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.
Технический надзор ремонта кровли МКД в вопросах и ответах
Сегодня в российских регионах проходят тендеры по выбору организаций, которые способны вести строительный контроль работ по капитальному ремонту общего имущества в многоквартирных домах (МКД). В частности, плоских кровель с гидроизоляцией из битумных и битумно-полимерных мембран.
Для чего в процессе ремонта необходима дополнительная процедура технического надзора?
Вводя эту процедуру, Фонд капитального ремонта МКД в значительной степени гарантирует себе, управляющим компаниям и жителям, что ремонт будет проведен с соответствующим качеством и применением материалов согласно проекту. Ведь ремонт конструкций и, в частности, плоских кровель требует профессиональных строительных навыков, знания большого количества нюансов и правил, в процессе монтажа материалов всегда есть много скрытых работ.
Отследить правильность выполнения требований нормативно-технической документации способны только профильные специалисты, которые должны регулярно выезжать на объект и составлять акты на все виды работ, включая скрытые, проверять журнал производства работ. Также специалист технического надзора участвует в приемке (входном контроле) применяемых материалов.
У специалистов управляющих компаний и региональных фондов капитального ремонта объективно нет такого количества компетенций и даже элементарно — времени. Они вместе со специалистами технического надзора и представителями жильцов дома осуществляют конечную приемку — после того, как подрядчик сдал объект техническому надзору и представил все акты приемки, в том числе скрытых работ.
На что именно должен обращать внимание специалист технического надзора при устройстве гидроизоляции из рулонных битумно-полимерных материалов компании ТЕХНОНИКОЛЬ?
В первую очередь проверяется соответствие кровельных материалов проектной документации. Так, на упаковочном листе битумно-полимерных мембран ТЕХНОНИКОЛЬ — ведущего международного производителя надежных и эффективных строительных материалов и систем, независимо от марки материала, будь это ТЕХНОЭЛАСТ, УНИФЛЕКС или БИКРОСТ, указывается не только производитель, но и технические характеристики материала. В частности, разрывная сила в продольном направлении, теплостойкость, гибкость на брусе.
Перед устройством слоев гидроизоляции специалист выборочно — не менее чем в трех местах на 1000 кв. м, проверяет качество основания по СП 71.13330.2017: ровность, влажность, основной уклон для водоотведения, уровень локальных уклонов у водосборников, огрунтовку основания, наличие переходного бортика у парапета, а также устройство дополнительных слоев гидроизоляции на карнизном свесе, водосточных воронок и выступающих конструкций (антенн, вентиляции).
Контроль за качеством укладки гидроизоляции, согласно СП 71.13330.2017 и СП 17.13330.2017, специалист технического надзора должен вести постоянно.
Здесь необходимо отследить целостность кровельного «ковра», нахлесты в торцевых и боковых швах, разбежку торцевых швов и качество самих швов. Отдельного внимания заслуживает монтаж гидроизоляции на вертикальных поверхностях парапета, во время которого на переходный бортик монтируется дополнительный слой гидроизоляции, а основной слой заводится на высоту от 300 до 500 мм — в зависимости от марки материала.
Верхний (лицевой) слой монтируется только после оформления акта приемки работ по устройству нижнего слоя. Во многом позиции проверки аналогичны нижнему слою. Здесь также важно проверить целостность кровельного «ковра» и самого материала, нахлесты в швах, разбежку швов, качество швов. На вертикальных поверхностях верхний край гидроизоляции крепится на механические крепления с герметиком.
У Службы качества компании ТЕХНОНИКОЛЬ накоплен хороший опыт и компетенции, позволяющие при техническом надзоре учитывать все детали монтажа гидроизоляции.
Но для повышения качества монтажных работ ТЕХНОНИКОЛЬ создала еще один важный инструмент — «Строительную академию», в которой специалисты подрядных организаций проходят профессиональное теоретическое и практическое обучение работе с материалами компании. Обучающие программы составляются в зависимости от уровня компетенций специалиста.
Такое решение показало свою эффективность — оно позволяет исключить элементарные ошибки в ходе монтажа битумно-полимерных гидроизоляционных материалов и повышает качество работы подрядчиков.
По итогам обучения специалисты получают Сертификат ТЕХНОНИКОЛЬ, что является важным фактором при допуске к работам с материалами компании.
Профессиональный контроль над качеством работ по устройству гидроизоляции кровли из битумно-полимерных мембран, опыт и знания специалистов технического надзора гарантируют управляющим компаниям, Фонду капитального ремонта и жильцам домов ожидаемый результат — надежную кровлю без протечек, внеплановых ремонтов и неожиданных затрат. В случае нештатных ситуаций, возникших по вине подрядчика и недосмотру со стороны технического надзора, обе организации несут ответственность перед заказчиком по гарантийному договору.
Закрепляя форму. Особенности применения стеновой опалубки
По оценке экспертов, доля монолитных и монолитно-кирпичных стен в жилищном строительстве за 2019 год выросла с 38 до 56 %. Таким образом, данный тренд создает значительный спрос на стеновую опалубку, главным образом крупнощитовую.
Генеральный директор ООО «Гелиос» Леонид Белов отмечает, что в настоящее время около 70% продаж портфеля компании составляют продажи именно стеновой опалубки. Падение спроса на данные конструкции, позволяющие закрепить и удержать форму стен, ощущалось в 2015-2018 годах. Сейчас же наблюдается положительная динамика на рынке и востребованность ее растет. По словам руководителя ГК «Формат» Дмитрия Корнева, крупнощитовая стеновая опалубка составляет ориентировочно 45% от арендного парка компании. Она идеально подходит для возведения многоэтажных зданий и сокращает сроки строительства. Инженер-проектировщик опалубочных систем ООО «Статика-С» Роман Слесарчук рассказывает, что доля стеновой крупнощитовой опалубки в портфеле заказов компании на сегодняшний день составляет около 40%. Интерес к данной системе вырос в сравнении с предыдущим годом, добавил он.
«Действительно, спрос на крупнощитовую опалубку активно растет. Обороты ГК «Промстройконтракт» позволяют в большом объеме выпускать данные системы и поддерживать низкий уровень цен. Последние растут не быстрее общей инфляции по стране. При этом наши специалисты рекомендуют не списывать со счетов возможности мелкощитовой опалубки, которая по-прежнему крайне эффективна для ряда задач. Например, для коттеджного строительства, социальных объектов, локальной инфраструктуры, особенно на Юге России»,- отмечает директор по стратегическому развитию и маркетингу ГК «Промстройконтракт» Рубен Чинарьян.
Крупнощитовая стеновая или рамная опалубка – это, прежде всего, надежная геометрия, профиль из высококачественной стали и способность выдерживать высокое давление бетона, подчеркивает директор по маркетингу ООО «Дока Рус» Маргарита Хорошилова. «Определяющим фактором при выборе стеновой опалубки, по нашему убеждению, должен стать опыт и репутация производителя, его технологии и контроль качества за производством. Например, в опалубке ReForma, производимой Doka в России, рама проверяется на соответствие качеству по 20-ти пунктам. При этом контроль качества предусмотрен для каждой партии и каждой производственной смены, а на профиль ударным способом наносится клеймо оператора для идентификации и отслеживания произведенной партии»,- сообщила она.
Сделать выбор
Системы стеновой опалубки производятся из разных видов материалов. Наиболее распространенным считаются из стали, алюминия и пластмассы (полимерная опалубка). В зависимости от типа объекта строительства важно остановится на наиболее оптимальной конструкции.
Заместитель главного инженера ООО «ПЕРИ» Андрей Карзов поясняет, что хорошая стальная опалубка рассчитана до 1 тысячи циклов использования. Поэтому она целесообразна для отрасли гражданского, промышленного и инфраструктурного строительства, т.е. там, где нужно большое количество оборота материала. «Главное же преимущество алюминиевой и полимерной опалубки - ее малый вес и возможность перемещения вручную. Она необходима в условиях отсутствия возможности установки на объекте крана. Например, при строительстве коттеджных поселков или на скрытых строительных площадках. Если вы специализируетесь, например, на малоэтажном строительстве, то легкую опалубку выгоднее арендовать, так как конструктив таких зданий очень индивидуальный и купить какой-то универсальный комплект, скорее всего, не получится»,- подчеркивает эксперт.
Использование алюминиевой опалубки, рассказывает Леонид Белов, было актуально в 2000-х годах, когда в нашей стране отсутствовали производители стальных опалубочных профилей, сейчас ситуация иная. Крупные производители имеют собственное оборудование по выпуску опалубочных профилей и трубопрокатные линии.
Директор по продажам ООО «Ренталформ» Андрей Грачев считает, что у алюминиевой и пластмассовой опалубки есть свой недостаток. «Она сложнее в ремонте. В сравнении со стальной нужен более квалифицированный персонал для ее восстановления. Также легкая опалубка выдерживает меньшие нагрузки и легко повреждается, особенно это касается пластмассовой. Интересным решением является опалубка Hunnebeck Rasto, которая есть в нашем парке. Это стальная опалубка с облегченным профилем, выдерживает много циклов и проста в ремонте»,- добавляет он.
Продлевая сроки
Различной бывает и палуба систем опалубочного оборудования. В частности, фанерной, фанерной с полимерным покрытием, металлической и т.д. Как отмечает Роман Слесарчук, палуба непосредственно контактирует с бетоном, поэтому должна обладать соответствующими эксплуатационными качествами. А именно - выдерживать большую нагрузку от бетонной смеси и не деформироваться, не вступать в химическую реакцию при затвердевании бетона, как следствие, легко отходить от бетонной массы, не повреждаться при демонтаже, облегчить очистку щитов и минимизировать износ материала. С данной задачей успешно справляется ламинированная бакелитовая фанера. «Палуба из металла,- добавляет он,- применяется там, где требуются еще более высокие в сравнении с фанерной показатели прочности, например, при строительстве мостов и туннелей. В свою очередь, данная опалубка дороже в цене, для работы с ней применяется крановая техника с большей грузоподъёмностью».
«В идеальных условиях полимерная палуба должна служить дольше, но в наших реалиях её стоимость не успевает окупиться. Металл, к сожалению, не позволяет получать ровную поверхность, серьёзно увеличивает вес и усложняет ремонт и обслуживание»,- комментирует представитель Hünnebeck GmbH (Германия) в РФ Виталий Девятко.
Фанеру повышенной влагостойкости, а также защищённую ламинированным слоем, сейчас покупают чаще всего. Тем не менее, ее использование не всегда целесообразно, ведь она также изнашивается, считает Рубен Чинарьян. Продлить срок службы фанеры однозначно можно соблюдаю простые правила. Первое: чистить ее после каждой заливки, пока бетон сырой. Второе правило: аккуратно эксплуатировать. Третье: оперативно заделывать отверстия и царапины, чтобы максимально долго использовать лист фанеры.
Убрать или оставить
Разные экспертные мнения игроки рынка имеют и об использовании съемного типа стеновой опалубки и несъемной. «На нашей практике для серьезного промышленно-гражданского строительства несъёмная опалубка эффективна лишь в одном случае – для больших единообразных колоннад. В частности, она использовалась при реконструкции гостиницы Москва в начале 2000-ых специалистами ПСК. Проблема несъемной опалубки – в её хрупкости, что усложняет работу зимой, логистику и хранение данного оборудования. Опалубка – это, прежде всего, долгосрочные инвестиции для строителей, и съемная по любым расчетам просто быстрее и с большей гарантией окупается. Сейчас всё чаще выбирают стальную опалубку»,- отмечает Андрей Грачев.
По словам Дмитрия Корнева, при использовании съемной опалубки строительный цикл окажется дешевле из-за возможности многократного использования оборудования. Большие по площади однотипные монолитные конструкции технологичнее возводить именно такой опалубкой. Плюсы несъемной опалубки в том, что прямо в процессе строительства автоматически реализуется как термоизоляция стены, так и черновая отделка. При такой технологии не требуется специальная строительная техника, конструкция возводится относительно несложно. Нет необходимости тратить время на разборку опалубки.
Представители компании ТСС считают, что современные технологичные решения делают несъемную опалубку незаменимой для применения как в высотном и малоэтажном строительстве. Сейчас появляются новые решения, рынок не стоит на месте и велика вероятность, что альтернативы в среднесрочной перспективе начнут вытеснять традиционные инвентарные опалубочные системы с рынка. В частности, примером может служить система несъемной опалубки Proster®21. Технология позволяет более гибко подходить к финансированию строительства как со стороны подрядчиков, так и застройщиков, за счет возможности работать «с колёс», без крупных единовременных вложений на приобретение комплекта опалубки и без залоговых сумм в случае с вариантом аренды.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
Рациональный расчет. Рынок опалубки продолжает смещаться в сторону аренды
Дмитрий Корнев: «Брать в аренду опалубку можно только у профессионалов»
Валентин Кан: «Proster®21 делает монолитное строительство дешевле, быстрее и качественнее»