• Енергетичний потенціал вітру в Україні
  • Принцип роботи вітрової установки
  • Вітрові турбіни
  • Схеми вітрових турбін з горизонтальною віссю обертання

  • Скачать 496.98 Kb.


    страница1/3
    Дата25.09.2018
    Размер496.98 Kb.
    ТипРішення

    Скачать 496.98 Kb.

    Чортківський районний комунальний заклад «Центр науково-технічної творчості ідозвілля учнівської молоді»


      1   2   3

    Чортківський районний комунальний заклад «Центр науково-технічної творчості ідозвілля учнівської молоді»

    Номінація 1 «Моє енергетичне рішення»

    Конструкція колеса вітрової турбіни

    Журба Ірина Іванівна,

    учениця 9класу, вихованка

    Чортківського районного комунального закладу

    «Центр науково-технічної творчості ідозвілля

    учнівської молоді»,

    керівник

    Хаба Богдан Михайлович



    Вступ

    Одним з перших джерел енергії, яке людство почало використовувати, була енергія вітру та води. Енергія вітру – це видозмінена енергія сонячного випромінювання, і поки світить Сонце, будуть дути і вітри. Таким чином, вітер - це теж відновлюване джерело енергії.

    Люди використовують енергію вітру з незапам'ятних часів - досить згадати вітрильний флот, що був вже в древніх фінікіян і інших народів, що жили одночасно з ними, і вітряні млини. У принципі, перетворити енергію вітру в електричний струм, здавалося б, неважко - для цього досить замінити мірошницькі жорна електрогенератором.

    Вітри дують скрізь, можуть дути і влітку, і узимку, і вдень, і вночі - у цьому їхні істотні переваги перед самим сонячним випромінюванням. Тому цілком зрозумілим є численні спроби «запрягти вітер» і змусити його виробляти електричний струм.

    На сьогоднішній день в нашій державі практичне використання енергії вітру обмежується технічними, технологічними та економічними чинниками.

    Для сучасного технічного рівня ВЕУ використовуються райони із середньорічними швидкостями вітру 5 м/с і більше на висоті флюгера 10 м. Тому попередня оцінка вітрових характеристик території України дається з використанням цього критерію. Аналіз даних багаторічних спостережень 214 метеостанцій за довгий період часу свідчать про те, що в Україні переважають вітри до 5 м/с (70-90%).

    Метою даної роботи є доcлідження ефективності використання ресурсів вітру в Україні та розробка конструкції колеса вітрової турбіни для приводу електрогенератора. Дана конструкція колеса зможе працювати у районах із середньорічними швидкостями вітру до 5 м/с, які не використовуються сучасними ВЕУ.

    Енергетичний потенціал вітру в Україні

    На вітровий режим території України мають вплив Атлантичний і Північний Льодовитий океани. Важливе значення для формування клімату окремих регіонів мають гори, їхня висота і напрямок розташування. Мова йде про Карпатські та Кримські гори, Подільську, Волинську і Придніпровську височини та Донецький кряж. Для інших регіонів має значення близькість Чорного й Азовського морів, а також рівнинний характер місцевості (Причорноморська низина).



    Україна має досить високий кліматичний потенціал вітрової енергії, який за­безпечує продуктивну роботу не лише автономних вузлів живлення, але й по­тужних вітроелектростанцій. Вважається, що досяжна встановлена потужність вітро-електричних станцій (ВЕС) в складі централізованої енергосистеми Укра­їни може складати до 16 000 МВт, а досяжне виробництво електричної енергії може становити 25-30 ТВт год/рік. Цю величину часто приймають як потенціал вітроенергетики. Необхідна площа під спорудження ВЕС становить 2500-3000 км% шо досить реально з урахуванням мілководної частини Азовського та Чорно­го морів. За іншими оцінками в Україні можна використати 7000 км2 земель для будівництва ВЕС сумарною потужністю 35 000 МВт, що дозволить забезпечити біля 2,5 відсотків від загального річного елекгроспоживання в Україні.

    Найбільш придатними ре­гіонами для будівництва вітро-електричних станцій великої потужності є Крим. Карпати, узбережжя Чорного і Азовського морів, Донбас.

    Україна має територіальні можливості для будівництва рентабельних ВЕС як на суші, так і на морських акваторіях в межах територіальних вод.

    Отже, комплекс показників вітрової енергії дозволяє оцінити енергетичні можливості кожного району та розробити рекомендації щодо її раціонального використання.

    За оцінками експертів вже приблизно до 2020 року відчутно проявляться результати початку нової високотехнологічної революції. Її рушійними силами стануть «зелений» бізнес, альтернативна енергетика та інші практики, спрямовані на поліпшення якості життя людини, яке не загрожує навколишньому середовищу.

    Бурхливий розвиток отримають як зовсім нові сфери застосування джерел альтернативної енергетики, так і нові, несподівані можливості такого використання поновлюваних енергоресурсів у вже відомих галузях господарювання.

    Районування територій розміщення вітроелектростанцій і оцінка вітроенергетичних ресурсів в Україні ведеться на підставі середньорічних швидкостей вітру з загальним орографічним аналізом.

    Важливо також пам’ятати, що кількість енергії, одержаної за рахунок вітру, залежить від густини повітря, від площі охопленої лопатями вітрової турбіни при обертанні, а також від кубу швидкості вітру.

    Через те, що взимку повітря густіше, вітрогенератор вироблятиме взимку більше енергії, ніж влітку, при однаковій швидкості вітру.



    Принцип роботи вітрової установки

    Основою роботи ротора вітрової електростанції є створення різниці тисків між нижньою і верхньою поверхнею лопатей . Виникає вона завдяки відповідній формі лопаті. Потік повітря, що протікає над верхньою поверхнею лопаті, має довший шлях, ніж потік, що обтікає нижню частину лопаті. Завдя­ки цьому над верхньою поверхнею виникає область з пониженим тиском, а під нижньою поверхнею лопаті виникає область з підвищеним тиском. Внаслідок різниці тисків на лопать починає діяти аеродинамічна сила, спрямована у бік меншого тиску (лопать всмоктується в область меншого тиску).



    Будова промислової вітряної установки

    1 - фундамент; 2 - силова шафа, що включає силові контактори й ланцюги


    керування; 3 - вежа; 4 - сходи; 5 - поворотний механізм; 6 - гондола; 7 -
    електричний генератор; 8 - система спостереження за напрямком і швидкістю
    Вітрові турбіни
    Перетворення кінетичної енергії вітру на механічну енергію відбувається при використанні вітрових турбін.

    Вітрові турбіни відповідно до положення осі обертання ротора поділяються на турбіни:



    • з горизонтальною віссю обертання;

    • з вертикальною віссю обертання.



    Схеми вітрових турбін з горизонтальною віссю обертання


      1   2   3

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Чортківський районний комунальний заклад «Центр науково-технічної творчості ідозвілля учнівської молоді»

    Скачать 496.98 Kb.