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.
H+H выходит на новые сегменты рынка
В июне 2019 года компания H+H отмечает свое десятилетие. О том, с какими достижениями ведущий производитель автоклавного газобетона на Северо-Западе России встречает юбилейный год, рассказывает директор по продажам H+H Сергей Терехов.
– Что компания H+H приготовила в качестве подарка своим клиентам?
– Мы готовим несколько интересных новинок. Планируем выйти на новые для себя сегменты рынка – и по ряду направлений станем первопроходцами, поскольку будем формировать их практически с «нуля». Мы заинтересованы в продажах не только газобетона, но и других сопутствующих товаров, которые будем предлагать нашим клиентам.
С другой стороны, можно сказать, что сам рынок подготовил нам подарок. Этот строительный сезон уникален по нескольким причинам. Во-первых, строительная отрасль готовится к переходу на «новые рельсы». По этой причине часть застройщиков стремится завершить свои объекты до 1 июля, что вызвало рост спроса на стеновые материалы.
Во-вторых, один из крупных игроков на нашем рынке перезапускает свою производственную линию. Так что у нас есть отличные возможности закрыть этот сезон с максимальными продажами, о чем говорят и результаты первых 5 месяцев года. Продажи H+H выросли на 40% в сравнении с тем же периодом 2018 года. Фактически мы вышли на уровень 2015 года, что в нынешней ситуации строительного рынка можно оценить как очень серьезный задел.
– Как развивается региональный рынок газобетона?
– Мы видим пусть небольшой, но все-таки рост в 4%. Это вселяет осторожный оптимизм. Объемы продаж стабильны. Доля проникновения газобетона на строительный рынок растет. Этот материал все больше ценится за удобство, доступность, скорость строительства, экологичность, надежность и долговечность. К этому «послужному списку» газобетона сейчас добавились и его энергосберегающие свойства.
– Газобетон в тренде энергоффективности?
– Более чем. Мы это видим по 40%-ному росту продаж блока H+H Severin D300, который является самым энергоэффективным блоком на региональном рынке. Компания H+H – единственный производитель в СЗФО, который выпускает газобетон такой плотности. Стены из этого материала без какого либо утепления сохраняют больше тепла (в ряде случаев на 30%), чем стены из газобетона более высоких марок плотности или из других каменных материалов.
Поведение потребителей становится все более рациональным. Люди не только хотят знать, из каких материалов построен их дом, но и понимать, сколько они будут платить за его содержание в будущем. В первую очередь это касается расходов на отопление и обогрев. Это сильный аргумент. У нас были случаи, когда, сделав соответствующие расчеты, заказчики меняли продукт на более энергосберегающий уже на этапе реализации проекта.
Сегодня H+H Severin D300 востребован не только в малоэтажном домостроении, у нас много заказов и в многоэтажном строительстве. Да, это может быть монолитная конструкция, но наружные стены при этом будут выполнены из блоков D300.
В ближайшие 3–5 лет тренд на использование газобетона именно как энергоэффективного материала будет только возрастать. На рынке появятся блоки еще более низкой плотности, такие эксперименты уже идут.
– Как меняются требования потребителей к строительным материалам и как игроки рынка подстраиваются под них?
– Потребитель становится более образованным и грамотным. Сегодня он подходит к выбору продукта для строительства очень осознанно, со своим сформировавшимся мнением. От профессионализма компании, которая продает ему продукт или услугу, зависит его дальнейший выбор. Либо потребитель в силу своей осведомленности покупает то, зачем он пришел, либо он, получив доступные разъяснения, делает переход в сторону более качественного продукта.
Грамотный клиент – это очень хорошо для конкурентного рынка, ведь в этом случае цена уже не является определяющим фактором. Грамотный потребитель помимо приемлемой цены хочет получить качественный продукт и отличный сервис. В этом направлении и работает H+H. Например, у нас очень качественная техническая поддержка. Мы бесплатно консультируем наших клиентов по вопросам любой сложности.
– За счет чего H+H удается выдерживать конкуренцию с другими производителями?
– Во-первых, это четкая и понятная ценовая политика для всех наших потребителей. Мы много сделали и делаем, чтобы разъяснить нашим клиентам, в чем преимущества газобетона H+H.
Во-вторых, для нас стратегически важно прямое взаимодействие с конечным потребителем. Без разницы, работаем ли мы с клиентом через дилера или он обратился к нам сам. С конечным потребителем объекта мы всегда работаем напрямую, он получает полное техническое сопровождение.
В-третьих, это сервис в доставке. Мы полностью ушли от возможных «самовывозов», что существенно сократило вторичные рекламации из-за некачественной доставки. Сегодня мы плотно работаем с транспортными компаниями, которые доставляют продукцию H+H. Они знают, как грузить и разгружать продукт, как его везти, как крепить.
И главное. Несмотря ни на какие изменения рынка, H+H Россия сохраняет высокое качество своей продукции.
– Насколько важны для современного производителя инновации?
– Строительный процесс становится все более быстрым. Застройщики хотят строить быстро, чисто и качественно. Это стимулирует спрос на новые технологии и продукты. В нашем случае рынок оценил блоки с уменьшенной толщиной для возведения перегородок, которые позволяют значительно увеличить площадь будущего здания, не меняя при этом границ застройки. Спрос на такой продукт толщиной всего 75 мм и высотой 250 мм вырос в три раза. Мы единственный производитель в регионе, который выпускает такой тонкий блок.
Другой пример – всесезонный клей LimFix, при применении которого скорость кладки увеличивается на 30% и нет никаких мокрых процессов. Для использования LimFix нужен качественный продукт с идеальной геометрией, так как только в этом случае строительный процесс будет по-настоящему быстрым. Все это важно для застройщиков, это то, что требует рынок. В этом случае мы даем и идеальную геометрию блока, и качественный сопутствующий продукт, тот самый LimFix.
– Строительная отрасль на пороге цифровизации. Что делает в этом направлении H+H?
– В этом году мы перешли на электронный документооборот со всеми поставщиками. Мы работаем над тем, чтобы перевести всю бизнес-работу в формат CRM. Это будет касаться взаимодействия с клиентами, планирования, закупок и расходов сырья, отгрузок. Процесс идет.
– Что сегодня можно построить из газобетона? Знатоки говорят, что из этого материала получаются отличные бани и мангалы.
– Сложнее сказать, чего нельзя построить из газобетона. Этот материал применяется как для гражданских целей (жилые дома, бизнес-центры, общественные и промышленные здания), так и при строительстве военных объектов, а также таких уникальных сооружений, как «Лахта Центр», «Зенит-Арена».
Газобетон позволяет строить быстро, легко и относительно недорого. Так как данный материал является несгораемым и при воздействии на него огня не выделяет абсолютно никаких вредных веществ, это делает его популярным для устройства мангалов, инсталляций для барбекю. Востребован газобетон и для возведения бань и саун. Причина все та же – материал не горит, в отличие от дерева, и довольно хорошо сохраняет тепло внутри помещения бани.
– С какими мифами о газобетоне при всей его популярности еще приходится сталкиваться?
– Чаще всего природа образования мифов связана с отсутствием знаний о материале, его свойствах и возможностях применения. Всех желающих узнать больше о качествах газобетона приглашаем зайти на наш сайт HplusH.ru, где в разделе «Полезная информация» есть все ответы на все вопросы.
От классики до новаций
На рынке теплоизоляции востребованы как ставшие уже традиционными материалы, так и совсем новые разработки. А область применения
данной продукции постоянно растет.
Ассортимент теплоизоляционных материалов, применяемых как в массовом, так и индивидуальном строительстве, постоянно пополняется все новыми видами. При этом остаются популярными классические продукты на основе каменной ваты и из экструзионного пенополистирола. Сами технологии производства теплоизоляционных материалов продолжают совершенствоваться, становясь более автоматизированными, менее ресурсоемкими и более «зелеными».
Критерии выбора
По словам игроков рынка, при выборе той или иной теплоизоляции многое зависит от области ее применения, а также имеющегося бюджета. Некоторые застройщики склонны иметь дело с более универсальным материалом, другие отдают предпочтение специализированным.
Как отмечает директор по маркетингу и коммуникациям компании PAROC Таисия Селедкова, при выборе теплоизоляционных материалов стоит обращать внимание на качество, экологичность, надежность и долговечность. «Качественная продукция не может стоить дешево. Хотя в первую очередь любая теплоизоляция должна обладать низкой теплопроводностью, чтобы затраты на обогрев помещения и его охлаждение были минимальными», – отмечает она.
По мнению заместителя генерального директора по коммерческим вопросам ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» Кирилла Иванова, при очевидном первом критерии выбора теплоизоляции (как можно меньшей теплопроводности) второй – это влагостойкость. В частности, утеплитель из экструзионного пенополистирола отличается высокой эффективностью, поскольку его теплопроводность не превышает 0,034 Вт/м•К и является одной из самых низких среди теплоизоляционных материалов, а водопоглощение нулевое.
Кроме того, он эффективен при утеплении любой строительной конструкции и незаменим для условий повышенной влажности, в которых находится нижняя часть зданий: цоколь, фундамент, отмостка, подземные помещения.
Новые возможности
Новые теплоизоляционные материалы могут иметь как химическую основу, так и природную, к примеру, базальт или опилки. Сфера их применения также достаточно объемна.
По словам руководителя инженерно-технического центра ТЕХНОНИКОЛЬ Алексея Арабова, всё большее применение находят теплоизоляционные материалы из пенополиизоцианурата. В коттеджном строительстве набирает популярность система надстропильного утепления, когда, например, плиты PIR укладываются сплошным слоем поверх стропил. При такой конструкции стропила становятся элементом декора мансарды, а способ укладки утеплителя позволяет создать сплошной слой теплоизоляции, исключая образование мостиков холода.
«Кроме того, в настоящее время продолжает развиваться и совершенствоваться производство сэндвич-панелей. Благодаря синергии с производителями теплоизоляционных материалов на рынке появляются энергоэффективные решения, которые активно применяются не только в промышленном, но и жилом секторе. У таких продуктов много преимуществ – высокая прочность, пожаробезопасность, химическая стойкость. Так, например, мы начали выпускать плиты теплоизоляции с сердечником из XPS, облицованные прочным слоем ЦПС. Это позволяет использовать материал в качестве основания в том числе и под наплавление битумно-полимерных мембран огневым способом», – рассказывает Алексей Арабов.
По словам Таисии Селедковой, сейчас на профессиональном строительном рынке новые теплоизоляционные материалы активно применяются в фасадных системах разного типа. «Причем речь идет не только о строительстве новых, но и о реконструкции старых объектов. Фасадный рынок развивается очень динамично, и PAROC стремится быть одним из его трендсеттеров. Мы запустили в прошлом году производство ламелей. Такая изоляция получила широкое распространение в странах Скандинавии, в том числе при реконструкции фасадов зданий, и стала одним из ключевых элементов строительства по популярной скандинавской технологии. По нашему мнению, ламели могут стать одним из основных материалов при реновации старого жилищного фонда в России», – считает эксперт.
Ассортимент теплоизоляционных материалов, применяемых как в массовом, так и индивидуальном строительстве, постоянно пополняется все новыми видами. При этом остаются популярными классические продукты на основе каменной ваты и из экструзионного пенополистирола. Сами технологии производства теплоизоляционных материалов продолжают совершенствоваться, становясь более автоматизированными, менее ресурсоемкими и более «зелеными».
Мнение
Андрей Паньков, директор по строительству компании «Строительный трест»:
– Наша компания строит жилые дома из кирпича, и при возведении таких домов утеплителя требуется значительно меньше, чем, например, в монолитном строительстве или при монтаже навесных вентилируемых фасадов. Поэтому основную часть теплоизоляционных материалов мы используем при прокладке инженерных коммуникаций или вентиляционных каналов.
Традиционно особые требования применяются при теплоизоляции кровель жилых домов. Согласно действующим нормам, на них можно укладывать листовое пеностекло – надежнейший изолятор. На сегодняшний день это единственный абсолютно негорючий материал – он выдерживает температуру до 1000 °C. Пеностекло может поставляться на строительную площадку либо в виде листов, либо в виде щебня.
Кирилл Иванов, заместитель генерального директора по коммерческим вопросам ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб»:
– Из-за низкой теплопроводности экструзионного пенополистирола требуется меньше, чем других утеплителей. В этом состоит его основное экономическое и техническое преимущество. Другим важным экономическим преимуществом можно назвать долговечность, оцениваемую в 50 лет, и эти два качества стоят десятков других. Спрос на экструзионный пенополистирол медленно, но растет, материал всё чаще закладывают в проекты благодаря его преимуществам и оптимальному соотношению цены и качества.