Ветровые турбины большой мощности
Несмотря на распространенное убеждение, по ветряной энергии она может использоваться не только для небольших домашних установок, но и для обеспечения электроэнергией крупных промышленных объектов и даже целых городов. Для этого используют ветрогенераторы большой мощности (от 500кВт и выше). Иногда их еще называют промышленными ветряными турбинами. Это достаточно дорогие, но в то же время и высокоэффективные установки способны обеспечить дешевой, неисчерпаемой и экологически чистой энергией гигантские объекты. В основном промышленные ветровые турбины строят сразу по несколько штук на одном участке и объединяют в одну сеть, получая таким образом ветряную электростанцию. Единственным необходимым условием для эффективности такой установки является наличие необходимой среднегодовой скорости ветра (3-4 м / c минимально).
Существует три основных вида мощных ветровых турбин:
1) С вертикальной осью вращения карусельные на основе «ротора Савониуса».
2) С вертикальной осью вращения ортогональных на основе ротора Дарье.
3) Крылатые с горизонтальной осью вращения.
В последнее время для мощных ветряных электростанций используют преимущественно последний вид ветряных турбин. Это обусловлено в первую очередь их высоким коэффициентом полезного действия. Так, основным показателем в ветряной энергетике считается коэффициент использования ветряного потока. Почти в любой модели с горизонтальной осью вращения он составляет более 30%. В то же время, даже новейшие вариации ветряных турбин с вертикальной осью вращения едва дотягивают по этому показателю до 20%.
Именно поэтому использование крылатых ветряных турбин с горизонтальной осью вращения считается более экономически обоснованным.
Промышленная ветряная турбина обычно состоит из:
1) Фундамент.
2) Мощной мачты. Гондолы промышленных ветрогенераторов монтируются на высоте более 50 метров и имеют значительную массу. Поэтому для безопасной работы установки вам понадобится мощная стальная коническая мачта и тяжелая подъемная техника с вылетом стрелы более 50 метров.
3) Силового шкафа. Она обязательно должна иметь в себе контакторы и цепи управления.
4) Автоматизированного поворотного механизма. Обеспечивает поворот гондолы в сторону ветра и таким образом оптимизирует работу установки.
5) Гондолы.
6) Электрического генератора.
7) Демпера.
8) Анемометра и хвостовик анемометра (или проще говоря, системы слежения за скоростью и направлением ветра).
9) Тормозной системы. Она необходима для чрезвычайных ситуаций и в моменты превышения допустимой силы ветра. Обычно она составляет 25 м / с. Если же скорость большая ветроустановка должна автоматически останавливаться. Обычно состоит из механического дискового тормоза и зубчатого зацепления.
10) Лопасти. В промышленных ветровых установка диаметр одной лопасти обычно более 36 м.
11) Двигатель вращения гондолы.
12) Механизм вращения лопастей.
13) Системы изменения угла атаки лопасти. Необходима для оптимизации работы установки и подстройки системы под направление и силу ветра.
14) Телекоммуникационная система. Она должна собирать и сортировать все данные связанные с работой ветрогенератора.
15) Системы молниезащиты и автоматического пожаротушения.
Именно эти две угрозы опасные для ветрогенераторов. Трения лопастей может приводить к пожарам на установке, а специфика расположения делает ее очень привлекательной для молний. Поэтому конструкция обязательно должна быть оборудована надежными системами защиты.
Также важно учитывать тот факт, что подготовка к установке ветрогенераторов большой мощности должно начинаться заранее. Вам нужно будет провести исследования силы и скорости ветра в районе ветра. Оно должно продолжаться не менее года. Только так можно рассчитать эффективность использования ветряной электростанции в регионе и ее экономическую целесообразность. Также не забывайте, что установка ветрогенераторов большой мощности должно быть согласовано с государством. Получение разрешительных документов для такого строительства занимает около года.
