ВЕТРЯНАЯ ТУРБИНА, КОТОРАЯ ПОБЕДИЛА СИЛУ ВЕТРА

02/01/2014 - 00:56
Институт развития возобновляемой энергетики
windcity throught night

Ветряк или ветряная мельница - это сооружение, известное в течении веков, и используемое в различных целях. С течением времени, быстрый технологический прогресс заставил модернизировать деревянные турбины, которые часто использовались как мельницы. Появились стальные гиганты, которые тяжело победить, особенно тогда, когда мы представим себе их силу и мощность. Тем не менее, всё действует благодаря натуральной энергии ветра.

Это устройство, хотя и улучшаемое на протяжении многих лет, основывается на использовании одного и того же неизменного механизма. Кинетическая энергия ветра, то есть сила, с которой он дует, переходит в механическую работу ротора, а генератор производит электрическую энергию. Ветряная турбина является главным и основным элементом действия ветровой электростанции. Ротор укреплен на вале, который имеет три лопасти, сделанные из стекловолокна, упроченного полиэстером. Ротор сам может вращаться со скоростью 15-30 оборотов в минуту. Эта скорость увеличивается с помощью механизмов до 1500 оборотов в минуту. Важным элементом конструкции является гондола, в которой спрятан генератор, механизм передач, система управления, контролирующая систему охлаждения, смазки и тормоз. Всё вместе находится на стальной башне, на высоте 30-100 метров. На верхушке находится двигатель и зубчатый механизм передач, которые вращают ротором и гондолой в направлении ветра. Контрольная система позволяет избежать механических повреждений электростанции, а также способствует более эффективному использованию потенциала турбины.

Турбины делятся на два вида: с вертикальной и с горизонтальной осью вращения. Первые действуют на основе подъемной силы или силы сопротивления. Название происходит от того, что лопасти прикреплены к вертикальному валу. Кроме того они имеют характеристическую форму: обычно скручены и выгнуты в плоскости оси турбины. Однако этот тип турбины используется не очень часто, так как он менее производителен. Он также не пригоден для производства электроэнергии, так как достигает маленькой скорости. Зато горизонтальная конструкция составляет сегодня более 90% всех ветряных турбин, и ее вид соответствует описанному выше. Положение этого типа турбин является очень важным, так как она должна быть повернута точно по направлению ветра, чтобы обеспечить максимальную мощность.

Величина такой конструкции обычно зависит от энергии, которая должна вырабатываться. Большие ветряные турбины достигают даже 100 метров высоты, поэтому они хорошо видны. Их габариты требуют достаточно большой поверхности земли, что в связи с субъективным мнением может обезображивать или разнообразить ландшафт. Большие двигатели производят также монотонный шум, который может быть обременителен для людей, живущих в его диапазоне. Кроме того они являются опасностью для животных. Поэтому альтернативным методом является постройка маленькой ветряной турбины мощностью от 0,1 до 100 кВт. Это позволяет избежать проблем, которые возникают при конструкции огромной величины. Небольшие турбины могут быть размещены на территории с менее полезными ветряными условиями и с маленькой энергетической потребностью. Этот метод используется на труднодоступных территориях, так как турбины можно легко переносить.

Упомянутый уже ранее шум, то есть характерная черта большой ветровой турбины, имеет свой источник. Является им сила сопротивления ветра, на которую попадают лопасти ротора во время движения. Кроме того образованию шума способствует также энергосистема, то есть ротор, передача и генератор, а также аккумуляция таких факторов как величина турбины, устаревшая технология и малая аэродинамика лопастей. Решить проблему может применение современных технологий, а размещение их вдали от человеческих жилищ ограничит негативное влияние на жителей.

Ветер - это, несомненно, нетрадиционный источник энергии, но благодаря использованию всё более современных способов строительства и конструирования, мы можем быть свидетелями появления всё более совершенных ветряков - от простых деревянных машин до ослепительных современных стальных великанов.

Люди вечно пытаются найти новые источники возобновляемой энергии, так что это не удивительно, что они особенно заинтересованы в воде и её универсальности. Соответственно, много усилий было направлено на получение энергии из приливной и волновой энергетики, которые производятся круговыми движениями молекул воды, вызванными дующим по поверности воды ветром.