Головна

ВІТРОВА ЕНЕРГІЯ.

  1. вітрова ерозія
  2. Внутрішня енергія. Число ступенів свободи.
  3. Динаміка. Робота, енергія. Закони збереження.
  4. Рідини та їх опис. Молекулярне внутрішній тиск і поверхнева енергія.

Величезна енергія рухомих повітряних мас. Запаси енергії вітру більш ніж в сто разів перевищують запаси гідроенергії всіх річок планети. Постійно і всюди на землі дмуть ветри- від легкого вітерцю, що несе бажану прохолоду в літню спеку, до могутніх ураганів, що приносять незліченну утрату і руйнування. Завжди неспокійний повітряний океан, на дні якого ми живемо. Вітри, що дмуть на просторах нашої країни, могли б легко задовольнити всі її потреби в електроенергії! Кліматичні умови дозволяють розвивати вітроенергетику на величезній території від наших західних кордонів до берегів Єнісею. Багаті енергією вітру північні райони країни вздовж узбережжя Північного Льодовитого океану, де вона особливо необхідна мужнім людям, обживають ці багатющі краю. Чому ж настільки рясний, доступний та й екологічно чисте джерело енергії так слабо використовується? В наші дні двигуни, що використовують вітер, покривають всього одну тисячну світових потреб в енергії. Техніка 20 століття відкрила абсолютно нові можливості для вітроенергетики, задача якої стала іншою -одержання електроенергії. На початку століття Н. Е. Жуковський розробив теорію вітродвигуна, на основі якої могли бути створені високопродуктивні установки, здатні отримувати енергію від самого слабкого вітерцю. З'явилося безліч проектів вітроагрегатів, незрівнянно більш досконалих, ніж старі вітряки. У нових проектах використовуються досягнення багатьох галузей знання. У наші дні до створення конструкцій вітроколеса - серця будь-вітроенергетичної установки-залучаються фахівці-літакобудівельники, які вміють вибрати найбільш доцільний профіль лопаті, досліджувати його в аеродинамічній трубі. Зусиллями вчених і інженерів створені найрізноманітніші конструкції сучасних вітрових установок.

Першою лопатевої машиною, яка використала енергію вітру, був вітрило. Парус і вітродвигун крім одного джерела енергії об'єднує один і той же використовуваний принцип. Дослідження Ю. С. Крючкова показали, що вітрило можна представити у вигляді вітродвигуна з нескінченним діаметром колеса. Парус є найбільш досконалою лопатевою машиною, з найвищим коефіцієнтом корисної дії, яка безпосередньо використовує енергію вітру для руху.

 Рис.5. Вітродвигун каруснльного типу

Вітроенергетика, яка використовує вітроколеса і ветрокаруселі (двигуни карусельного типу див. Рис. 5.), відроджується зараз, перш за все, в наземних установках. У США вже побудовані і експлуатуються комерційні установки. Проекти наполовину фінансуються з державного бюджету. Другу половину інвестують майбутні споживачі екологічно чистої енергії.

Ще в 1714 році француз Дю Квіт запропонував використовувати вітродвигун як рушій для переміщення по воді. Пятілопастная ветроколесо, встановлене на тринозі, мало спонукати гребні колеса. Ідея так і залишилася на папері, хоча зрозуміло, що вітер довільного напрямку може рухати судно в будь-якому напрямку.

Перші розробки теорії вітродвигуна відносяться до 1918 р В. Залевський зацікавився вітряками і авіацією одночасно. Він почав створювати повну теорію вітряка і вивів кілька теоретичних положень, яким повинна відповідати вітроустановка.

На початку ХХ століття інтерес до повітряних гвинтів і ветроколесам ні відокремлений від загальних тенденцій часу - використовувати вітер, де це тільки можливо. Спочатку найбільшого поширення вітроустановки отримали в сільському господарстві. Повітряний гвинт використовували для приводу суднових механізмів. На всесвітньо відомому «Фрам» ( «Фрам» [фр. Frum вперед] - дослідне судно Ф. Нансена, дослідника Арктики) він обертав динамо-машину. На вітрильниках вітряки приводили в рух насоси і якірні механізми.

У Росії до початку нинішнього століття крутилося близько 2500 тисячі вітряків загальною потужністю мільйон кіловат. Після 1917 року млини залишилися без господарів і поступово зруйнувалися. Правда, робилися спроби використовувати енергію вітру вже на науковій і державній основі. У 1931 році поблизу Ялти була побудована найбільша на ті часи вітроенергетична установка потужністю 100 кВт, а пізніше розроблений проект агрегату на 5000 кВт. Але реалізувати його не вдалося, так як Інститут вітроенергетики, який займався цією проблемою, був закритий.

Ситуація, що склалася аж ніяк не обумовлювалася місцевим головотяпством. Такою була загальносвітова тенденція. У США до 1940 року побудували вітроагрегат потужністю 1250 кВт. До кінця війни одна з його лопатей отримала пошкодження. Її навіть не стали ремонтувати - економісти підрахували, що вигідніше використовувати звичайну дизельну електростанцію. Подальші дослідження цієї установки припинилися, а її творець і власник П. Путнем виклав свій сумний досвід в прекрасній книзі «Енергія вітру», яка не втратила досі своєї актуальності.

Невдалі спроби використовувати енергію вітру в великомасштабної енергетиці сорокових років не були випадкові. Нафта залишалася порівняно дешевої, різко знизилися питомі капітальні вкладення на великих теплових електростанціях, освоєння гідроенергії, як тоді здавалося, гарантує і низькі ціни і задовільну екологічну чистоту.

Істотним недоліком енергії вітру є її мінливість у часі, але його можна компенсувати за рахунок розташування вітроагрегатів. Якщо в умовах повної автономії об'єднати кілька десятків великих вітроагрегатів, то середня їх потужність буде постійною. При наявності інших джерел енергії вітрогенератор може доповнювати існуючі. І, нарешті, від вітродвигуна можна безпосередньо отримувати механічну енергію.

ВІТЕР

Вітер дме всюди - на суші і на морі. Людина не відразу зрозумів, що переміщення повітряних мас пов'язано з нерівномірним зміною температури і обертанням землі,

але це не завадило нашим предкам використовувати вітер для мореплавання.



Склад і комплектація основних споруд ГЕС. Водосховища ГЕС і регулювання річкового стоку. | Глобальні вітри

Системи паророзподілу і регулювання пар. Турбін. Дросельне, сопловий і обвідне паророзподіл. Робота на змінному початковому тиску. | АЕС, а. реактори, особливості паротурбінного циклу АЕС. | Ум здійснення основних типів термоотрута реакцій. Основні типи термоотрута енергетичних установок. | Гідрологічні основи гідроенергетики. Робота водного потоку. Схеми концентрації напору. | місцеві вітри | типи вітродвигунів | Різних типів вітродвигунів | ТЕРМАЛЬНА ЕНЕРГІЯ ЗЕМЛІ. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати