IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2010 года в мире общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 196,6 гигаватт. В том же году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 430 тераватт-часов (2,5 % всей произведённой человечеством электрической энергии).

Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2011 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 28 % всего электричества, в Португалии — 19 %, в Ирландии — 14 %, в Испании — 16 % и в Германии — 8 %.В 2009 году 80 стран мира использовали ветроэнергетику на коммерческой основе.

Например, Германия планирует к 2020 году производить 19,6 % электроэнергии из возобновляемых источников энергии, в основном из ветра. Дания планирует к 2020 г. 50 % потребности страны в электроэнергии обеспечивать за счет ветроэнергетики.

Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.

При этом, мощность высотных потоков ветра (на высотах 7-14 км) примерно в 10-15 раз выше, чем приземных. Эти потоки обладают постоянством, почти не меняясь в течение года. Возможно использование потоков, расположенных даже над густонаселёнными территориями (например — городами), без ущерба для хозяйственной деятельности.

Ветрогенератор мощностью 1 МВт сокращает ежегодные выбросы в атмосферу 1800 тонн СО₂, 9 тонн SO₂, 4 тонн оксидов азота. По оценкам Global Wind Energy Council к 2050 году мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО₂ на 1,5 миллиарда тонн.

Наиболее эффективным для замещения потребляемой энергии, получаемой традиционным способом в условиях города Канибадам, Республике Таджикистан являются возобновляемых источников энергии (солнце, ветер, энергия малых рек и биомасса) для нужд дома и быта.

Существуют классификации ветрогенераторов по количеству лопастей, по материалам, из которых они выполнены, по оси вращения и по шагу винта.

Существуют два основных типа ветротурбин:

• с вертикальной осью вращения («карусельные» — роторные (в том числе «ротор Савониуса»), «лопастные» ортогональные — ротор Дарье);

• с горизонтальной осью круглого вращения (крыльчатые).

Рис.1. Принцип работы ветрогенератора для нужд дома и быта

Для Республике Таджикистана использование энергии ветра для нужд дома и быта является актуальным, с учетом географического расположения трудно доступных горных кишлаков, где практически отсутствует централизованное электроснабжение, выберем ветрогенератора типа 3 KW, Техническая характеристика, которой приведена в таблице. Таблица. - технические характеристики ветрогенератора 3 KW-48V STORM USE с лопастями с автоматически изменяемым углом атаки.

Наименование параметра	Характеристики
Диаметр ветроколеса:	4 м
Регулировка угла лопастей:	Автоматическая
Номинальная скорость ветра:	9 м/сек
Номинальное напряжение:	48 В
Номинальная/максимальная мощность:	3000/4000 Вт
Генератор:	трехфазный
магниты	постоянные
Номинальная скорость вращения:	300 об/мин
Стартовая скорость ветра:	3 м/сек
Рекомендуемая высота мачты:	от 9.0 м
Передача:	прямая
Рекомендуемые аккумуляторы	12В 200Ач
Количество аккумуляторов	4 шт или 8
Срок эксплуатации	15 лет
Масса	140 кг

Такой ветрогенератор также может быть использован для энергообеспечение летных стойбищ, пасек и стригательных пунктов овец.

На рис. 2 приведена зависимость мощности ветрогенератора от скорости ветра.

Рис. 2. Зависимость мощности ветрогенератора 3 кВт с изменяемым углом атаки лопастей от скорости ветра

Средняя скорость ветра в г. Канибадам в весенне-осенний период составляет 5…9 м/сек.

При этом, из рис.2 видно, что мощность ветрогенератора составляет 1200…3000 ВТ.

При отсутствии ветра запасенная энергия, аккумулированная в аккумуляторах достаточна для обеспечения сельского дома необходимым количеством энергии.

Литература

1. Карпов В.Н. Энергосбережение. Метод конечных отношений: монография / В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев. -СПб.: СПбГАУ, 2010. -147 с. ISBN 978-5-85983-032-9.

2. Карпов В.Н. Энергосбережение в потребительских энергетических системах АПК: монография / В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев, П.С. Панкратов. -СПб.: СПбГАУ, 2012. -125 с. ISBN 978-5-85983-128-9.

3. Карпов В.Н. Показатели энергетической эффективности действующих агроинженерных (технических) систем: монография / В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев. -СПб.: СПбГАУ, 2014. -160 с. ISBN 978-5-85983-168-5.

4. http://gigabaza.ru/doc/71215.html (Дата обращения 10.03.2017).

Код для цитирования: Скопировать