קטגוריות: עובדות מעניינות, סוגיות שנויות במחלוקת
מספר צפיות: 183,352
הערות לכתבה: 15
חוות רוח ביתית: טוב או גחמה?
השימוש באנרגיית הרוח, האנושות הייתה מוכרת מאז ומעולם. ברגע שממציא לא ידוע כיוון את המפרש לכלי ים צף לא יומרני, ובעזרתו, מאות שנים אחר כך, נבדקה כדור הארץ כולו על ידי נווטים סקרנים. טחנות רוח, אפילו בתקופתנו במדינות רבות, משרתות באופן קבוע את האדם.
אולם כיום השימוש ברוח מרמז בעיקר על ייצור החשמל. בואו ננסה להבין כמה זה פשוט, זול ונוח. למי שרוצה לשמוע מיד את התוצאה, המסקנה: כוח הרוח לעולם לא יהיה זול יותר מאנרגיה שמתקבלת ממקורות אחרים: תחנות כוח תרמיות, גרעיניות או הידרואלקטריות.
לכן הגיוני לעסוק בתחנות כוח רוח לבית רק לאלה שיש להם ידיים מגרדות להתאים גנרטור מוכן שקיבלו "מדי פעם", או לחובבי אנרגיה נקייה שרוצים בקנאות להציל את כדור הארץ מאסון סביבתי. סיבות אחרות לשימוש באנרגיית רוח כאשר מופעלות באמצעות רשתות חשמל חיצוניות פשוט אינן יכולות לדמיין.
ראשית, קצת מידע על אפשרויות השימוש באנרגיית רוח. כאשר הרוח פועלת על להבי הטורבינה, יעילות מיצוי האנרגיה (יעילות) אינה יכולה לעלות על 59%. ערך זה הושג ביצירותיהם על ידי מספר מדענים (לנצ'סטר, בץ, ז'וקובסקי) כבר בשנת 1920. מאז הוא מכונה "גבול הבץ".
האם זה הגיוני לשקול יעילות מחולל רוחאם הוא מופעל על ידי מקור מיותר של כוח בלתי מוגבל? כמובן שיש! בידיעת יעילות ההמרה, אתה יכול להעריך את הכוח הנדרש של תחנת הכוח, ואז כמה הארנק שלך יאבד משקל לאחר הרכישה.
העוצמה המרבית שניתן "להרחיק" מהרוח שווה לשטח שעליו הוא פועל (שטח ההגעה של המדחף), כפול מהירות הרוח בקוביה והיעילות שהוזכרו לעיל, שווה ל -0.6. לאחר שביטאנו את כל הערכים במערכת SI, נקבל ש- 1m2 של הטורבינה במהירות רוח של 2 מ '/ ש' לוקח כוח עד ... 4.8 וואט. עם מהירות רוח של 8 מ '/ ש' (המהירות הנקובה של מרבית גנרטורי הרוח), הבחירה לשטח יחידה תעלה ל -307 וואט.
כעת, מידע לשיקול: אין לקחת יותר מ 0.3 ליעילות האמיתית עבור התקנות ביתיות. זמן עבודה חוות רוח במהירות הרוח האופטימלית, הוא נע בין 10 ל -15% בשנה בתנאי האקלים של מדינות חבר העמים.
לכן יש להגדיל את כוחה של תחנת כוח רוח המתקבלת מהנוסחה 4-5 פעמים נוספות. בפועל, מומלץ להתקין תחנת כוח רוח, שלא תתמקד כל כך במדדים טכניים כמו ביכולות הכספיות, בעיקרון: "ככל שיותר, כן ייטב". עם חלום להקים התקנה עוצמתית ובו זמנית קומפקטית, עליכם להיפרד מייד. אחד סותר באופן עקרוני.
תכנון תחנת כוח רוח, באופן כללי, מורכב מגנרטור, מיישר, מצבר ומהפך להמרת מתח לערך הרגיל של 220 וולט. השליטה והניהול של כל היחידות והרכיבים של תחנת כוח מבוצעת על ידי בקר מעבד או מעגלי לוגיקה פשוטים יותר.
לומד מאפיינים טכניים של חוות רוחיש לתת עדיפות לאלה שבהם המהירות של תחילת תנועת הרוטור, מהירות הטעינה הראשונית של הסוללות והמהירות בה הם נכנסים למצב ההפעלה הם מינימליים. ככל שמגוון מהירויות הרוח פועלת, כך גדל הסיכוי לקבל אנרגיה. במקרה זה, העלות ממלאת תפקיד משני: מדוע לקחת את היחידה בזול יותר אם היא תעבוד באזור שלך במשך מספר ימים בשנה?
עכשיו הגיע הזמן לשאול את מחיר המוצרים של חברות המציעות ערכות ציוד מוכנות.לא נדבר כאן על חוות רוח תוצרת בית בכלל. אפילו הדוגמאות הטובות ביותר לייצור תעשייתי הן בעלות יעילות של לא יותר מ -30%, וקונסטרוקציות תוצרת בית מחומרים עזר יכולים רק לייצר רעש.
ניתן להפחית את כל מגוון העיצובים של גנרטורי רוח לשתי קבוצות גדולות: עם סידור אופקי של הרוטור של הגנרטור וגנרטורים עם רוטור מסוג אנכי.
גנרטורים מסוג וואן אופקי בעלי יעילות גבוהה יותר, פחות צריכת חומר. אך הם דורשים שימוש בתרנים בעלי גובה רב יותר, יש להם חלק מכני מורכב ואינם נוחים לתחזוקה. תחנות מהסוג האנכי פחות חסכוניות, יש להם צריכת חומר גדולה יותר, אך פועלות בטווח מהיר יותר של מהירויות רוח והן קומפקטיות יותר.
שקול מדגם אחד מהנציגים המעניינים ביותר של תחנות כוח הרוח של כל קבוצה. המעניינת הגדולה ביותר מתחנות כוח עם רוטור אופקי היא מחולל קווי מתאר ללא הילוכים "Windtronics".
בתוכו מצטמצמת הגרירה האווירודינמית עקב התכנון המיוחד של הטורבינה, בה מקבעים מגנטים קבועים חזקים בקצות הלהבים, ומורכבים 68 סלילי סטטור לאורך השפה. בעזרת פיתרון זה הרוטור הוא גם גנרטור של אנרגיה חשמלית. דפים מיוחדים על הלהבים מאפשרים לטורבינה להתחיל לנוע במהירות רוח של 0.2 מ '/ ש'. כיום ערך זה הוא שיא עבור גנרטורים.
במהירות של 0.9 מ '/ ש. הטורבינה מתחילה לייצר חשמל. סוגים אחרים של גנרטורים במהירויות רוח אלה אינם יכולים אפילו לזוז. משקל המוצר הוא כ -110 ק"ג, הקוטר הוא 1.8 מטר, רמת הרעש אינה עולה על 35 dB.
בזכות הבנייה הנוקשה שלה, הטורבינה יכולה לעמוד במהירויות רוח של עד 62.6 שניות. התפוקה השנתית היא בין 1500 ל 2750 קילוואט / שעה חשמל. חברת Honeywell Wind Turbine האמריקאית, להשלים עם טורבינה, מספקת את כל האלקטרוניקה הדרושה, שנועדה לחבר 2 גנרטורים או פאנל סולארי נוסף. החיסרון הרציני והיחיד של תחנת כוח הרוח הוא מחירו - 5,750 דולר עם הספק גנרטור נומינלי של 1.5 קילוואט בלבד.
ניתן לשקול נציג מבטיח של תחנות כוח עם גנרטור מסוג אנכי טורבינות אנרגיה ירוקה עירונית אדי. הגנרטורים מאוד קומפקטיים, כמעט שקטים וניתנים להרכבה גם בסביבות עירוניות. עם משקל גנרטור של 95 ק"ג, הוא תופס שטח של מעט יותר מ- 2.5 מ"ר.
ניתן להעלות את הטורבינה תוך שעה והיא משמשת עד 20 שנה. הגנרטור עומד בעומסי רוח של עד 193 קמ"ש ומייצר, בהתאם לשינוי, 2000 עד 4000 קילוואט / שעה אנרגיה בשנה. החיסרון העיקרי הוא מהירות הרוח הראשונית הגבוהה לטורבינה - 3.2 מ '/ ש. מידע על עלות הגנרטור אינו זמין עדיין.
צורת הטורבינה המקורית, שהזכירה עלי כותרת של ורדים, גרמה לאדריכלים ליצור תחנת כוח בצורת עץ עם 3 עד 12 טורבינות המותקנות על ענפיה. הפרויקט נקרא "פרחי כוח" - "עץ פרחים" ומשך תשומת לב ציבורית רחבה על ידי יצירת פרסום טוב לגנרטורים של אדי ו- UGE.
אפשר לדבר על עיצובים ודגמים שונים של תחנות כוח במשך זמן רב מאוד, אבל דבר אחד מאחד אותם: מחיר גבוה מאוד. מניתוח ההצעות של חברות, ניתן לגייס עלות יחידה מסוימת של 1 קילוואט כוח ציוד. זה כ -2,000 $ ללא עבודות התקנה. הוספת 500 דולר נוספים להתקנה וביצוע, אנו מקבלים את העלות הממוצעת של ציוד שייצר 2000-3000 קילוואט / שעה אנרגיה חשמלית לשנה.
לדברי מומחים, החשמל שמתקבל ממקורות ידידותיים לסביבה יקר פי 3-4 מהרגיל.בעת שימוש בחוות רוח בעלות עוצמה נמוכה, עלות האנרגיה יכולה להיות בסדר גודל (פי 10) גבוהה מזו המתקבלת ממקורות מסורתיים. זה קשור בעלויות ציוד חד פעמיות גדולות והתקנה, הזמנה ותחזוקה של תחנות כוח רוח.
כדי להסתיר עובדה זו, הם משתמשים לרוב באמירה שעם עליית מחירי האנרגיה, מקורות ידידותיים לסביבה יהפכו לרווחיים. יחד עם זאת, מתעלמים מהשיקול שעם עליית מחירי האנרגיה, עלות הציוד שיש לו צריכת חומרים משמעותית תגדל גם היא. והסיכויים לצמצום "מזלג" כזה אינם צפויים אפילו בעתיד הרחוק.
אם יש לך רצון שאי אפשר לעמוד בפניו להקים חוות רוח, ראשית עליך להכיר את הארכיון של דוחות מזג האוויר בשנים האחרונות באזורך. מידע כזה זמין כעת באופן מקוון ויובהר מייד את האפשרויות האמיתיות לשימוש באנרגיית רוח.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: