Реферат: Состояние и перспективы использования ветроэнергетики
17-21
Очень крепкий
Ломаются ветки деревьев, трудно идти против ветра, с волн срываются клочья пены
Ряд ветроустановок начинает отключаться
Недопустимые
9
21-25
Шторм
Небольшие разрушения, срываются дымовые трубы
Все установки отключаются
10
25-29
Сильный шторм
Значительные разрушения, деревья вырываются с корнем
Предельные нагрузки
11
29-34
Жестокий шторм
Широко масштабные разрушения
Повреждение некоторых установок
12
Более 34
Ураган
Опустошительные разрушения
Серьезные повреждения, до разрушения установок
По данным американских фирм, разрабатывающих ветровые установки, расчетная стоимость 1 кВт мощности составляет 935 долларов для станции мощностью 500 кВт и 430 долларов для станции мощностью 1500 кВт, т. е. вполне приемлемые значения. Однако следует учесть соображения о необходимости учета стоимости земельных и экологических факторов, что может существенно изменить указанные величины. Экономически приемлемой считается работа ветровой установки в течение примерно 2500 ч/год. Считается, что сооружение ветровой установки мощностью до 5-6 кВт экономически оправдано при скорости ветра 3,5 – 4,0 м/с. Для больших установок требуется скорость ветра, равная 5,5 – 6,0 м/c. Сразу же возникает вопрос, – что делать потребителю в то время, когда нет ветра или его скорость недостаточна для обеспечения работы установки? В этом случае имеется несколько возможностей. Одна из них – использование резервного источника энергии, в частности подключение другой энергосистемы. Другой вариант предусматривает работу ветровой установки с аккумулятором энергии.
Ветроустановки классифицируются по следующим признакам:
- положению ветроколеса относительно направления ветра;
- геометрии ветроколеса;
- по мощности ветроустановки.
В настоящее время технические средства включают два основных типа промышленных ветроустановок: горизонтальные – с горизонтально осевой турбиной (ветроколесом), когда ось вращения ветроколеса параллельна воздушному потоку; вертикальные – с вертикально осевой турбиной (ротором), когда ось вращения перпендикулярна воздушному потоку.
Ветроколеса с горизонтальной осью делятся на однолопастные, двухлопастные, трехлопастные, многолопастные; с вертикальной осью различают следующие конструкции роторов: чашечный анемометр, ротор Савониуса, ротор Дарье, также имеются конструкции с концентратами (усилителями) ветрового потока, такие, как ротор Масгрува, ротор Эванса, усилители потока специальной конструкции.
Следует отметить, что ветроколеса с вертикальной осью вращения, в отличие от таковых с горизонтальной, находятся в рабочем положении при любом направлении ветра, однако их принципиальными недостатками являются большая подверженность усталостным разрушениям из-за возникающих в них автоколебательных процессов и пульсация крутящего момента, приводящая к нежелательным пульсациям выходных параметров генератора. Из-за этого подавляющее большинство ветроагрегатов выполнено по горизонтально-осевой схеме, хотя продолжаются всесторонние проработки различных типов вертикально-осевых установок.