Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.
Светлана Турутова: Период закрытых границ и неритмичных поставок прошел безболезненно
О расширении производственных, лабораторных и учебных мощностей, а также о новой продукции и новых партнерах ООО «Полипласт Северо-Запад» «Строительному Еженедельнику» рассказала директор по сбыту и маркетингу Светлана Турутова.
— Светлана Риммовна, как бы вы оценили итоги уходящего 2020 года для компании?
— Произошел определенный спад на мировом рынке из-за ситуации с пандемией. Любому бизнесу трудно в этот непростой период. Нам пришлось пересматривать стратегические планы компании уже в самом начале года. Решили сконцентрировать усилия на удержании позиций на рынке и уделить пристальное внимание производству. Благодаря госпрограмме, направленной на поддержание бизнеса, программе по импортозамещению и мобилизации внутренних резервов нам удалось модернизировать завод, улучшить его экологические аспекты, реализовать план строительства новых мощностей под новые виды продукции. И, конечно, этот год стал годом новых разработок.
— Какие конкретно мероприятия были проведены в рамках модернизации?
— Во-первых, у нас произошло полное переоснащение службы качества. Кроме этого, мы создали два научно-технических центра (НТЦ) по разработкам продукции, модернизировали производство ЖКД, сухих комплексных добавок. Идет проектирование новых производств поликарбоксилатов, дисперсолов и других продуктов строительной химии. Осуществляется подготовка к строительству самого крупного в России завода по производству высокотехнологичных гиперпластификаторов нового поколения на основе ПКБ.
Благодаря инвестициям в науку расширился ассортимент продукции. Разработаны новые виды добавок для бетонного и небетонного направлений строительства. Это хороший задел на будущее, на то время, когда темпы строительства в России и в мире снова будут расти.
— Какими именно продуктами пополнился ассортимент «Полипласта»?
— В 2020 году, помимо технологичных добавок для бетонов, растворов и ЖБИ, были разработаны сухие поликарбоксилаты для бетонов. Они дадут возможность нашим клиентам сократить расходы на логистику. Нашей химической группой создан не имеющий аналогов в России невзрывной разрушитель бетона и композиционных материалов.
Также в этом году мы уделили внимание отраслевым продуктам. К примеру, для газохимического комплекса разработаны бетон, выдерживающий без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС и криогенное покрытие бетона В25 толщиной около 30 мм, выдерживающее без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС. По заявке наших партнеров разработаны Полиграунд и ЭКО вэйл, которые позволят увеличить срок эксплуатации полигонов ТБО и обеспечить требуемые экологические нормы.
— Расскажите поподробнее о ваших лабораторных мощностях.
— В 2020 году открыта новая строительная лаборатория, где созданы комфортные условия для работы наших сотрудников. Обновлено все основное оборудование, увеличено количество уже имеющегося испытательного оборудования и средств измерений. Мы вложили немалые средства в комплексную программу развития предприятия на 2020 год.
В этом году каждая лаборатория ГК «Полипласт» была оснащена жидкостными и газовыми хромотографами, лабораторными спектрометрами, анализаторами размера частиц, эмиссионно-спектральными анализаторами, ионообменными хромографами и другим высокоточным оборудованием, позволяющим проверять сырье на всех стадиях производства, определять количественные и качественные показатели выпускаемой продукции и минимизировать влияние человеческого фактора.
ОАО «ПОЛИПЛАСТ» — первая в своей области российская компания, сертифицированная по нормам ISO-9001. В 2005 году наша компания прошла сертификацию соответствия системы менеджмента качества по требованиям международного стандарта ИСО 9001:2000, а в 2008 и 2018 годах успешно ее подтвердила. Нельзя не отметить, что наша компания одна из немногих в России сертифицирована по EN 934-2.
Мы ориентированы не только на удовлетворение корпоративных потребностей и российских заказчиков, но и на внешний рынок. Наши специалисты освоили и взяли на вооружение методики проверки качества продукции у передовых международных компаний. Именно поэтому я считаю нашу лабораторию уникальной, ведь данные методики и используемое для исследований оборудование в России ранее не применялись.
— Насколько велика сейчас складская программа «Полипласта»?
— В 2020 году по группе компаний «Полипласт» произошло увеличение складских площадей более чем на 15 тысяч кв. м, из них на заводе «Полипласт Северо-запад» — на 5 тысяч.
Такое значительное расширение — это, разумеется, задел под будущий рост производства, но уже сейчас оно делает возможным существенно экономить компании на логистике, не зависеть от сроков поставок импортного сырья. Это позволило нам период закрытых границ и неритмичных поставок прожить безболезненно, без потерь для себя и для клиентов.
То, что мы не работаем «с колес» и продукт всегда есть в наличии, позволяет оперативно осуществлять отгрузки продукции проверенного качества. Я уверена, что клиенты полностью удовлетворены оперативностью поставок, качеством продукции и профессионализмом наших специалистов.
— На кого ориентирован новый учебный центр компании?
— Не секрет, что одной из составляющих успеха является высококвалифицированный персонал. Поэтому обучение и профессиональная подготовка специалистов — одно из приоритетных направлений «Полипласт Северо-запад».
Причина создания учебного центра очевидна, ведь рынок добавок меняется очень быстро, требования к выпускаемым бетонам и добавкам для них возрастают. Ни одна сторонняя обучающая компания не может дать тех специализированных знаний, которые требуются нашим сотрудникам, поэтому было принято однозначное решение о создании собственного учебного центра. Тем более что у нас есть все для этого: высокопрофессиональные специалисты, собственное производство, уникальные разработки. Как пример, уже восемь лет на базе завода «Полипласт Новомосковск» функционирует свой учебный центр.
У нас присутствуют разнообразные форматы — лекции с применением раздаточного материала, практические занятия, презентации и обучающие фильмы, а также вебинары. Задействованы как высококвалифицированные специалисты завода, так и приглашенные преподаватели.
Подчеркну, что новые сотрудники «Полипласта» приступают к работе только после того, как пройдут необходимую подготовку. Стоит особо отметить, что обучение проходит весь вновь принятый персонал, вне зависимости от должности. Это, с одной стороны, гарантирует защиту компании от непрофессиональных действий новичков, с другой — позволяет вооружить знаниями молодых специалистов, помогает им быстрее адаптироваться в коллективе. Более опытные сотрудники также постоянно повышают свою категорию и квалификацию.
Кроме того, мы проводим обучение клиентов, и не только по стандартным программам, но и по индивидуальным, с учетом пожеланий заказчика. Преподаватели «Полипласта» дают практические знания для решения задач производителей бетона.
Вся информация о графике, форматах и направлениях учебных программ и семинаров-вебинаров есть на официальном сайте «Полипласта» в разделе «Новости». И, конечно, ее всегда можно получить у меня и моих коллег. Мы будем рады предложить нашим клиентам наиболее подходящие им варианты обучения.
— Какими ключевыми событиями и достижениями ознаменовался для вас 2020 год?
— Помимо уже упомянутого открытия лаборатории, надо отметить заключение договора с ООО «НИИ СМиТ», что позволило участвовать в таких масштабных проектах, как «Арктика», «Северный поток-2», «Мост Сахалин», начать сотрудничество с «Северсталь», «Дальспецуголь», «Металинвест Украина», «ЛенГипроХим», «АтомЭнергоПроект», Аэротехническим центром. Кроме того, мы начали работать с ООО «Оргэнергострой» в части реализации проектов по направлению «высокопрочные литые самоуплотняющиеся бетоны». Важным для нас стало и включение Минстроем РФ нашей продукции в Федеральный сборник сметных цен (ФССЦ).
— Каковы дальнейшие планы по развитию завода на Северо-Западе и компании в целом?
— В короткой перспективе, в 2021 году мы собираемся построить завод по производству гиперпластификаторов нового поколения. В планах — приступить к проектированию и подготовиться к строительству завода по производству мономеров — основного сырья для поликарбоксилатов. В настоящий момент уже ведется работа по подготовке инвестиционного соглашения между «Полипласт Северо-запад» и администрацией Нижегородской области.
Основные точки роста — разработка и выпуск технологичной продукции, развитие новых направлений, в том числе экспорта, так как наши мощности после строительства нового завода будут превосходить потребности внутреннего рынка.
Для этого уже сейчас ведется тестирование новых продуктов у зарубежных партнеров, чтобы к моменту запуска завода наши клиенты были готовы потреблять их как в сухом, так и в жидком виде, а мы — полностью обеспечить им объем потребления.
— Мы встречаемся практически в предновогодний период. С какими словами хотелось бы обратиться к вашим партнерам и нашим читателям?
— Хочу пожелать всем коллегам в это непростое время искать новые возможности, новые партнерства и достигать, несмотря на трудности, намеченных целей. И здоровья всем, конечно!
Ремонт кровли: как обеспечить теплоизоляцию холодного чердака
Такие проблемы, как сосульки на крыше, намокание перекрытий, появление плесени на потолке в квартирах верхних этажей и даже разрушение несущих конструкций, часто возникают из-за несоблюдения правил эксплуатации или недостаточной теплоизоляции чердачных помещений. О том, как этого избежать, рассказывает Иван Дегтярев, руководитель направления ЖКХ компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Чердак — пространство между кровлей, которая защищает от осадков, и чердачным перекрытием, препятствующим поступлению холода на верхние этажи. В многоквартирных домах наиболее распространенной и удобной в эксплуатации считается конструкция кровли с холодным чердаком. Такое решение применяется в зданиях как со скатной, так и с плоской кровлей.
Для нормального функционирования холодного чердака необходимо соблюдение температурно-влажностного режима, то есть температура этого помещения почти не должна превышать уличную (не более чем на 4 оС). В противном случае в зимнее время на домах со скатными крышами из-за их подогрева изнутри будут образовываться сосульки. В зданиях с плоскими кровлями нарушение температурно-влажностного режима чревато появлением конденсата на внутренней поверхности плиты перекрытия. Это ведет к потере ее прочностных характеристик и дальнейшему разрушению, а это напрямую влияет на безопасность проживания в доме.
Для обеспечения низкой температуры на чердаке одновременно применяют два решения. Во-первых, постоянно проветривают помещение, во-вторых, максимально изолируют водостоки и все источники тепла, находящиеся в нем: чердачное перекрытие, инженерные коммуникации и вентиляционные короба. Важно использовать оба этих метода вместе, т. к. проветривание без устранения источников тепла не будет достаточно эффективным.
Организация проветривания
Для организации проветривания на чердаке со скатной кровлей необходимо устроить вентиляционные отверстия — продухи. Их располагают на наиболее удаленном по высоте расстоянии друг от друга: нижние — в прикарнизной части, верхние — на коньке. Таким образом приточные отверстия окажутся в зоне максимального давления, а вытяжные — минимального. Это создаст лучший воздухообмен. Оптимальная площадь продухов составляет не менее 1/300 от площади чердачного перекрытия.
В домах с плоской кровлей проветривание обеспечивают аналогичным методом. Однако высота чердачного помещения здесь значительно меньше, и это снижает эффективность проветривания. Поэтому в такой конструкции особенное внимание следует уделять качественной теплоизоляции источников тепла.
Утепление чердачного перекрытия
Чтобы предотвратить поступление тепла с верхних жилых этажей на холодный чердак, необходимо утеплить чердачное перекрытие. Кроме того, поскольку стыки стены и чердачного перекрытия наиболее подвержены промерзанию, нужно по всему периметру вдоль наружных стен уложить дополнительный слой утеплителя шириной 0,75–1 метр и такой же толщиной, что и теплоизоляция чердачного перекрытия.
Сегодня не существует четких нормативов по утеплению чердачных перекрытий. В жилых домах чаще всего применяют негорючую минераловатную изоляцию, которая препятствует теплопотерям и способствует повышению общей энергоэффективности здания, например, материалы серии ТЕХНОРУФ. Плиты укладывают в два слоя с разбежкой швов, чтобы исключить мостики холода.
При проведении работ необходимо предусмотреть эксплуатационную нагрузку, в частности, посещение чердака сотрудниками управляющей компании. Для этого следует обратить внимание на характеристики прочности и плотности теплоизоляционного материала. Так, прочность на сжатие при 10%-ной деформации должна составлять не менее 45 кПа, поэтому здесь рекомендуем использовать плиты из каменной ваты ТЕХНОРУФ 45.
Для перемещения по чердаку обслуживающего персонала на полу дополнительно укладывают мостики из ходовых досок, расположенных так, чтобы обеспечить подход к коммуникациям.
Изоляция источников тепла
Неутепленные трубопроводы, особенно горячего водоснабжения и отопления, где температура достигает 95 оС, а также вентиляционные шахты и короба могут значительно увеличить теплопоступления внутри чердачного помещения. Поэтому оголенные участки этих коммуникаций следует изолировать, например, прошивными матами или цилиндрами ТЕХНО.
В конструкциях плоских крыш трубы внутреннего водостока находятся в самом чердачном помещении. Для их утепления также подойдут цилиндры ТЕХНО.
Теплоизоляцию расположенного на чердаке канализационного стояка можно обеспечить с помощью минераловатных плит ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА плотностью 35 кг/куб. м и толщиной 10–12 см.
Чтобы исключить проникновение тепла с лестничной клетки, где нормируемая температура составляет 15 оС, чердачные люки и двери перед обивкой кровельной жестью утепляют. Для этого применяют, например, плиты из каменной ваты ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА или ТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРА, гарантирующие надежную теплозащиту и пожарную безопасность. Для плотного прилегания двери в проемах устанавливают прокладки из морозостойкой резины или поролона. Кроме того, в процессе эксплуатации необходимо внимательно следить, чтобы двери и люки были постоянно закрыты.
Грамотное утепление холодного чердака поможет сократить теплопотери, исключить появление конденсата на перекрытиях и сосулек на крыше, обеспечить комфортный микроклимат на верхних этажах и продлить срок службы всех конструкций дома. Кроме того, это способствует повышению энергоэффективности здания, снижению затрат на его отопление и эксплуатацию.
8 800 600 05 65
Москва, ул. Гиляровского, д. 47, стр. 5
www.teplo.tn.ru
teplo@tn.ru