M: Valsts izdevniecība lauksaimniecības literatūra, 1948. - 544 lpp. Satura rādītājs.
Ievads.
Vēja attīstība.
Vēja dzinēju pielietojums lauksaimniecībā.
Vēja turbīnas.
Īsa informācija no aerodinamikas.
Gaiss par tā īpašībām.
Nepārtrauktības vienādojums. Bernulli vienādojums.
Virpuļu kustības jēdziens.
Viskozitāte.
Līdzības likums. Līdzības kritēriji.
Robežslānis un turbulence.
Eksperimentālās aerodinamikas pamatjēdzieni.
Koordinātu asis un aerodinamiskie koeficienti.
Aerodinamisko koeficientu noteikšana. Lilientāla Polārs.
Spārna induktīvā vilkšana.
N. E. Žukovska teorēma par spārna pacelšanas spēku.
Pāreja no viena spārnu izpletuma uz otru.
Vēja turbīnu sistēmas.
Vēja turbīnu klasifikācija pēc to darbības principa.
Dažādu vēja turbīnu sistēmu priekšrocības un trūkumi.
Ideālu vējdzirnavu teorija.
Klasiskā ideālu vējdzirnavu teorija.
Ideālu vējdzirnavu teorija, ko izstrādājis prof. G. Kh.
Reālu vējdzirnavu teorija prof. G. X. Sabiņina.
Elementāru vējratu lāpstiņu darbs. Pirmais savienojuma vienādojums.
Otrais savienojuma vienādojums.
Visu vējdzirnavu griezes moments un jauda.
Vēja turbīnu zudumi.
Vēja rata aerodinamiskais aprēķins.
Vēja riteņu raksturlielumu aprēķins.
Espero profili un to konstrukcija.
Vēja turbīnu eksperimentālās īpašības.
Eksperimentālo raksturlielumu iegūšanas metode.
Vēja dzinēju aerodinamiskās īpašības.
Vēja turbīnu teorijas eksperimentālā pārbaude.
Vēja turbīnu eksperimentālā pārbaude.
Torņa aprīkojums vēja turbīnu testēšanai.
Vēja turbīnas raksturlielumu un tās jaudas atbilstība.
Vēja turbīnu uzstādīšana vējā.
Uzstādīts, izmantojot asti.
Instalēta ar Windows.
Charters ar vēja rata atrašanās vietu aiz torņa.
Vēja turbīnu ātruma un jaudas regulēšana.
Regulēšana, pārvietojot vēja riteni no vēja.
Regulēšana, samazinot spārnu virsmu.
Regulēšana, pagriežot asmeni vai tā daļu ap šūpošanās asi.
Gaisa bremžu regulēšana.
Vēja turbīnu konstrukcijas.
Vairāku lāpstiņu vēja turbīnas.
Ātrgaitas (mazu lāpstiņu) vēja dzinēji.
Vēja turbīnu atsvari.
Vēja turbīnu stiprības aprēķins.
Vēja slodzes uz spārniem un to stiprības aprēķins.
Vēja slodze uz astes un sānu lāpstas regulēšana.
Vēja turbīnas galvas aprēķins.
Vēja rata žiroskopiskais moments.
Vēja turbīnu torņi.
Vēja elektrostacijas.
Vējš kā enerģijas avots.
Vēja izcelsmes jēdziens.
Galvenie vēju raksturojošie lielumi no enerģijas puses.
Vēja enerģija.
Vēja enerģijas uzglabāšana.
Vēja agregātu raksturojums.
Vēja turbīnu un virzuļsūkņu darbības raksturlielumi.
Vēja turbīnu darbība ar centrbēdzes sūkņiem.
Vēja turbīnu ar dzirnakmeņiem un lauksaimniecības mašīnu darbība.
Vēja sūkņu uzstādīšana.
Vēja sūkņu iekārtas ūdens apgādei.
Ūdens tvertnes un ūdens torņi ar vēja sūkņiem.
Tipiski vēja sūkņu instalāciju projekti.
Pieredze vēja sūkņu ekspluatācijā ūdens apgādei lauksaimniecībā.
Vēja apūdeņošanas iekārtas.
Vējdzirnavas.
Vējdzirnavu veidi.
Tehniskie parametri vējdzirnavas.
Veco vējdzirnavu jaudas palielināšana.
jauna tipa vējdzirnavas.
Vējdzirnavu darbības raksturojums.
Vēja elektrostacijas.
Ģeneratoru veidi darbam ar vēja turbīnām un sprieguma regulatoriem.
Vēja uzlādes vienības.
Mazas jaudas vēja elektrostacijas.
Vēja elektrostaciju paralēla darbība kopējā tīklā ar lielajām termoelektrostacijām un hidroelektrostacijām.
VES darbības eksperimentālā pārbaude paralēli tīklam.
Jaudīgas elektrostacijas paralēlai darbībai tīklā.
Īsa informācija par ārvalstu vēja elektrostacijām.
Īsa informācija par vēja turbīnu uzstādīšanu, remontu un kopšanu.
Mazjaudas vēja turbīnu no 1 līdz 15 zs uzstādīšana. Ar.
Par vēja ģeneratoru kopšanu un remontu.
Drošības pasākumi vēja turbīnu uzstādīšanas un apkopes laikā.
Atsauces.
"Vēja turbīnas un vēja turbīnas", E. M. Fatejevs, OGIZ, Maskava, 1947
Darbvirsmas mācību grāmata par vēja enerģiju savlaicīgi. Grāmata nav jauna, bet satur diezgan daudz noderīga informācija. Vēja enerģijas attīstība, vēja ģeneratoru aprēķini, formulas un piemēri – tas viss ir aktuāli arī mūsdienās.
E. M. Fatejeva grāmatu "Vēja dzinēji un vēja turbīnas" varat lejupielādēt vietnē šo saiti .
Ievads
§ 1. Vēja izmantošanas attīstība... 3
2.§ Vēja dzinēju pielietojums lauksaimniecībā... 5
Pirmā daļa
VĒJA MOTORI
1. nodaļa. Īsa informācija no aerodinamikas ... 12
3.§ Gaiss un tā īpašības... 12
§ 4. Nepārtrauktības vienādojums. Bernulli vienādojums... 15
5.§ Virpuļu kustības jēdziens... 26
§ 6. Viskozitāte... 38
§ 7. Līdzības likums. Līdzības kritēriji... 40
§ 8. Robežslānis un turbulence... 45
2. nodaļa. Eksperimentālās aerodinamikas pamatjēdzieni ... 51
9.§ Koordinātu asis un aerodinamiskie koeficienti... 51
§ 10. Aerodinamisko koeficientu noteikšana. Lilientāla polārais... 54
§ 11. Spārna induktīvā pretestība... 59
§ 12. N. E. Žukovska teorēma par spārna celšanas spēku... 62
13.§ Pāreja no viena spārnu plētuma uz otru... 70
3. nodaļa. Vēja turbīnu sistēmas ... 79
14.§ Vēja turbīnu klasifikācija pēc to darbības principa... 79
15.§ Dažādu vēja turbīnu sistēmu priekšrocības un trūkumi... 90
4. nodaļa. Ideālu vējdzirnavu teorija ... 93
16.§ Klasiskā ideālu vējdzirnavu teorija... 94
§ 17. Ideālu vējdzirnavu teorija prof. G. Kh. Sabiņina... 98
5. nodaļa. Īstu vējdzirnavu teorija prof. G. Kh
§ 18. Elementāru vēja riteņu lāpstiņu darbība. Pirmais savienojuma vienādojums... 111
19.§ Otrais savienojuma vienādojums... 117
20.§ Visu vējdzirnavu moments un jauda... 119
21.§ Vēja ģeneratoru zudumi... 122
22.§ Vēja rata aerodinamiskais aprēķins... 126
23.§ Vēja rata raksturlielumu aprēķins... 133
24.§ Espero profili un to konstrukcija... 139
6. nodaļa. Vēja turbīnu eksperimentālie raksturlielumi ... 143
25.§ Eksperimentālo raksturlielumu iegūšanas metode... 143
26.§ Vēja dzinēju aerodinamiskie raksturlielumi... 156
27.§ Vēja dzinēju teorijas eksperimentālā pārbaude... 163
7. nodaļa. Vēja turbīnu eksperimentālā pārbaude ... 170
28.§ Torņu iekārtas vēja turbīnu testēšanai... 170
29.§ Vēja turbīnas un tās modeļu raksturlielumu atbilstība... 175
8. nodaļa. Vēja turbīnu uzstādīšana vējā ... 181
§ 30. Uzstādīšana, izmantojot asti... 182
§ 31. Instalēta ar Windows... 195
32.§ Uzstāda, vēja ratu novietojot aiz torņa... 197
9. nodaļa. Vēja turbīnu ātruma un jaudas regulēšana ... 199
33.§ Regulēšana, noņemot vēja riteni no vēja... 201
34.§ Regulēšana, samazinot spārnu virsmu... 212
35.§ Regulēšana, griežot asmeni vai tā daļu ap šūpošanās asi... 214
36.§ Pneimatisko bremžu regulēšana... 224
10. nodaļa. Vēja turbīnu konstrukcijas ... 226
37.§ Daudzlāpstiņu vēja turbīnas... 227
38.§ Ātrgaitas (mazu lāpstiņu) vēja dzinēji... 233
39.§ Vēja ģeneratoru svari... 255
11. nodaļa. Vēja turbīnu stiprības aprēķins ... 261
40.§ Vēja slodzes uz spārniem un to stiprības aprēķini... 261
41.§ Vēja slodze uz astes un sānu regulēšanas lāpstu... 281
42.§ Vēja ģeneratora galvas aprēķins... 282
43.§ Vēja rata žiroskopiskais moments... 284
§ 44. Vēja turbīnu torņi... 288
OTRĀ DAĻA
VĒJA ENERĢIJAS IEKĀRTAS
12. nodaļa. Vējš kā enerģijas avots ... 305
45.§ Vēja izcelsmes jēdziens... 305
46.§ Vēju raksturojošie pamatlielumi no enerģijas puses... 308
§ 47. Vēja enerģija... 332
48.§ Vēja enerģijas uzkrāšana... 335
13. nodaļa. Vēja agregātu raksturojums ... 344
49.§ Vēja turbīnu un virzuļsūkņu darbības raksturlielumi... 345
50.§ Vēja turbīnu ar centrbēdzes sūkņiem darbība... 365
51.§ Vēja turbīnu ar dzirnakmeņiem un lauksaimniecības mašīnu ekspluatācija... 389
14. nodaļa. Vēja sūkņu uzstādīšana ... 408
52.§ Vēja sūkņu iekārtas ūdensapgādei... 408
53.§ Vēja sūkņu iekārtu ūdens tvertnes un ūdenstorņi... 416
54.§. Vēja sūkņu instalāciju tipiskās konstrukcijas... 423
55.§ Pieredze vēja sūkņu iekārtu ekspluatācijā ūdens apgādei lauksaimniecībā... 430
56.§ Vēja apūdeņošanas iekārtas... 437
15. nodaļa. Vējdzirnavas ... 445
57.§ Vējdzirnavu veidi... 445
58.§ Vējdzirnavu tehniskais raksturojums... 447
59.§ Veco vējdzirnavu jaudas palielināšana... 451
60.§ Jauna tipa vējdzirnavas... 456
61.§ Vējdzirnavu ekspluatācijas raksturojums... 474
16. nodaļa. Vēja elektrostacijas ... 480
62.§ Ģeneratoru veidi darbam ar vēja turbīnām un sprieguma regulatoriem... 482
63.§ Vēja uzlādes vienības... 488
64.§ Mazjaudas vēja elektrostacijas... 492
65.§ Vēja elektrostaciju paralēla darbība kopējā tīklā ar lielajām termoelektrostacijām un hidroelektrostacijām... 495
66.§ Vēja parku darbības eksperimentālā pārbaude paralēli tīklam... 499
67.§ Jaudīgas elektrostacijas paralēlai darbībai tīklā... 508
68.§ Īsa informācija par ārvalstu vēja elektrostacijām... 517
17. nodaļa. Īsa informācija par vēja turbīnu uzstādīšanu, remontu un kopšanu ... 525
69.§ Mazjaudas vēja turbīnu no 1 līdz 15 ZS uzstādīšana. s... .525
70.§ Par vēja ģeneratoru kopšanu un remontu... 532
71.§ Drošības pasākumi vēja ģeneratoru uzstādīšanas un apkopes laikā... 535
Atsauces ... 539
SATURSIevads 3
I Vējš
1 Vēja izcelsme 4
2 Vēja ātrums un kā to izmērīt 5
3 Šķēršļu ietekme uz vēja ātrumu un virzienu 9
4 Vēja frekvence 10
5 Vēja enerģija 10
II Vēja turbīnas
6 Vēja turbīnu sistēmas 13
7 Lāpstiņu vēja turbīnu darbības princips 15
8 Vēja uzstādīšana un vēja turbīnu regulēšana 20
9 Kā noteikt spārnu izmēru noteiktai jaudai 21
10 Kā izgatavot spārnus vēja turbīnai 29
III Kā pats izgatavot vēja elektrisko bloku
11 Esošo vēja enerģijas bloku projekti 34
12 Kā pats izgatavot vienkāršāko 100 W vēja elektrisko bloku bez rūpnīcas palīdzības 44
IV Vēja elektroagregātu elektroiekārtas un to kopšana
13 Elektriskās iekārtas 50
14 Īsa informācija par vēja agregātu darbību un kopšanu 54
15 Sadales iekārtu apkope 61
16 Vēja energobloku darbības rādītāji 62
Mazjaudas vēja elektrostacijas rada lielu interesi par teritorijām, kas vēl nav pietiekami elektrificētas vai attālinātas no rūpniecības centriem.
Mazjaudas vēja turbīnas līdz 100 W ir tik vienkāršas, ka tās var viegli izgatavot pašu spēkiem. Arī šādu agregātu darbība ir vienkārša un neprasa degvielas izmaksas. Vēja elektrisko agregātu izmaksas par kilovatstundu apgabalos, kur gada vidējais vēja ātrums pārsniedz 5 m/sek, ir zemākas nekā vietējo elektrostaciju tarifs.
Jāteic, ka reģiona vēja režīms ir galvenais nosacījums, kas nosaka vēja elektrostaciju darbības ekonomisko izdevīgumu. Tāpēc, pirms sākam izskatīt vēja elektrisko bloku konstrukcijas un to izgatavošanas metodi, ir jāiepazīstas ar vēja kā enerģijas avota pamatīpašībām. Turklāt, lai izprastu vēja turbīnas īpatnības, kas vēja enerģiju pārvērš mehāniskā darbā, ir arī jāiepazīst vismaz elementāri vēja turbīnas aerodinamikas pamati. Tas palīdzēs pareizi izveidot vēja rata spārnus, kas ir galvenā vēja elektriskā bloka daļa.
1. VĒJS
1. Vēja izcelsme. Vējš ir gaisa kustība ap zemeslodi. Mēs esam tik ļoti pieraduši pie šīs parādības, ka nerodas jautājums: kā un kāpēc rodas vējš? Tomēr, lai skaidrāk izprastu šo dabas spēku, ir jāzina arī iemesli, kas to izraisa.
Ja nedaudz paveram durvis siltai istabai, kas atrodas blakus aukstajai telpai, tad uzreiz mūsu kājas sajutīs aukstumu, savukārt sejas līmenī šīs sajūtas nebūs. Tas notiek tāpēc, ka siltais gaiss, būdams vieglāks par auksto gaisu, mēdz aizņemt telpas augšējo daļu, bet aukstais – apakšējo daļu. Gaiss no aukstās telpas ieplūst siltā telpā un kā smagāks gaiss izplatās zemāk, izspiežot no tās silto gaisu, kas savukārt aukstā gaisa ietekmē tiek izspiests no siltās telpas caur atveres augšējo daļu. durvis. To var viegli pārbaudīt, turot aizdegtu sveci pie nedaudz atvērtu durvju spraugas: vispirms apakšā, tad vidū un, visbeidzot, augšpusē. Apakšā sveces liesma locīsies siltajā telpā, pa vidu stāvēs vertikāli, bet augšā būs vērsta uz aukstās telpas pusi. Sveces liesmas novirze norāda gaisa kustības virzienu starp telpām ar dažādu temperatūru.
Līdzīga parādība notiek ar zemes atmosfēras gaisu. Saule ne visur vienlīdz silda zemi. Pie ekvatora saules stari krīt uz zemi vertikāli un visspēcīgāk silda tās virsmu tuvāk poliem, saules stari krīt ieslīpi un silda vājāk, un pie poliem saule zemi sasilda ļoti vāji. Attiecīgi, sasilstot zemes virsmai, sasilst arī gaiss, kas atrodas virs tās. Tādējādi gaisam uz zemes virsmas ir atšķirīga temperatūra un līdz ar to arī spiediens un svars. Atmosfēras gaiss plūst no aukstām telpām uz siltajām, tas ir, no poliem uz ekvatoru, izspiežot sakarsētu gaisu, kas tiek novirzīts uz atmosfēras augšējiem slāņiem. Vairāku kilometru augstumā sakarsušais gaiss, sadalīts divās plūsmās, tiek virzīts uz poliem. Tuvojoties, tas atdziest un nogrimst tuvāk zemes virsmai. Polios tas pilnībā atdziest un virzās atpakaļ uz ekvatoru. Šī parādība notiek pastāvīgi, radot atmosfēras cirkulāciju virs zemes virsmas.
Pastāvīgu gaisa kustību no dienvidiem un ziemeļiem uz ekvatoru sauc par pasāta vēju. Pateicoties zemes rotācijai no rietumiem uz austrumiem, pasāta vējš virzās uz ekvatoru no ziemeļiem - ziemeļaustrumu virzienā, bet no dienvidiem - dienvidaustrumu virzienā.
Zemeslodes ziemeļu un dienvidu daļā novērojami lokāli mainīga virziena vēji. Šos vējus izraisa tas, ka, attālinoties no tropiem uz poliem, gadalaiku mija - ziema, pavasaris, vasara un rudens, kā arī jūru, kalnu u.c. klātbūtne padara atmosfēras temperatūru par augstu. gaiss ir ārkārtīgi nestabils, tāpēc virziens un ātrums ir nekonsekventas gaisa plūsmas kustības.
2. Vēja ātrums un tā mērīšana. Galvenais vēja stiprumu raksturojošais lielums ir tā ātrums. Vēja ātruma lielumu nosaka attālums metros, ko tas nobrauc 1 sekundē. Piemēram, ja 20 sekundēs.
vējš virzīja 160 m attālumu, tad tā ātrums v noteiktā laika periodā bija vienāds ar:
Vēja ātrums ir ļoti mainīgs: tas mainās ne tikai ilgā laika periodā, bet arī īsos laika periodos (stundas, minūtes un pat sekundes laikā) lielā mērā. attēlā. 1. attēlā parādīta līkne, kas parāda vēja ātruma izmaiņas 6 minūšu laikā. No šīs līknes varam secināt, ka vējš pārvietojas pulsējošā ātrumā.
Vēja ātrumu, kas novērots īsā laika periodā – no dažām sekundēm līdz 5 minūtēm – sauc par momentāno.
att. 3. Anemometrs no Metrpribor rūpnīcas.
derīgs vai derīgs. Vēja ātrumus, kas iegūti kā vidējos aritmētiskos no momentānajiem ātrumiem, sauc par vidējiem vēja ātrumiem. Ja saskaita dienas laikā izmērītos vēja ātrumus un dala ar mērījumu skaitu, iegūst vidējo diennakts vēja ātrumu.
Ja saskaita vidējos diennakts vēja ātrumus visam mēnesim un šo summu dala ar mēneša dienu skaitu, iegūstam mēneša vidējo vēja ātrumu. Saskaitot vidējos mēneša ātrumus un izdalot to ar divpadsmit mēnešiem, iegūstam vidējo gada vēja ātrumu.
Vēja ātrumu mēra, izmantojot instrumentus, ko sauc par anemometriem.
Vienkāršākais anemometrs, kas ļauj noteikt zetras momentānos ātrumus un tiek saukts par vienkāršāko vējrādītāju anemometru, ir parādīts attēlā. 2. Tas sastāv no metāla dēļa, kas šūpojas ap horizontālo asi a un ir uzstādīts uz vertikāla statīva b. Dēļa malā uz tās pašas ass a ir fiksēts sektors b ar astoņām tapām. Statīva b zem sektora ir piestiprināts vējrādītājs d, kas vienmēr novieto dēli tā, lai tā plakne būtu vērsta pret vēju. Kad pēdējais darbojas, dēlis novirzās un iet garām tapām, no kurām katra norāda noteiktu vēja ātrumu. Stats b ar vējrādītāju d griežas ap buksi d, kurā horizontālā plaknē ir fiksēti 4 gari stieņi, norādot galvenos kardinālos punktus: ziemeļi, dienvidi, austrumi un rietumi, un starp tiem 4 īsi, kas norāda uz ziemeļaustrumi, ziemeļrietumi, dienvidaustrumi un dienvidrietumi. Tādējādi, izmantojot vējrādītāju anemometru, jūs varat vienlaikus noteikt gan vēja ātrumu, gan virzienu.
Vēja ātruma vērtības, kas atbilst katrai sektora b tapai, ir norādītas tabulā. 1.
3. Šķēršļu ietekme uz vēja ātrumu un virzienu.
Vējš, steidzoties garām mājām, kokiem, pakalniem un citiem šķēršļiem, no taisnas kustības mainās uz neregulāru. Gaisa strūklas, kas tieši plūst ap šķēršļu malām, tiek savītas virpuļgredzenos un tiek aiznestas gaisa plūsmas virzienā. Aiznesto vietā parādās jauni virpuļgredzeni, kurus atkal aiznes utt.. Skaidrs, ka tur, kur veidojas virpuļi, vējš zaudē ātrumu un virzienu.
Vēja virpuļkustība, kas parādās uz šķēršļa malām, pakāpeniski izzūd tālu aiz tā un pilnībā apstājas attālumā, kas aptuveni piecpadsmit reizes pārsniedz šķēršļa augstumu. Kopumā virpuļi veidojas kustīgā gaisa berzes dēļ pret zemes virsmu, ēkām, kokiem utt.
Tāpēc virsmas tuvumā vēja ātrums ir mazāks nekā augstumā.
Tas ir jāatceras, izvēloties vietu elektromotora uzstādīšanai. Dzinēja vēja ritenis jānovieto virs šķēršļiem, kur vēja plūsmu nekas netraucē. Kopumā vēja rats jānovieto pēc iespējas augstāk, jo, palielinoties augstumam, palielinās vēja ātrums, un tajā pašā laikā palielinās vēja dzinēja jauda, piemēram, ja vēja rata augstums tiek dubultots, tā jauda palielināsies apmēram pusotru reizi. Tomēr, izvēloties augstumu, ir jāņem vērā vēja turbīnas apkopes vieglums ekspluatācijas laikā. Torņa minimālais augstums vēja turbīnai ir jāizvēlas tā, lai vējrata spārna apakšējais gals būtu 1,5 - 2 m augstāks par tuvāko šķērsli, kā parādīts attēlā. 4.
4. Vēja atkārtojamība. Novērojumi liecina, ka vēja ātrums mainās visu laiku, un ir grūti uzminēt, cik stundas dienas vai mēneša laikā vējš pūš ar noteiktu ātrumu. Mums taču ir jāzina vēja biežums, t.i., cik stundas noteiktā laika periodā bija vējš ar ātrumu 3, 4, 5 m/s, utt. Tas ļaus noteikt, ar kādu jaudu vēja turbīna var darboties un cik zirgspēku stundu tā ražos mēneša vai gada laikā. Tālajā 1895. gadā M. M. Pomorcevs izveidoja atkārtošanās modeli atkarībā no gada vidējā vēja ātruma. Pamatojoties uz šo modeli, ir sastādīta tabula. 3 atkārtojumi dažādi ātrumi vējš atkarībā no gada vidējā ātruma. Piemēram, apgabalos ar gada vidējo vēja ātrumu 4 m/s, vējš bija vienāds ar O (mierīgas) 307 stundas Šis skaitlis ir īslaicīga miera un klusuma stundu summa, kas parasti novērota dažādos laika periodos. gads; 1445 stundas pūta vājš vējš ar ātrumu 3 m/sek; vējš pūta ar ātrumu 8 m/sek 315 stundas. utt.
PARAGMEHTA GRĀMATU BEIGAS
Šajā mūsu bibliotēkas sadaļā ir apkopotas grāmatas un raksti, kas veltīti vēja enerģijai. Ja jums ir materiāli, kas šeit nav prezentēti, lūdzu, nosūtiet tos publicēšanai mūsu bibliotēkā.
“Neizsmeļama enerģija. 1. grāmata. Vēja ģeneratori"
Ed. Nacionālā Aviācijas universitāte, Harkova, 2003, formāts - .djvu.
V.S.Krivcovs, A.M.Oļeiņikovs, A.I.Jakovļevs. “Neizsmeļama enerģija. 2. grāmata. Vēja enerģija"
Ed. Nacionālā Aviācijas universitāte, Harkova, 2004, formāts - .pdf.
Apsvērts fizikālie procesi enerģijas pārveide vēja turbīnās un elektriskajos ģeneratoros. Doti aerodinamisko, stiprības un elektromagnētisko aprēķinu piemēri un rezultāti, kas salīdzināti ar eksperimentālajiem datiem. Aprakstītas vēja elektrostaciju un ģeneratoru konstrukcijas, to ekspluatācijas raksturlielumi un vadības sistēmas.
Ja.I. Šefters, I.V. Roždestvenskis. “Izgudrotājam par vēja dzinējiem un vēja turbīnām”
Ed. PSRS Lauksaimniecības ministrija, Maskava, 1967, formāts - .djvu.
Grāmatas autori ir veltījuši vairākus gadus, analizējot priekšlikumus un risinājumus vēja elektrostaciju izveidei. Grāmatā ir sniegta īsa informācija par vēja enerģiju un galveno vēja turbīnu sistēmu darbības principiem kodolīgā un pieejamā veidā, sistematizēti galvenie izgudrotāju priekšlikumi un aprakstītas Padomju Savienībā ražoto vēja turbīnu konstrukcijas.
V.P. Haritonovs. "Autonomās vēja elektrostacijas"
Ed. Lauksaimniecības zinātņu akadēmija, Maskava, 2006, formāts - .djvu.
Sniegts ūdens pacelšanai un atsāļošanai, elektroapgādei, siltuma ražošanai un citiem mērķiem paredzēto autonomo vēja elektrostaciju (VES) apraksts un raksturojums. Tiek prezentēti lāpstiņu vēja turbīnu teorētisko pētījumu rezultāti mainīgā gaisa plūsmā un ieteikumi to agregācijas optimizēšanai ar slodzēm. dažādi veidi. Tiek atspoguļota pieredze, izstrādājot ģeneratoru sēriju vēja turbīnām un to ierosmes sistēmas. Tika veikta vēja apstākļu analīze ar ieteikumiem vēja turbīnu atrašanās vietu izvēlei. Analizēts ekonomiskie rādītāji Dažādu izmēru vēja turbīnas.
B.B.Kažinskis. “Vienkāršākā vēja elektrostacija KD-2”
Ed. DOSARM, Maskava, 1949, formāts - .djvu.
Šajā brošūrā ir aprakstīta vienkāršākā vēja turbīna, ko var izgatavot mājās.
Kargijevs V.M., Martirosovs S.N., Murugovs V.P., Pinovs A.B., Sokoļskis A.K., Haritonovs V.P. "VĒJA ENERĢIJA. Mazo un vidējo vēja turbīnu lietošanas vadlīnijas”.
Izdevniecība "Intersolarcenter", Maskava, 2001.
Šo rokasgrāmatu sagatavoja Krievijas centrs saules enerģija"Intersolarcenter" kā daļa no darba pie ORET (Organization for Promotion of Energy Technologies) projekta, kura pamatā ir ETSU pētniecības aģentūras (Lielbritānija) piedāvātie materiāli - Intersolarcenter partneris ORET.
“Vēja turbīnu veidi. Jauni dizaini un tehniskie risinājumi"
Esošie vēja ģeneratoru projektētāji, kā arī piedāvātie projekti izvirza vēja enerģiju ārpus konkurences tehnisko risinājumu oriģinalitātes ziņā, salīdzinot ar visiem citiem mini enerģijas kompleksiem, kas darbojas, izmantojot atjaunojamos enerģijas avotus.
E.M. Fatejevs. "Vēja dzinēji un vēja turbīnas"
Ed. OGIZ-SELKHOZGIZ, Maskava, 1948. gads
Grāmatā ir daudz teorētiska materiāla par vēju, tā īpašībām, vēja turbīnu veidiem un to jaudas aprēķināšanas metodēm.
Birladyan A.S. "Vēja dzinēji vēja turbīnām"
Formāts.pdf.
Rakstā apskatīta vēja turbīnas izvēles problēma vēja elektriskajām iekārtām. Autors
vēja turbīnu rādītāju un raksturlielumu salīdzinājums liecina, ka esošajiem režīmiem un vēja ātrumiem Moldovas Republikas teritorijā ir nepieciešams izmantot spārnu klases zema ātruma (vairāku lāpstiņu) vēja turbīnas.
Strickland, M.D., E.B. Ārnets, W.P. Ēriksons, D.H. Džonsons, G.D. Džonsons, M.L., Morisons, Dž. Šefers, V. Vorens-Hikss. "VISPĒRŠS CEĻVEDIS VĒJA ENERĢIJAS/Savvaļas dzīvnieku mijiedarbības pētīšanai".
Valsts vēja koordinācijas sadarbība, 2011, gada angļu valoda, formāts - .pdf.
Šis dokuments ir paredzēts, lai sniegtu norādījumus cilvēkiem, kuri ir iesaistīti vēja turbīnu projektēšanā un būvniecībā vai šādu iekārtu mijiedarbības ar vidi izpētē.
"Vēja enerģija. Rokasgrāmata maziem un vidējiem uzņēmumiem”.
Ed. Eiropas Komisija, 2001, angļu valodā. valoda, formāts - .pdf.
Šīs publikācijas mērķis ir palīdzēt izprast faktorus, kas ietekmē lēmumu par vēja enerģijas izmantošanu, un veicināt mazo un vidējo vēja turbīnu iekārtu attīstību. privātpersonām un mazajiem un vidējiem uzņēmumiem.
Dzirnavas ar statīvu
“Dzirnas uz estakādes, tā sauktās vācu dzirnavas, parādījās līdz 16. gadsimta vidum. vienīgie zināmie. Spēcīgas vētras varētu apgāzt šādas dzirnavas kopā ar tās karkasu. 16. gadsimta vidū kāds flāms atrada veidu, kā padarīt šo dzirnavu apgāšanos neiespējamu. Dzirnavās viņš padarīja kustamu tikai jumtu, un, lai vējā grieztu spārnus, vajadzēja griezt tikai jumtu, savukārt pati dzirnavu ēka bija stingri nostiprināta zemē.(K. Markss. “Mašīnas: dabas spēku pielietojums un zinātne”).
Portāla dzirnavu svars bija ierobežots, jo tās bija jāvirpo ar roku. Tāpēc tā produktivitāte bija ierobežota. Uzlabotās dzirnavas tika nosauktas telts.
Mūsdienu metodes elektroenerģijas ražošanai no vēja enerģijas
Mūsdienu vēja ģeneratori darbojas ar vēja ātrumu no 3-4 m/s līdz 25 m/s.
Pasaulē visplašāk izmantotais dizains ir vēja ģeneratora dizains ar trim lāpstiņām un horizontālu griešanās asi, lai gan dažviet sastopami arī divu lāpstiņu. Ir bijuši mēģinājumi izveidot tā sauktās ortogonālās konstrukcijas vēja ģeneratorus, tas ir, ar vertikālu rotācijas asi. Tiek uzskatīts, ka to priekšrocība ir ļoti mazs vēja ātrums, kas nepieciešams vēja ģeneratora iedarbināšanai. Galvenā šādu ģeneratoru problēma ir bremzēšanas mehānisms. Sakarā ar šo un dažiem citiem tehniskas problēmas ortogonālās vēja turbīnas nav saņēmušas praktisku izplatību vēja enerģijas nozarē.
Piekrastes zonas tiek uzskatītas par daudzsološākajām vietām enerģijas ražošanai no vēja. Jūrā 10-12 km attālumā no krasta (un dažreiz arī tālāk) tiek būvēti jūras vēja parki. Vēja turbīnu torņi tiek uzstādīti uz pamatiem, kas veidoti no pāļiem, kas iedzīti līdz 30 metru dziļumā.
Var izmantot cita veida zemūdens pamatus, kā arī peldošos pamatus. Pirmo peldošās vēja turbīnas prototipu H Technologies BV uzbūvēja 2007. gada decembrī. 80 kW vēja ģenerators uzstādīts uz peldošas platformas 10,6 jūras jūdzes no Dienviditālijas krastiem 108 metrus dziļā jūras zonā.
Vēja enerģijas izmantošana
2007. gadā 61% uzstādīto vēja elektrostaciju bija koncentrētas Eiropā, in Ziemeļamerika 20%, Āzija 17%.
| Valsts | 2005, MW | 2006, MW | 2007, MW | 2008 MW. |
|---|---|---|---|---|
| ASV | 9149 | 11603 | 16818 | 25170 |
| Vācija | 18428 | 20622 | 22247 | 23903 |
| Spānija | 10028 | 11615 | 15145 | 16754 |
| Ķīna | 1260 | 2405 | 6050 | 12210 |
| Indija | 4430 | 6270 | 7580 | 9645 |
| Itālija | 1718 | 2123 | 2726 | 3736 |
| Apvienotā Karaliste | 1353 | 1962 | 2389 | 3241 |
| Francija | 757 | 1567 | 2454 | 3404 |
| Dānija | 3122 | 3136 | 3125 | 3180 |
| Portugāle | 1022 | 1716 | 2150 | 2862 |
| Kanāda | 683 | 1451 | 1846 | 2369 |
| Nīderlande | 1224 | 1558 | 1746 | 2225 |
| Japāna | 1040 | 1394 | 1538 | 1880 |
| Austrālija | 579 | 817 | 817,3 | 1306 |
| Zviedrija | 510 | 571 | 788 | 1021 |
| Īrija | 496 | 746 | 805 | 1002 |
| Austrija | 819 | 965 | 982 | 995 |
| Grieķija | 573 | 746 | 871 | 985 |
| Norvēģija | 270 | 325 | 333 | 428 |
| Brazīlija | 29 | 237 | 247,1 | 341 |
| Beļģija | 167,4 | 194 | 287 | - |
| Polija | 73 | 153 | 276 | 472 |
| Turkiye | 20,1 | 50 | 146 | 433 |
| Ēģipte | 145 | 230 | 310 | 365 |
| Čehijas Republika | 29,5 | 54 | 116 | - |
| Somija | 82 | 86 | 110 | - |
| Ukraina | 77,3 | 86 | 89 | - |
| Bulgārija | 14 | 36 | 70 | - |
| Ungārija | 17,5 | 61 | 65 | - |
| Irāna | 23 | 48 | 66 | 85 |
| Igaunija | 33 | 32 | 58 | - |
| Lietuva | 7 | 48 | 50 | - |
| Luksemburga | 35,3 | 35 | 35 | - |
| Argentīna | 26,8 | 27,8 | 29 | 29 |
| Latvija | 27 | 27 | 27 | - |
| Krievija | 14 | 15,5 | 16,5 | - |
Tabula: Kopējās uzstādītās jaudas, MW, pa valstīm, 2005-2007 Dati no Eiropas vēja enerģijas asociācijas un GWEC.
| 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009. gada prognoze | 2010. gada prognoze |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7475 | 9663 | 13696 | 18039 | 24320 | 31164 | 39290 | 47686 | 59004 | 73904 | 93849 | 120791 | 140000 | 170000 |
Tabula: Kopējā uzstādītā jauda, MW un WWEA prognoze līdz 2010. gadam.
2007. gadā vairāk nekā 20% no Dānijas elektroenerģijas ieguva vēja enerģija.
Vēja enerģija Krievijā
Krievijas vēja enerģijas tehniskais potenciāls tiek lēsts vairāk nekā 50 000 miljardu kWh/gadā. Ekonomiskais potenciāls ir aptuveni 260 miljardi kWh/gadā, tas ir, aptuveni 30 procenti no elektroenerģijas, kas saražota visās Krievijas elektrostacijās.
Vēja elektrostaciju uzstādītā jauda valstī uz 2006.gadu ir aptuveni 15 MW.
Viena no lielākajām vēja elektrostacijām Krievijā (5,1 MW) atrodas netālu no Kaļiņingradas apgabala Zeļenogradas rajona Kuļikovas ciema. Tās vidējā gada izlaide ir aptuveni 6 miljoni kWh.
Veiksmīgs piemērs vēja turbīnu iespēju realizācijai kompleksā klimatiskie apstākļi ir vēja dīzeļdegvielas spēkstacija Cape Set-Navolok.
Kaļiņingradas apgabalā ir uzsākta Jūras vēja parka būvniecība ar jaudu 50 MW. 2007. gadā šis projekts tika iesaldēts.
Kā piemēru Azovas jūras teritoriju potenciāla realizēšanai var izcelt Taganrogas līča Ukrainas piekrastē uzstādīto Novoazovas vēja parku, kas darbojās 2007. gadā ar jaudu 20,4 MW.
Tiek īstenota “Krievijas RAO UES vēja enerģijas attīstības programma”. Pirmajā posmā (-) tika uzsākts darbs pie daudzfunkcionālu enerģijas kompleksu (MEC) izveides uz vēja ģeneratoru un iekšdedzes dzinēju bāzes. Otrajā kārtā Tikšu ciemā tiks izveidots MET prototips - vēja ģeneratori ar jaudu 3 MW un iekšdedzes dzinēji. Saistībā ar Krievijas RAO UES likvidāciju visi ar vēja enerģiju saistītie projekti tika nodoti uzņēmumam RusHydro. 2008. gada beigās RusHydro sāka meklēt perspektīvas vietas vēja elektrostaciju celtniecībai.
Izredzes
Vēja enerģijas rezerves ir vairāk nekā simts reizes lielākas nekā visu planētas upju hidroelektroenerģijas rezerves.
Eiropas Savienība ir izvirzījusi mērķi: līdz 2010. gadam uzstādīt 40 tūkstošus MW vēja ģeneratoru, bet līdz 2020. gadam - 180 tūkstošus MW.
Starptautiskā Enerģētikas aģentūra (IEA) prognozē, ka līdz 2030. gadam pieprasījums pēc vēja enerģijas būs 4800 gigavati.
Vēja enerģijas ekonomika
Vēja turbīnu lāpstiņas būvlaukumā.
Degvielas ekonomija
Vēja ģeneratori praktiski nepatērē fosilo kurināmo. 1 MW vēja ģeneratora darbība 20 gadu darbības laikā ļauj ietaupīt aptuveni 29 tūkstošus tonnu ogļu jeb 92 tūkstošus barelu naftas.
Elektrības izmaksas
Vēja ģeneratoru saražotās elektroenerģijas izmaksas ir atkarīgas no vēja ātruma.
Salīdzinājumam: ASV ogļu spēkstacijās saražotās elektroenerģijas izmaksas ir 4,5-6 centi/kWh. Vidējās elektroenerģijas izmaksas Ķīnā ir 4 centi/kWh.
Divkāršojoties uzstādītajai vēja ražošanas jaudai, saražotās elektroenerģijas izmaksas samazinās par 15%. Paredzams, ka līdz gada beigām izmaksas vēl samazināsies par 35-40%. 80. gadu sākumā ASV vēja elektroenerģijas izmaksas bija 0,38 USD.
Saskaņā ar Pasaules vēja enerģijas padomes aplēsēm līdz 2050. gadam globālā vēja enerģija samazinās CO 2 emisijas gadā par 1,5 miljardiem tonnu.
Troksnis
Vēja elektrostacijas rada divu veidu troksni:
- mehāniskais troksnis (troksnis no mehāniskiem un elektriskiem komponentiem)
- aerodinamiskais troksnis (troksnis no vēja plūsmas mijiedarbības ar iekārtas lāpstiņām)
| Trokšņa avots | Trokšņa līmenis, dB |
|---|---|
| Cilvēka dzirdes sāpju slieksnis | 120 |
| Reaktīvo dzinēju turbīnu troksnis 250 m attālumā | 105 |
| Troksnis no domkrata 7 m attālumā | 95 |
| Troksnis no kravas automašīnas ar ātrumu 48 km/h 100 m attālumā | 65 |
| Fona troksnis birojā | 60 |
| Troksnis no vieglās automašīnas ar ātrumu 64 km/h | 55 |
| Troksnis no vēja turbīnas 350 m attālumā | 35-45 |
| Fona troksnis naktī ciematā | 20-40 |
Vēja ģeneratora tiešā tuvumā pie vēja rata ass pietiekami lielas vēja turbīnas trokšņu līmenis var pārsniegt 100 dB.
Šādu nepareizu konstrukcijas aprēķinu piemērs ir Grovian vēja ģenerators. Augstā trokšņa līmeņa dēļ iekārta strādāja aptuveni 100 stundas un tika demontēta.
Apvienotajā Karalistē, Vācijā, Nīderlandē un Dānijā pieņemtie likumi ierobežo trokšņa līmeni no strādājošas vēja elektrostacijas līdz 45 dB dienā un 35 dB naktī. Minimālais attālums no instalācijas līdz dzīvojamām ēkām ir 300 m.
Vizuālā ietekme
Vēja turbīnu vizuālā ietekme ir subjektīvs faktors. Lai uzlabotu vēja turbīnu estētisko izskatu, daudzos lielos uzņēmumos strādā profesionāli dizaineri. Jauno projektu vizuālajā pamatošanā iesaistīti ainavu arhitekti.
Dānijas uzņēmuma AKF pārskatā tika lēsts, ka vēja turbīnu radītā trokšņa un vizuālās ietekmes izmaksas ir mazākas par 0,0012 eiro par kWh. Pārskata pamatā bija intervijas ar 342 cilvēkiem, kas dzīvo vēja parku tuvumā. Iedzīvotājiem tika jautāts, cik viņi maksās, lai atbrīvotos no vēja turbīnām.
Zemes izmantošana
Turbīnas aizņem tikai 1% no visas vēja parka platības. 99% no saimniecības platības var apstrādāt lauksaimniecība vai citas aktivitātes
