруг своей оси под углом к направлению ветра. Ветрогенераторы могут работать как по одиночке (единичный комплекс), так и группами (ветропарк). Часто один или несколько ветрогенераторов работают параллельно с дизель-генераторами в качестве средства экономии расходов на дизельное топливо.

Что дает ветрогенератор? 

Приведем для ориентировки два примера:

Ветрогенератор мощностью 800 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 1.500.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с – 1.100.000 КВт часов электроэнергии.

Ветрогенератор мощностью 2000 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 3.700.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с – 2.300.000 КВт часов электроэнергии.

Где применяются ветрогенераторы?

Ветрогенераторы применяются в самых различных местах. Это открытые территории с хорошим ветропотенциалом, поля, острова, мелководье, горы. Как следствие энергетической политики в России – места, где подключение к существующим сетям дороже ветроэнергетического проекта или доставка дизельного топлива обходится дорого.

Какой силы ветер нужен для работы ветрогенератора?

Использование ветрогенератора экономически эффективно в местности со среднегодовой скоростью ветра от 3-4 м/с. Приближенно прикинуть, какова среднегодовая скорость ветра в Вашем регионе Вы можете, внимательно ознакомившись с Картой ветроресурсов России на нижеприведенном рисунке.

Почему ветрогенераторы надо применять? 

Аргументов за применение ветроэнергетических установок множество. Вот основные из них:

1. Это независимый от внешних факторов источник электроэнергии. Своя электростанция.

2. После достижения срока окупаемости ветрогенератор требует затрат только на его обслуживание.

3. Применение ветрогенераторов позволяет до 80% сэкономить затраты на дизельное топливо в тех местах, где дизель – генераторы являются основным источником электроэнергии. Следовательно, экономятся расходы на хранение и транспортировку дизельного топлива и энергоснабжение таких объектов становится более независимым от случайных факторов.

4. Капитальные затраты на ветроэнергетический комплекс по сравнению с традиционными источниками электроэнергии достаточно низки. Ориентировочно это 1 300 Euro на 1 КВт установленной мощности «под ключ».

5. Сроки ввода в эксплуатацию ветрогенераторов достаточно коротки. После изготовления оборудования по заказу, поставка и монтаж длятся 1-2 месяца. В случае применения ветрогенераторов «с пробегом» срок поставки ограничивается 1-2 месяцами.

6. Ветроэнергетические установки не загрязняют окружающую среду. Этот аргумент становится все более актуальным при согласовании новых промышленных проектов в России.

Малые ветрогенераторы / Статьи и обзоры / Элек.ру

Выработка электрической энергии с использованием возобновляемых источников — актуальная тенденция в развитии энергетики. Хорошо известны гигантские поля ветряков, где вырабатывается электроэнергия для крупных городов. Тем не менее, в последнее время все большую популярность завоевывают ветряки, с помощью которых вырабатывается электроэнергия для индивидуальных потребителей, будь то отдельный дом, ферма или даже уличный светильник. Особенно актуальны такие ветрогенераторы для России, на большей части территории использование солнечных батарей для выработки электроэнергии весьма затруднительно из-за короткого светового дня.

Применение энергии ветра исторически было одним из первых попыток человечества обуздать силы природы в своих интересах. Вспомним хотя бы знаменитые ветряные мельницы, известные с древности. Мало того, Голландия во многом обязана самим своим существованием тем, что ее жители научились использовать энергию ветра для откачки воды из низин. Собственно, подавляющее большинство знаменитых голландских «ветряных мельниц», которые являются одним из символов страны, на самом деле не мелят муку, а представляют собой гигантские насосы.

Ветряки с горизонтальной осью

Ветряная мельница, а также получившие большое распространение ветрогенераторы с тремя лопастями, относятся к классу ветряков с горизонтальной осью. В этих ветряках ветровое колесо (устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии поступательного движения ветра в механическую энергию вращения) имеет ось, располагающуюся в горизонтальной плоскости. Преимуществом таких ветряков является возможность их запуска без какого-либо дополнительного воздействия, только от дуновения ветра. Недостатком является необходимость ориентировать ветряк по направлению воздушного потока. Эта проблема в индивидуальных генераторах решается за счет свободного вращения основания ветряка в горизонтальной плоскостью и добавления «хвоста» к устройству. В результате ветряк сам ориентируется в нужном направлении.

Пример ветряка с горизонтальной осью

Ветряки с горизонтальной осью весьма громоздки, к тому же, вращающиеся лопасти способны создать помехи средствам связи и приему аналогового телевидения. Внешний вид подобных ветряков, что называется, «на любителя». Мало того, известны случаи фобий у людей по отношению к таким ветрякам. Тем не менее, именно ветряки с горизонтальной осью получили наибольшее распространение в силу высокой эффективности и простоты конструкции. К тому же, малые ветрогенераторы с горизонтальной стоят недорого. Стоимость ветрогенератора такого типа приблизительно равна численному значению мощности, выраженной в кВт, умноженной на 1200 долл. США. Это в 3-5 раз дешевле, чем стоимость солнечных батарей в пересчете на единицу мощности.

Мощность идеального ветрогенератора с горизонтальной осью в установившемся режиме вычисляется по формуле:

P=0,5QS_оV³С_pN_gN_b [1] , где
Q — плотность воздуха, равная 1,23 кг/м³,
S_о — площадь, ометаемая лопастями ветряка,
V — скорость ветра, м/с
С_p — коэффициент использования энергии ветра (зависит от конструкции ветряка, у идеального ветряка он равен 0,593, в реальности не превышает 0,45),
N_g — КПД электрогенератора,
N_b — КПД мультипликатора — механизма, передающего вращение от ветрового колеса с лопастями к электрогенератору с определенным коэффициентом.

Важным моментом является то, что в установившемся режиме мощность ветряка не зависит ни от ширины лопастей, ни от их количества. Тем не менее, от ширины лопастей и их количества зависит пуск ветряка. Чем эти показатели больше, тем меньшее дуновение ветра необходимо, чтобы ветряк начал вертеться. В реальности, количество и ширина лопастей определяются компромиссом между необходимостью уменьшить нагрузку на ось ветряка и необходимостью обеспечить запуск ветрогенератора от небольших порывов ветра.

Площадь ометания пропорциональна квадрату от размаха лопастей, иначе именуемого диаметром ветрового колеса. Поэтому зависимость мощности от диаметра ветрового колеса также носит квадратичный характер. В индивидуальных ветрогенераторах с горизонтальной осью размах лопастей обычно лежит в пределах от 1,2 до 7 м, что ограничивает генерируемую мощность. Максимальное значение мощности современных малых ветрогенераторов составляет 15 кВт.
Следует отметить, что формула [1] дает мощность, вырабатываемую ветрогенератором в заданный момент времени. Для вычисления средней мощности, вырабатываемой ветрогенератором, требуется знать статистику распределения скоростей ветра по времени суток для тех или иных времен года.

Ветряки с вертикальной осью

В таких генераторах ветровое колесо имеет ось, расположенную в вертикальной плоскости. Главным преимуществом ветряков с вертикальной осью является то, что они не требуют ориентации по направлению воздушного потока. Кроме этого, они, как правило, выглядят куда красивее, чем ветряки с горизонтальной осью, что крайне важно для индивидуальных ветрогенераторов, которые могут располагаться в самых разных местах. В каком-то смысле, ветряки с вертикальной осью являются украшением пейзажа.

Современная конструкция ветрового колеса с вертикальной осью, способная стартовать от ветра

Поскольку существует множество разнообразных конструкций вертикальных ветрогенераторов, их мощность рассчитывается по более сложным формулам, чем [1] эти формулы зависят от конкретной конструкции. Тем не менее, зависимость, по которой мощность пропорциональна кубу от скорости ветра, здесь также присутствует.

До недавнего времени ветряки с вертикальной осью требовали дополнительного воздействия для пуска. При этом электрогенератор переводился в режим электродвигателя и запускал ветряк от энергии,. накопленной ранее в аккумуляторе. Сейчас созданы конструкции ветряков, которые самостоятельно запускаются от ветра.

Другой проблемой является значительно меньший КПД ветряка с вертикальной осью по сравнению с обычным «пропеллером». Применительно к индивидуальным ветрогенераторам этот недостаток компенсируется тем, что ветроколесо практичски не ограничивается в размерах по эстетическим соображениям. Например, при размещении на крыше здания его можно сделать в виде высокого цилиндра и оно не будет портить вид строения.

В ряде европейских стран ветрогенераторы с вертикальной осью устанавливают на крышах жилых и административных зданий и включают их параллельно электрическим сетям. Ветрогенераторы позволят уменьшить счета за электричество.

Мультипликатор

Самое быстрое ветроколесо способно дать скорость вращения не более 400 об/мин. В то же время, наибольший КПД электрического генератора, как правило, достигается при частоте вращения около 1000 об/мин. Поэтому на ветроэлектростанциях, обслуживающих нескольких потребителей, используют так называемые мультипликаторы — механизмы, передающие вращение от ветроколеса к электрическому генератору с повышающим коэффициентом.В индивидуальных ветрогенераторах мультипликаторы зачастую не используются. При этом мирятся со снижением КПД электрического генератора во имя удешевления конструкции.

Накопление энергии

Мощность, которую дает ветрогенератор, крайне нестабильна, так как скорость ветра постоянно меняется. Поэтому обязательно использование аккумулятора, в котором накапливается и постепенно отдается в нагрузку.

Для накопления энергии обычно используются гелевые аккумуляторы (от слова «гель» — по принципу действия они аналогичны кислотным, но электролит находится в виде желе) напряжением 12 В. Иногда аккумуляторы соединяют последовательно в батареи напряжением до 120 В. Ветряк подключается к аккумулятору через специальный контроллер, управляющий процессом зарядки. Напряжение 220 В с частотой 50 Гц, подаваемое потребителю, вырабатывается при помощи инвертора.

Защита от разрушения ветроколеса

При большой скорости ветра может произойти превышение скорости вращения ветроколеса сверх допустимой нормы, что приводит к его разрушению. Чтобы этого не происходило, генератор всегда должен находиться под нагрузкой. Если аккумулятор полностью заряжен и нет нагрузки, то к генератору подключается балластный резистор.

При штормовом ветре у генераторов с диаметром ветроколеса до 2 м просто останавливают лопасти во избежание их поломки. При большем размере лопастей ветроколесо поворачивается в горизонтальную плоскость. На крупных ветроэлектростанциях лопасти складываются.

Гибридная генерация

Крупные ветроэлектростанции размещаются там, где ветер дует постоянно, например, в прибрежных зонах. В отличие от них, индивидуальные ветрогенераторы размещают вблизи потребителя. И здесь может возникнуть ситуация, когда на протяжении нескольких дней нет ветра с достаточной для нормальной работы генератора скоростью. Поэтому для обеспечения надежной бесперебойной поставки электроэнергии используются так называемые гибридные системы, объединяющие несколько источников энергии. Как правило, это комбинация из ветряка и солнечных батарей. Когда ветра нет, обычно нет и облаков на небе, и можно использовать энергию солнца.

Контроллер для гибридного электропитания от ветряка
и солнечной батареи китайской компании Sunteams

Энергия от солнечных батарей и обоих источников накапливается в одном аккумуляторе (или батарее аккумуляторов) и отдается потребителю по мере необходимости. Для управления процессами зарядки применяется специальный двухканальный контроллер. Большинство современных моделей контроллеров для солнечных батарей являются двухканальными и предусматривают возможность использования в гибридных системах.

Применение малой ветроэнергетики

В настоящее время индивидуальные ветрогенераторы широко используются в нашей стране для выработки электричества в сельской местности. Мотивы к переходу на альтернативные источники энергоснабжения могут быть разными — от снижения текущих расходов на электроэнергию до стремления избежать огромных затрат на подключение нового здания. Причем ветрогенераторы заводят не только жители небогатых сел, вынужденные экономить на электроэнергии, но и обитатели шикарных коттеджных поселков, которым монопольные поставщики электроэнергии выставляют огромные счета. Наконец, есть места, где электричества нет, а прокладывать линии электропередач экономически невыгодно.

На некоторых фермах ветрогенераторы используются для снижения затрат, а, значит, снижения себестоимости продукции. Необходимость бесперебойного электроснабжения диктует использование в таких местах гибридных систем, объединяющих ветряк, бензогенератор и, если позволяют средства, солнечные батареи.

Осветительная установка с гибридным питанием

Гибридные системы, состоящие из ветрогенератора с диаметром ветряного колеса около 1,5 м и солнечных батарей площадью 1-2 кв. м, можно использовать для питания светодиодных светильников. Это позволяет освещать сложные участки дороги и пешеходные переходы там, куда невыгодно или просто невозможно подвести электропитание. В условиях средней полосы России такая установка способна обеспечить бесперебойную круглогодичную работу светильника с потребляемой мощностью 20-30 Вт в темное время суток.

Перспективы развития

Основным направлением совершенствования малой ветроэнергетики является развитие ветрогенераторов с вертикальной осью. Постоянное совершенствование ветряков позволяет повысить их КПД, приблизив его к значению этого параметра для ветряков с горизонтальной осью.

Выпускаемая серийно гибридная установка светодиодного освещения
китайской компании TIMAR, оснащенная ветряком с вертикальной осью

Кроме этого, большие преимущества сулит использование для накопления энергии конденсаторов большой емкости вместо аккумуляторов. Это позволит повысить эффективность систем питания и снизить затраты на их обслуживание.

Алексей Васильевв

Ветрогенератор 💨 своими руками — самый простой способ по созданию ветрогенератора

В этой статье мы подробно разберем, как сделать ветрогенератор своими руками. Ведь быт современного человека без электроэнергии – трудно представим. И даже небольшие перебои в подаче электричества становятся порой «парализующим моментом» для нормальной жизни в собственном доме. А такие неполадки, приходится признать, для некоторых загородных поселков или населенных пунктов в сельской местности – увы, не редкость. Значит, необходимо каким-то образом обезопасить себя от неприятностей, обзавестись резервным источником энергии. А если принять в расчет еще и постоянно растущие тарифы, то наличие собственного источника, да еще и работающего практически «забесплатно», становится заветной мечтой многих владельцев домов.

Ветрогенератор своими руками

Одним из направлений развития «бесплатной энергетики» в наше время является использование энергии ветра. Многие, наверное, видели впечатляющие картины огромных ветряков, успешно применяемых в некоторых странах Европы – кое-где доля выработанной ветром энергии уже достигает нескольких десятков процентов от общего объема. Вот и возникает соблазн – а не попробовать ли и мне сделать ветрогенератор своими руками, чтобы раз и навсегда получить независимость от электросетей?

Вопрос резонный, но следует сразу несколько охладить пыл «мечтателя». Чтобы создать действительно качественную, производительную установку по выработке электроэнергии, требуются немалые знания в механике и электротехнике. Нужно быть весьма опытным мастером на все руки – предстоит целый ряд операций высокой сложности, требующих точного проектирования  и квалифицированного подхода в исполнении. По совокупности этих причин, как можно судить по обсуждениям на форумах, довольно много «соискателей» либо не получили ожидаемого результата, либо и вовсе отказались от задуманного проекта.

Поэтому в данной статье будет дана обзорная картина, показывающая общие проблемы и направления их решения в процессе создания ветрогенераторов. Можно будет примерно оценить масштабность работ и трезво взвесить свои возможности – стоит ли браться самому.

Что это такое – ветрогенератор? Общее устройство системы

Существует несколько способов получения электрической энергии – за счет воздействия потоком фотонов (световой, например, солнечные батареи), за счет определенных химических реакций (широко применяется в элементах питания), за счет разницы температур. Но шире всего в настоящее время используется преобразование кинетической энергии в электрическую. Это преобразование происходит в специальных устройствах, которые как раз и называются генераторами.

Принцип работы генератора преобразователя кинетической энергии в электрическую, раскрыт и описан еще в XIX веке Фарадеем.

Принцип устройства простейшего электрического генератора

Он заключается в том, что если проводящую рамку разместить в изменяющемся магнитном поле, то в ней будет индуцироваться электродвижущая сила, которая при замыкании цепи приведет к появлению электрического тока. А изменение магнитного потока можно добиться вращением этой рамки в магнитном поле, или создаваемом постоянными магнитами, или появляющегося в обмотках возбуждения. При изменении положения рамки меняется величина пересекающего ее магнитного потока. И чем выше скорость изменения, тем больше показатели и наводимой ЭДС. Таким образом, чем больше оборотов передается ротору (вращающейся части генератора), те большего напряжения можно добиться на выходе.

Схема, безусловно, показана с большими упрощениями, просто для уяснения принципа.

Передача вращения на ротор генератора может осуществляться по-разному. И один из путей найти бесплатный источник энергии, который приведет в движение кинематическую часть устройства – это «поймать» силу ветра. То есть примерно так же, как это удалось сделать когда-то создателям ветряных мельниц.

Таким образом, устройство ветрового генератора подразумевает наличие генерирующего устройства и механизма передачи его статору вращательного движения, то есть ветряка. Кроме того, обязательным условием становится конструкция, обеспечивающая надежную установку системы, так как ее часто приходится размещать на немалой высоте, чтобы полноценной «ловле ветра» не мешали естественные или искусственные препятствия. В ряде случаев используется еще и кинематическая передача, предназначенная для повышения количества оборотов ротора.

Один из примеров повышающей передачи вращения от ветряка на генератор

Но и это – еще не все. Наличие и скорость ветра – величины чаще всего крайне непостоянные. И ставить потребление выработанной энергии в зависимость от «капризов погоды» — дело неразумное. Поэтому ветрогенератор обычно работает в связке с системой аккумуляции энергии.

Примерная схема организации питания приборов потребления от электроэнергии, выработанной ветрогенератором

Выработанный ток выпрямляется, стабилизируется и через специальное устройство-контроллер или поступает непосредственно на дальнейшее потребление, или перенаправляется на зарядку включённых в схему мощных аккумуляторов. С аккумуляторов через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный нужного напряжения и частоты, питание поступает к точкам потребления. Аккумуляторы становятся своеобразным буферным звеном: если текущая нагрузка меньше текущей (очень зависимой от силы ветра) мощности генератора, или если на протяжении какого-то времени и вовсе не подключены приборы потребления, то идет зарядка батарей. Если нагрузка становится выше вырабатываемой мощности –  батареи разряжаются.

Интересный момент – именно эта особенность ветровой энергетической установки позволяет планировать мощность самого генератора, не исходя из пиковых показателей нагрузки (за это будет отвечать в большей мере инвертор), а отталкиваясь из прогнозируемого потребления энергии в течение определенного периода (например, месяца).

Безусловно, в быту могут использоваться и более простые схемы. Например, ветровая установка просто обслуживает какое-то низковольтное осветительное оборудование и т.п.

Плюсы и минусы ветровых электростанций

Для примера посмотрим вначале на простейшую конструкцию ветрогенератора, которую сможет собрать даже школьник средних классов. Практическое применение такой «электростанции» – не особо широкое, но просто чтобы расширить свое понимание и обрести некоторые навыки – почему бы и нет?

Узнайте, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками, а также ознакомьтесь с подробным руководством, в специальной статье на нашем портале.

Миниатюрный ветрогенератор из старых компьютерных комплектующих

Понятно, что надеяться на сколь-нибудь значимое подспорье в плане экономии электроэнергии с такой «мини-электростанцией» — по меньшей мере наивно. Но задача иногда ставится иначе – создать источник питания для походных условий, например, для подключения небольшого фонаря  подсветки в палатке, для обеспечения работы радиоприемника, для возможности подзарядить гаджеты.

Встречается немало предложений использовать для подобных целей генератор, изготовленный из компьютерного кулера или электромотора от отслужившего свое принтера. Давайте посмотрим, что из этого может получиться.

105 фото поэтапной сборки и изготовления

Ветрогенератор или в простонародье ветряк – нехитрое приспособление, обеспечивающее своему хозяину немалую экономию за счет выработки бесплатного электричества. Такая установка – мечта любого владельца отрезанного от централизованных сетей участка или дачника, недовольного вновь полученной квитанцией за потребление электроэнергии.

Разобравшись в конструкции ветрогенератора, принципе его функционирования, изучив чертежи, можно самостоятельно сделать и установить ветряк, обеспечив свой дом неограниченной альтернативной энергией.

Краткое содержимое статьи:

Законно ли использование ветра?

Создание собственной, хоть и компактной, но электростанции – вещь серьезная, поэтому логично, что невольно возникает вопрос: а законно ли их использование? Да, если мощность запускаемой от ветра установки не будет превышать 1 кВт, что вполне хватит для обеспечения электрическим током среднего загородного дома.

Дело в том, что именно с таким показателем мощности устройство считается бытовым и не требует обязательной регистрации, сертификации, согласования, постановки на учет и, тем более, не облагается никаким налогом.

Впрочем, перед тем, как сделать ветрогенератор для дома, лучше обезопасить себя и учесть несколько моментов:

• Не приняты ли в регионе проживания особые ограничения на использование альтернативных источников энергии?
• Какова допустимая на местности высота мачты?
• Не будет ли шум от редуктора и лопастей превышать установленные нормативы?
• Предусматривать ли защиту от создаваемых эфирных помех?
• Не станет ли мачта мешать миграции птиц или вызывать другие экологические проблемы?

Если заранее продумать все нюансы, то ни налоговая, ни экологические службы, ни соседи не смогут предъявить претензии и воспрепятствовать получению бесплатной электроэнергии.

Как работает ветряк?

На фото готовые самодельные ветрогенераторы представлены вытянутыми металлическими конструкциями на трех или четырех опорах, с лопастями, двигающимися от ветра. В итоге получаемая потоком ветра кинетическая энергия преобразуется в механическую, которая в свою очередь запускает ротор и становится электрическим током.

Данный процесс является результатом налаженной работы нескольких обязательных составных элементов ветроэлектрической установки (ВЭУ):

• Пропеллер из двух и более лопастей;
• Ротор турбины;
• Редуктор;
• Контроллер;
• Ось электрического генератора и генератор;
• Инвертор;
• Аккумулятор.

Также необходимо предусмотреть тормозной блок, гондолу, мачту, флюгер, низко и высокоскоростной вал. Устройство определяет и принцип работы ветрогенератора: вращающийся ротор производит трехфазный переменный ток, проходящий через систему контроллера и заряжающий аккумулятор постоянного тока.

Конечные амперы преобразуются инвертором и направляются по подключенной проводке к выходным точкам: розеткам, освещению, бытовой технике и электроприборам.

Как сделать своими руками?

Самой надежной и простой по конструкции считается роторная ВЭУ, представляющая собой установку с вертикальной осью вращения. Готовый самодельный генератор такого типа способен полностью обеспечить энергопотребление дачи, включая оснащение жилого помещения, хозяйственных строений и уличное освещение (правда, не слишком яркое).

Если достать инвертор с показателями в 100 Вольт и аккумулятор в 75 Ампер, то ветряк будет намного мощнее и производительнее: электричества хватит и на видеонаблюдение, и на сигнализацию.

Чтобы сделать ветрогенератор, понадобятся детали конструкции, расходные материалы и инструменты. Первым делом необходимо подыскать подходящие составные элементы ветряка, многие из которых можно найти среди старых запасов:

• Генератор от автомобиля с мощностью около 12 V;
• Аккумуляторная батарея на 12 V;
• Кнопочный полугерметичный выключатель;
• Инвентор;
• Реле автомобиля, служащее для зарядки аккумулятора.

Ветрогенераторы: устройство, принцип работы

Технологии генерации альтернативной энергии уже давно разрабатывают крупнейшие компании мира. В отдельных европейских странах предусмотрены возможности экономии за счет внедрения аналогичных разработок в энергетических сетях в ближайшие годы. Одно из самых перспективных направлений в этой области — ветроэнергетика, которая не так популярна по сравнению с солнечными батареями, но имеет свои преимущества. В частности, ветрогенераторы для дома отличаются эффективностью выработки энергии и абсолютной экологической безвредностью в эксплуатации.

Ветротурбинное оборудование

В состав бытовой ветроэлектростанции входят электрогенератор и турбина, которая устанавливается на специальной мачте с вытяжками и раскрученными лопастями. Для обработки полученной энергии предусмотрен контроллер заряда аккумулятора, подключенный к аккумуляторам. Как правило, в батареях используются необслуживаемые компоненты на 24 В. Также в конструкции предусмотрен инвертор, подключаемый к электросети. Более сложным устройством обладают промышленные ветрогенераторы, представляющие собой целый комплекс оборудования.Можно сказать, что это полноценные станции, включающие силовой шкаф с элементами управления, развязки связи, электрогенераторы, системы контроля скорости ветра, устройства управления лопастями, средства пожаротушения, молниезащиту и другие комплектующие.

Принцип действия

Любой ветрогенератор работает по принципу преобразования энергии. Вращение активных компонентов (лопастей или роторов) создает подъемные и импульсные силы, за счет которых приводится в действие маховик.В процессе раскрутки маховика ротор создает магнитное поле на неподвижной части установки. В результате по проводам начинает поступать электрический ток. Эта модель распространена и распространяется практически на все станции этого типа. Другое дело, что на практике ветрогенераторы могут подвергаться регулировкам из-за погодных условий. Хотя разработчики конструкций одних и тех же лопастей стремятся максимально предусмотреть разные показатели и силы ветра, это явление непредсказуемо и может сопровождаться множеством других факторов.

Установленная мощность

На данном этапе развития региона говорить о стандартизованных форматах производства таких агрегатов пока рано, но определенные закономерности в показателях основных характеристик прослеживаются. Например, мощность ветрогенератора для бытовых нужд обычно составляет не более 100 кВт. Как ни странно, востребованы модели, вырабатывающие до 1 кВт, такие установки относятся к категории микроэнергетики. Их используют при оснащении яхт, сельскохозяйственных ферм и т. Д.

Более серьезное промышленное и коммерческое оборудование выпускает не так много компаний, но мощность таких заводов может достигать 5 МВт. Как правило, это массивные турбины, масса которых достигает нескольких тонн. При этом производители стараются сделать оборудование мобильным или хотя бы предусмотреть возможность транспортировки. Если говорить о моделях для домашнего использования, в большинстве случаев это ветрогенераторы на 220В, общая мощность которых может составлять около 4 кВт.

Характеристики малых ветрогенераторов

Этот класс оборудования представляет наибольший интерес со стороны коммерческих компаний и рядовых потребителей, заинтересованных в использовании энергии ветра.Установки этого типа имеют стандартную конструкцию, включая лопатки, ротор, турбины, средства ориентации, генератор с мачтой, инвертор и аккумуляторы. К особенностям таких устройств можно отнести независимость от центральной электросети, а это значит, что небольшие ветряные генераторы для дома могут работать в автономном режиме. Такой формат работы наиболее привлекателен для владельцев загородной недвижимости, где отсутствует стабильное электроснабжение от центральной электросети. Кроме того, создатели таких установок в некоторых моделях стремятся объединить концепции ветрогенератора и солнечной батареи.В итоге бытовая мини-станция оснащена модулем постоянного тока для связи с солнечными батареями.

Разновидности генераторов

Основное разделение таких установок — классификация осей вращения. В частности, есть вертикальный ветрогенератор и его горизонтальный аналог крылатого типа. Агрегаты первой первой группы отличаются чувствительностью к порывам и не нуждаются в особой ориентации. Однако у подобных моделей есть серьезный недостаток — по сравнению с горизонтальными установками их рабочая поверхность в два раза меньше.То есть вертикальная ось вращения ротора турбин лучше ориентирована на характеристики ветра, но изначально дает меньшее количество энергии.

В свою очередь крылатые модели с горизонтально направленной осью способны взаимодействовать с ветровыми течениями большей площади. Конечно, есть проблема с направлением рабочих элементов, но эта проблема решается с помощью обычного флюгера. Соответственно, по ряду преимуществ лопаточные установки в настоящее время являются более перспективными, чем ветрогенераторы вертикального карусельного типа.Однако конструкции совершенствуются, и не исключено, что между этими вариантами выйдет на первый план середина.

Производители ветрогенераторов

На рынке ветряных турбин доминируют европейские и китайские производители. В частности, наибольший успех демонстрирует датская компания Vestas, а также китайские производители Goldwind и Sinovel.

Что касается отечественных предприятий, то им тоже есть чем похвастаться. На рынке, например, доступны модели от Сапсан-Энергия.На сегодняшний день пользователям доступны две версии этой марки — на 1000 и 5000 Вт. Челябинское предприятие «ГРЦ-Вертикаль» производит именно установки вертикального типа номинальной мощностью от 1500 до 30 000 Вт. Вы можете найти российские ветрогенераторы для выработки небольшого количества энергии. Например, компания «Стройинжсервис» предлагает ветрогенератор на 500 Вт. Важно отметить, что практически каждый российский производитель обеспечивает и сервисное обслуживание оборудования, поэтому проблем с содержанием техники возникнуть не должно.

Цена вопроса

Электрогенераторы | Как работают генераторы

Какие части у электрического генератора?

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в передаче энергии туда, где она больше всего необходима. Составные части генератора:

1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.

1. Генератор .Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор, также называемый «genhead», содержит движущиеся и неподвижные части, которые вместе создают электромагнитное поле и движение электронов, генерирующих электричество.

1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает топливный бак, топливный насос, трубопровод, соединяющий бак с двигателем, и возвратный трубопровод.Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.

1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение вырабатываемой электроэнергии. Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.

1. Системы охлаждения и выхлопа . Генераторы выделяют много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегреется. Выхлопная система направляет и удаляет дымовую форму во время работы.

1. Система смазки . Внутри генератора много маленьких движущихся частей. Очень важно смазать их соответствующим образом моторным маслом, чтобы обеспечить бесперебойную работу и защитить их от чрезмерного износа. Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.

1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство — это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе в случае необходимости, подавая на него постоянное низкое напряжение.

1. Панель управления . Панель управления контролирует все аспекты работы генератора от скорости запуска и работы до выходов. Современные устройства даже способны определять падение или отключение питания и могут запускать или выключать генератор автоматически.

1. Основная сборка / рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно для электрогенераторов?

Современные электрические генераторы доступны во многих вариантах заправки топливом.Дизель-генераторы — самые популярные промышленные генераторы на рынке. К бытовым генераторам чаще всего относятся: генераторы природного газа или генераторы пропана, тогда как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива — как на бензине, так и на дизельном топливе.

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает генератор необходимым сырьем для выработки электроэнергии, инициируя процесс внутреннего сгорания.Без топлива не может происходить сгорание, и генератор не может преобразовывать механическую энергию в электрическую. Топливо для генератора необходимо хранить на месте, чтобы генератор можно было сразу же запустить в работу при необходимости.

В зависимости от типа генератора и его применения, топливные баки могут быть установлены на раме генератора или могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак.Топливо для генератора хранится в баках различной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности. Танки можно размещать над землей, под землей или под базой. Резервуары вспомогательной базы предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Наземные и подземные топливные баки для хранения генератора — лучший выбор для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения дороже в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды.У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения. Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать нескольким требованиям и допускам, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для домашнего или коммерческого использования.

Основной кодекс, регулирующий топливные баки генератора в Соединенных Штатах, — это Кодексы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в частности разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны подаваться в Государственную пожарную службу. Маршалла для утверждения.

Чтобы определить минимальную требуемую емкость топливного бака, вам нужно подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор. Для кратковременных или нечастых отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам нужно будет наполнять резервуар чаще, чем вам нужно будет пополнять резервуары большего размера. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете снабжать энергией крупный коммерческий объект основным генератором или если вы подвержены длительным и частым отключениям электроэнергии.

Поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы у вас было достаточно топлива, когда оно вам понадобится. Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе топливного бака для генератора, — это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы получить лучшее представление о стоимости и логистике, связанных с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы генератора и средства контроля выбросов

Поскольку машины, работающие на ископаемом топливе и работающие непрерывно, даже если это время работы нестабильно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов.Системы охлаждения и вентиляции генератора снижают и отводят тепло различными способами:

• Вода. Для охлаждения компонентов генератора можно использовать воду. Этот тип системы охлаждения обычно ограничен конкретными ситуациями или очень большими установками мощностью 2250 кВт и выше.

• Водород. Водород — очень эффективный хладагент, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается теплообменнику и вторичному охлаждающему контуру, часто расположенным в больших местных градирнях.

• Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются за счет комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Пары, выбрасываемые генераторами, аналогичны выхлопным газам других бензиновых или дизельных двигателей. В их состав входят токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, который необходимо фильтровать и удалять из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю, где они направляют дым вверх, наружу и от генератора и установки.Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться далеко от дверей, окон и других зон забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному регулированию выбросов. Контролируемые выбросы генератора включают: оксид азота (NOx), углеводороды, оксид углерода (CO) и твердые частицы.

В целом аварийные генераторы и генераторы, которые работают менее 100 часов в год, не подпадают под федеральные требования по выбросам генераторов, однако постоянно установленные основные генераторы и резервные генераторы подчиняются федеральным требованиям по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

• Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) — для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известно как правило RICE.

• New Source Performance Standards (NSPS) — Стандарты производительности для стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известно как правило NSPS с искровым зажиганием.

• Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 CFR, часть 60, подраздел IIII. Также известно как правило сжатия зажигания NSPS.

Хорошая новость заключается в том, что многие новые генераторы уже соответствуют стандартам выбросов от генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторы могут быть заменены на устаревшие, что делает их освобожденными от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам — это поговорить с продавцом или производителем генератора.

Для более подробного ознакомления с правилами выбросов см. Этот официальный документ Cummins «Влияние норм Tier 4 на выбросы в электроэнергетике».

Панель управления генератора и автоматический резерва (АВР)

Одним из важнейших компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления — это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка доступа и управления работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем резерва (АВР), который постоянно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, ATS сигнализирует панели управления о запуске генератора.Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, АВР сигнализирует панели управления о необходимости выключить генератор и повторно подключается к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу панель управления генератором предоставляет обширную информацию для менеджеров сайта:

• Манометры двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкости, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и часах работы. Во многих генераторах панель даже автоматически отключает двигатель при обнаружении проблемы с уровнями жидкости или другими аспектами работы генератора.

• Генераторные датчики предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какое обслуживание требуется для генератора?

Генераторы

представляют собой двигатели и требуют регулярного технического обслуживания двигателя для обеспечения надлежащей работы. Поскольку многие генераторы обеспечивают резервное питание в случае аварийных ситуаций, операторам крайне важно проводить регулярные проверки и инспекции своих генераторных установок, чтобы гарантировать, что машина будет работать по мере необходимости, когда это необходимо.

Самая лучшая программа обслуживания генератора — это та, которую рекомендует производитель, но, как минимум, все планы обслуживания генератора должны включать регулярное и текущее:

• Осмотр и снятие изношенных деталей.
• Проверка уровней жидкости, включая охлаждающую жидкость и топливо.
• Осмотр и чистка аккумуляторной батареи.
• Проведение теста банка нагрузки на генераторе и автоматическом переключателе.
• Проверка ПКП на точность показаний и показателей.
• Замена воздушного и топливного фильтров.
• Осмотр системы охлаждения.
• Смазка деталей по мере необходимости.

Обязательно ведите журнал обслуживания для ведения записей. Включите все показания, уровни жидкости и т. Д., А также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнить с будущими записями и использовать для помощи в обнаружении отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными, если их не проверить.

Генераторы

могут прослужить десятилетия при правильном обслуживании. Эти простые небольшие вложения со временем обязательно окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генератора. Если техническое обслуживание генератора не является делом, которым вы можете управлять самостоятельно, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать ваш генератор в отличном состоянии год за годом. Это время и деньги, потраченные не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии при отключении электроэнергии.

Споры о ветровой электростанции | средний уровень английского

Британский
жизнь: промежуточный
ресурс уровня английского языка.

Планы
для модернизации «ветряной электростанции» для выработки электроэнергии на вершине холма.
в миле от национального парка Лейк-Дистрикт, вызвали большой спор
среди британских защитников природы

Один
ветряных турбин на Kirkby Moor

С 1993 года простояли двенадцать больших ветряных турбин.
на
Киркби Мур, ветреная вершина холма на севере Англии.Теперь компания
RWE Energy, которая управляет площадкой, хочет заменить существующие
турбины высотой 45 метров с шестью новыми, высотой 115 метров.

Эти турбины будут производить больше чистой возобновляемой энергии, но
некоторые люди не хотят их. Ветроэлектростанция меньше километра
от края национального парка Лейк-Дистрикт и виден для
миль вокруг. Сайт также классифицируется как SSSI или Сайт
из
Особый научный интерес из-за
его дикая природа.

Когда планировали первую ветряную электростанцию, был назначен официальный инспектор.
назначен для изучения спора: он решил, что ветряная электростанция будет
не имеют серьезных экологических последствий, но «визуальное воздействие
схема была бы достаточно вредной ».Новый 115-метровый ветер
турбины станут еще заметнее.
Почти все
соглашается с тем, что мы должны производить чистую возобновляемую энергию; но у ветропарков есть
всегда было спорным. Кто-то их любит, кто-то не хочет
их по эстетике
основания. Нужны ли нам массивные ветряные генераторы в
красивые части
сельская местность?

В пользу ветропарков

* «Британия — ветреная страна, и она
должен сделать
использование его ветра. Если это означает, что ветряные электростанции будут стоять на вершине каждого ветреного
Хилл в Британии, то это то, что мы должны делать.Это просто
смешно говорить: «Стой, здесь нельзя поставить ветряную электростанцию, потому что это
это национальный парк или рядом с национальным парком, а ветряные электростанции не выглядят
красиво! «Просто так бывает
что самые ветреные горы в Англии
и Уэльс находятся в национальных парках или на землях национального фонда
рядом с
морской берег.
* «Некоторые
люди говорят ветер
фермы уродливы; но это довольно лицемерно; они просто не хотят
увидеть какие-нибудь приметы времени на своих любимых кусочках красивой
сельская местность. Это похоже на людей, которые жалуются на
новые высокоскоростные железные дороги.Половина из них едут в Лондон
каждый
днем, а также использовать дороги и железнодорожные пути; но они жалуются, как только
кто-то предлагает построить что-то рядом с ними. Это синдром НИМБИ;
Не на моем заднем дворе.
Вы можете построить свои ветряные электростанции и высокоскоростные линии
и тюрьмы и фабрики и
свалки где угодно, пока
поскольку это не рядом со мной. Эти люди говорят, что они защитники природы,
но если
ты спрашиваешь меня, они просто
прыгая на зеленую подножку, чтобы защитить свои
собственные интересы.

Вопросы эстетики не особо важны; важно то, что мы переходим к
чистая энергия
источников как можно быстрее, и избавьтесь от
загрязнение и ядерная
риск.Это
реальная проблема. В конце концов, если мы этого не сделаем, мы закончим
разрушая окружающую среду
что национальные парки призваны защищать,
через загрязнение и изменение климата ».

Против ветряных электростанций

* Мы уже потеряли большую часть нашего естественного
Окружающая среда
в Англии, и тысячи видов растений, насекомых и животных
исчез. Совершенно необходимо защищать то, что
еще осталось. Ответ не в том, чтобы строить больше электростанций,
без разницы
вид энергии, которую они используют; это использовать меньше энергии — сделать
люди
используйте больше общественного транспорта и меньше топлива.

* Хорошо, мы должны использовать больше возобновляемых источников
энергия, но
мы должны найти баланс между энергией и окружающей средой. Некоторые
места должны быть защищены от застройки, а национальные парки
больше, чем в любых других областях. Вот для чего они существуют! Конечно Киркби
Мур находится недалеко от парка, но достаточно близко, чтобы повлиять на парк.

* Есть много других мест, где
могут быть построены ветряные электростанции. Кроме того, энергия ветра — не единственная форма возобновляемой энергии.
энергия. Также есть сила волн; это то, чем мы действительно должны быть
развивающийся.Генераторы энергии на плавающих волнах могут производить все
электричество нужно Британии, и они не вызовут никаких проблем.

* Нам не нужны возобновляемые источники энергии. Ядерная
сила
ответ; это чисто и безопасно, если правильно смотреть
после. Ядерные отходы
проблема сегодня, по общему признанию,
но ученые
обязательно придумаю
способ лечения, один из этих
дней.
* The
правительство
инспектор сказал, что проект должен
не идти вперед, и он должен знать
о чем он говорит.Киркби Мур — прекрасная часть Британии,
и его не следует обезображивать. Если вы строите ветряную электростанцию, это означает
возведение зданий тоже, и над головой
линии электропередач; будут люди
работаю там, чтобы бежать
место тоже. Еще немного нетронутого
сельская местность
будет обезображен.
.
СЛОВО
РУКОВОДСТВО
Модернизация : Модернизация
— в счет: потому что
— живая природа: природа — назначить: назначить —
бывает: это
это факт земли Национального фонда: охраняемых земель —
коммутируют: проездных
на работу — задний двор: задний двор — свалка: место, куда мы кладем вещи, которые
выбрасываем — защитник природы: человек, который хочет защитить
природа — окружающая среда: мир вокруг нас
— электростанция: место
где вырабатывается электроэнергия — отходы: какие
выбрасывается, не используется —
пробег: работать
— нетронутые:
привлекательный
натуральный .

Вернуться к оглавлению сайта Linguapress

Печать: оптимизированная
для печати
Авторские права © Linguapress. Не копируйте
этот документ на любой другой веб-сайт

Копирование разрешено для личного изучения или учителями для использования со своими
ученики.

Рабочий лист для учащихся

Противоречие с ветряной электростанцией

Вот
одиннадцать выражений, используемых в тексте. За каждым следует
определение… но четыре
из этих определений однозначно неверны!
Какие? Предложите правильные определения взамен неправильных.

1. по эстетике
   Основания: по эстетическим соображениям
2. НИМБИ
   синдром: люди, которые категорически против всех форм
   прогресс.
3. до тех пор, пока:
   при условии, что
4. прыгает на
   зеленая подножка: говорят, что обеспокоены
   окружающая среда, потому что это популярная вещь.
5. перейти на:
   отменить
6. избавиться от:
   отказаться
7. настоящий
   вопрос: фундаментальный ответ.
8. по общему признанию:
   это действительно правда
9. придумали
   способ: ищи способ
10. не должно идти
    впереди: следует отказаться
11. накладные расходы
    линии электропередачи: электрические кабели в воздухе

Этот
обучение
ресурс
это ©
авторские права Linguapress обновлены 2020.

Исправленная версия. Первоначально опубликовано в Freeway,
промежуточный
уровень
английский
новостной журнал.
Публикация на других веб-сайтах или в печати не разрешена.

Учителям

Групповая активность / расширенная
ролевая игра.
Общественное расследование. RWE
Energy объявили о своих планах по замене существующих ветряных турбин
в Киркби Мур с 6 новыми турбинами высотой 115 метров. Местный
защитники природы и жители категорически против проекта.Есть
студенты внимательно читают и изучают этот документ. Тогда, если вы
работая с небольшим классом (9 или меньше) разделите класс на два
группы; одна группа представляет RWE Energy и экологическую группу,
решительно выступает за ветряные фермы; другой представляет местные
жители и группа под названием «Друзья Озёрного края». Один
студент будет выступать в качестве председателя расследования.
Как только у студентов будет время подготовить
аргументы, попросите их провести дебаты в классе за или против
реконструкция ветряной электростанции Киркби Мур.

Если вы работаете с большими группами, разделите класс на
группы от 7 до 9 студентов, и попросите каждую группу подготовить свои
аргументы.

Альтернативно
; установить это письменное упражнение.
Вчера в Киркби было проведено общественное расследование
развитие ветряной электростанции Kirkby Moor.
Напишите воображаемую статью для Kirkby News,
с описанием запроса. Вам нужно будет сказать, кто там был, что они
сказал, что думала общественность, и к какому выводу пришли.

Принцип работы генератора переменного тока

Электроэнергия — один из важнейших источников энергии в современном обществе. Генератор — это механическое оборудование, которое преобразует другие формы энергии в электричество.

Есть много форм генераторов, но принцип работы основан на законе электромагнитной индукции и законе электромагнитной силы. Следовательно, общий принцип его конструкции заключается в использовании соответствующих магнитопроводящих и проводящих материалов для формирования магнитных цепей и цепей для взаимной электромагнитной индукции с целью генерирования электромагнитной энергии и достижения цели преобразования энергии.

Принцип работы генератора переменного тока

Механическая энергия первичного двигателя преобразуется в выходную электрическую энергию с использованием принципа электромагнитной индукции, при котором перерезание магнитных силовых линий проводом индуцирует электрический потенциал. Синхронный генератор состоит из статора и ротора.

Статор — это якорь, излучающий энергию, а ротор — это магнитный полюс. Статор состоит из стального сердечника якоря, трехфазной обмотки с равномерным разрядом, основания и торцевой крышки.Ротор обычно представляет собой скрытый полюс, который состоит из обмотки возбуждения, железного сердечника и вала, защитного кольца, центрального кольца и т. Д. Постоянный ток течет в обмотку возбуждения ротора, чтобы создать почти синусоидальное распределенное магнитное поле (называемое полем ротора), и его эффективный поток возбуждения пересекает неподвижную обмотку якоря. Когда ротор вращается, магнитное поле ротора вращается вместе с ним. С каждым оборотом силовые линии магнитного поля последовательно отсекают каждую фазную обмотку статора, и трехфазный переменный потенциал индуцируется в трехфазной обмотке статора.Когда генератор работает с симметричной нагрузкой, трехфазный ток якоря объединяется для создания вращающегося магнитного поля с синхронной скоростью. Магнитное поле статора взаимодействует с магнитным полем ротора, создавая тормозной момент.

Генератор / генератор переменного тока делится на однофазный генератор и трехфазный генератор. Генератор часто используется в дизель-генераторных установках.

Этапы проверки установки генератора переменного тока следующие:

1) При установке генератора убедитесь, что входное отверстие для охлаждающего воздуха ничем не закрыто, и не допускайте попадания отработанного горячего воздуха в генератор.Если на вентиляционной крышке есть жалюзи, окно должно быть обращено вниз, чтобы соответствовать требованиям уровня защиты. Для механического соединения генератора одного подшипника, особое внимание должно быть уделено равномерным воздушным зазор между статором и ротором.

2) Для соединения генератора переменного тока и дизельного генератора требуется, чтобы параллельность и соосность муфты составляли менее 0,05 мм. Требования при фактическом использовании могут быть немного ниже, в пределах около 0,1 мм, слишком много повлияет на нормальную работу подшипника, что приведет к повреждению, муфту следует зафиксировать установочным штифтом.Перед установкой проверьте муфту еще раз.

3) Метки U, V, W, N напечатаны на клеммной головке в выходной коробке генератора, что не указывает фактическую последовательность фаз и зависит от направления вращения. UVW, напечатанный на сертификате, указывает фактическую последовательность фаз вращения по часовой стрелке, а VUW указывает фактическую последовательность фаз вращения против часовой стрелки.

4) При соединении генератора с подшипником скольжения высота центра генератора должна быть немного ниже, чем центр дизельного двигателя, чтобы вес маховика дизельного двигателя не передавался на подшипник генератора, иначе подшипник генератора будет нести дополнительный вес маховика, который не способствует образованию масляной пленки подшипника скольжения, что приводит к нагреву и даже сгоранию подшипника.

5) Если нейтральные точки каждого генератора в системе электроснабжения соединены друг с другом, или когда нейтральная точка генератора подключена к трансформатору и его нейтральной точке нагрузки, генераторная установка будет иметь ток нейтрали в 3 раза больше частота на нейтральной линии в работе. Следовательно, ток нейтрали генератора необходимо измерять при различных условиях нагрузки, которые могут возникнуть во время работы. Чтобы предотвратить перегрев генератора, сетевой ток не должен превышать 50% номинального тока генератора.Мощность нейтральной линии слишком велика, и для ее ограничения необходимо установить реактор нейтральной линии на нейтральной линии.

6) В соответствии с принципиальной схемой или схемой подключения выберите соответствующий кабель питания и используйте медные соединители для проводки, медного соединения и шины. После того, как сборная шина и сборная шина надежно закреплены, локальный зазор в стыке не превышает 0,05 мм, а расстояние между проводами не превышает 10 мм, также необходимо установить необходимый заземляющий провод.

Техническое обслуживание генератора

Тестирование без нагрузки один раз в неделю, время работы составляет 10-15 минут, так что проблемы можно обнаружить вовремя и убедиться, что аккумулятор имеет достаточно заряда для запуска генератора.

1. Перед обслуживанием необходимо отключить автоматический воздушный выключатель генератора. Главный выключатель должен быть установлен в положение остановки, а положительный и отрицательный силовые кабели батареи должны быть сложены, чтобы убедиться, что генератор не может запуститься.

2. Проверьте уровень электролита в аккумуляторной батарее. Если этого недостаточно, добавьте раствор серной кислоты или дистиллированную воду в зависимости от ее концентрации.

3. Рассчитайте совокупное время работы генератора с момента последнего обслуживания. Воздушный фильтр следует очищать каждые 50 часов, а масляный фильтр, дизельный фильтр и водяной фильтр следует заменять каждые 250 часов.

4. Проверьте агрегат на утечку воды и масла и очистите корпус генератора.

5. Подсоедините шнур питания и разъем аккумулятора.Индикатор неисправности теста должен гореть.

6. Проверьте исправность заземляющего провода.

7. Проверить работоспособность вытяжного вентилятора в машинном отделении, достаточно ли дизельного топлива для работы в течение 8 часов.

8. Проверьте, в норме ли уровень охлаждающей жидкости и моторного масла.

9. После того, как ручная испытательная машина заработает нормально, включите автоматический воздушный выключатель генератора, переключите главный выключатель в положение автоматического запуска, выполните испытание имитации сбоя питания и проследите за автоматическим запуском генератора.