+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Длина лопасти ветрогенератора


как провезти огромный ветряк через всю страну

Длина каждой лопасти — около 65 метров. Плюс башня, которую соберут из нескольких частей, — транспортировать ее целиком было бы просто немыслимо. Еще гондола с генератором, поворотный механизм, прочие узлы и элементы. В Лиозненском районе готовится к открытию первый в Витебской области ветропарк. Ветряки закупили у немцев из Vensys. А транспортировкой занимается польская компания Transannaberg Wiesiollek J.M. Sp. J. В ее задачу входит доставить все составные части ветрогенераторов к месту установки. Когда-нибудь видели, как по дорогам общего пользования везут такие штуки? Сейчас покажем.

Как поляки везли по Беларуси огромный ветряк:

Энергия ветра

Пока поляки на своих автопоездах везут один из ветрогенераторов, предназначенный для Беларуси, есть время коротко обрисовать, что за проект реализуется в Витебской области.

Ветропарк в районе деревень Симоново, Велешковичи, Горшево и Емельяново Лиозненского района по плану заработает летом этого года. Его основа — две новые ветроустановки, заказанные у немецкой компании Vensys. Общая мощность турбинных генераторов — 6 МВт. Ожидается, что они смогут вырабатывать примерно 20 млн кВт·ч в год — этого хватит, чтобы удовлетворить потребности в электроэнергии среднего населенного пункта с населением две тысячи человек. Что это в масштабах Минска? Один только метрополитен столицы, к примеру, в месяц потребляет более 10 млн кВт·ч — немало, правда?

Ветрогенераторы — это чистая энергия из возобновляемого источника, получение и использование которой, как говорят ученые, не связано с негативными последствиями для окружающей среды или с прочими рисками. Многие европейские страны используют ветряные установки повсеместно. В Беларуси же таких генераторов по ряду причин пока совсем мало, поэтому любой такой проект можно называть экспериментальным.

Тем не менее контракты подписаны, и польские тягачи везут в Беларусь немецкую установку Vensys VE112 на 2,5 МВт. Спустя месяц ожидается доставка еще более мощного ветряка — Vensys VE136. Его башня выше, лопасти длиннее (под 75 метров), а мощность — 3,5 МВт.

Европейский путь

У немцев купили два ветряных генератора, однако было принято решение перевезти их в Витебскую область по одному: меньше автопоездов задействовано единовременно — меньше проблем.

Из Германии стартовали несколько колонн с составными частями ветрогенератора. Одна из них, перевозящая опорную башню, отправилась первой. За ней последовали грузовики, перевозящие гондолу и прочие механизмы. Затем выехали три автопоезда, транспортирующие лопасти ветряка. Германия, Польша, Литва — на эту часть маршрута ушло около недели. А подготовка и согласование такого путешествия велась на протяжении трех месяцев.

Наконец 2 мая колонна с лопастями благополучно добралась до белорусской границы и въехала в страну, пройдя оформление в пункте пропуска «Каменный Лог». Обычно такие длинномеры пропускают через максимально удобный для них коридор, не вынуждая лишний раз маневрировать по территории: имея длину 65 метров, протискиваться наряду с бесконечным потоком фур было бы проблематично.

Таким образом, утром 3 мая три автопоезда с сопровождением были готовы начать транспортировку груза по белорусским дорогам к конечной точке — ветропарку в Лиозненском районе Витебской области. Предстояло проехать практически всю республику, и Onliner сопровождал колонну бóльшую часть этого маршрута.

Маршрут по Беларуси. Трасса М7

В 8:00 колонна начала движение от границы с Литвой. Маршрут был согласован заранее. По трассе М7 (Минск — Ошмяны — граница Литвы) предстояло проследовать от литовской границы до автодороги М6 (Минск — Гродно), а затем свернуть на М14 (МКАД-2). Могло быть два варианта, как двигаться по второй кольцевой: объехать Минск с севера или с юга. Но северный маршрут для большегрузного транспорта закрыт в связи с реконструкцией трассы Р80 (Слобода — Паперня). Соответственно, на развязке М6 — М14 нужно будет уйти направо и ехать по МКАД-2 до трассы М1 (Брест — Минск — граница России), которая затем уведет колонну на северо-восток под самую Оршу, где после поворота налево останется преодолеть финальный отрезок пути до Лиозненского района.

В пути колонну с негабаритным грузом всегда сопровождают пилоты — это ответственные лица на специальном транспорте, которые контролируют безопасность продвижения грузовиков. Причем в странах Европы пилоты справляются со всеми вопросами в одиночку, их полномочия там шире. Дорожная полиция может подключиться в случае необходимости, например в городах или на выездах из них, на сложных развязках.

В Беларуси по действующим нормам колонну на протяжении всего маршрута в обязательном порядке должен сопровождать автомобиль ГАИ. Иногда это один экипаж, который, как лоцман, движется впереди в пределах всей области. В других случаях экипажи сменяют друг друга от района к району. При идеальном раскладе смена происходит прямо во время движения колонны.

— В соответствии с выданным нам разрешением мы движемся со скоростью, не превышающей 50 км/ч, — рассказывает Сергей, один из пилотов в нашей колонне.

С тремя автопоездами, перевозящими лопасти, с самого начала следует польский пилот. Еще двое его коллег дожидались грузовиков с белорусской стороны. Поляк занял место замыкающего — в хвосте всей группы; Сергей ехал первым, сразу за машиной ГАИ, решая все организационные моменты; еще один пилот контролировал ситуацию в середине кавалькады.

Так и ехали: впереди экипаж ГАИ, за ним колонна из шести автомобилей (три автопоезда и три машины пилотов), затем мы, не вмешиваясь в процесс, а лишь наблюдая со стороны.

Как выбирают и согласовывают маршрут

На самом деле, все висело на волоске. В Беларуси приближались большие майские выходные, важно было осуществить транспортировку груза до их наступления, иначе пришлось бы отложить ее на это время.

Сергей рассказал, что с учетом габаритов и специфики груза выбирается маршрут, по которому сначала проезжает пилот. Проверяет ширину проезжей части, развязки, перекрестки, электрические и прочие коммуникации. Выбранный маршрут должен получить одобрение от РУП «Белдорцентр», после чего ГАИ должна согласовать сопровождение колонны.

— Самое страшное — это высота груза. Если она велика, приходится решать массу проблем. Особенно в городских условиях, где есть трамвайные, троллейбусные линии. Нужно вызывать электрика, чтобы он поднял или разъединил провода, демонтаж занимает много времени. И даже когда все готово, сначала проезжает машина пилота, на которой закреплена так называемая удочка, имитирующая высоту груза. На железнодорожных переездах, когда отключают высоковольтную линию, должно пройти два-три часа, прежде чем пропадет остаточное напряжение — только тогда можно проезжать. Можете представить, с какими трудностями это сопряжено, — отметил Сергей.

Кстати, в городе транспортировка негабаритного груза, как правило, осуществляется в ночное время, когда на дорогах наименьшая интенсивность движения. А по загородным трассам перевозку выполняют в сопровождении ГАИ в дневное время при условии достаточной видимости.

— Погода — это очень важный фактор. Лед, снег, сильный дождь или туман — все, стоим, движение запрещено. И были случаи, когда стояли и сутки, и двое, в зависимости от обстоятельств, — рассказал пилот. — Заказчик, понятное дело, претензий не предъявляет, так как от нас в таком случае ничего не зависит.

Еще одна проблема — перекрестки с круговым движением. В особенности это характерно для Западной Европы, где таких развязок много. Иногда длинномеру удается протиснуться в сантиметрах от ограждений, иногда приходится вызывать дорожные службы, чтобы они демонтировали и ограждения, и знаки — иначе автопоезд не проедет. В исключительных случаях колонне даже разрешают проехать через круг напрямик — другого выхода нет.

Сергей рассказывает о полуприцепах, на которых перевозят лопасти ветряка. У каждого сзади по три оси, которые могут при необходимости поворачиваться, что прямо-таки спасает в сложных ситуациях.

— Управление доворотом полуприцепа может осуществляться дистанционно, с помощью специального джойстика. Чаще всего это делает как раз пилот. Он находится сзади, водитель в это время очень медленно, буквально по шагам, выполняет поворот. И пилот при необходимости доворачивает колеса полуприцепа. Все должно быть выполнено очень четко, потому что счет идет на сантиметры, — объясняет специалист.

Конкретно эта поездка по Беларуси у профессионалов считается несложной. Колонна пройдет по относительно широким дорогам, в объезд городов с их коммуникациями. Пару круговых перекрестков, пару сложных развязок — ничего сверхъестественного.

— Простой маршрут, прямая широкая дорога. При выходе с границы были трудности — там круговое движение, проходили перекресток минут 15—20. На некоторых развязках приходится занимать всю ширину проезжей части — иначе не проедем. Сотрудники ГАИ на это время ограничивают движение, — поясняет Сергей. — С трассы М1 на автодорогу М8 будем заходить по встречной стороне развязки — тоже будет перекрытие на небольшой отрезок времени. И уже в Витебской области нас ожидает поворот на 90 градусов: сложновато, но пройдем потихоньку.

Не вздумай обгонять! Серьезно

Небольшая пауза закончилась, по М7 движемся на восток под белорусским майским дождем, тяжелые тучи обложили небо до горизонта. Трасса, которую иногда называют Минск — Вильнюс, имеет по одной полосе движения в каждую сторону. Соответственно, наш караван со скоростью 50 км/ч продвигается вглубь страны, заняв единственный ряд. Остальные вынуждены ехать следом в том же ритме.

Со своего места в хвосте группы мы наблюдаем, как некоторые водители, позабыв о всякой предосторожности, стремятся обогнать колонну. Им не дает это сделать польский пилот, движущийся в качестве замыкающего. Он выезжает на встречную полосу, закрывая траекторию для обгона. Одни, распознав смысл такого послания, смиренно возвращаются в нужный ряд и терпеливо следуют за автопоездами. Другим не сидится: сигналят и требуют, чтобы их пропустили.

Особо активничает водитель Toyota, который вплотную пристраивается за автомобилем пилота на встречной полосе. Он предпринимает одну попытку, затем другую, и так до бесконечности. Водитель даже порывался совершить обгон по левой обочине — безуспешно.

Пока он проявляет чрезмерную настойчивость, есть время рассказать кое-что о безопасности. Мы видим обстановку на дороге глазами этого же водителя. Одна полоса, впереди едут какие-то грузовики с машиной сопровождения. Разобрать, что они везут, с этой позиции может разве что знаток ветряной энергетики. Оценить, какой длины транспортируемый груз, невозможно, трасса убегает вперед почти без изгибов. Водитель, который так рвется на встречную, просто не представляет, что перед ним автопоезд длиной 65 метров. Это не стандартная фура, которую он привык обгонять, ныряя затем в свою полосу. Что, если водитель пойдет на обгон, а во встречном направлении покажется транспорт? Куда ему нырнуть — под прицеп с лопастью?

Тем временем польский пилот отчаянно пытается не допустить рискованной ситуации, однако ему все труднее сдерживать натиск. Белорусский водитель не боится ни ГАИ, ни встречной фуры. Белорусский водитель боится куда-то не успеть, поэтому всегда торопится. За 10 минут Toyota предпринимает 19 попыток объехать и колонну автопоездов, и машину прикрытия. Водитель вместе с польским автомобилем возвращался в свой ряд, когда проезжал встречный транспорт, а затем старался как можно скорее выехать на встречную, чтобы проскочить. И он был не одинок в своих стараниях. На протяжении маршрута мы видели опасные обгоны, когда машины рвались вперед через встречную обочину, рискуя всем на свете. Видели, как колонну опережали по правой обочине, что категорически запрещено правилами дорожного движения. На наших глазах Opel с московскими номерами едва не уткнулся в трактор, после того как выехал на обочину — скорость длинномеров, очевидно, казалась ему слишком низкой.

Спустя несколько километров у колонны появилась возможность уйти правее и пропустить ожидающий в хвосте транспорт. Водитель Toyota на радостях устроил мини-соревнование с водителем какого-то Mercedes за первенство на этой дороге.

Во время очередной паузы мы обсудили ситуацию с пилотами. Сергей рассказал, что постоянно сталкивается с подобным поведением водителей в Беларуси и России.

— Бывало, даже пачки из-под сока бросали в машину — так человек был недоволен, что его не пропускают. Что тут поделаешь: мы уважаем других водителей, колонна всегда даст возможность объехать, если это можно сделать безопасно. На дорогах с одной полосой мы пропускаем автомобили примерно каждые 20 км, даже если нам для этого приходится останавливаться. Но люди разные и проявляют себя по-разному. Наверное, некоторые очень торопятся.

А польский пилот отметил, что встречал таких водителей и в Польше, и в Германии. И все же сошлись во мнении, что в Европе автомобилисты ведут себя терпеливее и серьезнее относятся к ситуации, когда видят на дороге даже оранжевые маячки, не говоря уже о машинах дорожной полиции.

Вторая кольцевая. Как работают профессионалы

Выезд на МКАД-2 был как избавление. Наконец закончился дождь, стало светлее, дорога быстро подсыхала. К тому же больше не приходилось занимать единственную полосу. Автопоезда с сопровождением спокойно двигались по правому ряду, в то время как редкие машины спокойно опережали их слева. Этот участок, пожалуй, был самой спокойной частью маршрута в тот день.

Польская компания, осуществляющая перевозку, специализируется только на транспортировке ветряков. Заказы главным образом поступают из Евросоюза, в Беларусь, к примеру, грузовики Transannaberg Wiesiollek приезжают всего второй раз. У компании 70 тягачей, а также достаточное количество дорогостоящего оборудования. Кажется, дела идут неплохо. Водители немногословны, хотя никто и никогда не упустит возможности похвастаться своим грузовиком. Колонна составлена из трех новых четырехосных тягачей Volvo Fh26 мощностью 750 лошадиных сил каждый.

— Большая мощь для больших грузов, — говорят дальнобойщики.

На время поездки для каждого из них грузовик — это дом. В кабинах есть холодильники с польскими продуктами, чайники, обустроены спальные места.

Водители обязаны строго соблюдать режим труда и отдыха: через 4,5 часа после начала движения положен отдых — не менее 45 минут. Затем еще 4,5 часа за рулем — и все, рабочий день окончен. Дважды в неделю в случае крайней необходимости допускается отработать дополнительный, 10-й час за день. Другие переработки недопустимы. Все фиксирует тахограф, установленный на борту каждого грузовика. О любом нарушении обязательно станет известно контролирующим органам, и штрафы будут прямо-таки разорительные.

Тем не менее, как нам рассказали пилоты, по двое водителей на один грузовик в таких поездках не бывает. В этом просто нет смысла: 9-часовую смену отрабатывает один человек, и вот уже световой день закончился — дальше ехать нельзя.

Ну а нам пока можно — солнце еще высоко.

«Олимпийка» как финишная прямая

Сделали положенную остановку на 45 минут, поехали дальше. Час за часом монотонное движение с относительно небольшой скоростью, при этом необходимость постоянно держать концентрацию — сложная у шоферов работа. Тем временем вырулили на М1: теперь по прямой почти до Орши, но за сегодня не уложимся — водители должны планировать ночевку, у них осталось не так много времени.

Нагнали колонну, которая транспортирует гондолу для нашего ветряка. Они едут по другому графику, и скоро мы снова расстанемся, но некоторое время едем расширенным составом: шесть автопоездов и несколько машин сопровождения.

На «олимпийке» больше машин и больше нервов. Снова находятся те, кому и двух полос мало, — спешат.

Встречаются, правда, и такие, кто с большим любопытством наблюдает за гигантами, чинно следующими куда-то один за другим. Не раз мы видели, как водители ускорялись, чтобы остановиться где-нибудь на заправке или заехать на развязку и оттуда понаблюдать, сделав снимки огромных автопоездов.

Признаться, за день к масштабу удалось привыкнуть. К вечеру даже стало казаться, что вот это и есть настоящие машины, грузовики будущего, которые летят куда-то по прямым, как стрелы, автострадам, перевозя огромное количество грузов. И вот уже привычные фуры-двадцатитонники походят на какие-то мелкие фургоны, которые теряются на фоне таких громадин. Громадины между тем съедали километр за километром, приближаясь к Витебской области.

В свободную минуту мы спросили Сергея, что он думает о белорусских дорогах. Пилот много ездит по России, часто бывает в Европе — ему есть с чем сравнивать.

— Дороги в Беларуси все-таки не везде хорошие. Даже трасса М1 — она же за Минском в сторону Москвы просто никакая! Сейчас ее хоть начали ремонтировать. Я в левой полосе влетел в ямину так, что аж подскочил — обод в итоге погнул.

Ночлег. Прощание

Выбрать место для ночлега таким громадинам тоже непросто. Конечно, у опытных пилотов всегда есть несколько подходящих вариантов, ведь ситуация может развиваться по разным сценариям: нужно быть готовым прекратить движение и безопасно заночевать на разных участках маршрута.

По всему выходит, что колонна, перевозящая лопасти, должна будет остановиться где-то вблизи границы Минской и Витебской областей — у водителей заканчивается смена, пора отдыхать. В принципе, такой вариант прорабатывался, заночевать было решено на достаточно вместительной стоянке возле автозаправочной станции и небольшого придорожного отеля недалеко от Крупок. Но мало найти вместительную стоянку — нужно, чтобы она была достаточно длинной, чтобы там уместились три автопоезда по 65 метров каждый.

До места добрались в вечернее время. Солнце пряталось где-то за лесом, начинали сгущаться сумерки.

Парковаться грузовикам пришлось задним ходом, по очереди, один за другим. Слаженная работа. Польский пилот перекрыл движение по крайней правой полосе, подняв на своей машине специальное указательное табло и дав возможность автопоездам сманеврировать. В это время водители осторожно въезжали в узкий проезд, доворачивая для точности колеса прицепа. На все ушло порядка 15 или 20 минут. В итоге между автопоездами, стоящими друг за другом, осталось сантиметров десять. Для шоферов таких машин это нормально, они привыкли экономить место.


Поляки, весело переговариваясь, отправлялись отдыхать. Другие водители удивленно разглядывали огромные автопоезда, гадая, что они перевозят.

— Может, для авиации что-то? — делился кто-то своими догадками.

Почти. Прощаемся.

На следующий день колонна снова двинется в путь. С брестской трассы недалеко от Орши свернут налево, на М8, и проедут почти до Витебска. А оттуда куда более узкими и безлюдными дорогами доберутся до самых Велишковичей. Затем грузовики вернутся в Польшу, а через месяц будем ждать их снова, с еще одним ветрогенератором. И так появится ветропарк, первый в Витебской области.

Читайте также:

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. [email protected]

Мегаконструкции. Самые большие ветрогенераторы / Хабр


Siemens SWT-7.0-154

Кто говорил, что ветряки не способны конкурировать по мощности с атомными электростанциями? Посмотрите на самую большую в мире ветроэлектрическую установку Siemens SWT-7.0-154. С площадью ометания 18 600 м² этот гигант в одиночку генерирует максимальную мощность 7 МВт при скорости ветра 13-15 м/с. Несколько сотен таких ветряков — и вот вам атомная электростанция.

SWT-7.0-154 — это флагманская модель компании Siemens. В её названии зашифрованы генерируемая мощность (7 МВт) и диаметр ротора с лопастями (154 м). Она пришла на смену предыдущему флагману SWT-6.0-154, от которого практически не отличается по техническим спецификациям, но оснащён более мощными магнитами. Более сильное магнитное поле позволяет генерировать больше электроэнергии при том же диаметре. Другими словами, в этой ВЭН параметр снимаемой мощности с квадратного метра площади ометания выше примерно на 16,7%.

Ветрогенератор включается в работу на минимальной скорости ветра 3-5 м/с, а генерируемая мощность поступательно растёт до максимальной 7 МВт при скорости ветра 13-15 м/с. При достижении скорости ветра 25 м/с генерация прекращается.

Казалось бы, на таких скоростях ветра лопасти ВЭУ должны вращаться быстро, но это совершенно не так. На самом деле они вращаются неторопливо и степенно, делая всего 5-11 оборотов в минуту. То есть полный оборот три лопасти совершают примерно за 5-12 секунд, в зависимости от скорости ветра.

Более сильное магнитное поле в новой модели означает также и то, что эту турбину труднее раскрутить. Для достижения той же скорости вращения 5-11 оборотов в минуту и максимальной генерируемой мощности (7 МВт вместо 6 МВт) этой турбине требуется повышенная скорость ветра: 13-15 м/с вместо 12-14 м/с. Соответственно, и начальная скорость ветрогенерации у неё выше. Вот почему данная модель-гигант наиболее оптимально подходит для размещения на территориях с относительно сильными ветрами, лучше всего в море.

Внутри турбины нет редуктора (коробки передач) — здесь работает система прямого привода, подключенная к синхронному генератору переменного тока с постоянными магнитами. Поскольку скорость генератора определяет напряжение и частоту тока, то «грязный переменный ток» преобразуется в постоянный ток, а затем преобразуется обратно в переменный ток перед подачей в сеть.

В последние годы в области ветряной энергетики происходит очень быстрый научно-технический прогресс. Буквально каждый год появляются новые модели ВЭУ большей мощности и эффективности. Большие и маленькие, рассчитанные на целые посёлки или отдельные дома, на большую скорость ветра в море или на среднюю скорость ветра над крышей частного дома.

Например, мировой рекорд по максимальной генерируемой мощности принадлежит вовсе не Siemens, а другой турбине ещё одного немецкого производителя Enercon E126, которая выдаёт до 7,58 МВт. На видео показан процесс установки такой турбины.

Высота стойки Enercon E126 — 135 м, диаметр ротора — 126 м, общая высота вместе с лопастями — 198 м. Общий вес фундамента турбины — 2500 тонн, а самого ветрогенератора — 2800 тонн. Только электрогенератор весит 220 тонн, а ротор вместе с лопастями — 364 тонны. Общий вес всей конструкции со всеми деталями — 6000 тонн. Первая установка подобного типа была установлена около немецкого Эмдена в 2007 году, хотя в той модификации максимальная мощность была меньше.

Впрочем, ветрогенераторы-гиганты — довольно дорогое удовольствие. Один такой ветряк на 7 МВт обойдётся в $14 млн вместе с установкой, если заказывать все работы у сертифицированных немецких специалистов. Конечно, если освоить производство в своей стране, благо металла хватает, то стоимость вполне можно снизить в несколько раз. Кто знает, может такой гигантский проект национальной стройки занял бы население страны и помог выбраться из экономического кризиса.

Одна из самых последних строящихся в Восточной Европе атомных станций — Белорусская АЭС — получит два энергоблока с реакторами ВВЭР-1200 мощностью по 1200 МВт. Казалось бы, несколько сотен ветряков Siemens сравнятся с атомной электростанцией. Стоимость строительства примерно одинаковая, зато «топливо» бесплатное. Что интересно, Белорусскую АЭС как раз строят в районе, где

по климатическим данным за 1962-2000 годы

почти самая высокая среднегодовая скорость ветра в Беларуси. Но в реальности эта «самая большая» среднегодовая скорость ветра — всего лишь около 4 м/c (на высоте 10 м), чего едва хватит для запуска ВЭУ на минимальной мощности.

Перед установкой следует сверяться с годовой картой ветров в районе дислокации с данными средней удельной мощности ветрового потока на высоте 100 м и выше. Хорошо бы составить такие карты для всей территории страны, чтобы найти места наиболее оптимального строительства ВЭУ. Нужно иметь в виду, что скорость ветра сильно зависит от высоты, что хорошо известно жителям высотных домов. В обычных прогнозах погоды по ТВ сообщают скорость ветра на высоте 10 м над землёй, а для ветровой турбины следует измерять скорость на высоте 100-150 м, где ветры гораздо сильнее.

Так что наиболее оптимально такие гиганты подходят для установки в море, в нескольких километрах от побережья, на большой высоте. Например, если установить такие установки вдоль северного побережья России с шагом 200 метров, то максимальная мощность массива составит 690,3 ГВт (побережье Северного Ледовитого океана составляет 19724,1 км). Скорость ветра там должна быть приемлемая, только при заливке фундаментов придётся иметь дело с вечной мерзлотой.

Правда, по стабильности работы ВЭУ никогда не сравнятся с АЭС или ГЭС. Здесь энергетикам приходится постоянно следить за прогнозом погоды, потому что генерируемая мощность напрямую зависит от скорости ветра. Ветер должен быть не слишком сильным и не слишком слабым. Хорошо, если в среднем ВЭУ будут выдавать хотя бы треть от максимальной мощности.

В Ростовской области возвели первую ветроэнергетическую установку

- Наш регион один из первых в России начал реализовывать проекты в направлении ветроэнергетики. Донской регион обладает обширными территориями, высоким ветропотенциалом и инвестиционной привлекательностью, - отметил министр промышленности и энергетики Ростовской области Игорь Сорокин. - Сегодня на территории области реализуется сразу несколько проектов по строительству ветропарков. Один из них выполняется управляющей компанией "Ветроэнергетика" и является самым масштабным по объему инвестиций и планируемой суммарной мощности.

Как рассказали представители бизнеса, вторую площадку сразу после прохождения госэкспертизы начнут строить недалеко от Гуково (по планам, строительство начнется до конца октября), а третью, в начале 2020 года - рядом с Каменск-Шахтинским. Вообще же еще в 2017 году УК "Ветроэнергетика" и правительство Ростовской области заключили соглашение о строительстве к 2021 году нескольких ветряных станций совокупной мощностью до 600 МВт.

Примечательно, что донские ветропарки будут строиться с использованием лопастей, башен и гондол отечественного производства. По расчетам специалистов, степень локализации на донских ВЭС достигнет 65 процентов. Более того - стальные башни, один из ключевых элементов ветроустановки, уже производятся в Таганроге. На открытие этого завода, которое местные СМИ уже окрестили "историческим", в прошлом году приезжали глава региона Василий Голубев и председатель правления УК "РОСНАНО" Анатолий Чубайс. А в феврале 2019 года на "Российском инвестиционном форуме" в Сочи губернатор подписал специальный инвестиционный контракт по созданию в Волгодонске сборочного производства компонентов ветроустановок.

То есть Ростовская область станет не только одним из крупнейших производителей чистой ветровой энергии, но и ключевым производителем российского оборудования. Все это делается при помощи государства, одно из условий партнерства - обязательство бизнеса наладить и экспортные поставки. Это значит, что донская хай-тек продукция начнет завоевывать и зарубежные страны. Как рассказали специалисты, уже сегодня обсуждаются варианты поставок донского оборудования в несколько стран Средней Азии.

Ростовская область и без того является энергопрофицитным регионом. Мощность генерации, даже без учета четвертого энергоблока Ростовской АЭС, превышает шесть гигаватт (из них внутри региона потребляется всего около 50 процентов). Но за счет того, что электроэнергия будет поставляться на оптовый, федеральный рынок электроэнергии, проблем со сбытом не будет.

Кстати

Помимо проекта УК "Ветроэнергетика", в 2020 году на территории бывшей игорной зоны "Азов-Сити" на площади 133 гектара планирует начать работу ветропарк компании "Энел Рус Винд Азов". Место строительства выбрано не случайно. Южный берег Таганрогского залива очень ветреный, кроме того, когда здесь планировался проект игорной зоны, уже была подведена необходимая инфраструктура. Установленная мощность ветропарков более 90 МВт. Всего же Азовская ВЭС сможет генерировать порядка 300 ГВтч в год.

В Испании придумали «вибратор», преобразующий энергию ветра

В Испании придумали ветряк, не использующий вращающиеся лопасти. По словам создателей, механизм проще, безопасней и дешевле традиционных ветрогенераторов.

Гигантские ветряки, которые давно стали символом альтернативной энергетики и устанавливаются в огромных количествах в разных странах мира, возможно, в будущем, уступят место более компактным, безопасным и эффективным устройствам, предложенным испанскими изобретателями.

Ветряная электроэнергетика – одна из немногих отраслей, которая продолжила уверенный рост даже в кризисный 2020 год. По подсчетам аналитиков компании BloombergNEF, в минувшем году в мире введено в эксплуатацию ветряных установок рекордной мощностью 96,7 гигаВатт – на 59% больше, чем введено в 2019 году.

Большая часть (93%) – установки, введенные на суше, строительство морских ветряков показало падение на 13% по сравнению с 2019 годом. При этом основной прирост приходится на новые генераторы, введенные в США и Китае.

Однако традиционные вращающиеся ветряки размером и высотой в десятки метров – не самый лучший способ превращения энергии ветра в электричество, уверены основатели испанского стартапа Vortex Bladeless, предложившие оригинальную модель генератора.

Дизайн их установки недавно получил поддержку норвежской государственной энергетической компании Equinor, назвавшей проект одним из 10 перспективных стартапов в области энергетики.

Пока экспериментальный образец имеет в высоту всего три метра. Он представляет из себя вытянутый цилиндр на подвижной опоре, который способен колебаться вперед-назад под действием напора ветра. Необычный дизайн устройства уже привлек внимание огромного числа пользователей сайта Reddit, где остряки обратили внимание не его фаллическую форму и прозвали «skybrator».

«Наша технология имеет другие характеристики, которые позволяют использовать места, где традиционные ветряные фермы не годятся», — пояснил Guardian основатель стартапа Давид Янез.

Принцип работы устройства основан на образовании особых вихрей позади твердых тел, обтекаемых потоком воздуха. В основании мачты имеются два кольцевых отталкивающих магнита, которые возвращают ее в исходное положение при наклоне. За счет таких движений, частота которых зависит от силы ветра, и происходит генерация электроэнергии.

Основа мачты – углеволокно, срок службы которого оценивают в 25 лет. Отсутствие вращающихся лопастей делает Vortex тише, компактнее, и дешевле в обслуживании, а также позволяет ему легче адаптироваться к изменению направления ветра.

А отсутствие вращающегося генератора не позволит ему замерзнуть во время зимних штормов, как это происходило со многими ветряками в Техасе в минувшем феврале. Как уверяют создатели, производство энергии на новых ветряках будет на 30% дешевле, чем на традиционных, в основном – за счет низкой стоимости установки и обслуживания.

«В нашей машине нет ни шестерней, ни тормозов, ни подшипников, ни валов, – пояснил Янез. – Ей не требуется смазка, и там нет частей, которые бы изнашивались из-за трения».

Речь может идти об установке новых генераторов вблизи промышленных и жилых районов, где традиционные ветряки обычно не устанавливают из-за их вредного влияния. Генераторы могут устанавливаться вместе с солнечными панелями для отдельных домовладений.

«Они дополняют друг друга, поскольку солнечные панели производят электричество днем, а скорость ветра обычно растет ночью, — говорит предприниматель. – Однако главная выгода технологии – уменьшение экологического воздействия, внешний облик, стоимость работы и обслуживания турбины».

Предложенный генератор не представляет опасности для перелетных птиц и других животных, в том числе в населенных районах. По мнению специалистов, массовый переход на подобные устройства и отказ от традиционных ветряков может сохранить жизни птиц и летучих мышей, ежегодно гибнущих от ударов о лопасти, иногда раскручивающиеся до скоростей в 300 км/ч. Только в США по этой причине, по подсчетам экологов, ежегодно погибает до 500 тыс. птиц.

Для работающих и живущих рядом людей его шум не будет представлять проблем, так как возникает на частотах, не слышимых человеческим ухом.

«Пока турбина небольшая и производит мало энергии. Но мы ищем индустриального партнера для масштабирования наших планов и постройки 140-метровой установки мощностью 1 мегаВатт», — пояснил Янез.

Перевозка ветрогенератора из Германии в Беларусь низкорамными тралами

Перевозка ветрогенератора из Германии в Беларусь

Негабаритная грузоперевозка разобранного ветряка Vestas была произведена на католическое рождество 2014 года и доставлена еще до Нового Года в пункт прибытия! Компания EuroGUS в кратчайшие сроки обеспечила безопасную перевозку ветрогенератора из Германии в Беларусь в достаточно сложных условиях, с решением неожиданных проблем в дороге!

Погрузка ветряка осуществлялась 22 декабря 2014 года в городе Kletzin (Mecklenburg-Vorpommern). Сложные погодные условия, а именно сильный холодный ветер и дождь значительно тормозили процесс погрузки ветряка на спецтранспорт. Справиться с поставленной задачей, несмотря на непредвиденные трудности, помог опыт квалифицированной команды технических специалистов. Свой вклад внесли и водители тягачей, за счет которых выполнялись определенные манипуляции и корректировки, способствующие безопасности погрузочных работ и оперативному креплению груза! Все комплектующие ветрогенератора были погружены на шесть единиц спецтранспорта в течении шести часов!

Доставка ветрогенератора из Европы: разделение груза

На специальную технику были погружены следующие части ветрогенератора Vestas V44 – 600 KW:

  • Телескопический низкорамный трал: три 21-метровых лопасти ветрогенератора – негабарит по длине
  • Стандартный тент с точечной нагрузкой: голова ветрогенератора, весом 21,1 т. и длиной 6,3 м.
  • Телескопический низкорамный трал: верхняя часть башни ветрогенератора, длиной 20,7 м. — негабарит по длине
  • Телескопический низкорамный трал: средняя часть башни ветрогенератора, длиной
  • 21,7 м. и диаметром 2,36- 2,96 м. – негабаритный груз по длине и ширине
  • Телескопический низкорамный трал: нижняя часть башни ветрогенератора, длиной 18,99 м и диаметром 2,96-3,61 м. – крупногабарит по длине и ширине
  • Платформа низкорамная: колпак (Hub) ветрогенератора, трансформаторный ящик, лестница, а также фундамент ветряка, диаметром 3,8 м – негабрит по ширине

Транспортировка производилась по следующему маршруту – Германия-Польша-Беларусь! Грузовые машины следовали колонной с автомобилями сопровождения. Для этого заранее был проложен и утвержден во всех необходимых инстанциях маршрут следствия колонны и оформлены требуемые разрешения для негабаритных грузоперевозок.

 

Ветрогенератор в Германии

Первая машина подана для загрузки части башни ветряка.

Загрузка проходила в поле, где были расположены другие ветрогенераторы

Негабаритный груз: Загрузка верхней части башни ветрогенератора

Негабарит: Башня ветряка, загрузка на телескопический низкорамник в Германии

Негабарит: Элемент башни ветряка, подготовка к креплению груза на низкорамнике

Подготовка к загрузке нижней части башни ветрогенератора

Автокран разворачивает часть башни ветряка для загрузки на спецтранспорт

Погодные условия и качество дороги затрудняют процесс загрузки

Фундамент башни ветряка загружен на платформу грузовика, который ожидает дальнейшей загрузки других элементов ветрогенератора

Лопасти ветряка и средняя часть башни

Негабарит: Башня длиной 18,99 м, диаметром 2,96-3,61 м, весом 21,7 т. загружена, машина выезжает крепить груз

Дорога узкая и размыта дождем, видимость отсутствует. Коллеги помогают выехать и не застрять в грязи.

Средняя часть башни: Длина 21,7 м / Диаметр 2,36- 2,96 м / Вес 20,2 тонн — кран готовится к загрузке негабарита

Последний элемент башни ветрогенератора загружен

Водители уже в сумерках крепят негабаритный груз ремнями и цепями

Длиномер: 3 лопасти ветряка грузят на один телескопический низкорамник

Вторую лопасть ветряка аккуратно укладывают на платформу

Третья лопасть ветряка

Лопасть ветрогенератора. Доставка ветряка из Германии.

Ветряк Vestas — Голова ветрогенератора

Vestas Hub Колпак

Негабарит: Фундамент (Диаметр: 3,8 м / Высота: 2,1 м / Вес: 5 т), колпак, малый трансформатор. Доставка ветряка из Германии.

Движение автоколонны с Vestas V44 — 600 kW по Беларуси

Не самые лучшие погодные условия сопровождали перевозку негабаритного груза на протяжении всего пути следования. На месте погрузки работы были осложнены сильным ветром и дождем, а в Беларуси – сильным снегом, который мог помешать безопасной транспортировке. Но профессиональные водители вместе с машинами сопровождения заказа, умело справились со сложившейся ситуацией, и вовремя доставили ветряк в пункт назначения – ветропарк в г. Новогрудок, Могилевской области!

Машины сопровождения следовали вместе с колонной на всем пути до места разгрузки. Растамаживание груза проходило по месту выгрузки. Ветрогенератор был доставлен и выгружен в Беларуси 29 декабря 2014. Перевозка ветряка Vestas из Германии заняла менее недели. Это действительно хороший показатель для столь специфической доставки в сочетании с осложнениями, которые были встречены в дороге!

 

Движение по трассе в РБ, колонна из грузовых автомобилей. Доставка ветряка из Германии.

Парковка для грузовых машин и спец транспорта

Автопоезд с частями ветрогенератора из Германии, на парковке для спецтранспорта в Республике Беларусь

Спецтранспорт с негабаритным грузом на автопарковке

Все грузовики своевременно прибыли на разгрузку ветрогенератора из Германии 29 декабря 2014 г.

Стоимость перевозки ветрогенератора из Германии в Беларусь, Новогрудок

Любое предприятие, заказывающее данный вид доставки, заранее рассчитывает получить установленную цену, которая формируется за счет условий транспортировки, а также спецификаций отправляемого ветряка, трансформатора, генератора или других комплектующих промышленного оборудования. Если цифры совпадают с выделенным бюджетом, оформляется договор и заказ выполняется в кратчайшие сроки, которые тот предусматривает.

Предварительный расчет стоимости любой доставки можно осуществить непосредственно через онлайн формуляр, через который вы можете отправить запрос. Также, в любой момент, уточнить необходимую информацию можно по телефону или посредством связи через электронную почту!

Источник фото материалов: EuroGUS e.K. Internationale Spedition / www.eurogus.eu

Доставка ветряков из Германии и стран ЕС

Лопасти для ветрогенератора с Алиэкспресс: в помощь домашним умельцам

Покупка готовой конструкции ветрогенератора сопряжена с некоторым риском. Можно не угадать с мощностью или размером, получить некачественное устройство или модель с низкими рабочими характеристиками. Поэтому все больше домашних мастеров предпочитают сконструировать ветряк своими руками. Это интересно и познавательно, особенно для знатоков физики и механики. Остается только подобрать полный набор необходимых комплектующих, среди которых особое место занимают лопасти будущего генератора. От их качества во многом зависит работоспособность и эффективность ветряка. Поэтому к проблеме выбора надо подойти ответственно, чтобы не потратить деньги впустую.

Типы и особенности лопастей ветряка

Заставить энергию ветра работать на нужды энергоснабжения несложно, если подобрать для ветряка подходящие модели лопастей. В зависимости от конструктивных особенностей устройств различают:

  • Крыльчатые лопасти — изготавливаются из материалов повышенной жесткости, могут применяться для обустройства генераторов с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Благодаря изогнутой форме удается улучшить аэродинамику, что способствует повышению рабочей мощности ветряка.
  • Лопасти парусного вида — изготавливаются из более мягких материалов, т.к. благодаря особенностям конструкции в процессе эксплуатации они испытывают меньшую ветровую нагрузку.
  • Плоские модели — напоминают крылья мельницы, изготавливаются из пластика, фанеры или других материалов сравнительно небольшой массы.

Говоря о материалах для изготовления лопастей, стоит отметить следующие требования к их качеству:

  • Высокая степень прочности, способность выдержать интенсивную механическую нагрузку;
  • Небольшой вес, снимающий часть нагрузки на основные детали узла вращения;
  • Климатическая и биологическая стойкость.

Из числа используемых сегодня материалов оптимальными считаются композиты, стекловолокно, отдельные образцы твердого пластика, сплавы алюминия и титана, сочетающие в себе прочность и легкость. Производители отбирают подходящие образцы с учетом назначения и размера лезвий, расчетной мощности генератора, невысокой стоимости и прочих факторов.

Лучшие модели лопастей для ветрогенератора с Алиэкспресс

Среди многообразия предложений лопастей для ветрогенераторов на Алиэкспресс особого внимания достойны:

  • Firon Technology 550-600-650-750-800-900mm

Модели лопастей из нейлонового волокна в типоразмерах 550-900 мм. Цвет поверхности — белый или черный. Улучшенная аэродинамика достигнута за счет увеличенной длины деталей и их развернутого положения под углом около 30 градусов относительно оси вращающегося узла.

В комплекте — три изделия из нейлона в диапазоне типоразмеров 550-900 мм, ступица и капот. Конструкция рассчитана на ветряки мощностью 100-600 Вт.

В наборе пять лопастей из нержавеющей стали длиной 600-650 мм с монтажным основанием. Конструкция рассчитана на установку на ветрогенератор мощностью около 400 Вт с диаметром ротора 1300 мм.

Наборы по 3 и 5 лопастей с монтажным основанием для ветряка модели FT400W S2 S3 или для самодельных устройств. Длина лезвий — 63 см. В комплекте набор креплений, ступица и защитный колпак.

Комплект из нейлона для ветряка FT 400 W, могут быть использованы для самодельных конструкций генераторов с диаметром ротора 1400 мм. Длина лопастей — 65 см. Продолжительность эксплуатации — около 15 лет.

Комплект лезвий длиной 58,3 см из высокопрочного углеродного волокна с добавлением нейлоновых компонентов. Рассчитаны на генераторы мощностью не более 400 Вт с диаметром ротора 1200 мм.

В комплекте три лопасти длиной 60 см для генераторов мощностью 300-400 Вт с диаметром ротора 1200 мм.

Для уточнения интересующих характеристик и цены лопастей для ветрогенератора вы можете списаться с продавцом устройств.

Расчет ветрогенератора - методика самостоятельного расчета мощности вертикального ветрогенератора

Ветрогенераторы как источник электроэнергии не так давно завоевали популярность у жителей загородных участков. Перед установкой необходимо сделать расчет ветрогенератора для своей местности. Этот экологически чистый прибор для выработки электричества бывает двух видов:

  • с горизонтальной осью
  • с вертикальной осью

Последние более эффективны и технологичны. Единственным минусом вертикальных ветрогенераторов является их высокая цена. Часто такие приборы окупаются в течение пятнадцати лет. Поэтому ветрогенераторы используют как дополнительный источник энергии. Установить их можно своими руками.

Как выбрать ветрогенератор

Если грамотно подойти к вопросу покупки вертикального ветрогенератора, можно увеличить его производительность и сократить срок окупаемости. Сначала следует рассмотреть разные виды вертикальных ветрогенераторов:

  • ортогональные генераторы, которые не нуждаются в направляющих механизмах. Они имеют несколько лопастей параллельно основной оси. Работа такого генератора не зависит от направления ветра
  • ветрогенераторы с ротором Дарье. Они имеют две-три лопасти на плоском винте. Главное достоинство конструкции в том, что ее можно монтировать на уровне земли
  • генераторы с ротором Савониуса. Они очень эффективны, так как работа винта может быть проведена на низких скоростях, что существенно снижает расход аккумулятора
  • устройства с большим количеством лопастей на оси. Это более усовершенствованная версия ортогонального прибора. Они очень эффективны, но и цены на них ощутимо выше
  • приборы с геликоидным ротором. Они также произошли от ортогонального прибора. Благодаря своей сложной технологии лопасти на оси оказывают небольшую нагрузку на катушку. Это повышает срок эксплуатации генератора. Но и на них цена очень высока

Самыми популярными ветрогенераторами являются ортогональные и с ротором Савониуса. Почти каждый ветрогенератор с вертикальной осью работает на неодимовых магнитах. Они достаточно эффективны, при этом стоимость не слишком высока. Чтобы не переплатить при выборе ветрогенератора, можно сделать правильные расчеты своими руками.

Что нужно рассчитать при выборе генератора

Когда вы решили приобрести такой полезный прибор, как ветрогенератор, нужно учитывать следующие параметры:

  • мощность ветрогенератора на неодимовых магнитах. Если в вашей местности нет сильных ветров, вам нужен генератор с маленькой мощностью
  • направление ветра. Если ветра часто меняют направление, вам подойдет только вертикальный ветрогенератор с подвижными лопастями
  • марка. От производителя напрямую зависит цена прибора. Следует помнить, что импортный товар всегда дороже российских аналогов

Конечно, в первую очередь нужно высчитать мощность.

Как сделать расчет ветрогенератора самостоятельно

Чтобы рассчитать мощность ветрогенератора для вашей местности, воспользуйтесь специальными формулами. Сначала нужно рассчитать количество энергии, которую сможет выработать генератор в течение года в вашей местности. Для этого нужно выполнить ряд действий:

  • произвести расчет. На основе результатов будут выбраны длина лопастей и высота башни
  • провести анализ скорости ветра в вашей местности. Это можно сделать своими руками с помощью специального прибора, наблюдая за ветром несколько месяцев, или запросить результаты с местной метеостанции

Методика расчета мощности ветреного потока своими руками подразумевает использование формулы — P*= krV 3S/2, . В этой формуле используются следующие обозначения:

  • r — плотность воздуха, которая при нормальных условиях составляет 1,225 кг/м3
  • V — скорость потока в м/с
  • S — площадь потока в квадратных метрах
  • k — коэффициент эффективности турбины ветрогенератора в значении 0,2-0,5

С помощью этих расчетов вы сможете выявить подходящую мощность для вашей местности. На упаковке ветрогенератора указано, при каком потоке ветра его работа эффективнее всего. Как правило, это значение находится в промежутке 7-11 м/с.

Ветрогенераторы (от ортогонального до Савониуса) являются оптимальным источником дополнительной или основной электроэнергии в частном доме. Если вы сделаете правильный расчет ветрогенератора своими руками, то сможете приобрести подходящий под вашу местность агрегат.

Самая длинная ветряная лопасть на рынке. Его строительством руководил поляк

LM Wind Power, компания, входящая в группу General Electric, которая имеет один из своих заводов в Польше, произвела самую длинную ветролопастную лопасть в истории мирового рынка ветроэнергетики. будет частью ветропарков с беспрецедентной мощностью 12 МВт.

LM Wind Power произвела на своем заводе в Шербуре, Франция, ветряную лопасть, длина которой впервые в истории ветроэнергетики превысила 100 метров.

Установка длиной 107 метров, произведенная в Шербуре, будет испытана для получения сертификатов, необходимых для коммерциализации, и для демонстрации способности работать без сбоев в течение более 20 лет.

Руководителем группы, созданной в LM Wind Power, которая руководила работой по строительству ветряной лопасти рекордной длины, является поляк Лукаш Цейровски, который подчеркивает, что это один из самых длинных одиночных элементов, построенных до сих пор в история отрасли.

- Когда проводишь какое-то время с этим ветровым лезвием, оно кажется не таким уж долгим. Вы привыкнете к этому. Однако позже, после тяжелого дня, я понимаю, что если бы установить мировой рекорд было легко, то это сделали бы все , - комментирует Лукаш Цейровски.

Датский производитель ветряных лопастей LM Wind Power, перешедший во владение GE, имеет один из своих заводов в Польше, в Голенюве недалеко от Щецина.

Новые 107-метровые лопасти будут использоваться в крупнейших в мире морских ветровых установках General Electric Heliade-X единичной мощностью 12 МВт.

В настоящее время GE готовится к установке испытательного стенда для турбин Heliade-X в порту Роттердама. Высота этой силовой установки, считая до кончика лопасти в высшей точке, составит 260 метров. Диаметр ротора достигнет 220 метров.

Модель

GE Heliade-X мощностью 12 МВт должна вырабатывать в среднем 45 процентов. больше энергии, чем было доступно ранее, крупнейшие ветряные турбины, производящие около 67 ГВтч электроэнергии в год и работающие со средним коэффициентом энергопотребления до 67%.— это значения, которые GE принимает для «типичного» расположения оффшорных ветряков в немецкой части Северного моря.

Испытательная турбина Heliade-X начнет вращаться в конце этого года, и ожидается, что General Electric будет готова к продаже в 2021 году.

В этом же году другой производитель, MHI Vestas, должен начать поставки турбин мощностью 10 МВт с 80-метровыми лопатками.

С другой стороны, другой ведущий производитель оффшорных ветровых электростанций, Siemens Gamesa Renewable Energy, примерно в то же время хочет запустить турбины также мощностью 10 МВт, которые будут использовать 93-метровые лопасти, которые будут построены в Куксхафене, Германия, крупнейший в мире завод по производству ветряных лопастей.

[email protected]

© Материал защищен авторским правом. Все права защищены. Дальнейшее распространение статьи только с согласия издателя Gramwzielone.pl Sp. о.о.

.

Ветряные турбины с горизонтальной осью

Ветряные турбины с горизонтальной осью ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ВЕТРОВОЙ ГАРАЖ ПОВОРОТНАЯ ОСЬ

Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения имеют за собой долгую историю. Это так называемая классическая система складывания. от ротора с разным количеством заряда (в зависимости от типа конструкции) сидящего на главном валу. Главный вал передает привод на редуктор, а этот к генератору (в случае электростанции) или другому питаемому устройству механическая энергия напр.Водяной насос. Вся коробка передач и генератор соединены вместе, образуя компактную силовую установку размещены в гондоле на виброизолирующих подушках. Гондола является самонесущей несущая конструкция силового агрегата. В гондоле обычно сидят на тефлоновом роликовом подшипнике, что позволяет ему вращаться вокруг башни с электронные вспомогательные сервоприводы. Ротор может быть сбоку наветренный и подветренный. Оба решения применяются как зависимость на нужды.Первое решение используется для более крупных конструкций, где используется электронная система управления направлением ветра или аэроруля, ротор работает с равномерной нагрузкой. Последнее решение скорее используется в небольших спортзалах, где оно не имеет систему наведения направления ветра (электронную или аэродинамическую), недостатком его является образование здесь поля сильной турбулентности за тем, что он вызывает неблагоприятные явления, влияющие на лопасти несущего винта.

Ветродвигатель с осью
горизонтальный с ротором
размещен сбоку
с подветренной стороны

Ветродвигатель с осью
горизонтальный с ротором
размещен сбоку
с наветренной стороны

Важный фактор двигателя ветрогенераторов – это передаточное число, т.е. отношение окружной скорости элемент, вращающий двигатель в зависимости от скорости ветра.В зависимости от по соотношению скоростей ветряные турбины можно разделить на:
  • тихоходный,
  • средняя скорость,
  • высокоскоростной.
Малооборотные двигатели характеризуются высокий крутящий момент при низкой стартовой скорости, в то время как высокоскоростные приводы имеют меньший крутящий момент во всем диапазоне скоростей к тихоходным двигателям, но они достигают гораздо более высоких оборотов. Характеристики ветряные турбины перечислены в сравнительном разделе «Основные» новости из области аэродинамики ветрогенераторов.

Самая распространенная модель турбины профессиональная турбина с тремя аэродинамическими характеристиками из стекла или углеродного волокна, высота башни 20 - 70 м стальные (трубчатые или реже решетчатые). Во многих передовых проектах Для ветроустановок используется система изменения угла атаки ветра на поверхности. настоятели. Это делается путем поворота каждого лепестка вокруг своей оси. Какая атака настроена так, чтобы быть лучшей в заданном диапазоне скорость.Защита тренажерного зала от повреждений (превышение скорости вращения) являются тормозами. Происходит автоматическое отключение ветряка при скорости ветра от 25 - 30 м/с и при скорости ветра ниже 4 м/с. Используются два типа тормозов: механические – обычно дисковые. и аэродинамические тормоза, т.е. изменяющие угол наклона платы.

3-х крыльевая ветроустановка с башней тубулама тип

3-диапазонный ветряк
о решетчатой ​​башне

Многолопастная ветряная турбина
(обгонная муфта), с аэродинамическим рулем направления


Если хочешь посмотреть гонгол с другой стороны, нажмите ЗДЕСЬ

Вид на гондолу ветряной электростанции
1 - крыло несущего винта, 2 - лопасть крыла, 3 - опорная конструкция (гондола), 4 - опора ротора (подшипник), 5 - вал трансмиссия I, 6 - коробка передач (3-х ступенчатая), 7 - тормозной диск, 8 - приводной вал II, 9 - генератор, 10 - охладитель системы шагания генератора и редуктор, 11 - измерительные элементы системы измерения ветра (анемометр, измерительная бирка), 12 - система управления, 13 - гидросистема (поддержание и контроль давления в тормозной системе), 14 - система наведения по ветру, 15 - подшипник гондолы, 16 - крышка гондолы, 17 - башня тубуламского типа.

Все больше и больше чаще используются достижения авиационной промышленности. Например можно использовать польскую конструкцию WE-10, изготовленную Строительным институтом, Механизация и электрификация сельского хозяйства, в которых он был адаптирован опоры вертолета Ми2. Используется для строительства Существуют также различные материалы, такие как, например, сталь, композит, кольцо из стекла. и т.д.

Системы управления, находящиеся в производстве турбины очень сложны и включают в себя:

  • автоматическое наведение несущего винта на ветер в целях максимального использования энергии ветра,
  • автоматическая плавная регулировка напряжения и частота генератора тока,
  • пуск и останов электростанций,
  • откручивание тросов энергосигнального жгута,
  • взаимодействие с наружным комплексом (мониторинг, заказы),
  • регистрация и развитие статистики труда отдельные узлы силовой установки,
  • зарегистрировать т.н.«черный ящик» для аварийные ситуации.
Для получения контроля над вышеуказанными параметрами будет измерять такие величины, как:
  • скорость ветра,
  • направление ветра
  • скорость ротора,
  • частота вращения генератора,
  • Угол скручивания троса,
  • температура генератора,
  • температура редуктора,
  • напряжение генератора и фазные токи,
  • мощность редуктора,
  • плата за угол атаки
  • Устройство для скручивания кабеля,
  • главный контактор,
  • состояние износа дисковых тормозов
  • кнопки управления,
  • тон подтверждения,
  • выключатель.

90 118

.90 000 Примеры действующих конструкций ветряных электростанций 90 001 Примеры действующих конструкций ветряных электростанций ПРИМЕРЫ РАБОЧИХ КОНСТРУКЦИЙ
ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Ветряная электростанция 160 кВт производства NOWOMAG S.A. - ПОЛЬША
Силовая установка Ветряная электростанция Vestas V66 - 1,65 МВт
Ветряная электростанция 3,0 МВт WTS80-/1 (прототип) Nasudden II


Ветровая электростанция 160 кВт производства NOWOMAG S.А. - ПОЛЬША

Силовая установка является продуктом НФУГ "НОВОМАГ" С.А. в Новом Щене.
Данные для этой ветровой электростанции взяты из информационных материалов. Такая электростанция работает в деревне Вроцки недалеко от Бродницы. Описываемая ветряная электростанция самая большая конструкция (с точки зрения мощности) произведенная в Польше и полностью разработан польской командой инженеров. По качеству не впечатляет продукты жизненно важных классов.Его современность определяется полностью автоматическим работу благодаря электронным контроллерам, специально разработанным для этого электростанция.

Основные технические параметры:

1 диаметр ротора 22 м
2 Количество настоятелей 3
3 Система регулирования передний угол ротора
4 Номинальная частота вращения ротора 46.6 об/мин
5 Мощность генератора 160 кВт
6 Генератор типа асинхронный
7 Рабочее напряжение генератора 3x380В
8 Частота сети 50 Гц
9 Скорость вращения синхронная генератор 1500 об/мин
10 Рабочий диапазон скорости ветра 4 - 25 м/с
11 Высота оси ротора над горизонталью земля 30 м
12 диаметр башни по низу 2.3 м
13 диаметр башни 1 м
14 Общий вес силовой установки (без фундамент) 21 т
15 Скорость ветра для выживания конструкции 60 м/с


Выходная мощность электростанций в зависимости от от скорости ветра на оси ротора


Ветряная электростанция 160 кВт


Головка ветряной турбины 160 кВт


Электростанция Ветряная электростанция Vestas V66 - 1.65 МВт

Как и все они Турбины Vestas, V66 - 1,65 МВт, оснащены микропроцессорной системой управления система регулировки угла наклона OptiTip, которая непрерывно регулирует их наклон, чтобы они были установлены под правильным углом в текущих ветреные условия. OptiTip позволяет получить правильный баланс между максимальной выработкой энергии и минимальным уровнем шума.

Турбина V66 - 1.65 МВт оснащен уникальной генераторной системой OptiSlip. Позволяет изменяет скорость вращения ротора и генератора максимум на 10% при сильных порывах ветра. OptiSlip не только минимизирует нагрузку турбин, но и улучшает качество поставляемой электроэнергии.

Выработка электроэнергии электростанциями в зависимости от от скорости ветра на оси ротора

Технические данные:

90 187 3421 м2 90 187 3 90 187 1650/300 кВт
В66 - 1.65 МВт
Ротор
Диаметр: 66м
Описанная площадь поверхности:
Скорость вращения (об/мин): 15/19
Количество лицензий:
Регулятор мощности наклон / OptiSlip
Пневматический тормоз: перпендикулярная установка аббат
Трубчатая мачта
Высокий (приблизительно): 60-67-78м
Рабочие данные
Взлетная скорость: 4 м/с
Оптимальная рабочая скорость ветра (1.656 МВт): 17 м/с
Скорость остановки 25 м/с
Генератор Асинхронно с системой ОптиСлип
Номинальная выходная мощность:
Рабочие данные: 50 Гц
690В
1500 - 1650 об/мин (50 Гц)
Коробка передач
Тип: планетарный / аналог
Управление
Тип: Микропроцессорный мониторинг
всех функций турбины плюс управление
выходная мощность OptiSlip и регулирование
наклон, аббат OptiTip .


Ветровая электростанция 3,0 МВт WTS80-3/1 (прототип) Насудден II

Турбина была установлена ​​в ноябре. 1992 г. в Нсуддене (один из Готландских островов в Балтийском море) ) И после технических испытаний в марте 1993 года перешел на операция. С тех пор работает безотказно. Владелец электростанции ветряная электростанция VATTENFALL AB, 162 87 Стокгольм. Опубликовано на фотографиях ниже сооружение является одним из самых больших в мире (см. относительно мощности).

Технические характеристики

Дизайн горизонтальный
Мощность макс. 3000 кВт
Высота башни 78 м
Диаметр ротора 80 м
Количество сборов 2
Скорость ротора 14 - 21 об/мин
Мин.скорость ветра 6 м/с
Оптимальная скорость 14 м/с
Скорость выключения 25 м/с
Система управления мощностью переменный угол атаки лезвия
Вес головки 162 000 кг
Подъем кт 8 градусов



.

Стоит знать | Ветрогенераторы

Важнейшим элементом ветровой электростанции является ветряная турбина. Турбина на практике представляет собой лопасти, установленные на втулке ротора.
В зависимости от конструкции различают несколько типов турбин, которые также могут встречаться в сочетаниях нескольких разновидностей.
Все ветряные электростанции работают за счет вращения ротора, приводимого в движение силой ветра. Основные отличия заключаются в положении оси ротора и конструкции ротора. Чаще всего встречаются силовые установки с горизонтальной осью вращения типа Y.
Это простые конструкции, которые улучшались на протяжении многих лет. Благодаря опыту многих поколений им, как и молоту, приданы оптимальные формы и пропорции. Из-за соотношения цены и качества ветряных электростанций практически не используются другие турбины.
Некоторое время некоторые производители разрабатывали и пытались форсировать использование силовых установок с вертикальной осью вращения. Существует множество различных решений: Дарье, тип Н, Савониус, твист, барабан, торнадо и множество других смешанных вариаций.К сожалению, пока никому не удалось сконструировать турбину с вертикальной осью вращения (Н-типа, М-типа), которая при аналогичных габаритах и ​​массе изделия смогла бы конкурировать с классическими решениями с горизонтальной осью вращения. вращение. Однако работы по повышению эффективности вертикальных турбин все еще продолжаются. Однако особых изменений ждать не приходится, потому что законы физики не «перепрыгнуть». Никакое оборудование просто не может достичь КПД выше 100%. На практике с учетом потерь, возникающих из-за сопротивления воздуха, и механических потерь движения ротора на опорах КПД, возможного для самой турбины, принимается максимальным на уровне 80 %.
К сожалению, КПД турбин с вертикальной осью вращения находится на значительно более низком уровне, достигая максимума 40% Это связано с тем, что когда одна лопасть ротора толкается ветром, работает противоположно установленная лопасть "против ветра". Конечно, можно использовать кожухи возвратной лопасти, чтобы на нее не "дул" ветер (диффузор или конфузор), но и тогда она не является рабочей частью несущего винта, и в лучшем случае можно предположить, что она имеет незначительное влияние на торможение ротора.Ведь он работает в воздухе, и само его движение в этом факторе вызывает трение.
Турбины с горизонтальной осью вращения имеют КПД до 75%. Большего тоже вряд ли удастся добиться, так как лопасти работают под прямым углом к ​​ветру и вращаются вокруг оси, чтобы с сопротивлением рассекать воздух. К счастью, при малой силе ветра из-за плотности фактора воздуха это сопротивление ничтожно мало и оказывается полезным при сильном ветре (немного замедляет работу силовой установки).
КПД ветряной турбины — это количество энергии ветра, которое может быть преобразовано в кинетическую энергию движения ротора (не в электричество — это будет КПД ветряной турбины).2. Что составляет около 5,7 м2. Для турбины с вертикальной осью вращения площадь поверхности рассчитывается как произведение высоты лопасти на диаметр ротора. Например, для турбины с высотой лопасти 1,12м и диаметром ротора 2м (это соответствует ветряной электростанции номинальной мощностью 0,5кВт при 12м/с) площадь равна 2,44м2.
В приведенных выше расчетах появился еще один фактор - скорость ветра. Ветроэнергетическая установка достигает (аналогично, например, двигателю внутреннего сгорания в автомобиле) своего оптимального КПД при определенной частоте вращения, а это, в свою очередь, достигается при определенной скорости ветра.3 = 3 * 3 * 3 = 27 силовых агрегатов. Поэтому чрезвычайно важным элементом эффективности турбины является сила ветра, необходимая для оптимальной работы турбины.

гребней волны при ходьбе
Градусов Имя ветра Скорость ветра Давление Симптомы
[сБ] [м/с] [км/ч] [кг/м2] на суше в море
0 тишина 0..0.2 <1, 0 полная тишина зеркальное покрытие
1 очень слабый ветер 0,3..1,5 1..5 0,1..0,3 дым поднимается вертикально морщинистость поверхности воды
2 слабый ветер 1,6..3,3 6..11 0,4..1,3 чувствуется легкий ветерок, листья временами дрожат тонкая волнистая лента
3 легкий ветерок 3.4..5.4 12..19 1.4..3.9 листья шевелятся, поверхность неподвижной воды морщинистая большая волна, можно различить
4 умеренный ветер 55,5..7,9 20..28 4.0..8.4 ветки деревьев начинают двигаться, поднимается пыль и сохнут листья слышен слабый всплеск волны, присутствует белая пена
5 живой ветер 8.0..10.7 29..38 8,5..15 большие флаги расправляются, ветки деревьев шевелятся, ветер свистит в ушах шум может напоминать шорох, большие волны и белую пену
6 сильный ветер 10,8..13,8 39..49 15.1..25 ​​ толстые ветки шевелятся, слышен свист ветра на прочных конструкциях шум моря напоминает погремушку, создается более высокая волна
7 очень сильный ветер 13.9..17.1 50..61 25.1..38 самые большие ветки деревьев двигаются, значительное сопротивление ощущается как волна поднимается, море покрывается пеной, громкий шум моря
8 шторм 17.2..20.7 62..74 38.1..57 стволы больших деревьев качаются и ломаются ветки полосы пены образуются вдоль направления ветра
9 сильный шторм 20.8..24.4 75..88 57.1..80 поломка крупных веток, повреждение крыш и дымоходов набегают волны, изменчивый рев моря
10 очень сильный шторм 24,5..28,4 89..102 80,1..106 деревьев вырвано белый из пены, могучий рев волны
11 сильный шторм 28,5..32,6 103 ..117 105,1..140 большой хаос ветер ломает гребни волн, создавая метель, рев моря превращается в невнятный шум
12 ураган 32,7..36,9 > 117 > 140 великий хаос оглушительный рев, метель, отсутствие видимости

В польских условиях средняя скорость ветра часто не превышает 5 м/с и никогда не достигает 8 м/с.Поэтому турбины, достигающие номинальной мощности выше 10 м/с, на практике большую часть времени работают в неоптимальных режимах и не могут дать ожидаемых результатов. К сожалению, производители часто намеренно дают заниженное значение или опускают этот элемент, вводя покупателей в заблуждение. Это связано с тем, что крайне сложно изготовить дешевую турбину, оптимально работающую при скорости ветра около 8 м/с (как я представил ранее, энергия, переносимая ветром, находится в третьей степени, т.е. для 8 м/с). с это 512 ед. а при 12м/с уже 1728 ед.), при этом гарантируя, что при сильном ветре силовая установка просто не разрушится.Скорость ветра зависит от фактора, который называется шероховатость поверхности. Поэтому на малых высотах ветер обычно гораздо слабее, чем на больших над уровнем земли.

Всем очевидно, что препятствия перед ветряком (со стороны ветра) мешают его работе. Препятствия за ветряком и боковые препятствия также препятствуют движению воздуха. Это видно на рисунках ниже.
Для практических целей принимается как показатель ветровой устойчивости препятствий, т.н.неровность местности.
На практике ветер, ощущаемый людьми, стоящими на земле, не отражается напрямую в ветре, управляющем ветряной электростанцией на высоте нескольких или десятков метров. Для силовых установок используются так называемые воздушные потоки. Часто наблюдаемое явление — это ситуация, когда вы чувствуете, что ветер дует с одного направления, и вы можете видеть облака, движущиеся вверх «против ветра». Это связано с тем, что существуют ветровые зоны на разной высоте. Поэтому возможны ситуации, когда ветер (особенно порывы) достаточно сильный (ощущается) на малой высоте, а на больших высотах (при установленном роторе) ветер дует слабее или сильнее.

Шероховатость поверхности показана в таблице ниже.

90 280 Энергия (%) 90 280 Тип местности 90 280 0 90 280 100 90 280 0,5 90 280 73 90 280 1 90 280 52 90 280 1,5 90 280 45 90 280 39 90 280 2,5 90 280 31 90 280 3 90 280 24 90 280 3,5 90 280 18 90 280 13
Класс шероховатости
Поверхность воды
Полностью открытая площадка, например бетонный аэродром, травяной луг и т. д.
Открытые сельскохозяйственные угодья с низкими постройками (одиночные).Лишь слегка волнистая местность.
Пахотная земля с несколькими постройками и живыми изгородями длиной 8 м, расположенные на расстоянии около 1250 м друг от друга.
2 Пахотная земля с несколькими постройками и живыми изгородями длиной 8 метров, примерно 500 метров друг от друга.
Пахотный участок с многочисленными постройками и фруктовыми садами или живой изгородью 8 метров, ок.250 метров.
Деревни, небольшие города, сельскохозяйственные угодья с множеством живых изгородей, лесом или холмистой местностью.
Большие города с высокими зданиями.
4 Очень большие города с высокими зданиями и небоскребами.

Если турбина установлена ​​вблизи объектов значительной высоты, необходимо учитывать меньшую скорость ветра из-за турбулентности.
Последней переменной при проектировании ветряных турбин является плотность воздуха. Чем больше энергия ветра, тем больше. Например, вода имеет большую плотность, чем ветер, поэтому несет больше энергии в той же единице объема. Холодный воздух имеет большую плотность, а теплый воздух менее плотный. Поэтому зимой от ветра можно получить немного больше энергии. Точно так же самая высокая плотность воздуха выше уровня моря и ниже в горах, но эти изменения плотности недостаточно велики, чтобы иметь значение для расчетов.В горах воздух меньшей плотности обычно холоднее, поэтому его плотность совпадает с плотностью в низменностях. С другой стороны, над водой воздух обычно содержит больше влаги и поэтому немного более плотный. Следовательно, м-во. так выгодно размещать ветряные электростанции на шельфе.
В таблице указана плотность воздуха на уровне моря в зависимости от температуры.

Высота над уровнем моря Плотность воздуха ro в кг/м3
-200 1,2738
0 1.2497
500 1.1908
1000 1.1340
2000 1.0062
3000 0,9227

Как видите различия весьма значительны, но для простоты примем плотность ro на уровне 0,12.3 * 0,7 * 0,12 = 1000 Вт
Ветряной генератор представляет собой устройство, преобразующее кинетическую энергию вращения ротора в электричество. Оптимально подобранный генератор для ветроустановки обеспечит плавный пуск турбины при слабом ветре (чрезмерно большой генератор с большой массой не позволит открутить ротор при слабом ветре). Возможно, при низких оборотах оно должно достигать напряжения, позволяющего, например, зарядку аккумуляторов. При оптимальной частоте вращения турбины такой генератор должен выдавать номинальное напряжение.При сильном ветре генератор должен работать без повреждений. Он должен быть устойчив к перегреву, а обмотки должны выдерживать очень большой ток, протекающий в них. Генератор тоже эффективен. Различают синхронные (генераторы) и асинхронные (альтернаторы) генераторы. КПД генераторов также влияет на количество электроэнергии, которую можно получить от движения ротора.
Еще одним элементом, влияющим на количество энергии, которое мы получим в итоге, являются потери при передаче. Чем больше ток (меньше напряжение), тем больше потери.Некоторая энергия также истекает, когда мы заряжаем батареи. КПД аккумуляторов обычно находится на уровне 80-90%, а это значит, что отдав 10кВтч энергии в батарею, мы можем получить максимум 8-9кВтч. Кроме того, при изменении напряжения с низкого (на батареях) на бытовое 230В также возникают большие потери, когда разница между напряжениями больше.
В конечном счете, принимая решение о ветряной электростанции, вы должны осознавать тот факт, что ветер дует не всегда, и, кроме того, мощность, заявленная производителем электростанции, - это, конечно, не то количество энергии, которым можно свободно управлять 24 часа в сутки.

.

Ветрогенераторы многолопастные - Vademecum для студентов техникума

Многолопастные турбины

Теоретически эти турбины могут иметь очень высокий КПД. Однако это связано с необходимостью использования очень тонких лопастей в бесконечно большом количестве, что делает их эффективными и реализуемыми только в малых масштабах. Их изобретателем считается Томас О. Чок, для которого прототипом такого ротора послужило велосипедное колесо.Мел начал с двух ступичных дисков и ободного зажима, затем нанизал тонкие полые лезвия на спицы. Когда все детали были на месте, пластины ступиц были порваны, а спицы натянуты. В одной конструкции обод колеса использовался для ременной передачи, чтобы увеличить скорость генератора. Конструкцию Чалки мощностью 1,5 кВт можно увидеть на фото ниже.

Фото 4 Многокрылая турбина Чалка

Диаметр турбины составил 4,6 м.Он состоял из 48 лопастей, каждая длиной 1,5 м.

Частная технологическая компания

WindTronics построила аналогичный агрегат, но с более прочным ободом, чтобы устранить один из недостатков турбины Chalka. Концы лопастей крепились к ободу с постоянными магнитами, а на внешнем неподвижном ободе находился статор генератора. Затем конструкция эволюционировала в сторону большего количества лопастей различной формы, соединенных с внутренним ободом, и в конечном итоге турбине была придана форма, показанная на рис.5 под названием Honeywell WindTronics.

Фото 5 Турбина Honeywell WindTronics.

Доктор Владимир Кляцкин разработал проект WinFlex. Конструкция несколько опирается на велосипедное колесо, так как внешняя часть ротора напоминает камеру велосипедной шины. Сын Кляцкина, Элиэзер, был соучредителем и генеральным директором WinFlex с 2008 по 2016 год. За это время была разработана концепция WinFlex и построено три прототипа турбин мощностью 10, 200 и 132 кВт (фото6). Давление в трубе (надувное колесо) поддерживалось центральной системой. Большим преимуществом решения было то, что турбина WinFlex была дешевле в изготовлении, чем другие конструкции, потому что гибкая трубка и лопасти были сделаны из композитного материала, который намного легче, чем роторы обычных ветряных турбин. В 2010 году WinFlex получила одну из наград конкурса GE Ecoimagination Challenge, а в 2013 году Winflex получила энергетический грант от BIRD (Binational Industrial R&D Foundation, Израиль) на совместную с GE программу разработки турбин WinFlex.Видео установки и эксплуатации

Фото 6 WinFlex, надувной трубчатый ротор с парусными лопастями, 132 кВт при 10 м/с, D = 20 м, высота ступицы = 24 м

Видео с презентации этой турбины в Израиле можно посмотреть здесь: https://youtu.be/W7XqvIsLjX4

Интересный факт в ролике - действие крутящих сил на трубу при изменении направления ветра. Вы можете увидеть деформацию кольца. С технической точки зрения, изменение углового момента из-за изменения направления ветра создает силы, перпендикулярные плоскости вращения.В другом видео показана турбина, собранная во время сильного ветра (https://www.youtube.com/watch?v=ofv5PsAWygk). Компания также выпустила визуализированное видео, показывающее, как ротор складывается пополам вокруг вертикальной плоскости при очень сильном ветре (https://www.youtube.com/watch?v=MfEsXrdUEGA).

Здесь стоит отметить, что не все многолопастные турбины имеют внешний обод. Многие конструкции основаны на лопастях, установленных в ступице, обычно в количестве 4-11.Постоянное добавление лопастей повышает производительность, но увеличивает затраты.

Еще одной интересной фигурой в разработке многолопастной турбины был Терренс Меркам, , который начал проектировать и строить прототипы ветряных турбин в начале 1970-х годов. Его первой конструкцией была двухлопастная установка диаметром 7,6 м, за которой последовала установка диаметром 13,8 м. В 1977 году он разработал четырехлопастную установку мощностью 12 кВт, а затем шестилопастную установку мощностью 40 кВт для своей фермы в Пенсильвании.Панели изготовлены из экструдированного алюминия, анодированного или покрытого полиуретаном для защиты от непогоды. Ему удалось продать агрегат мощностью 225 кВт, установленный в парке развлечений Аллентаун в Пенсильвании. Позже он продал около 10,40 кВт турбин

.

Рис. 7- справа. Шестилопастная турбина Mehrkam, 40 кВт, высота ступицы 12 м, диаметр ротора 12 м

для калифорнийского рынка ветроэнергетики.Турбины были шестилопастными, с фиксированным шагом, но конструкции тормоза было недостаточно, чтобы остановить турбины в ситуациях превышения скорости. Меркам был убит в 1981 году на ветряной электростанции округа Сан-Диего при попытке остановить ротор при сильном ветре, что он уже делал дважды. Департамент техники безопасности и гигиены труда Калифорнии обнаружил, что Меркам забрался на вершину башни без какой-либо защиты от падения и либо упал, либо был сброшен с башни.Он нарушил два самых важных правила безопасности при работе с ветряными турбинами: (1) никогда не взбирайтесь на башню ротора при превышении скорости (фактически уходите далеко против ветра и ждите, пока машина рухнет или ветер стихнет), и (2 ) никогда не лезьте на ветряк в одиночку.

Missouri Wind and Solar предлагает ветроустановки с пятью, семью, девятью и одиннадцатью лопастями (рис. 8) номинальной мощностью от 0,5 до 2 кВт, с роторами диаметром 1,6 м.Следует отметить, что в любой ветряной турбине большее количество лопастей обычно означает большую эффективность, что приводит к более низким возможностям оборотов в минуту. Однако эффективность (производство энергии), как правило, недостаточно повышается, чтобы покрыть дополнительные затраты на большее количество панелей.

Фото 8 Ветрогенератор Missouri Wind and Solar с 11 лопастями, Freedom II, 2 кВт, диаметр ротора 1,5 м.

В Польше многолопастные электростанции производит, в том числе, компания KOMEL.Ниже приведен список многолопастных ветряных турбин.

Таблица Перечень рабочих параметров многолопастных турбин типа Т.

Рис. Многоплоскостные турбины, слева 12-лопастные турбины KOMEL, справа турбина WE 1000.

.

Ветряные турбины | PortalNarzedzi.pl

"Ветер дует, где хочет, шум его слышишь, а не знаешь, откуда приходит и куда уходит" - эта евангельская запись лучше всего отражает специфику ветра. Сегодня мы, конечно, хорошо знаем причины и источники их образования и можем установить закономерности. Однако мы никогда не сможем точно определить, каким будет их распределение в течение года, или предсказать критические ситуации, такие как ураганы или торнадо, которые, к счастью, возникают в Польше крайне редко.

Ветер средний, встречный, наиболее существенный для использования энергии, дующий со скоростью 40 км/ч. Таким образом, для различных точек Земли, т.н. розы ветров, характеризующие

их силы, частоты, направления. Использование этой все еще узнаваемой энергии реализуется за счет проверенных, комплексных, хотя и все еще дорогих решений; а главное, экологически чистые и способные заменить традиционные источники энергии.

За последние десятилетия бурный рынок развития ветроэнергетики в мире (США, Европа, Япония) окончательно утвердился.Также произошло четкое разделение возобновляемых источников энергии на две группы. Первый – малая автономная энергетика, использующая энергию ветра для целей мелкого хозяйственно-бытового назначения или телекоммуникационных нужд; обычно на уровне от нескольких до нескольких десятков кВт мощности и почти всегда на отдельной сети. Вторая группа, более важная для нас, касается крупных ветропарков, вчерашний эталон - электростанция с установленной мощностью 600 кВт, а сегодня от 1,5 МВт до 4,5 МВт и даже больше.До недавнего времени для размещения мощной электростанции в одном районе требовалось большое количество генераторов и КРУ, чтобы объединить все в одну общую систему. Сегодня построены один или несколько блоков с большими турбинами.

Ветродвигатель должен быть расположен в месте, где скорости ветра самые высокие в течение года, а рельеф местности не вызывает чрезмерной турбулентности. В действительности же, несмотря на лучшие места, скорость ветра колеблется даже на высоте нескольких метров.Эти, пусть и не очень большие, различия обусловлены различными силами, действующими на лопатки турбины (по форме напоминающие крылья самолета) от трения воздушных потоков. Чрезмерная дифференциация местных напряжений всегда грозит разрушением турбины. Здесь основной задачей является позиционирование ступицы турбины на соответствующей высоте и определение длины лопасти. Однако сила ветра меняется со временем. Его скорость была непостоянной. Инерционность вращающихся масс турбины в некоторой степени смягчает изменчивость условий, но не настолько, чтобы их не учитывали в проектных решениях.Поэтому всегда нужны локальные параметры розы ветров.

Ветряные турбины делятся на два основных типа: с горизонтальной осью вращения (HAWT) и с вертикальной осью (VAWT) В настоящее время турбины с вертикальной осью используются редко. Однако первое относится к так называемому классическая система, т.е. турбина с традиционным крылом, с количеством лопастей в зависимости от видения конструктора. Обычно такие системы трехлепестковые, хотя встречаются двух- и однолепестковые. Если мы хотим, чтобы ротор имел высокий пусковой момент, количество лопастей увеличивается.Роторы делятся по месту установки - перед или за мачтой по отношению к дующему ветру (по-английски: up-wind или down-wind ). Вообще говоря, турбина состоит из: ротора, гребного вала, ступицы, редуктора, генератора, гондолы и башни. Основным параметром всегда является диаметр ротора, который определяет номинальную мощность, которая может быть достигнута. Например, электростанции мощностью 600 кВт оснащаются роторами диаметром от 43 до 48 м.Все чаще используемые электростанции мощностью 1,5 МВт имеют роторы диаметром 70 м, а мощностью 4,5 МВт диаметром до 112 м. Электрогенератор. Электричество вырабатывается за счет вращения генератора, который вызывается энергией ветра. Определяющим фактором является скорость ветра. Это, в свою очередь, изменяется во времени. Так как же получить постоянную электрическую мощность на выходе генератора? Стабилизация работы турбины на номинальном уровне мощности обеспечивает ее максимальный КПД.Его, скорее всего, можно получить, сделав скорость вращения турбины независимой от скорости ветра. Это делается выбором соответствующего диаметра ротора и регулировкой положения крыльев. Определение соответствующего диапазона скоростей и адаптация к нему мощности турбины является основной целью проектирования. Однако только анализ скорости ветров, возникающих в течение года в планируемом месте установки, дает нам необходимые данные. Также есть регулировка направления ветра, что является одной из самых сложных проблем и имеет несколько решений.Чаще всего он реализуется в так называемом пассивный или активный, основанный на регистрации направлений ветра и, подобно регулировке лопастей, обрабатывается автоматически.

Сегодня большинство ветровых электростанций производится более чем дюжиной компаний. Подавляющее большинство этих компаний датские, из них первые две, Vestas и NEG Micon, производят спортзалы с номинальной мощностью, превышающей сотни мегаватт в год. Помимо этих датских магнатов, такие компании, как Zond (США), Bonus, Nordex, Wind World (также Дания), Tacke, Enercon, HSV, Jacobs (Германия), Nedwind, Lagerwey (Нидерланды), Mitsubishi (Япония), Группа ветроэнергетики (Великобритания).Большинство из них открыли свои офисы и сборочные производства в странах, где рынок ветроэнергетики только начал развиваться.

.

«Ремонт и усиление передней кромки лопасти ветроустановки»

Как ни удивительно, но обширные надрывы и глубокие повреждения поверхности лопасти ветроустановки вызываются ударами мелких предметов, частиц размером капля воды. Капля дождя со средним диаметром около 2 мм при ударе о переднюю кромку лопасти действует как «гидроудар».

Энергия удара возникает из-за значительной скорости лезвия, острие которого (например,при длине лопасти ок. 60 м) при работе с номинальной мощностью она достигает значения ок. 80 м/с (т.е. ок. 285 км/ч). Это 1/4 скорости звука в воздухе. Кроме того, с учетом веса лопасти (при диаметре ротора 120 м, состоящего из 3 лопастей, вес ротора составляет ок. даже небольшое количество песка) вызывает сильное напряжение на его поверхности, особенно вокруг передней кромки. Расчетное значение местного давления от удара, например.капля воды может в крайних случаях достигать даже уровня 120 МПа. Такое давление может создать локальное напряжение, которое может оказаться фатальным для многослойных материалов, из которых изготовлены лопасти, и даже повредить их. Более того, если учесть, что удары повторяются циклически, например, в течение месяца или года, они инициируют процесс повышенного износа материала поверхности лопатки и даже могут привести к ее повреждению.

Несмотря на то, что упомянутый выше верхний слой лопасти выполнен из относительно гибких материалов (и поэтому должен быть более стойким к ударам), именно цикличность высокоэнергетических ударов снижает ее усталостную прочность.В первую очередь так называемые инкубационный период, в течение которого еще не видны мешающие последствия процесса поверхностной эрозии. Обычно это должно быть как можно дольше (например, несколько лет по замыслу), пока повреждение не будет прогрессировать регулярно и быстро при одних и тех же условиях воздействия. Последствия так называемого капельная или «градовая» эрозия может быть очень серьезной. Во-первых, они значительно снижают КПД ротора и всего ветродвигателя.Эрозионные язвы и повреждения поверхности лопасти ухудшают ее аэродинамические свойства и, в частности, способствуют значительному увеличению аэродинамического сопротивления. Есть исследования, указывающие на значительное снижение КПД ветродвигателя в результате ухудшения аэродинамики ротора. Годовая выработка энергии поврежденным ветряком может упасть даже на 20% по отношению к номинальной выработке.

По разным наблюдениям первые последствия эрозионных процессов на лопатках проявляются уже через 2-3 года после ввода турбины в эксплуатацию.Мощность, содержащаяся в воздушном потоке, растет с третьей степенью скорости ветра и поэтому размещение турбин происходит в местах и ​​на высотах, где эти скорости наибольшие. Кроме того, что очень важно, учитывается и неустойчивость ветра как источника энергии, т.е. изменчивость его направления и силы, т.е. порывы Механические системы и системы управления турбины реагируют на мгновенные изменения скорости, но прежде чем произойдет первый удар, передняя кромка лопасти вступает во владение.Порывы ветра незначительны для выработки электроэнергии ветряной турбиной, но имеют большое влияние на мгновенные напряжения в поверхности лопасти. Около 1/3 длины - считая от острия лопасти - мы имеем дело с зоной особой подверженности механическому износу поверхности передней кромки. Именно эта часть имеет дело практически со всеми угрозами, в том числе в основном с эрозией, возникающей при линейной скорости значительных значений и неустойчивой из-за порывов.

Ключевой вопрос, как защитить от эрозии переднюю кромку или всю поверхность лопасти несущего винта? Стойкость верхнего слоя у новой лопаты недостаточна, как показывает опыт эксплуатации. К сожалению, использовавшиеся до сих пор методы восстановления поверхностных повреждений не принесли удовлетворительных результатов. Проблемы с адгезией ремонтного слоя к ремонтируемой поверхности, отслоение наплавки, зачастую строгие условия ремонта, увеличенные сроки ремонта из-за применения грунтовок и многослойных систем – лишь некоторые из проблем, возникающих при ремонте.Хотя механическая прочность всей лопасти очень высока - за счет стекловолокна или, реже, углеродного волокна, используемого в производстве, - эрозионная стойкость, особенно передней кромки, не так хороша. Очень прочные волокна содержатся в матрице из смол (полиэфирных или эпоксидных), которые образуют своего рода волокнистую оболочку и, следовательно, составляют основной компонент переднего слоя, т. е. слоя, который первым поглощает энергию атмосферных воздействий.

Как избежать эрозии передней кромки или всей поверхности лопасти несущего винта?

Матрица, подвергшаяся эрозии, обнажает волокна, которые менее устойчивы к боковому удару. В результате они повреждаются. Поэтому основная процедура заключается в укреплении самого покрытия, а точнее - в придании более стойкого к ударам верхнему слою, что в то же время обеспечит достаточную адгезию ламината к поверхности лезвия.

Идеальным решением для этого типа ремонта является Belzona® 5721 — полимерно-композитная матрица, специально разработанная для защиты передней кромки, обеспечивающая очень высокую адгезию к поверхностям ламината, например типа стеклопластика. Величина адгезии составляет более 10,5 МПа и превышает внутреннюю прочность матрицы ламината, на который она нанесена. Модуль упругости этого композита составляет 1050 МПа, что делает его очень гибким материалом и в то же время устойчивым к ударам.Эрозионная стойкость подтверждена лабораторными испытаниями. Испытания проведены в соответствии со стандартами ASTM G73 и DNVGL-RP-0171 для толщины слоя Belzona®5721 500 мкм и 1000 мкм при скорости удара капли воды (диаметром 2,46 мм), равной 125 м/с, времени прорыва слоя соответственно: 13 часов для g = 500 мкм и 21 час для g = 1000 мкм. Композит Belzona® 5721 идеально подходит для жестких условий применения, которые могут возникнуть при ремонте лопастей на месте.Наносить этот материал очень легко, т.е. кистью, и требуется только один слой без грунтовки. Благодаря технологии отверждения, в том числе при низких температурах (даже прибл. от 5, до °C, температура, недостижимая для большинства смол), материал Belzona® 5721 позволяет вернуть турбину в эксплуатацию через очень короткое время. с момента окончания ремонта (3 - 6 часов). Полимерный композит Belzona® 5721 не содержит растворителей (в его составе нет летучих компонентов), что позволяет безаварийно и безопасно использовать его в закрытых производственных условиях (завод, цех).

Подготовил: Роман Масек BELSE

Ссылка на видео по ремонту лопасти ветряка

Ссылка на страницу продукта Belzona 5721

Ссылка на страницу продукта Belzona 1221

.

Смотрите также