Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Лабейш В.Г. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

ваться для механизации подъема воды в отгонном животноводстве на за-
сушливых землях, для опреснения соленых вод, для мелиорации земель.
Энергия ВЭС может запасаться производством водорода путем электролиза
воды.
Приводятся возражения против развития ветроэнергетики. Считают,
что ветряки и линии электропередачи портят пейзаж. На расстоянии до ки-
лометра слышен шум, возможны инфразвуковые колебания, возможны по-
мехи телевидению. Поэтому в Западной Европе все чаще строят ВЭС на
мелководье, на некотором расстоянии от берега моря. От лопастей ветро-
двигателей могут страдать птицы. Заказчикам ВЭУ судить, насколько серь-
езны эти опасения.
L: F =
о
расчетная скорость ветра до разрушения ротора
– 60 м/с.
2.2. Конструкции ветродвигателей и ВЭС
Ветровой поток, проходящий через площадь F, ометаемую лопастями
ветродвигателя (рис.2.1), имеет энергию
Е = m w
2
/ 2 , Дж, (2.1)
где w – скорость ветра, м/с,
m – масса воздуха.
За секунду через площадь F протекает масса m = ρ w F кг/с,
где ρ = р / RT – плотность воздуха, кг/м
3
, р – атмосферное давление, Па, R
= 287 Дж/(кг.К) – газовая постоянная, T – абсолютная температура, К. Для
лопастного ветрового колеса площадь F определяется через длину лопасти
2
π L
. Соответственно электрическая мощность N, развиваемая ВЭУ,
определяется формулой
N = η
в
η
эг
ρ π L
2
w
3
/ 2
, Вт, (2.2)
где η
в
– КПД ветродвигателя,
η
эг
- электрический КПД ветрогенератора и преобразователя ( в преде-
лах 0,70…0,85).
Опытным путем установлен , что ветряки с вертикальной осью рото-
ра менее эффективны, чем ветровые колеса с горизонтальной осью и двумя
– тремя лопастями. Современные лопасти изготавливают из стеклопласти-
ка, проектируют их методами гидродинамики с учетом трехмерного обте-
кания. Ширина (хорда) лопасти уменьшается к концу для ослабления шума.
Уровень шума около ВЭУ, работающей на полную мощность, не превыша-
ет 100 дб. Длина лопасти достигает 50 м, соответственно высота башни-
мачты превышает 50 м. КПД современных ветродвигателей η
в
на уровне
25…33%. Работа ВЭУ рассчитана на скорости ветра от 3 до 25 м/с, макси-
мальная
При разной силе ветра должна обеспечиваться одинаковая стандарт-
ная частота, т.е. одинаковое число оборотов ротора. Это достигается авто-
24

Страницы