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.
«Полипласт Северо-запад»: мастерство, талант и опыт!
Ведущий производитель строительной химии провел конкурс «Лучший по профессии».
Накануне Дня химика в компании «Полипласт Северо-запад» были подведены итоги конкурса «Лучший по профессии». Более 300 сотрудников организации, занимающейся производством химических добавок для нужд строительной отрасли, были награждены почетными грамотами и подарками.
Конкурс «Лучший по профессии» помог выявить лучших из лучших во всей производственной цепочке предприятия. Были учтены такие этапы, как доставка сырьевых компонентов, производство готовой продукции и поставка ее клиенту. Организаторы конкурса оценивали теоретические, практические знания и навыки сотрудников, в том числе при нестандартных ситуациях. В том числе анализировался каждый отзыв от клиентов, которые, не зная этого, участвовали в данном внутреннем конкурсе. Именно данная неразрывная цепочка интересов предприятия и клиентов учитывалась при подведении итогов конкурса.
Стоит отметить, что конкурс «Лучший по профессии» помог руководителям подразделений по-новому взглянуть на своих работников, раскрыть в них особый профессионализм в своем деле. Вероятнее всего, таким сотрудникам в ближайшее время будет предложено повышение квалификации и впоследствии продвижение по карьерной лестнице.
Важно, что такой конкурс профмастерства дает и огромный потенциал развитию наставничества. Опытные специалисты передают более молодому поколению свои знания, найти интерес в профессии. Все это помогает развитию самого предприятия, дает возможность разработать новые эффективные технологические решения, увеличить объемы производства и т. д.
Один из основных акцентов в конкурсе делался и на технику безопасности. Ее соблюдение особо важно на химическом производстве. Сотрудники предприятия продемонстрировали знания ТБ и ответственное отношение к профессии.
В преддверии профессионального праздника награды за высокие достижения получили представители разных специальностей. Среди них аппаратчики, электромонтеры, водители, слесари, инженеры, лаборанты многие другие, которые успешно трудятся на предприятии. Фотографии с именами работников, активно проявивших себя в профессиональной и общественной жизни завода в течение последнего года, были размещены на заводской Доске почета. Также ряд сотрудников предприятия получили благодарственные письма от главы МО «Кингисеппский муниципальный район» Юрия Запалатского.
Генеральный директор ООО «Полипласт Северо-запад»» Алексей Емельянов на торжественном подведении конкурса отметил, что благодаря грамотности и опыту специалистов предприятие имеет возможность развиваться, достигать поставленных целей упорным трудом и полной отдачей каждого сотрудника. «Успех приходит, когда знаешь, к чему идешь и какие возможности и ресурсы получаешь в свои руки, как грамотно и эффективно ими можно распорядиться. Будем меняться только в лучшую сторону как профессионально, так и масштабно и смотреть только вперед с нашим большим коллективом «Полипласт Северо-запад»», — подчеркнул он.
Справка о компании:
Компания «Полипласт» — крупнейший в России холдинг по производству строительной химии: высокотехнологичных добавок, применяющихся при производстве товарного бетона, железобетонных изделий и строительных растворов, смазок и очистителей для форм и опалубки, редиспергируемых порошков для производства сухих строительных смесей, добавок для цементной промышленности и многих других отраслей. В состав холдинга входит три основных завода, осуществляющих синтез нафталинсульфонатов и поликарбоксилатов, расположенные в Тульской, Ленинградской и Свердловской областях. Мощности заводов позволяют удовлетворить потребности в добавках не только внутреннего, но и экспортного рынка — большая доля продукции экспортируется в более чем 50 стран мира.
Зачем нужны «дышащие» кровли? Комментарий эксперта
Устройство «пирога» плоской кровли на новом здании или при капитальном ремонте крыши не всегда происходит в идеальных условиях. Существуют отрицательные факторы, нивелировать которые проще всего с помощью специальных материалов гидроизоляции. Что это за факторы и какие материалы помогают их устранить — в комментарии Юрия Семенова, руководителя направления ЖКХ «Битумные мембраны и гранулы» компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Одинаковых крыш не бывает. Каждый объект — как уравнение с множеством неизвестных, включая вопрос нарушений влажностного режима конструкции и непрогнозируемых условий монтажа, которые в итоге могут привести к накоплению влаги в подкровельном пространстве, вздутию и локальному разрушению гидроизоляции. Если своевременно не обратить на это внимание, данный процесс принимает цикличный характер, наружная влага проникает в кровлю и провоцирует новые вздутия и разрушения. Оба процесса методично уничтожают значительные средства, вложенные в устройство эффективной кровли, и в конечном счете приводят к появлению протечек.
Если вернуться к вопросу возникновения пузырей, то основная причина их появления — это влага, которая попала под кровельный ковер. Возможно несколько путей попадания влаги — или через разрушенный слой гидроизоляции, или непосредственно в процессе монтажа до ее укладки.
Для решения проблемы образования пузырей в кровельном покрытии существует наиболее выгодный и простой способ — это система с перераспределением избыточной влаги под кровельным «ковром» с использованием специализированных гидроизоляционных материалов.
В продуктовой линейке Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ — ведущего международного производителя надежных и эффективных строительных материалов и систем — три битумно-полимерные мембраны для устройства подобного вида кровель: УНИФЛЕКС ВЕНТ ЭПВ, УНИФЛЕКС ВЕНТ ЭКВ и ТЕХНОЭЛАСТ ВЕНТ ЭКВ.
Особенность этих материалов — способ нанесения вяжущего с нижней стороны материала. Оно наносится в виде отдельных битумно-полимерных полос с высокой степенью адгезии, между которыми сохраняются свободные вентиляционные каналы с мелкозернистой посыпкой поверхности. Попавшая в каналы влага перераспределяется под кровельным ковром, предотвращая его вздутие, и в дальнейшем постепенно выводится из конструкции через специальные кровельные аэраторы ТЕХНОНИКОЛЬ, встроенные в гидроизоляционные слои. Мембрана УНИФЛЕКС ВЕНТ ЭПВ применяется для устройства нижних слоев при установке новых кровельных ковров в процессе выполнения капитального ремонта крыши. В качестве верхних слов рекомендуется применять материалы ТЕХНОЭЛАСТ ЭКП и УНИФЛЕКС ЭКП с крупнозернистой посыпкой. В случае необходимости выполнить текущий ремонт без снятия существующей «старой» кровли рекомендуется использовать материалы ТЕХНОЭЛАСТ ВЕНТ ЭКВ и УНИФЛЕКС ВЕНТ ЭКВ, которые укладываются в один слой.
Применение «дышащего» водоизоляционного «ковра» позволяет выровнять давление пара в подкровельном пространстве с давлением наружного воздуха, и полностью исключить образование вздутий между основанием и гидроизоляцией.