IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Как использовать энергию ветра для нужд человека с давних пор волновала умы людей. «Зелёная энергетика – это энергетика будущего. Именно она современна и актуальна на фоне всеобщего роста потребления энергоресурсов человечеством на нашей планете.

Мурманск- крупнейший в мире город, расположенный за Северным полярным кругом. Самая высокая точка Мурманска - безымянная сопка на восточной границе города высотой 305 метров над уровнем моря. Средняя географическая высота г. Мурманска над уровнем моря 50 м.

Ветер в Мурманске имеет муссонный характер. Смена ветров происходит примерно в июне и сентябре. Город расположен на восточном берегу Кольского залива, на 4 террасах. Очень сильны перепады высот. Самая высокая точка города - безымянная сопка на окраине высотой 305,9 метров над уровнем моря. Самая низкая точка в городе - берег Кольского залива, совпадающая с уровнем моря. Общая характеристика города располагает к максимальному использованию энергии ветра. Мурманск находится в максимальной зоне движения воздуха более 5 км/ч. Вертикальному генератору достаточно скорости ветра 1 м/с чтобы начать вырабатывать электричество.

Карта ветра г. Мурманска и населённых пунктов Кольского полуострова

Исторические факты. Ещё на заре человечества энергию ветра старались использовать. Ветряные мельницы использовались для размола зерна в Персии уже в 200-м году до н. э. Мельницы такого типа были распространены в исламском мире и в XIII веке принесены в Европу крестоносцами.Первой лопастной машиной, преобразующей энергию ветра в движение, был парус. Ему уже почти 6000 лет. Первая ветровая турбина для производства электроэнергии была построена в Америке в 1888г Чарльзом Брашем.

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — это устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием в электрическую энергию. Ветрогенераторы бывают двух видов по типу вращения: горизонтальная ось вращения вертикальная ось вращения. Принцип действия основывается на законе Бернулли о подъёмной силе крыла.

Устройство ветроэнергетической установки

1 – ветродвигатель; 2 – рабочая машина; 3 – аккумулирующее или резервирующее устройство; 4 – дублирующий двигатель; 5 – системы автоматического управления и регулирования режимов работы

Целью исследования стало изготовление модели крыльчатого ветрогенератора с горизонтальной осью вращения и установление влияния различных факторов на ЭДС. Гипотеза базируется на законе электромагнитной индукции. На ЭДС влияет: давление воздушного потока, количество лопастей ветроколеса, диаметр ветроколеса. Получили графические зависимости: 1).ЭДС обратно зависит от диаметра ротора. 2).ЭДС - зависит от количества лопастей, ЭДС пропорционально зависит от давления воздушного потока: чем больше давление, тем выше значение Э.Д.С. 3).ЭДС пропорционально диаметру ветроколеса.

ВЫВОДЫ

Достоинства

• Доступность, повсеместность

• Постоянное поступление механической энергии

• Не требует транспортировки

• Отсутствие потребления кислорода

• Отсутствие выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания

• Отсутствие влияния на тепловой баланс

• Автономный источник энергии. При чрезвычайных ситуациях, может использоваться как носитель энергии. В городе ветрогенераторами должны быть оснащены больницы, детские учреждения, здания городской администрации и т.д.

• В настоящие время зелёную энергию предполагают максимально использовать на территории Крыма.

Недостатки

• Низкая плотность энергии приходящаяся на единицу площади лопасти

• Непредсказуемые изменения скорости ветра в течении суток

• Необходимость аккумулирования произведённой энергии

• Отрицательное влияние на телевизионную связь

• Испускание инфразвука, вызывающие низкочастотные колебания тел.

• Отрицательное влияние на среду обитания животных

В перспективе у п. Териберка построят крупнейший ветропарк в России, будет установлено 80 турбин по 2,5 МВт каждая. По последним данным Всемирного совета по энергии ветра (GWEC), уже к 2020 году 12 процентов всего электричества на планете может производиться с помощью энергии ветра.

Литературы

1. http://ru.wikipedia.org

2. http://e-veterok.ru

3. http://parus.z42.ru/

4. http://vetronet.com

5. http://zeleneet.com

6. http://alternativenergy.ru

Код для цитирования: Скопировать