CC BY
77
http://www.forbes.ru/news/84388-rosprirodnadzor-v-rossii-musor-luchshe-szhigat-chem-sortirovat-ipererabatyvat%26post~31641633_53
4. Bendere, Ruta Waste management [Jelektronnyj resurs] / Ruta Bendere. - Riga, Latvia, 2003. - URL: www.waste.ru
5. Borovskij, E. Je. Promyshlennye i bytovye othody [Tekst]: Problemy jekologii / E. Je. Borovskij. - M.: Chistye prudy, 2007. - 32 s.
6. Smetanin, V. I. Zashhita okruzhajushhej sredy ot othodov proizvodstva i potreblenija [Tekst] / V. I. Smetanin. - M.: KolosS, 2003. - 230 s.
7. Upravlenie othodami. Mehanobiologicheskaja pererabotka tverdyh bytovyh othodov. Kompostirovanie i vermikompostirovanie organicheskih othodov [Tekst]: monografija / Ja. I. Vajsman i dr.; pod red. Ja. I. Vajsmana. - Perm': Izd-vo Perm. nac. issled. politehn. un-ta, 2012. - 225 s.
8. Upravlenie othodami. Sbor, transportirovanie, pressovanie, sortirovka tverdyh bytovyh othodov [Tekst]: monografija / Ja. I. Vajsman, V. N. Korotaev, N. N. Sljusar' i dr. - Perm': Izd-vo Perm. nac. issled. politehn. un-ta, 2012. - 236 s.
9. Shubov, L. Ja. Tehnologija tverdyh bytovyh othodov [Teskt]: uchebnik / L. Ja. Shubov, M. E. Stavrovskij, A. V. Olejnik; pod red. Prof. L. Ja. Shubova. - M.: Al'fa-M: INFRA-M, 2013. - 400 s.
10. Bespalov, V. I. Fizicheskaja model' processa zagrjaznenija okruzhajushhej sredy tverdymi othodami potreblenija [Jelektronnyj
resurs] / V. I. Bespalov, O. N. Paramonova // Inzhenernyj vestnik Dona. - 2012. - № 4 (chast' 1). - URL:
http://ivdon.ru/magazine/archive/n4p1y2012/11
11. Bespalov, V. I. Fizicheskie osnovy snizhenija negativnogo vozdejstvija tverdyh othodov potreblenija na okruzhajushhuju sredu [Tekst] / V.
I. Bespalov, O. N. Paramonova // Mat. Konf. «Sovremennye problemy i puti ih reshenija v nauke, transporte, proizvodstve i obrazovanii '2012». -Odessa: Kuprienko, 2012. - S. 76-80
12. Bespalov, V. I. Fizicheskaja model' processa snizhenija zagrjaznenija okruzhajushhej sredy tverdymi othodami potreblenija [Tekst] / V. I. Bespalov, O. N. Paramonova // Mat. IX mezhd. nauch.-prakt. konf. «Sovremennye nauchnye dostizhenija-2013», Praga,
27.01 - 05.02 2013 g. - Praga, 2013. - S. 92-96
13. Bespalov, V. I. Klassifikacionno-metodicheskie osnovy borby s zagrjazneniem okruzhajushhej sredy tverdymi othodami potreblenija [Tekst] / V. I. Bespalov, O. N. Paramonova // Sb. nauch. tr. SWorld. Mat. mezhd. nauch.-prakt. konf. «Nauchnye issledovanija i ih prakticheskoe primenenie. Sovremennoe sostojanie i puti razvitija 2012». - Odessa: Kuprienko, 2012. - Vyp. 3. - T. 9 - 89 s.
14. Bespalov, V. I. Fiziko-jenergeticheskaja koncepcija opisanija processov zagrjaznenija i snizhenija zagrjaznenija
okruzhajushhej sredy tverdymi othodami potreblenija [Jelektronnyj resurs] / V. I. Bespalov, O. N. Paramonova //
Naukovedenie. - 2013. - Vyp. 5 (18). - URL: http://naukovedenie.ru/PDF/33trgsu513.pdf
15. Bespalov, V. I. Opredelenie kriteriev vybora metodov utilizacii tverdyh bytovyh othodov. Problemy geologii, planetologii, geojekologii i racional'nogo prirodopol'zovanija [Tekst] / V. I. Bespalov, O. N. Paramonova // Sb. tez. i st. Vseros. Konf., g. Novocherkassk, 26-28 oktjabrja 2011 g. / Juzh.-Ros. gos. tehn. un-t (NPI). - Novocherkassk: LIK, 2011. - 384 s.
Бубенчиков А.А.1, Артамонова Е.Ю.2, Дайчман Р.А.2, Файфер Л.А.2, Катеров Ф.В.2, Бубенчикова А.А.2
'Кандидат технических наук, 2магистр,
Омский государственный технический университет
ПРИМЕНЕНИЕ ВЕТРОЭЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С КОНЦЕНТРАТОРАМИ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ В
РЕГИОНАХ С МАЛОЙ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКОЙ
Аннотация
В данной статье рассмотрены ветроэнергетические установки с концентраторами ветровой энергии для применения в регионах с низкой удельной плотностью воздушного потока и зависимостью от природных условий.
Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, концентратор энергии ветра, эффект Вентури.
Bubenchikov A.A.1, Artamonova E.J.2, Dajchman R.A.2, Fajfer L.A.2, Katerov F.V.2, Bubenchikova T.V.2.
1PhD in Technical Sciences, 2master,
Omsk State Technical University
THE USE OF WIND TURBINES WITH A HUB OF WIND ENERGY IN REGIONS WITH LOW WIND LOAD
Abstract
This article describes the wind turbines with wind energy hub for use in region with low specific density of the air flow and dependence on the natural environment.
Keywords: wind turbine, a hub of wind energy, a Venturi effect.
Во многих странах мира ветровая энергетика получила столь широкое развитее что позволяет ей конкурировать с основными видами энергии. Особенно широко это проявляться в странах Европы, а так же в странах Юго-Восточной Азии в частности в Китае [1]. В частности, в Дании и Испании энергия полученная с помощью возобновляемых источников существенно больше той энергии которой получена традиционным путем.
Ветровая энергетики является наиболее привлекательным способом решения энергетических проблем развивающихся стран, в частности таких как неустойчивые цены на энергоносители, загрязнение окружающей среды. Более того ветровые ресурсы присутствуют практически во всех странах мира, является бесплатными и легко доступными что позволят в кратчайшие сроки нарастить энергетический потенциал страны.
Среди проблем государственного значения, решаемых с помощью внедрения возобновляемых источников энергии можно выделить такие как: повышение энергетической безопасности страны, независимость от изменения цен на энергоресурсы, обеспечение энергоснабжения в автономных зонах электроснабжения, уменьшение себестоимости вырабатываемой электроэнергии, развитие высоких технологий, улучшение экологической обстановки в стране.
В последнее время в России развитию данной отрасли уделяется все больше внимания, чему свидетельствуют ряд законодательных актов, в которых развитие ветроэнергетики в России выделяется как приоритетное [2-8]. По данным атласа ветров России наиболее благоприятными районами, с точки зрения развития этой отрасли, со среднегодовой скоростью больше 6 м/с являются побережья морей Омская, Новосибирская области, Алтайский, Красноярский край и ряд других областей [9-11].
К причинам препятствующим широкому использованию ветроэнергетических установок можно отнести низкую удельную плотность воздушного потока и зависимость от природных условий (ветровые затишья).
Одним из путей решения данных проблем является разработка ВЭУ с концентраторов ветровой энергии. Концентраторы потока представляют собой конфузорные или диффузорные устройства, устанавливаемые в непосредственной близости от рабочего колеса энергоустановки.
Все ныне существующие концентраторы ветровой энергии основаны на следующих принципах [12]. Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток газа протекает через суженную часть трубы. В соответствии с законом Бернулли, уравнение (1), сумма статического и кинетического давления или потенциальной и кинетической энергий в идеальном несжимаемом газе будет постоянной:
31
где, р-давление; р-плотность; V- скорость.
Падение давления в сужении описывается уравнениями (2) и (3):
= const
(1)
2
Р i + 1 Р V2 = Р 2 + 1 Р Vi = С о ns t (2)
Ap = Pi-p2= 1 рV2 - 1 рV22 = 1 р(V2 - V22 ) (3)
Закон Бернулли позволяет объяснить эффект Вентури: в узкой части трубы скорость течения газа выше, а давление меньше, чем на участке трубы большего диаметра, в результате чего наблюдается разница давлений. [12]
В результате повышается скорость потока в зоне ветроколеса, что обеспечивает также увеличение мощности всей ветроустановки, а соответственно и выработки электроэнергии.
Таким образом, перспективным направлением проектирования ветроустановок является применение концентраторов ветровой энергии в особенности для регионов с малыми скоростями ветрового потока.
Среди существующих ветроприемных устройств, описанных в [12, 13], можно выделить:
1. Ветроэнергетическая установка с концентратором энергии (Рис. 1.)
а)
б)
Рис. 1 - Ветроэнергетическая установка с концентратором энергии: а) структурная схема установки, б) пример установки [14]
Недостатком таких устройств является то, что при недостаточном угле захвата ветрового потока возникает его отрыв и часть воздушного потока обтекает конус по его внешней поверхности. При увеличении угла захвата ветрового потока возрастает осевое усилие на башню, что вызывает усложнение конструкции.
2. Ветроэнергетическая установка с дефлекторным устройством (Рис. 2.)
а) б)
Рис. 2 - Ветроэнергетическая установка с дефлекторным устройством: а) структурная схема установки, б) пример установки [15]
Недостатком этого устройства является то, что для крупных ветросиловых установок раструб получается громоздким, металлоёмким, что усложняет облуживание конструкции, а так же приводит к удорожанию ветроустановки.
3. Солнечно-ветровая установка (Рис. 3.)
32
а) б)
Рис. 3 - Солнечно-ветровая установка: а) структурная схема установки, б) пример установки Leviathan Energy [16]
Недостаток такой установки состоит в том, что она нуждается в постоянном подводе гелиотепла, имеет большие размеры и непригодна для регионов с малым световым днем.
4. Ветроэнергетическая установка с вихревым устройством (Рис. 4.)
Рис. 4 - Ветроэнергетическая установка с вихревым устройством
В этой установке поток воздуха совершает несколько поворотов, что повышает сопротивление и приводит к дополнительной потери энергии потока.
5. Ветроэнергетическая установка с турбиной Вентури (Рис. 5.)
Рис. 5 - Ветроэнергетическая установка с турбиной Вентури Данная ветроэнергетическая установка имеет сложную конструкцию и низкий КПД.
В мире существует огромное количество установок с концентраторами ветровой энергии, отличающихся габаритами, конструкцией и технологическим исполнением, но все они являются вариацией или комбинацией рассмотренных типов.
Как выявил проведенный анализ существующие ветроустановки-концентраторы имеют ряд следующих недостатков:
• Для увеличения мощности установок необходимо увеличивать их габариты, что приводит к удлинению лопастей из дорогостоящего материала
• Сложность конструкции, металлоёмкость и громоздкость
• При работе ветроколес большого размера возникают ультразвуковые колебания опасные для человека
• Потери энергии связанные с применением мультипликаторов, для повышения числа оборотов генератора
• Некоторые установки нуждаться в устройствах управления, ориентации на ветер
• Сложности при установки и эксплуатации, обусловленные большим количеством вращающихся частей
• Низкая эффективность при низких скоростях ветра
• Некоторые виды ветроэнергетических установок нуждаться в постоянном подводе гелио тепла, что затрудняет их эксплуатации в регионах с малым световым днем
Зарубежными учеными очень активно ведется процесс изучения концентраторов ветровой энергии [17-19]. Особенное внимание в работах уделяется углу захвата ветрового потока диффузора [20-22], а так же экономической эффективности от внедрения возобновляемых источников энергии и сравнение их с традиционными источниками[23,24].
По нашему мнению перспективным является развитие конструкций ветроэнергетических установок, путём упрощения конструкции при одновременном повышение энергетических характеристик. Для этого нужны разработки новых систем, спроектированных с ветроприемниками возможно меньшей массы, которые используют для приведения их в действие не силу
33
сопротивления, а подъемную силу [25]. Такие установки будут иметь большую быстроходность и большее значение коэффициента использования энергии ветра.
Литература
1. Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации Дирекция по экономике отраслей ТЭК Развитие технологий ветроэнергетики в мире Информационная справка октябрь 2013 [Электронный ресурс]. URL: http://ac.gov.ru/about/ (дата обращения: 05.03.2015).
2. Указ Президента РФ от 04.06.2008 № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»
3. Постановление Правительства Российской Федерации от 17.10.2009 № 823 «О схемах и программах перспективного развития электроэнергетики». [в ред. постановления Правительства РФ от 12.08.2013 № 691]
4. Постановление Правительства Российской Федерации от 03.06.2008 № 426 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии». [в ред. Постановления Правительства РФ от 05.02.2010 № 58]
5. Постановление Правительства Российской Федерации от 28.05.2013 № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности».
6. Распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 № 1-р «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года» [в ред. Постановления Правительства РФ от 28.05.2013]
7. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 04.10.2012 № 1839-р «Об утверждении комплекса мер стимулирования производства электрической энергии на основе использования ВИЭ.»
8. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 28.05.2013 № 861- р «Об утверждении изменений, которые вносятся в Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года»
9. ALTENERGETICS.RU Альтернативная энергетика, энергосбережение, экология. Запасы энергии ветра и возможности ее использования. Ветровой кадастр России [Электронный ресурс]. URL: http://altenergetics.ru/windenergy/430-zapasy-energii-vetra-i-vozmozhnosti-ee-ispolzovaniya-vetrovoj-kadastr-rossii. (дата обращения: 19.12.2014).
10. Старков А.Н. Атлас ветров России / Л.Ландберг, П.П.Безруких, М.М.Борисенко // Российско-датский институт энергоэффективности, - М.: 2000.
11. РАВИ. Сборник информации для членов РАВИ. Карты ветровых ресурсов России с комментариями. docx [Электронный ресурс]. URL: http://rawi.ru/ru/main.php (дата обращения: 19.12.2014).
12. Ragheb, M. Wind energy converters concepts. - 2010
13. Морозов Д.А. функционально-структурная модель ветроэнергетических установок / Д. А. Морозов; А. Э. Пушкарев // Вестник ИжГТУ №1 2008
14. Fujin (Fujin) Corporation [Электронный ресурс]. URL: http://www.fu-jin.co.jp/product.htm (дата обращения: 05.03.2015).
15. SheerWind claims its INVELOX wind turbine produces 600% more power [Электронный ресурс]. URL:
http://phys.org/news/2013-05-sheerwind-invelox-turbine-power.html (дата обращения: 05.03.2015).
16. Wind Energizer: 150% Power Boost by Simple Wind Turbine. [Электронный ресурс]. URL:
https://energyconsulting.wordpress.com/category/tecnologia/page/4/ (дата обращения: 05.03.2015).
17. U. Dakeev, H. Quamrul, T. Hussain, J Tristan Pung. Analysis of wind power generation with application of Wind tunnel attachment, 121st ASEE Annual Conference and Exposition Indianapolis, IN June 15-18, 2014
18. T.Y. Chen , Y.T. Liao, C.C. Cheng. Development of small wind turbines for moving vehicles: Effects of flanged diffusers on rotor performance, Experimental Thermal and Fluid Science 42, 136-142, 2012
19. А. Amer, A. Hamza, H. Ali, Y. ElMahgary, S.Ookawara, M. Bady Wind Energy Potential for Small-Scale Wind Concentrator Turbines, Journal of Power and Energy Engineering 12, 2013;
20. P. Khunthongjan, A Janyalertadun, A study of diffuser angle effect on ducted water current turbine performance using CFD, Songklanakarin J. Sci. Technol.34 (1), 61-67, Jan. - Feb. 2012
21. R. Chaker1, M. Kardous, F. Aloui1 and S. Ben Nasrallah, Relationship between open angle and aerodynamic performances of a DAWT, The Fourth International Renewable Energy Congress December 20-22, 2012 - Sousse, Tunisia
22. B. Kosasih, A. Tondelli, Experimental study of shrouded micro-wind turbine, Evolving Energy-IEF International Energy Congress (IEF-IEC2012) Procedia Engineering 49, 92 - 98, 2012
23. Сысоева М. С. Методика оценки экономической эффективности инновационно-инвестиционных проектов в области внедрения альтернативных источников энергии/ М. С. Сысоева, М. А. Пахомов // Социально-экономические явления и процессы № 9 (031), 2011
24. Зинатуллин А.В. Развитие ветроэнергетикики с экономической точки зрения / А.В. Зинатуллин, Е.Ю. Чибисова // V Всероссийская научно-практическая конференция "Стратегия устойчивого развития регионов России"
25. Современные строй материалы сборник научно технических статей. Вихревая ветроэнергетика [Электронный ресурс]. URL: http://www.sovstroymat.ru/2001_11_14.php (дата обращения: 05.03.2015).
References
1. Analiticheskij centr pri Pravitel'stve Rossijskoj Federacii Direkcija po jekonomike otraslej TJeK Razvitie tehnologij vetrojenergetiki v mire Informacionnaja spravka oktjabr' 2013 [Jelektronnyj resurs]. URL: http://ac.gov.ru/about/ (data obrashhenija: 05.03.2015).
2. Ukaz Prezidenta RF ot 04.06.2008 № 889 «O nekotoryh merah po povysheniju jenergeticheskoj i jekologicheskoj jeffektivnosti rossijskoj jekonomiki»
3. Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 17.10.2009 № 823 «O shemah i programmah perspektivnogo razvitija jelektrojenergetiki». [v red. postanovlenija Pravitel'stva RF ot 12.08.2013 № 691]
4. Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 03.06.2008 № 426 «O kvalifikacii generirujushhego ob#ekta, funkcionirujushhego na osnove ispol'zovanija vozobnovljaemyh istochnikov jenergii». [v red. Postanovlenija Pravitel'stva RF ot 05.02.2010 № 58]
5. Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 28.05.2013 № 449 «O mehanizme stimulirovanija ispol'zovanija vozobnovljaemyh istochnikov jenergii na optovom rynke jelektricheskoj jenergii i moshhnosti».
6. Rasporjazhenie Pravitel'stva RF ot 08.01.2009 № 1-r «Ob osnovnyh napravlenijah gosudarstvennoj politiki v sfere povyshenija jenergeticheskoj jeffektivnosti jelektrojenergetiki na osnove ispol'zovanija vozobnovljaemyh istochnikov jenergii na period do 2020 goda» [v red. Postanovlenija Pravitel'stva RF ot 28.05.2013]
7. Rasporjazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 04.10.2012 № 1839-r «Ob utverzhdenii kompleksa mer stimulirovanija proizvodstva jelektricheskoj jenergii na osnove ispol'zovanija VIJe».
34
8. Rasporjazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 28.05.2013 № 861- r «Ob utverzhdenii izmenenij, kotorye vnosjatsja v Osnovnye napravlenija gosudarstvennoj politiki v sfere povyshenija jenergeticheskoj jeffektivnosti jelektrojenergetiki na osnove ispol'zovanija vozobnovljaemyh istochnikov jenergii na period do 2020 goda»
9. ALTENERGETICS.RU Al'ternativnaja jenergetika, jenergosberezhenie, jekologija. Zapasy jenergii vetra i vozmozhnosti ee
ispol'zovanija. Vetrovoj kadastr Rossii [Jelektronnyj resurs]. URL: http://altenergetics.ru/windenergy/430-zapasy-energii-vetra-i-
vozmozhnosti-ee-ispolzovaniya-vetrovoj-kadastr-rossii. (data obrashhenija: 19.12.2014).
10. Starkov A.N. Atlas vetrov Rossii / L.Landberg, P.P.Bezrukih, M.M.Borisenko // Rossijsko-datskij institut jenergojeffektivnosti, -M.: 2000.
11. RAVI. Sbornik informacii dlja chlenov RAVI. Karty vetrovyh resursov Rossii s kommentarijami.docx [Jelektronnyj resurs]. URL: http://rawi.ru/ru/main.php (data obrashhenija: 19.12.2014).
12. Ragheb, M. Wind energy converters concepts. - 2010
13. Morozov D.A. funkcional'no-strukturnaja model' vetrojenergeticheskih ustanovok / D. A. Morozov; A. Je. Pushkarev // Vestnik IzhGTU №1 2008
14. Fujin (Fujin) Corporation [Jelektronnyj resurs]. URL: http://www.fu-jin.co.jp/product.htm (data obrashhenija: 05.03.2015).
15. SheerWind claims its INVELOX wind turbine produces 600% more power [Jelektronnyj resurs]. URL: http://phys.org/news/2013-05-sheerwind-invelox-turbine-power.html (data obrashhenija: 05.03.2015).
16. Wind Energizer: 150% Power Boost by Simple Wind Turbine. [Jelektronnyj resurs]. URL:
https://energyconsulting.wordpress.com/category/tecnologia/page/4/ (data obrashhenija: 05.03.2015).
17. U. Dakeev, H. Quamrul, T. Hussain, J Tristan Pung. Analysis of wind power generation with application of Wind tunnel attachment, 121st ASEE Annual Conference and Exposition Indianapolis, IN June 15-18, 2014
18. T.Y. Chen, Y.T. Liao, C.C. Cheng. Development of small wind turbines for moving vehicles: Effects of flanged diffusers on rotor performance, Experimental Thermal and Fluid Science 42, 136-142, 2012
19. A. Amer, A. Hamza, H. Ali, Y. ElMahgary, S.Ookawara, M. Bady Wind Energy Potential for Small-Scale Wind Concentrator Turbines, Journal of Power and Energy Engineering 12, 2013;
20. P. Khunthongjan, A Janyalertadun, A study of diffuser angle effect on ducted water current turbine performance using CFD, Songklanakarin J. Sci. Technol.34 (1), 61-67, Jan. - Feb. 2012
21. R. Chaker1, M. Kardous, F. Aloui1 and S. Ben Nasrallah, Relationship between open angle and aerodynamic performances of a DAWT, The Fourth International Renewable Energy Congress December 20-22, 2012 - Sousse, Tunisia
22. B. Kosasih, A. Tondelli, Experimental study of shrouded micro-wind turbine, Evolving Energy-IEF International Energy Congress (IEF-IEC2012) Procedia Engineering 49, 92 - 98, 2012
23. Sysoeva M. S. Metodika ocenki jekonomicheskoj jeffektivnosti innovacionno-investicionnyh proektov v oblasti vnedrenija al'ternativnyh istochnikov jenergii/ M. S. Sysoeva, M. A. Pahomov // Social'no-jekonomicheskie javlenija i processy № 9 (031), 2011
24. Zinatullin A.V. Razvitie vetrojenergetikiki s jekonomicheskoj tochki zrenija / A.V. Zinatullin, E.Ju. Chibisova // V Vserossijskaja nauchno-prakticheskaja konferencija "Strategija ustojchivogo razvitija regionov Rossii"
25. Sovremennye stroj materialy sbornik nauchno tehnicheskih statej. Vihrevaja vetrojenergetika [Jelektronnyj resurs]. URL: http://www.sovstroymat.ru/2001_11_14.php (data obrashhenija: 05.03.2015).
Бубенчиков А.А.1, Артамонова Е.Ю.2, Дайчман Р.А.2, Файфер Л.А.2,
Катеров Ф.В.2, Бубенчикова Т.В.2
'Кандидат технических наук,2магистрант,
Омский государственный технический университет
ПРИМЕНЕНИЕ ВЕТРОКОЛЕС И ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МАЛОЙ
МОЩНОСТИ
Аннотация
В статье рассмотрены виды ветроэнергетических установок в зависимости от геометрии ветроколеса, его положения относительно направления ветра и по способу взаимодействия с ветром. Также приведен обзор генераторов для ветроэнергетической установки малой мощности.
Ключевые слова: ветроколесо, генератор, ветроустановка.
Bubenchikov A.A.1, Artamonova E.J.2, Dajchman R.A., Fajfer L.A.2,
F.V. Katerov2, T.V. Bubenchikova2
1PhD in Technical Sciences, 2master,
Omsk State Technical University
THE USE OF WINDWHEELS AND GENERATORS FOR WIND TURBINES LOW POWER
Abstract
The article describes the types of wind turbines, depending on the geometry of the propeller, its position relative to the wind direction and by a process of interaction with the wind. The review of generators for wind power installation of low power is also provided.
Keywords: windwheel, generators, wind turbine.
Вопросы энергоэффективности и энергобезопасности становятся всё более актуальными в связи с прогнозируемым кризисом истощения природных ресурсов. Всё больше внимания уделяется возобновляемым источникам энергии. Первое место по запасу возобновляемых энергетических ресурсов занимает кинетическая энергия воздушных масс.
Мировая ветроэнергетика развивается быстрыми темпами. Сегодня лидирующие позиции по доли производства электроэнергии с использованием энергии ветра в Европе принадлежат: Германии (30,4 %), Испании (17,9 %), Великобритании (9,7 %) [1]. Россия имеет более чем скромные показатели роста доли ветроэнергетики. По данным EWEA, суммарная вырабатываемая мощность ветряной энергии в России за 2014 год составила всего лишь 15,4 МВт [1].
Потенциал ветроэнергетики распределен по территории России неравномерно. Согласно Атласу ветров России, существует множество районов, где среднегодовая скорость ветра превышает 6,0 м/с, в основном это побережья Баренцева, Карского, Берингова и Охотского морей. Значительные ресурсы находятся также в районах Среднего и Нижнего Поволжья, на Урале, в степных районах Западной Сибири, на Байкале. Самые низкие значения средней скорости ветра наблюдаются над Восточной Сибирью в районе Ленско-Колымского ядра Азиатского антициклона [2].
Согласно Атласу ветров России [3] Омская область входит в перечень регионов со значительными ветроэнергетическими ресурсами.
Преобразование кинетической энергии ветра в электрическую осуществляется с помощью ветроэнергетических установок (ВЭУ). ВЭУ могут использоваться для различных целей, начиная от заряда аккумуляторных батарей, отопления объектов с помощью тэнов и энергосбережения различных объектов до подачи электроэнергии в сети централизованного электроснабжения.
35
