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.
Контроль качества стекла доверяйте специалистам
Во избежание проблем с остеклением при сдаче объекта в эксплуатацию необходимо принимать меры в ходе приемки стеклопакетов и других изделий из стекла на строительной площадке. В частности, рекомендуется проводить входной контроль качества стеклосодержащей продукции силами специализированной организации.
Практически каждая строительная компания уверяет, что осуществляет контроль качества на всех стадиях своего технологического процесса, в том числе изделий, поступающих на площадку, включая продукцию, содержащую стекло. Тогда почему случаются нештатные ситуации с остеклением в ходе строительно-монтажных работ и по их завершении? Почему возникает так много замечаний к конструкциям из стекла уже на стадии сдачи объектов в эксплуатацию? Почему нередки судебные иски в адрес производителей и поставщиков стеклосодержащей продукции? Давайте разбираться.
Причины нештатных ситуаций с остеклением
Во-первых, недооценивается важность остекления для любого строительного объекта, поэтому ему уделяется внимание по остаточному принципу. Но ведь остекление во многом формирует архитектурный облик здания, защищает помещения от внешних воздействий, регулирует поступление солнечной энергии, обеспечивает оптический контакт с окружающей средой и комфорт в помещениях, преобразует энергию и др. Кроме того, роль стекла в строительстве сегодня возрастает. Достаточно отметить, что в современных зданиях доля остекления может занимать 80% и более от площади фасада.
Во-вторых, изделие из стекла — это, как правило, технически сложный продукт. В конструкции остекления может комбинироваться множество видов стекла и других компонентов, различных по своим физическим и химическим свойствам. Основной составляющей современного остекления является изолированный стеклопакет, где различные стекла объединяются и дополняются камерами, заполненными инертным газом, дополненными дистанционной рамкой, осушителем, внутренним и внешним герметиком. Многие нюансы, связанные с качеством столь непростых изделий, ускользают от взора сотрудников компаний-подрядчиков, осуществляющих надзор за проведением работ.
Недооценка важности стекла для объекта, сложность конструкции изделий — все это приводит к ошибкам строителей во время приемки продукции из стекла, а затем к нештатным ситуациям, которые влекут за собой дорогостоящую замену остекления или длительные и затратные судебные разбирательства с производителями и поставщиками.
Решение проблемы
Выход из сложившейся ситуации очевиден — в ходе приемки стеклопакетов и других изделий из стекла на площадке строителям нужна компетентная профессиональная помощь.
Специалисты АО «Институт стекла» успешно проведут входной контроль качества поступающей стекольной продукции. Они обладают компетенциями исследователей стекла, разработчиков новых материалов и процессов по их изготовлению, а также технологов по их производству.
Привлекая к сотрудничеству наш институт, строительная компания получает в свое распоряжение не просто специалистов по стеклу, а высококвалифицированных экспертов. В ходе визуального осмотра, контроля геометрических параметров, упаковки, маркировки и условий транспортировки поступающих изделий сотрудник института быстро выявит отклонения от нормы и при необходимости оперативно организует требуемые лабораторные испытания. «Институт стекла» обладает одной из лучших испытательных лабораторий стекольной продукции в России, оснащенной всем необходимым оборудованием.
Услуги по контролю качества изделий из стекла могут предлагать строителям и другие организации, обладающие похожим лабораторным инструментарием. Но наш институт специализируется на стекле и является носителем уникальных знаний в данной области на протяжении более сотни лет. Высокий профессиональный уровень контроля качества обеспечивает именно профильная специализация.
Уникальный опыт
«Институт стекла» ведет свою историю с 1918 года, когда была основана Государственная испытательная стекольно-керамическая станция. В 1922 году ее преобразовали в Государственный экспериментальный институт силикатов. В марте 1930 года из стекольного отдела Института силикатов был создан Государственный экспериментальный институт стекла (ГЭИС), который в процессе развития сменил несколько названий. Период расцвета пришелся на 60–80-е гг. прошлого века, когда сложилась сильная научная школа, было образовано проектно-конструкторское бюро, открылись пять филиалов.
Учеными и инженерами института разработаны многие высокоэффективные технологии по изготовлению стекла, созданы новые составы стекол и других материалов, автоматизирован ряд производственных процессов.
«Институт стекла» успешно продолжает научно-исследовательскую и экспертную деятельность и вносит весомый вклад в развитие промышленности стройматериалов. Опыт и квалификация сотрудников института представляют бесспорную ценность для строительной отрасли.
Комплекс услуг
Очевидно, что нештатную ситуацию легче и дешевле предотвратить, чем преодолевать ее последствия. Привлечение специализированной организации к контролю качества поступающих изделий из стекла на площадке даст существенную экономию материальных и трудовых затрат.
Однако если ЧП все-таки произошло, «Институт стекла» готов провести квалифицированную независимую экспертизу остекления. Эксперты смогут подтвердить или опровергнуть наличие нарушений, определить, на каком этапе и в каком компоненте мог возникнуть тот или иной дефект. Это позволит заказчику должным образом выстроить взаимодействие с контрагентами, в том числе и в зале суда. Наш институт обладает большим опытом проведения подобных экспертиз, которые включают в себя как обследование остекления на объекте, так и всестороннее исследование образцов изделий в лаборатории.
В связи с усилением роли стекла в зданиях и сооружениях важно уделять остеклению больше внимания на стадии проектирования. Институт оказывает консультации проектным предприятиям по выбору систем остекления для конкретных объектов. Это позволит избежать серьезных ошибок в проектной документации и, как следствие, сэкономить затраты на их исправление.
Таким образом, АО «Институт стекла» выполняет комплекс услуг для строительных организаций в области остекления зданий и сооружений: консалтинг на стадии проектирования, контроль качества изделий на площадке и экспертизу смонтированного остекления на объекте.
Энергосбережение и энергоэффективность: комплексный подход
Группа компаний «Мосстрой-31» во главе с генеральным директором Шотой Хабелашвили вносит весомый вклад в продвижение и развитие энергосберегающих технологий в строительстве и повышение энергоэффективности зданий и сооружений.
ГК «Мосстрой-31» занимает ведущие позиции в области производства теплоизоляционных материалов в России и входит в тройку лидеров по выпуску высококачественного пенополистирола. Наряду с этим материалом изготавливаются изделия на его основе: сэндвич-панели, заполнитель для пенополистиролбетона «Политерм», несъемная опалубка, архитектурно-декоративные элементы. В составе группы работают пять заводов в различных регионах России: Москве, Подмосковье, Воронеже, на Кубани, в Поволжье.
«Мосстрой-31» также занимается строительством, реализуя проекты по возведению многоквартирных и индивидуальных жилых домов, реконструкции и капитальному ремонту существующих зданий, реставрации фасадов, включая восстановление фасадных панно с применением декора из пенополистирола.
Столь различные направления многогранной деятельности организации объединяет важная государственная задача, а именно — энергосбережение и энергоэффективность.
«Я строитель по образованию и по призванию, — рассказывает генеральный директор ГК "Мосстрой-31" Шота Хабелашвили. — Меня всегда, с молодых лет, интересовали вопросы энергосбережения, и этой теме я посвятил свою жизнь».
В сфере энергосбережения и энергоэффективности Шота Георгичевич ведет не только профессиональную, но и большую общественную работу. Как крупный эксперт в данной области с момента создания в феврале 2013 года Комитета по инновационным энергоэффективным материалам Российского союза строителей, он остается его неизменным председателем.
Вот уже десять лет комитет неустанно трудится на ниве продвижения и внедрения передовых технологий с применением эффективных теплоизоляционных материалов. Ярким примером этой важной работы может служить «План мероприятий (дорожная карта) по созданию экономических и организационных стимулов внедрения инновационных энергоэффективных технологий и экологичных материалов в ЖКХ и строительной отрасли». Этот документ передан Российскому союзу промышленников и предпринимателей для последующего согласования с заинтересованными федеральными министерствами и ведомствами.
Второй пример — «Предложения о применении новых инновационных теплоизоляционных материалов для использования при проведении капитальных ремонтов многоквартирных домов», которые были разработаны комитетом, а затем внесены Правительством Московской области в региональную программу капитального ремонта.
Капитальный ремонт, в котором сейчас остро нуждаются многие объекты жилищного фонда России общей площадью до 2 млрд кв. м, дает возможность не только устранить неисправности здания, но и повысить его энергоэффективность. Опыт недавнего капремонта многоквартирного жилого дома в округе Домодедово Московской области с утеплением фасадов и цоколя по всему периметру пенополистиролом, выполненного силами ГК «Мосстрой-31», по мнению экспертов, целесообразно тиражировать в других регионах страны.
Таким образом, ГК «Мосстрой-31» стремится к энергосбережению и повышению энергоэффективности сразу несколькими путями: производит энергоэффективную продукцию, применяет ее в строительной практике и продвигает энергосберегающие технологии через профессиональное сообщество на государственном уровне. Такой комплексный подход к решению важнейших задач по снижению расходов населения и экономии природных ресурсов трудно переоценить.