• Ինտերիեր
• Այգի
• Կահույք
• Շինանյութեր
• Տանիք

Հողմատուրբին` սարքեր, տեսակներ. Քամու գեներատորը և դրա ուղղահայաց և հորիզոնական կառուցվածքները, դրանց բնութագրերը և հիմնական տեսակները քամու էներգիայի փոխակերպման համար Տուրբինային տիպի քամու գեներատոր - ինչ է դա

Անհավանական! Բայց շուտով դա տեղի կունենա։ Երրորդ սերնդի էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրները գլխիվայր շուռ կտան ամբողջ աշխարհը։ Մեկնարկն արդեն արված է։ Հողմատուրբինները մարդկության էլեկտրաէներգիայի ապագան են:

Ներածություն

Չնայած այն հանգամանքին, որ էներգիայի այլընտրանքային ձևերը, ինչպիսիք են հողմային տուրբինները, օրինակ, դեռևս անարժանաբար քիչ ուշադրության են արժանանում, դրանք շարունակում են ինտենսիվ զարգանալ: Թերևս շուտով ուժերը կհասկանան, որ խելագար հանքարդյունաբերությունը ավելի շատ վնաս է պատճառում, քան օգուտ, և բնական էներգիայի տեսակները հաստատապես կմտնեն մեր առօրյա կյանք: Այս հույսը սերտորեն կապված է այն փաստի հետ, որ որոշ ժամանակ առաջ հայտարարվեց երրորդ սերնդի հողմատուրբինի մասին։

Ինչ է երրորդ սերնդի քամու գեներատորը

Ավանդաբար ընդունված է, որ առաջին սերնդի սարքերը, որոնք փոխակերպում էին քամու էներգիան, սովորական նավի առագաստներն ու ջրաղացի թեւերն էին: Մեկ դարից մի փոքր առաջ, ավիացիայի զարգացման հետ մեկտեղ, հայտնվեց երկրորդ սերնդի քամու գեներատորը `մեխանիզմ, որը հիմնված է թևերի աերոդինամիկայի սկզբունքների վրա:

Դա այն ժամանակվա բեկում էր։ Չնայած, եթե ընդհանուր առմամբ ընդունենք, ապա երկրորդ սերնդի հողմաղացները ցածր էներգիայի են, քանի որ դիզայնի առանձնահատկությունների պատճառով նրանք չեն կարող աշխատել ուժեղ քամիների դեպքում։ Հետևաբար, ավելի շատ էլեկտրաէներգիա ստանալու համար անհրաժեշտ էր մեծացնել չափերը, ինչը ենթադրում էր լրացուցիչ ֆինանսական ծախսեր զարգացման, արտադրության, տեղադրման և շահագործման համար։ Բնականաբար, այդպես երկար մնալ չէր կարող։

2000-ականների սկզբին պատրաստի մշակողները հայտարարեցին երրորդ սերնդի հողմային գեներատորի` հողմային տուրբինի հայտնվելու մասին: Նոր սարքի դիզայնը, շահագործման սկզբունքը, տեղադրումը և ամենակարևորը հզորությունը սկզբունքորեն տարբերվում է իր նախորդներից։

Սարք

Պարզություն. Սա հենց այն բառն է, որը կարող է օգտագործվել հողմատուրբինային գեներատորի դիզայնը բնութագրելու համար: Շեղբերով հողմատուրբինների համեմատությամբ հողմատուրբինն ունի շատ ավելի փոքր թվով աշխատանքային միավորներ և շատ ավելի ֆիքսված տարրեր, ինչը նրան ավելի դիմացկուն է դարձնում տարբեր ստատիկ և դինամիկ բեռների նկատմամբ:

Հողմատուրբինային սարք.

• ֆեյրինգ, այն կարող է լինել ներքին և արտաքին;
• տուրբոգեներատորային միավորի ֆեյրինգ;
• գոնդոլա;
• տուրբին;
• գեներատոր;
• դինամիկ ամրացում:

Լրացուցիչ համակարգերից քամու գեներատորը համալրված է ինվերտացիոն, կուտակման և կառավարման ագրեգատներով։ Սայրերը կարգավորելու և քամուն կողմնորոշվելու համակարգեր չկան, որոնք ավանդական են շեղբերով քամու գեներատորի համար: Վերջինիս փոխարինում է ֆեյրինգը, որը նաև կատարում է վարդակ, որսում է քամին և մեծացնում նրա հզորությունը։ Եթե ​​հաշվի առնենք, որ քամու հոսքի էներգիան հավասար է նրա արագության խորանարդիկ V3-ին, ապա վարդակի առկայության պատճառով այս բանաձևը ունի հետևյալ տեսքը. V3x4 = Ex64: Միևնույն ժամանակ, շնորհիվ իր գլանաձև ձևավորման, ֆեյրինգն ունի քամու ուղղությանը ինքնուրույն հարմարվելու հնարավորություն։

Առավելությունները

Ցանկացած նոր ապրանք կամ գյուտ միշտ պետք է էականորեն առանձնանա իր նախորդներից և միշտ դեպի լավը: Այս ամենը կարելի է ասել տուրբո դիզայնով նոր քամու գեներատորի մասին։ Հողմատուրբինի հիմնական առավելություններից մեկը ուժեղ քամու դիմադրությունն է: Դրա դիզայնը նախագծված է այնպես, որ այն արդյունավետ և անվտանգ գործի այն սահմաններից դուրս, որոնք կարևոր են սովորական շեղբերով հողմաղացների համար՝ 25 մ/վ-ից մինչև 60 մ/վ: Բայց սա միակ առավելությունը չէ, որ ունի հողմատուրբինը, կան դրանցից մի քանիսը.

1. Ինֆրաձայնային ալիքների բացակայություն: Վերջապես գիտնականներին հաջողվել է լուծել հողմային տուրբինների ունեցած կարևոր խնդիրներից մեկը։ Հենց նման կողմնակի ազդեցության առկայության պատճառով է, որ APU-ն (հողմային էլեկտրակայանը) քննադատության է ենթարկվել այլընտրանքային էներգիայի հակառակորդների կողմից, ինֆրաձայնը բացասաբար է անդրադառնում կենսամիջավայրի վրա: Բայց հիմա, ինֆրաձայնային ալիքների բացակայության պատճառով, տուրբինային տիպի քամու գեներատոր կարող է տեղադրվել նույնիսկ քաղաքային բնակավայրերում։



2. Շեղբերների բացակայությունը միանգամից վերացնում է մի քանի առաջադրանք, որոնց առջև ծառացել են քամու գեներատորի դիզայներներն ու արտադրողները: Նախ, հանվում են ուժային և միջոցների զգալի ծախսերը սայրապատ հողմաղացների գործառնական հսկողության համար: Երկրորդ, քամու անիվի սայրը քամու գեներատորի արտադրության ամենադժվար տարրն է: Սովորական հողմատուրբինի արժեքի առյուծի բաժինը սայրերի արտադրության արժեքն է: Բացի այդ, լինում են դեպքեր, երբ քամու ուժգին պոռթկումներով սայրը կոտրվել է՝ բեկորները ցրելով հարյուրավոր մետրերի վրա։
3. Հեշտ հավաքում և տեղադրում: Բոլոր բարդ կառուցվածքները կամ ագրեգատները արտադրվում և հավաքվում են արտադրական գործարանի կողմից, տեղում կատարվում է միայն կայմի վրա հավաքման և տեղադրման վերջին փուլը: Բացի այդ, կառուցվածքային տարրերի թեթևությունը հնարավորություն է տալիս օգտագործել ամենասովորական ամբարձիչ սարքավորումը քամու գեներատոր տեղադրելիս:
4. Միացման դիագրամ. Ի տարբերություն շեղբերով APU-ի, տուրբինը միացված է ստանդարտ սխեմայի համաձայն: Այս փաստի վրա ոչ մի կերպ չեն ազդում հողմատուրբինի ապագա սեփականատիրոջ կողմից առաջ քաշված տեխնիկական պայմանները։
5. Երկար ծառայության ժամկետը պայմանավորված է այն նյութերով, որոնցից պատրաստվում են քամու գեներատորը և դրա առանձին մասերը: Հաշվի առնելով կանխարգելիչ աշխատանքները, որոնք պարտադիր են հողմատուրբինի շահագործման ընթացքում, սարքի ծառայության ժամկետը կարող է լինել մինչև 50 տարի։



Տուրբինային APU-ի շահագործման աշխարհագրություն

Տուրբինային քամու գեներատորի տեղադրման ամենաիրատեսական և օպտիմալ վայրը կլինի լճի կամ ծովի ափը: Ջրային մարմինների մոտ նման քամու գեներատորը կաշխատի գրեթե ամբողջ տարին, քանի որ իր վարդակ սարքի շնորհիվ այն շատ զգայուն է թեթև քամիների և 2 մ/վ արագությամբ քամու այլ ամենափոքր դրսևորումների նկատմամբ։

Նույն հաջողությամբ VST-ն կաշխատի քաղաքի ներսում, որտեղ սովորական քամու գեներատորը չի կարողանում աշխատել մի շարք հայտնի պատճառներով.

1. Շեղբեր հողմատուրբինների անապահովությունը.
2. Նրանց արձակած ինֆրաձայնը։
3. Շեղբերով քամու գեներատորի շահագործման համար քամու նվազագույն արագությունը 4 մ/վ է:

Հետաքրքիր փաստ, որն ապացուցում է WTU-ի առավելությունը

Այն հիմնաքարերից մեկը, որի վրա հիմնված է այլընտրանքային էներգիայի հակառակորդների դիրքորոշումը, այն է, որ հողմակայանները խանգարում են տեղակայման սարքավորումների աշխատանքին: Գործողության ընթացքում քամու գեներատորը խանգարում է ռադիոալիքների անցմանը: Հաշվի առնելով առանձին հողմակայանների չափերը, և դրանք կարող են տատանվել մի քանի տասնյակից մինչև հարյուր քառակուսի կիլոմետր, հասկանալի է, թե ինչու են շատ երկրների կառավարություններ սկսել արգելափակել այլընտրանքային էներգետիկայի նախագծերը պետական ​​մակարդակով. սա ուղղակի սպառնալիք է ազգային անվտանգությանը: .


Այդ իսկ պատճառով, հողմատուրբինների համար բաղադրամասեր արտադրող ֆրանսիական ընկերությունն իր վրա է վերցրել կատարման առումով բարդ գործը՝ հողմատուրբիններն իրենք անտեսանելի դարձնել ռադարների համար, այլ ոչ թե հողմատուրբինի շուրջը: Դրա համար կօգտագործվի Stealth ինքնաթիռների արտադրության մեջ ձեռք բերված փորձը։ Նոր բաղադրիչները նախատեսվում է շուկա դուրս բերել 2015 թվականին։

Բայց որտե՞ղ է այն փաստը, որն ապացուցում է VST-ի առավելությունը շեղբերով հողմատուրբինի նկատմամբ: Եվ փաստն այն է, որ հողմատուրբինները չեն խանգարում տեղորոշման սարքավորումների աշխատանքին նույնիսկ առանց թանկարժեք Stealth տեխնոլոգիայի:

Քամու այլընտրանքային էներգիայի զարգացման հեռանկարները

Արդյունաբերական մասշտաբով հողմային տուրբինի օգտագործումը սկսելու առաջին փորձերը կատարվել են անցյալ դարի կեսերին, բայց անհաջող: Դա պայմանավորված էր նրանով, որ նավթային ռեսուրսները համեմատաբար էժան էին, իսկ հողմային էլեկտրակայանների կառուցումը ոչ եկամտաբեր։ Բայց բառացիորեն 25 տարի անց իրավիճակը արմատապես փոխվել է։

Այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրները սկսեցին զարգանալ անցյալ դարի 70-ական թվականներին, երբ աշխարհում կտրուկ աճեց մեքենաշինության տեմպերը, և երկրները բախվեցին նավթի դեֆիցիտի, ինչը հանգեցրեց 1973 թվականի նավթային ճգնաժամին: Այնուհետև որոշ երկրներում առաջին անգամ ոչ ավանդական էներգետիկ ոլորտը ստացավ պետական ​​աջակցություն, և հողմատուրբինը սկսեց կիրառվել արդյունաբերական մասշտաբով։ 80-ականներին համաշխարհային հողմային էներգիան սկսեց ինքնաբավ դառնալ, և այսօր այնպիսի երկրներ, ինչպիսիք են Դանիան, Գերմանիան և Ավստրալիան, գրեթե 30%-ով ապահովում են իրենց էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներից, ներառյալ հողմակայանները:


Ցավոք, և, գուցե, և բարեբախտաբար, նավթի անկայուն գնով նավթի շուկայում անցյալ տարվա միտումը մեզ ստիպում է լրջորեն մտածել, որ այն ժամանակները, երբ էժան նավթը լավն էր, անցյալում են։ Այսօր շատ երկրների համար որքան էժան է նավթը, այնքան ավելի ձեռնտու է զարգացնել ոչ ավանդական էներգետիկան, առաջին հերթին դա վերաբերում է ԱՊՀ երկրներին։ Ուստի հողմային էներգիայի զարգացման նախադրյալներ կան։ Ինչպես կլինի, կտեսնենք:

Էներգիայի ստացման այս եղանակը բացասաբար չի ազդում շրջակա միջավայրի վրա, և այդ ընթացքում տեխնածին վթար չի կարող լինել։ Քամու կինետիկ հատկությունները հասանելի են երկրագնդի յուրաքանչյուր անկյունում, ուստի սարքավորումները կարող են տեղադրվել ցանկացած վայրում: Մինչեւ 2005 թվականը քամու էներգիայի ընդհանուր հզորությունը կազմում էր 59000 մեգավատ: Իսկ ամբողջ տարվա ընթացքում այն ​​աճել է 24%-ով։ Քամու գեներատորը, գիտականորեն ասած, փոխակերպում է կինետիկ էներգիան մեխանիկական էներգիայի:


Պարզ լեզվով ասած, այս միավորի օգնությամբ օդի հոսքի էներգիան վերամշակվում է էլեկտրաէներգիայի, որը կարող է օգտագործվել բնակավայրերում և կենտրոնական էլեկտրացանցից հեռու գտնվող արդյունաբերական տարածքներում: Այն ունի շահագործման բավականին պարզ մեխանիզմ՝ քամին պտտում է ռոտորը, որն առաջացնում է հոսանք և, իր հերթին, կարգավորիչի միջոցով փոխանցվում է մարտկոցներին։ Ինվերտորը մարտկոցի կոնտակտներում լարումը վերածում է օգտագործելի լարման:

Հողմատուրբինի նախագծում և տեխնիկական բնութագրեր

Տեխնիկական ուսումնասիրություններն ապացուցել են, որ մթնոլորտային ցիկլոնները շատ ավելի հզոր են, քան ցամաքային ցիկլոնները, ուստի անհրաժեշտ է գեներացնող սարքը ավելի բարձր տեղադրել։ Բարձր բարձրության քամիների էներգիան ստանալու համար անհրաժեշտ է որոշակի տեխնոլոգիա։

Այն կարելի է ձեռք բերել՝ օգտագործելով տուրբինների և օդապարիկների համադրություն: Երկրի մակերևույթին կամ ծովային դարակում գտնվող էլեկտրակայանները ստանում են մակերևութային հոսք: Ուսումնասիրելով երկու տեսակի կայանների արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացը՝ փորձագետները հանգեցին արդյունավետության հսկայական տարբերության։ Վերգետնյա տուրբինները կկարողանան արտադրել ավելի քան 400 TW, իսկ բարձրադիրները՝ 1800 TW։

Ընդհանուր առմամբ հողմային տուրբինները բաժանվում են կենցաղային և արդյունաբերական: Վերջիններս տեղադրվում են խոշոր կորպորատիվ օբյեկտներում, քանի որ ունեն մեծ հզորություն, երբեմն նույնիսկ միացված են ցանցին, որն արդյունքում կազմում է մի ամբողջ էլեկտրակայան։ Էլեկտրաէներգիայի արտադրության նման մեթոդների առանձնահատկությունն այն է, որ վերամշակման և թափոնների հումքի լիակատար բացակայությունը: Էլեկտրակայանի ակտիվ գործունեության համար անհրաժեշտ է միայն քամու հզոր պոռթկումները։
Քամիների քարտեզն ըստ տարածաշրջանի և միջին տարեկան արագության:

Հզորությունը կարող է հասնել 7,5 մեգավատտի։

Պտտվողները պետք է տեղադրվեն այն վայրերում, որտեղ քամու արագությունը ավելի քան 4 մ / վ է: Կայմից մինչև մոտակա շենքերը կամ բարձր ծառերը պետք է լինի առնվազն 15 մետր, իսկ հողմատուրբինի ստորին եզրից մինչև ծառերի և շենքերի մոտակա ճյուղերը պետք է լինի առնվազն 2 մետր: Հարկ է նշել, որ յուրաքանչյուրը հաշվում է կայմի դիզայնը և բարձրությունը՝ կախված տեղական բնական պայմաններից, խոչընդոտների առկայությունից և օդի հոսքի արագությունից։

Հիմնադրամի վրա իրականացվում է ինչպես հորիզոնական, այնպես էլ ուղղահայաց հողմային տուրբինների տեղադրում։ Կայմը ամրացված է խարիսխի պտուտակների վրա: Կայմի տեղադրումից առաջ հիմքը պահվում է մեկ ամիս, դա անհրաժեշտ է, որպեսզի բետոնը նստի և ամրանա։ Դրանք պարտադիր են ապահովված կայծակային պաշտպանության համակարգով, այնպես որ կարող են հուսալիորեն ապահովել ձեր տունը էլեկտրականությամբ, նույնիսկ անձրևոտ եղանակին:

ՆԱՍԱ-ի մշակողների վերջին տեխնոլոգիաները ուղղված են օդապարիկների սարքերի ստեղծմանը: Սա կբարձրացնի արդյունավետությունը մինչև 90%: Քանի որ գետնին կտեղակայվի գեներատոր, իսկ օդում՝ սարք, որը գրավում է մթնոլորտային պոռթկումները: Այժմ փորձարկվում է ինքնաթիռի թռիչքային համակարգը, առավելագույն հեռահարությունը 610 մետր է, իսկ թեւերի բացվածքը՝ մոտավորապես 3 մետր։ Գնդակի պտտման փուլը կսպառի ավելի քիչ ռեսուրսներ, իսկ տուրբինի շեղբերն ավելի արագ կշարժվեն: Դիզայներներն առաջարկում են, որ նման ինժեներական տեխնիկան կարող է իրականացվել տիեզերքում, օրինակ՝ Մարսի վրա։

Օձերը էներգիայի գեներատորներ են

Ինչպես տեսնում եք, ապագա հեռանկարները բավականին լավատեսական են, մնում է միայն սպասել այս ամենի իրականացմանը։ Տիեզերական գործակալությունը ոչ միայն հանդես է գալիս նորարարական մեթոդներով, այլեւ շատ ընկերություններ արդեն պլաններ ունեն նման կառույցներ տեղադրել Երկրի ճիշտ աշխարհագրական տարածքներում: Նրանցից ոմանք զարմանալի առաջընթաց են գրանցել, և նրանց սերունդն արդեն շահագործվում է։

Որոնք են Բահրեյնի զույգ աշտարակները, որտեղ երկու հսկա շենքերը նման են մեկ էլեկտրակայանի: Բարձրությունը հասնում է 240 մետրի։ Նման ծրագիրն արտադրում է տարեկան 1130 ՄՎտ: Օրինակները շատ են, եզրակացությունն այն է, որ տարեցտարի աճում է ոլորտի զարգացմանը մասնակցելու շահագրգիռ ընկերությունների թիվը։

Էներգիայի բաշխման սխեման՝ 1 - քամու գեներատոր; 2 - լիցքավորման կարգավորիչ; 3 - մարտկոց; 4 - ինվերտոր; 5 - բաշխման համակարգ; 6 - ցանց; 7 - սպառող.

Քամու այլընտրանքային էներգիան ԱՊՀ-ում

Բնականաբար, ԱՊՀ երկրների հողմային էներգիայի արդյունաբերությունը հետ է մնում առաջադեմ երկրներից։ Դա պայմանավորված է բազմաթիվ պատճառներով, առաջին հերթին՝ տնտեսական։ Կառավարության գերատեսչությունները մշակում են ծրագրեր, ներդրվում են «կանաչ սակագներ», որոնք նպաստում են ոլորտի զարգացմանը։

Դրա համար հսկայական ներուժ կա, բայց իրագործման համար կան բազմաթիվ խոչընդոտներ։ Օրինակ, Բելառուսը վերջերս սկսել է զարգանալ այս ուղղությամբ, սակայն հանրապետության գլխավոր խնդիրը սեփական արտադրության բացակայությունն է՝ ստիպված լինելով սարքավորումներ պատվիրել գործընկեր երկրներում։ Խոսելով Ռուսաստանի մասին՝ այս արտադրությունը գտնվում է «սառեցված» վիճակում, քանի որ հիմնական աղբյուրներն են՝ ջուրը, ածուխը և ատոմը։ Արդյունքում՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրության վարկանիշում 64-րդ տեղը։ Ղազախստանի համար բարենպաստ աշխարհագրական դիրքը պետք է նպաստի, սակայն տեխնիկական բազան շատ հնացած է և պահանջում է լուրջ արդիականացում:

Հյուսիսային Եվրոպայում հողմային էներգիայի զարգացում

Նորվեգիան գտնվում է Սկանդինավյան թերակղզում, տարածքի մեծ մասը ողողված է ծովով, որտեղ փչում են ուժեղ հյուսիսային քամիներ։ Էլեկտրաէներգիա արտադրելու հնարավորություններն անսահման են։ 2014 թվականին այգին շահագործման է հանձնվել 200 մեգավատ նախագծային հզորությամբ։ Նման համալիրը կապահովի 40000 բնակելի շենք։ Մի մոռացեք, որ Նորվեգիան և Դանիան սերտորեն համագործակցում են էներգետիկ շուկայում։ Դանիան օֆշորային էներգետիկայի համաշխարհային առաջատարն է։

Էլեկտրակայանների մեծ մասը գտնվում է օֆշորում, էլեկտրաէներգիայի ավելի քան 35%-ը արտադրվում է նման համալիրներից։ Առանց ատոմակայանների Դանիան հեշտությամբ ապահովում է իրեն և Եվրոպային էլեկտրաէներգիայով։ Այլընտրանքային աղբյուրների ճիշտ օգտագործումը հնարավոր դարձրեց այս առաջընթացը:

Հողմաղացների ամբողջական հավաքածու

Ուղղահայացը, որպես կանոն, բաղկացած է հետևյալ մասերից.

• տուրբին
• պոչը
• հակառակ քամու ռոտոր
• guyed կայմ
• գեներատոր
• կուտակիչներ
• ինվերտոր
• մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ

Հողմատուրբինի շեղբեր

Առանձին-առանձին, ես կցանկանայի անդրադառնալ շեղբերների թեմային, տեղադրման արդյունավետությունը ուղղակիորեն կախված է դրանց քանակից և նյութից, որից դրանք պատրաստված են: Ըստ իրենց քանակի՝ դրանք լինում են մեկ-երկու-երեք և բազմաշերտ։ Վերջիններս բնութագրվում են ավելի քան հինգ շեղբերով, ունեն բարձր իներցիա և արդյունավետություն, ինչի շնորհիվ կարող են օգտագործվել ջրի պոմպերի շահագործման համար։ Մինչ օրս այն արդեն մշակվել է շահագործման մեջ բավականին արդյունավետ, որն ունակ է օդային հոսքեր բռնել առանց շեղբերների: Այն աշխատում է առագաստանավի սկզբունքով, որսում է օդի պոռթկումները, որոնց պատճառով շարժվում են մխոցները, որոնք գտնվում են վերին մասում՝ անմիջապես թիթեղի հետևում։

Ըստ այն նյութերի, որոնցից պատրաստվում են շեղբերները տեղակայանքներում, առանձնանում են կոշտ և առագաստային կառուցվածքները։ Առագաստանավերը ապակեպլաստե կամ մետաղից պատրաստված ավելի էժան տարբերակ են, սակայն ակտիվ աշխատանքի ժամանակ դրանք շատ հաճախ են կոտրվում։

Հողմաղացի լրացուցիչ տարրեր

Ժամանակակից որոշ մոդելներ ունեն մոդուլ արևային մարտկոցների համար DC աղբյուրի միացման համար: Երբեմն ուղղահայաց հողմաղացի դիզայնը լրացվում է անսովոր տարրերով, օրինակ, մագնիսներով: Ֆերիտի մագնիսները շատ տարածված են: Այս տարրերը կարող են արագացնել ռոտորի արագությունը և, համապատասխանաբար, բարձրացնել գեներատորի հզորությունը և արդյունավետությունը:

Հենց այս կերպ է, որ կատարողականի բարելավումներ են ձեռք բերվում ձեռքով պատրաստված մոնտաժի վրա, օրինակ՝ հին ավտոմեքենայի ավտոգեներատորից: Պետք է նշել ֆերիտային մագնիսներից պատրաստված հողմակայանի սկզբունքը. այն թույլ է տալիս անել առանց փոխանցման տուփի, և դա նվազագույնի է հասցնում աղմուկը և մի քանի անգամ մեծացնում է հուսալիությունը:_

Ուղղահայաց առանցքային Rotor Darier: Ռոտորի առանձնահատկությունները

Ուղղահայաց հողմաղացների նոր նախագծերում օգտագործվում է Darrieus Rotor-ը, այն ունի քամու հոսքի մշակման գործակից երկու անգամ ավելի բարձր, քան մինչ այժմ հայտնի այս տեսակի բոլոր կայանքները: Darrieus ռոտորով ուղղահայաց առանցքով, նպատակահարմար է տեղադրել պոմպակայանների սարքավորումների համար, որտեղ տափաստանում հորերից և հորատանցքերից ջուր հանելիս անհրաժեշտ է պտտման առանցքի վրա հզոր պահ:

Savonius ռոտորի նոր ուղղահայաց գեներատորներ

Ռուս գիտնականները նոր սերնդի ուղղահայաց գեներատոր են հորինել, որն աշխատում է Վորոնին-Սավոնիուս ռոտորով։ Այն երկու կիսագլան է պտտման ուղղահայաց առանցքի վրա։ Ցանկացած ուղղությամբ և ցնցումների դեպքում Savonius ռոտորի վրա հիմնված «հողմաղացը» ամբողջությամբ կպտտվի իր առանցքի շուրջ և էներգիա կստեղծի:

Նրա հիմնական թերությունը քամու ուժի ցածր օգտագործումն է, քանի որ կիսագլան սայրերը գործում են միայն քառորդ պտույտում, և այն դանդաղեցնում է իր պտտման մնացած շրջանն իր շարժումով։ Հաստատության երկարաժամկետ շահագործումը նույնպես կախված կլինի նրանից, թե որ ռոտորն եք ընտրում: Օրինակ, ուղղաձիգ հողմաղացները կարող են հավասարապես պտտվել շեղբերների ոլորման պատճառով: Այս պահը նվազեցնում է առանցքակալի բեռը և մեծացնում ծառայության ժամկետը:

Տարբեր հզորությամբ քամու գեներատոր

«Ջրաղաց» սարքը պետք է ընտրվի՝ կախված նրանից, թե որքան հզորություն պետք է ունենա ելքի վրա: Մինչև 300 Վտ հզորությունը սարքավորումների ամենապարզ տեսակներից մեկն է: Այս մոդելները հեշտությամբ տեղավորվում են մեքենայի բեռնախցիկում և կարող են տեղադրվել մեկ աշխատողի կողմից րոպեների ընթացքում: Այն շատ արագ բռնում է անցնող օդի հոսքը և ապահովում շարժական սարքերի լիցքավորում, լուսավորություն և հեռուստացույց դիտելու հնարավորություն։

5 կՎտ հզորությունը լավագույն տարբերակն է փոքր գյուղական տան համար: 5-10 կՎտ հզորությամբ այն կարող է լիովին գործել քամու ցածր արագության դեպքում, հետևաբար ունեն ավելի լայն աշխարհագրություն դրանց տեղադրման համար։

Օգտագործման առավելություններն ու առավելությունները

Եթե ​​նկատի ունենանք դրական կողմերը, ապա նախ նշեմ, որ այն ապահովում է պայմանականորեն անվճար էլեկտրաէներգիա, որը մեր ժամանակներում էժան չէ։ Փոքր տունը էլեկտրականությամբ ապահովելու համար պետք է հսկայական հաշիվներ վճարել։ Կարևոր է, որ ժամանակակից հողմաղացները լավ համատեղելի են այլընտրանքային աղբյուրների հետ: Օրինակ, նրանք կարող են աշխատել դիզելային գեներատորների հետ համատեղ՝ ստեղծելով մեկ փակ ցիկլ:

• Արդյունավետությունը ուղղակիորեն կախված է այն տարածքի ընտրությունից, որտեղ այն կտեղադրվի:
• Փոխադրման ընթացքում էներգիայի ցածր կորուստներ, քանի որ սպառողը կարող է աղբյուրից մոտ հեռավորության վրա լինել
• Էկոլոգիապես մաքուր արտադրություն
• Հեշտ շահագործում, կարիք չկա անընդհատ վերապատրաստել անձնակազմին
• Բաղադրիչների երկարատև օգտագործում, հաճախակի փոխարինում չի պահանջվում

Օպտիմալ բարձր արագության հոսքը համարվում է 5 - 7 մ/վ մակարդակը: Նման ցուցանիշի հասնելու շատ տեղեր կան։ Շատ հաճախ հողմակայան օգտագործվում է բաց ծովում 15 կմ հեռավորության վրա։ ափից։ Ամեն տարի էներգիայի արտադրության մակարդակն ավելանում է 20%-ով։ Եթե ​​դիտարկենք հետագա հեռանկարները, ապա այս առումով բնական ռեսուրսն անսահման է, ինչը չի կարելի ասել նավթի, գազի, ածուխի և այլնի մասին։ Բացի այդ, նման արդյունաբերության անվտանգությունը չպետք է զեղչի։ Տեխնածին աղետները, որոնք կապված են ատոմի հետ, վախ են առաջացնում ողջ մարդկության համար:

Ձեր աչքի առաջ սարսափելի պատկեր է 1986 թվականին Չեռնոբիլի ատոմակայանում միջուկային ռեակտորի պայթյունի մասին։ Իսկ Ֆուկուսիմայի վթարը որակվեց որպես Չեռնոբիլի դեժավյու։ Նման իրավիճակներից հետո բոլոր կենդանի էակների համար կործանարար հետևանքները շատ երկրների ստիպում են հրաժարվել ատոմի պառակտումից և փնտրել կՎտ արտադրության այլընտրանքային մեթոդներ:

Որոշակի գումար վճարելուց հետո կարող եք մի քանի տարի անվճար էլեկտրաէներգիա օգտագործել։ Անվիճելի պլյուս է նաև այն, որ հնարավոր է գնել արդեն օգտագործվածները, և դա թույլ է տալիս ավելի շատ խնայել։

Դեմ ու մինուսներ

Չնայած WES-ի բոլոր դրական հատկանիշներին, կան նաև բացասական կողմեր: Շատ դեպքերում թերությունները նման են քարոզչությանը և վիճելի են: Դիտարկենք ամենաշատ կրկնվողը բոլոր հեռուստածրագրերում, թերթերի հոդվածներում և ինտերնետային ռեսուրսներում.

• Թերություններից առաջինն այն է, որ մարդը չի սովորել կառավարել բնական երեւույթները, ուստի հնարավոր չէ կանխատեսել, թե ինչպես է աշխատելու գեներատորը տվյալ օրը։
• Հողմաղացների մեկ այլ թերություն նրանց մարտկոցներն են: Նրանք ունեն հարաբերական ամրություն, և արդյունքում դրանք պետք է փոխվեն 15 տարին մեկ։
• Ֆինանսական ներդրումները թանկ են. Փաստորեն, նոր տեխնոլոգիաները նվազման միտում ունեն
• Կախվածությունը հորիզոնական օդի հոսքի ուժից: Այս մինուսն ավելի ադեկվատ է, քանի որ հնարավոր չէ ազդել հորձանուտի ուժի վրա
• Բացասական ազդեցություն շրջակա միջավայրի վրա աղմուկի ազդեցության պատճառով: Ինչպես ցույց են տվել այս հարցի վերաբերյալ վերջին ուսումնասիրությունները, դա ասելու հիմնավոր պատճառներ չկան:
• Թռչունների ոչնչացում, որոնք ընկնում են շեղբերների մեջ: Ըստ վիճակագրական վերլուծության՝ բախման հավանականությունը համարժեք է էլեկտրահաղորդման գծին
• Ազդանշանի ընդունման աղավաղում. Հաշվարկները շատ քիչ հավանական են, հատկապես, որ շատ կայաններ տեղակայված են օդանավակայանների մոտակայքում
• Նրանք աղավաղում են լանդշաֆտը (չհաստատված)

Սա միֆերի միայն մի փոքր մասն է` սարսափ պատմություններ, որոնք փորձում են վախեցնել մարդկանց: Սա պատճառ է և ոչ ավելին, քանի որ գործնականում 1 ՄՎտ հզորությամբ հողմակայանի շահագործումը թույլ է տալիս 20 տարում խնայել մոտավորապես 29000 տոննա ածուխ կամ 92000 բարել նավթ։ Առաջատար երկրները ռեկորդային տեմպերով յուրացնում են այլընտրանքային աղբյուրը՝ հրաժարվելով միջուկային համալիրից։ Գերմանիան, ԱՄՆ-ը, Կանադան, Չինաստանը, Իսպանիան ակտիվորեն սարքավորումներ են տեղադրում իրենց տարածքներում։

Հարկ է նաև հիշեցնել, որ որոշ տիպի կայանքներ առաջացնում են մեծ աղմուկ։ Որքան մեծ է տեղադրման հզորությունը, այնքան ավելի ուժեղ է աղմուկը դրանից: Անհրաժեշտ է տեղադրվել այնպիսի հեռավորության վրա, որտեղ կայանի աղմուկի մակարդակը չի գերազանցում 40 դեցիբելը: Հակառակ դեպքում անընդհատ գլխացավ կունենաք։ Նրանք նաև խանգարում են հեռուստատեսային և ռադիոհեռարձակմանը։

Ուղղահայաց և արևային հողմային տուրբիններ, դիզայն և արդյունավետություն, նոր սերնդի հիբրիդներ

Նոր սերնդի ուղղահայացը, ինչպես նշվեց վերևում, կարող է տարբերվել իր շեղբերների տեսակից: Վառ օրինակ է հիպերբոլոիդ հողմատուրբինը, որի դեպքում տուրբինն ունի հիպերբոլոիդ ձև և էականորեն գերազանցում է ուղղահայաց առանցք ունեցող հողմաղացին: Օրինակ, նրա ֆունկցիոնալ տարածքը կազմում է տարածքի 7...8%-ը, իսկ հիպերբոլոիդն ունի 65...70% աշխատանքային տարածք։ ԱՄՆ-ում նման տուրբինների հիման վրա միացվել են քամու և արևի երկու այլընտրանքային աղբյուրներ։ WindStream Technologies-ը շուկա է թողարկել 1,2 կՎտ հզորությամբ SolarMill տանիքի վրա տեղադրված հիբրիդային էներգահամակարգ:

Բոլոտովի քամու գեներատորը և դրա անկախությունը եղանակային պայմաններից

Վերջերս մեծ ուշադրություն է դարձվում փոքր տեղակայանքներին: Ամենահաջողներից մեկը Բոլոտովի հողմաղացի տարբերակն է։ Այն ուղղահայաց տեղադրված գեներատորի լիսեռով էլեկտրակայան է։

Սարքավորման առանձնահատկությունն այն է, որ պարտադիր չէ, որ այն հարմարեցվի տարբեր եղանակային պայմաններին: Բոլոտովի գեներատորն ընդունակ է հոսք ընդունել բոլոր ուղղություններից՝ առանց համապատասխան ընտրանքների և բլոկը մյուս ուղղությամբ շրջելու անհրաժեշտության: Պտտվողն ի վիճակի է ստիպել մուտքային հոսքը, ինչի շնորհիվ այն կարող է լիովին գործել ցանկացած հզորության քամու հետ, ներառյալ փոթորիկը:

Այս տեսակի մեկ այլ առավելություն գեներատորի, էլեկտրական սխեմայի և դրանցում մարտկոցների հարմար տեղակայումն է: Գտնվում են գետնին, արդյունքում տեխնիկայի սպասարկումը շատ հարմար է։

Մեկ սայր կայմի վրա

Նորարարական մշակում, համարվում է միաշեղ, նրա հիմնական առավելությունը հեղափոխությունների բարձր հաճախականությունն ու արագությունն է։ Դրանցում է, որ սայրերի օպտիմալ քանակի փոխարեն ներկառուցված է հակակշիռ, որը քիչ է ազդում օդի շարժման դիմադրության վրա։

Հողմաղաց Օնիպկո

Շարունակելով պտուտակների անսովոր տարբերակների քննարկումը, անհնար է չհիշատակել Օնիպկոյի հողմաղացը, որն առանձնանում է կոնաձև շեղբերով։ Այս կայանների հիմնական առավելությունը 0,1 մ/վրկ հոսքի արագությամբ կՎտ ստանալու և վերածելու հնարավորությունն է: Սայրերով, ի տարբերություն, հեղափոխություններ են սկսում 3 մ / վ արագությամբ: Օնիպկոն լուռ է և լիովին անվտանգ արտաքին միջավայրի համար: Այն չի գտել զանգվածային բաշխում, սակայն, ըստ հետազոտության արդյունքների, այն հիանալի տարբերակ կլինի խոշոր արտադրական օբյեկտների համար, որոնք փնտրում են այլընտրանքային աղբյուրներ, քանի որ այն ունի մեծ հզորություն։

Խխունջի պատյանի տեսքով։
Նորարարական առաջընթաց է համարվում Archimedes ընկերության գյուտը, որը գտնվում է Նիդեռլանդներում։ Նա հանրության ուշադրությանն է ներկայացրել լուռ տիպի դիզայն, որը կարող է տեղադրվել անմիջապես բազմահարկ շենքի տանիքին։ Հետազոտությունների համաձայն՝ ագրեգատը կարող է աշխատել արևային մարտկոցների հետ համատեղ և զրոյի հասցնել շենքի կախվածությունը արտաքին էլեկտրացանցից: Նոր գեներատորները կոչվում են Liam F1: Սարքավորումը նման է փոքրիկ տուրբինի՝ 1,5 մետր տրամագծով և 100 կիլոգրամ քաշով։

Տեղադրումն իր տեսքով նման է խխունջի պատյանին։ Տուրբինը պտտվում է օդի հոսքը գրավելու ուղղությամբ։ Ագուստին Օտեգուն՝ աշխարհահռչակ Nano Skin պտուտակավոր տուրբինի գյուտարարը, մարդկության ապագան տեսնում է ոչ թե հսկայական արևային մարտկոցներով և մեծ պտուտակներ ունեցող տուրբիններով։ Նա խորհուրդ է տալիս դրանք տեղադրել շենքերի արտաքին հատվածներում։ Տուրբինները կսկսեն պտտվել քամու հետ և կստեղծեն էներգիա, որն անմիջապես կփոխանցվի շենքի էլեկտրական ցանցին:

Նավարկել ամենաարագ հոսքը

Թիավարի այլընտրանքը ծովագնացությունն է: Սայրի մեջ պոչամբարի քամին շատ արագ բռնում է և անմիջապես հարմարվում դրան, արդյունքում այն ​​կարող է գործել բոլոր արագությամբ՝ ամենափոքրից մինչև փոթորիկ: Այս տեսակի սարքավորումն ընդհանրապես աղմուկ և ռադիոմիջամտություն չի ստեղծում, հեշտ է աշխատել և տեղափոխել, և դա կարևոր գործոն է։

Անսովոր սարքեր, հողմային էներգիա և դրա նախագծերը

Մշակման փուլում դեռևս կան անսովոր տիպի բազմաթիվ նմուշներ: Դրանցից առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում.

• Sheerwind-ն իր տեսքով երաժշտական ​​գործիք է հիշեցնում
• հողմային տուրբիններ TAK ընկերության կողմից, որոնք հիշեցնում են փողոցի ինքնակառավարվող լամպերը
• հողմաղացներ կամուրջների վրա՝ հետիոտնային անցման տեսքով
• քամու ճոճանակներ, որոնք օդային հոսանքներ են ընդունում բոլոր ուղղություններից
• «քամու ոսպնյակներ»՝ 112 մետր տրամագծով
• լողացող հողմաղացներ FLOATGEN կորպորացիայից
• Tyer Wind ընկերության մշակումը - հողմային տուրբին, որը նմանակում է կոլիբրիի թևերի թևերը
• իսկական տան տեսքով, որտեղ կարող եք ապրել TAMEER ընկերությունից։ Այս զարգացման անալոգը Անարա աշտարակն է Դուբայում

Շուտով կտեղադրվեն աշխարհում առաջին կայանքները, որոնք կարող են աշխատել առանց քամու։ Գերմանական Max Bögl Wind AG ընկերությունը մարդկության ուշադրությանը կներկայացնի. Դրանք բաղկացած կլինեն 178 մետր բարձրությամբ տուրբիններից։ Դրանք կծառայեն նաև որպես ջրամբարներ։ Համակարգի շահագործման սկզբունքը բավականին պարզ է, երբ քամի է, սարքավորումները կաշխատեն հողմային գեներատորի նման, իսկ երբ եղանակը քամոտ չէ, շահագործման կհանձնվեն հիդրոտուրբինները։ Նրանք էներգիա են արտադրում ջրից, որը ջրամբարներից պետք է հոսի բլուրով: Երբ այն նորից հայտնվի, ջուրը կսկսի ետ մղվել դեպի տանկեր: Դա կապահովի էլեկտրակայանի աշխատանքը շարունակական ռեժիմով։
«Ջրաղացների» դարաշրջանը, որոնց հետ Դոն Կիխոտը կռվել է Սերվանտեսի պատմության մեջ, գնում է դեպի հեռավոր անցյալ։ Այսօր արդյունաբերական օբյեկտներն ավելի շատ նման են արվեստի եզակի գործերի, քան արդյունաբերական ինստալյացիաների:

Դիրանավ Altaeros Energies-ից

Ամեն օր ավելի ու ավելի շատ գաղափարներ են հայտնվում այլընտրանքային աղբյուրների մշակման վերաբերյալ, և ամենանորներից մեկը օդանավերի գեներատորն է: Շեղբեր ավանդականները բավականին աղմկոտ են, իսկ քամու հոսքի օգտագործման գործակիցը հասնում է 30%-ի։ Հենց այս թերությունները որոշեց շտկել Altaeros Energies-ը՝ մշակելով դիրիժաբլ։ Այս նորարարական տեսակը կգործի մինչև 600 մետր բարձրության վրա։ Սովորական շեղբերով հողմատուրբինները չեն հասնում բարձրության այս սահմանին, սակայն այստեղ է, որ ամենահզոր քամիները կարող են ապահովել գեներատորների շարունակական աշխատանքը: Սարքավորումը փչովի կառույց է, որը նման է հողմաղացի և դիրիժաբի խաչի: Այն ունի եռասեղանի տուրբին հորիզոնական առանցքի վրա։

Նման լողացող հողմակայանի առանձնահատկությունն այն է, որ այն կարելի է կառավարել հեռակա կարգով, այն չի պահանջում պահպանման լրացուցիչ ծախսեր և շատ հեշտ է շահագործել։ Ըստ մշակողների՝ ապագայում այս կայանքները ոչ միայն էլեկտրականության աղբյուրներ կլինեն, այլև կկարողանան ինտերնետը հասցնել երկրագնդի հեռավոր մասեր, որոնք հեռու են ենթակառուցվածքների զարգացումից։ Ստացված տվյալների համաձայն՝ կարելի է պնդել, որ այս էլեկտրակայանի զանգվածային արտադրությունը հսկայական առաջընթաց կլինի տեխնոլոգիական աշխարհում։ Իսկ օդանավի հզորության պաշարը բավարարում է «երկուսին»։

Քամու գեներատոր «Flying Dutchman» և այլ թռչող կայանքներ:
Այս սարքը օդանավի և հողմաղացի հիբրիդ է։ Փորձարկումների ընթացքում դիրիժաբլը բարձրացվել է 107 մետր բարձրության վրա և որոշ ժամանակ այնտեղ է եղել։ Արդյունքները ցույց են տվել, որ այս տեսակի կայանքները կարող են արտադրել երկու անգամ ավելի շատ հզորություն, քան սովորական կայանքները, որոնք տեղադրված են բարձրահարկ աշտարակների վրա:

Wavestalk նախագիծ

Հետաքրքիր է իմանալ, որ ալիքների և օվկիանոսի հոսանքների ուժը էլեկտրականության վերածելու համար առաջարկվել է Windstalk նախագծի այլընտրանք՝ Wavestalk: Սարքը առանց շեղբերի, առագաստային է։ Իր ձևով այն նման է արբանյակային մեծ ալեհավաքի, որը քամու ազդեցության տակ թեքվում է հետ ու առաջ՝ դրանով իսկ հիդրավլիկ համակարգում թրթռումներ առաջացնելով։

Այս դիզայնում քամին ամրացված է առագաստին, սա թույլ է տալիս փոխարկել մեծ քանակությամբ կինետիկ էներգիա:

Նախագիծ Windstalk

Առանց շեղբերի կայմը երկար ժամանակ համարվում էր էլեկտրաէներգիայի ամենահաջող այլընտրանքային աղբյուրը: Աբու Դաբիում՝ Մանսարդ քաղաքում, որոշել են կառուցել Windstalk էլեկտրակայանը։ Կաուչուկով ամրացված ցողունների հավաքածու է՝ 30 սմ լայնությամբ, վերևում՝ մինչև 5 սմ։ Յուրաքանչյուր այդպիսի ցողուն, ըստ նախագծի, պարունակում է էլեկտրոդների և կերամիկական սկավառակների շերտեր, որոնք ունակ են էլեկտրական հոսանք առաջացնել։ Այս ցողունները թափահարող քամին կսեղմի սկավառակները, ինչի արդյունքում էլեկտրական հոսանք կառաջանա։ Նման հողմատուրբինները ոչ մի աղմուկ և վտանգ չեն ստեղծում շրջակա միջավայրի համար։ Windstalk նախագծում ցողունների զբաղեցրած տարածքը կազմում է 2,6 հեկտար, և հզորության առումով այն զգալիորեն գերազանցում է նույն տարածքում գտնվող շեղբեր տեսակի նույն քանակությունը: Մշակողներին առաջարկվել է ստեղծել նմանատիպ դիզայն՝ եղեգներով պտուտակի վրա, որոնք հավասարապես ճոճվում են քամուց:

Հողմաղաց՝ ծառի տեսքով

Բնության դիտարկումը, ինչպես պարզ է վերը նշված օրինակից, շատ ոգեշնչող է ժամանակակից ինժեներների համար: Սրա մեկ այլ հաստատում է այս դիզայնը, որը նման է ծառի ձևին: Այս անսովոր կոնցեպտը ներկայացրել են NewWind ընկերության ներկայացուցիչները։ Մշակումը ստացել է Arbre à Vent անվանումը, դրա բարձրությունը կազմում է երեք մետր, իսկ սարքը հագեցած է 72 ուղղահայաց մինի տուրբիններով, որոնք կարող են գործել նույնիսկ 7 կմ/ժ կամ 2 մ/վ արագությամբ քամու դեպքում։ Ծառի տեսքով հողմաղացն աշխատում է շատ անաղմուկ, բացի այդ, բավականին իրատեսական տեսք ունի՝ չփչացնելով քաղաքի կամ ծայրամասային տարածքի շրջակա արտաքինը իր տեսքով։

Ամենամեծ քամին բռնող

Աշխարհում ամենամեծը համարվում է Enercon-ի մտահղացումը։ Էլեկտրակայանի հզորությունը 7,58 ՄՎտ է։ Փոխադրող աշտարակի բարձրությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված սպառողի պահանջներից, ստանդարտ տարբերակում բարձրությունը 135 մ է, իսկ շեղբերների բացվածքը՝ 126 մ։ Այս դիզայնի ընդհանուր զանգվածը կազմում է մոտ 6000 տոննա։

Զրահապատ մարտկոցները արտադրվում են յուրահատուկ տեխնոլոգիայով, համարվում են նոր սերնդի մարտկոցներ և ունեն բարելավված հատկություններ։ Երկար ծառայության ժամկետ՝ 800-ից մինչև 2 հազար լիցքաթափման ցիկլեր: Մարտկոցների վրա ազդում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը: 1ºС-ով նվազումը հանգեցնում է սարքի հզորության 1%-ով նվազմանը: Մարտկոցի այս պարամետրը սառնամանիքին -25 ºС կլինի իր արժեքների կեսը +25 ºС-ում:

Որ սարքի վրա կանգ առնել և ինչ հաշվի առնել ընտրելիս

Ինչպես երևում է վերը նշված մոդելներից, աշխարհում մշտապես հորինվում են նոր էլեկտրական կայանքներ, որոնք կարող են աշխատել բնական պաշարների վրա։ Նրանցից յուրաքանչյուրը կարող եք հաջողությամբ օգտագործել ձեր ծայրամասային տարածքում: Քաջատեղյակ լինելով հողմային տուրբինների շահագործման սկզբունքին, դուք նույնիսկ կարող եք փորձել ստեղծել ձեր սեփական տնային կայանը, որը կդառնա կենտրոնական էլեկտրական մայրուղու հիանալի անալոգը և, հնարավոր է, նույնիսկ բեկում մտցնի էլեկտրոնիկայի աշխարհում:
Էլեկտրակայանի դասական սխեման, որն օգտագործում է կարգավորիչ, մարտկոցներ և ինվերտոր շղթայում:

Սարքավորումների ընտրության կանոն

• Էլեկտրաէներգիայի քանակը կՎտ-ով, որը էներգիա կապահովի ձեր տանը: Իշխանությունը պետք է վերցվի մարժայով։ Հաշվեք կուտակման մարտկոցների քանակը հանգիստ եղանակի դեպքում։
• Օդի հոսքերի միջին տարեկան արագությունը. Բնակության վայրի կլիմայական առանձնահատկությունները. Տեղադրումն իրեն չի արդարացնում մի շերտի մեջ, որտեղ ուժեղ սառնամանիքներ կան, ինչպես նաև անընդհատ անձրև ու ձյուն է գալիս:
• Շեղբեր, ավելի ճիշտ՝ դրանց թիվը։ Ավելի քիչ շեղբեր - ավելի շատ արդյունավետություն: Տեղադրման շահագործման ընթացքում աղմուկի ինտենսիվությունը. Դիտեք հողմային տուրբինների արտադրողների ակնարկները, դրանց մասին ակնարկները, ինչպես նաև տեխնիկական բնութագրերը:

Անվերջ էվրիկա

Հիշեք հույն գյուտարար և մաթեմատիկոս Արքիմեդին, ով բացականչեց «Էվրիկա. (Ես գտա!)», երբ նա հայտնաբերեց հիդրոստատիկայի հիմնական օրենքը: Հին ժամանակներից մինչ օրս մարդկությունը հավերժական փնտրտուքների մեջ է եղել նոր հայտնագործությունների համար: Քամու էներգիան նվաճելու ոլորտը մի կողմ չմնաց. Նոր սերնդի քամու գեներատորը չի հետապնդում ոչ գիտնականներին, ոչ էլ գործնական ինժեներներին: Հավերժական որոնումը տալիս է իր շահավետ արդյունքները, և ժամանակ առ ժամանակ երկրագնդի ինչ-որ կետում գյուտի լռությունը կոտրվում է ուրախ բացականչությամբ՝ «Էվրիկա»:

Այս անգամ օրվա հերոսը պարզվեց, որ ծեր ամերիկացի 89-ամյա, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի վետերան Ռեյմոնդ Գրինը Կալիֆորնիայից է, ով երկար տարիներ տարակուսում էր հողմային տուրբինների առկա տեսակների բարելավման խնդրի շուրջ: Ի վերջո, նրան հաջողվեց ստեղծել քամու գեներատոր, որը գրեթե լուռ է և անվտանգ մարդու թռչող ընկերների համար: Նրա հորինած միտքը, որը կշռում է 20 կգ մեկ հարվածով, լուծում է մի շարք խնդիրներ, որոնք բախվել են հին մոդիֆիկացիայի քամու գեներատորին:

Որո՞նք են հորինված տեղադրման հիմնարար տարբերությունները: Ամենակարևորը՝ դրսից պտտվող շեղբեր չունի։ Դրա մեջ ամեն ինչ թաքնված է պատյանում, որը պաշտպանում է թռչուններին մահից։ Երկրորդ էական տարբերությունն այն է, որ նոր դիզայնը թույլ է տալիս օգտագործել փոքր բացվածքի սայրեր, որոնք օգնում են նվազեցնել աղմուկը:

Ցավոք սրտի, այստեղ ավարտվում է ծանոթությունը նոր միավորի հետ։ Մենք չենք կարող այնքան բան իմանալ, որքան գյուտարարն ինքը գիտի իր սերնդի մասին, քանի դեռ արտադրանքը չի ներմուծվել զանգվածային արտադրության: Նախագծի հեղինակը համոզված է, որ երկու տարի հետո դա տեղի կունենա, և իր գյուտի էլեկտրաէներգիան կօգտագործեն հեռավոր հետազոտական ​​ճամբարների երկրաբանները, երրորդ աշխարհի ռազմական հիվանդանոցների բժիշկները, բնական աղետներից տուժած մարդիկ և հեռավոր գյուղերի բնակիչները։

Հնարավոր անհնարինություններ

Երբևէ մտածե՞լ եք այն հարցի շուրջ, թե ինչու են քամու էներգիան օգտագործում միայն խիզախ և նախանձախնդիր վարպետները: Այսինքն՝ ոչ բոլոր կարիքավորներն են վտանգի տակ դնում այս տեսակի էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը: Այո, քանի որ հողմային էներգիայի արդյունաբերությունն ինքն իր նախորդ փոփոխություններով չափսերով մեծ է, տեղադրման համար դժվար է, օգտագործման համար շատ հարմար չէ (փորձեք բարձրանալ կայմի բարձրության վրա և վերանորոգել գեներատորը): Իսկ պտտվող սայրերը մեծ աղմուկ են բարձրացնում և վտանգավոր են թռչունների համար։ Եվ, դուք չեք կարող հեռանալ դրանից, բարձր գինը:

Այս խնդիրները մնում են պատմական անցյալում՝ նոր սերնդի հողմատուրբինների հայտնվելով: Դրանց մի քանի տեսակներ կան, և դրանցից մեկի մասին մենք խոսեցինք այս հոդվածի առաջին բաժնում: Մի շարք նոր արտադրանքների երկրորդ ներկայացուցիչը առանց փոխանցման քամու գեներատորն է, որում էներգիան առաջանում է շեղբերների «ծայրերով»։ Պտուտակից մինչև գեներատոր ավանդական լիսեռ չկա, և էլեկտրականությունը վերցվում է պտուտակի եզրից:

Նրա ռոտորը ֆերոմագնիսական եզրի տեսքով ամրացված է հողմատուրբինի թեւերի վրա։ Այն պարզ է դիզայնի մեջ, հեշտ է արտադրել և տեղադրել: Բայց պտտվող շարժիչի ծայրերում մշտական ​​մագնիսների տեղադրումը շատ ավելի ծանր է դարձնում այն, ինչը նվազեցնում է տեղադրման ընդհանուր արդյունավետությունը: Բայց միավորը հեշտ է օգտագործել, քանի որ պարզ դիզայնը չի պահանջում ավելորդ ուշադրություն: Նման քամու գեներատորները կարող են աշխատել ամենուր՝ ցանկացած կլիմայական պայմաններում:

Այն, ինչ երեկ թվում էր անհնար, այսօր իրականություն է դառնում։

Քամու գեներատորը ենթարկվում է մտավորականներին

Հեռվից այն ամենևին էլ նման չէ հողմային տուրբինի, բայց, ամենայն հավանականությամբ, այն նման է ջրային աշտարակի, որը այնքան էլ սովորական ձև չէ նման կառույցի համար: Եթե ​​մոտենաք, կտեսնեք սայրերի դանդաղ պտույտը: Ուղղահայաց լիսեռը լիովին անաղմուկ պտտվում է:

Նման հսկա տուրբին պատրաստվում է զանգվածային արտադրել Արիզոնայում ամերիկյան մի ընկերություն՝ ինժեներ Մազուրի ղեկավարությամբ։ Նրա հաշվարկներով՝ միայն նա պետք է այնքան էլեկտրաէներգիա մատակարարի, որ այն բավարարի 750 հազար տներից բաղկացած մայրաքաղաքին։ 2007 թվականին ինժեներն իր առջեւ նպատակ է դրել բազմապատկել հողմատուրբինի արդյունավետությունը ուղղահայաց առանցքի վրա և այս տարիների ընթացքում մոտենում է իր նպատակին։

Գյուտարարն աշխատել է երկու ուղղությամբ՝ առաջինն այն էր, որ սայրերը հնարավորինս գրավեն օդի հոսքը, իսկ երկրորդը՝ քամու շեղբերի հենարանի շփումը զրոյի հասցնել: Հսկայական ուղղահայաց ռոտորը պետք է կատարի առաջին խնդիրը, իսկ պտտվող Maglev տուրբինը՝ երկրորդը:

Երկրորդ խնդիրը պետք է ավելի մանրամասն ասել. Առանց շփման ռոտացիան ձեռք է բերվում մագնիսական լևիտացիայի միջոցով, որը մենք քննարկել ենք հողմային տուրբինների շահագործման սկզբունքների մասին հոդվածում «Նոր հնարավորություններ ստեղծողները» բաժնում: Ամբողջ ուղղահայաց ռոտորային բլոկը պտտման ընթացքում բարձրանում է իր առանցքի վրա և ընդհանրապես չի դիպչում ստորին աջակցության առանցքակալին: Այն դրված է միայն գործարկելու, տուրբինն արագացնելու համար։ Հենց թափ է հավաքում, դառնում է, ասես, անկշիռ ու պոկվում առանցքակալից։ Արդյունքում շփումը զրոյի է հասցվում, բացառությամբ օդի վրա բուն տուրբինի շփման։ Արդյունավետությունը անմիջապես բարձրանում է:

Հսկա տուրբինը շատ զգայուն է և արձագանքում է զեփյուռի ամենափոքր շունչին: Մագնիսական լևիտացիայի հետևանքով պտտման ընթացքում բարձրանալու այս ունակությունը վաղուց է զբաղեցրել մոլորակի գիտնականներին և հնարամիտ մտքերը: Սա այնպիսի երևույթ է, երբ ցանկացած իր կամ առարկա, ունենալով քաշ, պոկվում է մակերեսից և սավառնում տիեզերքում՝ առանց վանող ուժի կիրառման։ Թռչունների թռիչքն այլևս լևիտացիա չէ:

Ուղղահայաց քամու գեներատորները, որոնք օժտված են ռոտորի թռիչքային ունակությամբ, այժմ յուրացրել են ինժեներների և գյուտարարների մտքերը: Եվ ահա առաջին արդյունքները. Մազուրի նախագծում տեսանելի է մագնիսական բարձի վրա «լողացող» ռոտորը, իսկ գեներատորի փոխարեն տեղադրված է գծային համաժամանակյա շարժիչ։ Maglev քամու գեներատորը բազմաթիվ սայրերով գրավում է օդի հոսքը, և, ըստ գիտնականների, նման տուրբինը էլեկտրաէներգիա կարտադրի առասպելական չնչին գնով` մեկ ցենտից պակաս մեկ կիլովատ/ժամի համար:

Rotor Onipka - քամու գեներատոր ցածր և միջին քամու արագության համար.

Ժամանակակից կինետիկ քամու գեներատորը թույլ է տալիս օգտվել օդային հոսանքների հզորությունից՝ այն վերածելով էլեկտրականության: Այդ նպատակով կան սարքերի գործարանային և տնական մոդելներ, որոնք օգտագործվում են ինչպես արդյունաբերության, այնպես էլ մասնավոր տնային տնտեսություններում:

Մենք կխոսենք այն մասին, թե ինչպես են կազմակերպվում այս տեսակի հողմաղացները, կներկայացնենք սարքի առանձնահատկությունները և դիզայնի տարբերակները: Մեր առաջարկած հոդվածը ցույց է տալիս հողմային էլեկտրակայանի ուժեղ և թույլ կողմերը: Անկախ արհեստավորները կգտնեն օգտակար դիագրամներ և հավաքման առաջարկություններ:

Քամու գեներատորի աշխատանքը հիմնված է քամու կինետիկ էներգիայի ռոտորի մեխանիկական էներգիայի փոխակերպման վրա, որն այնուհետև վերածվում է էլեկտրականության:

Գործողության սկզբունքը բավականին պարզ է՝ սարքի առանցքի վրա ամրացված շեղբերների պտույտը հանգեցնում է ռոտորային գեներատորի շրջանաձև շարժումների, ինչի շնորհիվ էլ էլեկտրաէներգիա է առաջանում։

Քամու էներգիան վերականգնվող էներգիայի ամենահեռանկարային ոլորտներից մեկն է: Ժամանակակից դիզայնը հնարավորություն է տալիս ծախսարդյունավետ օգտագործել օդային հոսանքների հզորությունը՝ օգտագործելով այն էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:

Արդյունքում առաջացող անկայուն փոփոխական հոսանքը «հոսում» է կարգավորիչի մեջ, որտեղ այն վերածվում է մշտական ​​լարման, որը կարող է լիցքավորել մարտկոցները։ Այնտեղից էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է ինվերտորին, որտեղ այն փոխակերպվում է փոփոխական լարման՝ 220/380 Վ ցուցիչով, որը մատակարարվում է սպառողներին։

Քամու գեներատորի հզորությունը ուղղակիորեն կախված է օդի հոսքի հզորությունից (N), այն հաշվարկվում է N=pSV 3 /2 բանաձևով, որտեղ V-ը քամու արագությունն է, S-ը՝ աշխատանքային տարածքը, p-ը՝ օդը։ խտությունը.

Քամու գեներատոր սարք

Տարբեր տեսակի քամու գեներատորները զգալիորեն տարբերվում են միմյանցից:

Բնական ռեսուրսների կայուն սպառումը հանգեցնում է նրան, որ վերջերս մարդկությունը զբաղված է էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների որոնմամբ։ Մինչ օրս հայտնի են այլընտրանքային էներգիայի բավականին մեծ թվով տեսակներ, որոնցից մեկը քամու էներգիայի օգտագործումն է։

Քամու էներգիան մարդիկ օգտագործել են դեռ հնուց, օրինակ՝ հողմաղացների շահագործման ժամանակ։ Հենց առաջին քամու գեներատորը (հողմատուրբին), որը ծառայում էր էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, կառուցվել է Դանիայում 1890 թվականին: Նման սարքերը սկսեցին օգտագործվել այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ էր էլեկտրաէներգիա ապահովել ցանկացած դժվարամատչելի տարածք:

Քամու գեներատորի շահագործման սկզբունքը.

• Քամին պտտում է շեղբերով անիվը, որը փոխանցումատուփի միջոցով պտտող մոմենտ է փոխանցում գեներատորի լիսեռին:
• Ինվերտորը կատարում է ստացված ուղղակի էլեկտրական հոսանքը փոփոխական հոսանքի փոխակերպելու խնդիր։
• Մարտկոցը նախատեսված է քամու բացակայության դեպքում ցանցին լարման մատակարարման համար:

Հողմատուրբինի հզորությունը ուղղակիորեն կախված է հողմային անիվի տրամագծից, կայմի բարձրությունից և քամու ուժգնությունից: Ներկայումս արտադրվում են հողմատուրբիններ, որոնց շեղբերի տրամագիծը կազմում է 0,75-ից 60 մ և ավելի։ Ժամանակակից հողմատուրբիններից ամենափոքրը G-60-ն է: Ռոտորի տրամագիծը, որն ունի հինգ սայր, ընդամենը 0,75 մ է, 3-10 մ/վրկ քամու արագության դեպքում այն ​​կարող է առաջացնել 60 Վտ հզորություն, իսկ քաշը՝ 9 կգ։ Նման տեղադրումը հաջողությամբ օգտագործվում է լուսավորության, մարտկոցի լիցքավորման և հաղորդակցության համար:

Բոլոր քամու գեներատորները կարելի է դասակարգել ըստ մի քանի սկզբունքների.

• Պտտման առանցքներ.
• Շեղբերների քանակը.
• Նյութը, որից պատրաստված են շեղբերները:
• Պտուտակային քայլ:

Պտտման առանցքի դասակարգում.

• Հորիզոնական.
• Ուղղահայաց.

Ամենատարածվածը հորիզոնական հողմատուրբիններն են, որոնց պտտման առանցքը գետնին զուգահեռ է։ Այս տեսակը կոչվում է «հողմաղաց», որի շեղբերները պտտվում են քամուն հակառակ։ Հորիզոնական քամու գեներատորների նախագծումը նախատեսում է գլխի ավտոմատ պտույտ (քամու որոնման մեջ), ինչպես նաև շեղբերների պտտում՝ ցածր ուժգնությամբ քամու օգտագործման համար։

Ուղղահայաց հողմային տուրբինները շատ ավելի քիչ արդյունավետ են: Նման տուրբինի շեղբերները պտտվում են երկրի մակերեսին զուգահեռ քամու ցանկացած ուղղությամբ և ուժգնությամբ: Քանի որ քամու ցանկացած ուղղությամբ քամու անիվի սայրերի կեսը միշտ պտտվում է դրա դեմ, հողմաղացը կորցնում է իր հզորության կեսը, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է տեղադրման էներգաարդյունավետությունը: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի հողմատուրբինն ավելի հեշտ է տեղադրել և պահպանել, քանի որ դրա փոխանցումատուփը և գեներատորը տեղադրված են գետնին: Ուղղահայաց գեներատորի թերություններն են՝ թանկ տեղադրումը, զգալի գործառնական ծախսերը և այն, որ մեծ տարածք է պահանջվում նման հողմատուրբինի տեղադրման համար:

Հորիզոնական տիպի հողմատուրբիններն ավելի հարմար են արդյունաբերական մասշտաբով էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, դրանք օգտագործվում են հողմակայանի համակարգի ստեղծման դեպքում։ Ուղղահայացը հաճախ օգտագործվում է փոքր մասնավոր տնային տնտեսությունների կարիքների համար:

Դասակարգումը ըստ շեղբերների քանակի.

• Երկու սայր:
• Երեք շեղբերով:
• Բազմաշերտ (50 կամ ավելի շեղբեր):

Ըստ շեղբերների քանակի՝ բոլոր կայանքները բաժանվում են երկու և երեք և բազմաշերտ (50 և ավելի սայրեր): Պահանջվող քանակությամբ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար պահանջվում է ոչ թե ռոտացիայի փաստը, այլ անհրաժեշտ քանակի պտույտների ձեռքբերումը։

Յուրաքանչյուր սայր (ըստ ցանկության) մեծացնում է քամու անիվի ընդհանուր դիմադրությունը՝ ավելի դժվարացնելով գեներատորի աշխատանքային արագության հասնելը: Այսպիսով, բազմաշերտ կայանքները սկսում են պտտվել ավելի ցածր քամու արագությամբ, բայց դրանք օգտագործվում են, երբ պտտման փաստը կարևոր է, ինչպես, օրինակ, ջուրը մղելիս: Մեծ թվով շեղբեր ունեցող հողմատուրբինները գործնականում չեն օգտագործվում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Բացի այդ, խորհուրդ չի տրվում դրանց վրա փոխանցման տուփ տեղադրել, քանի որ դա բարդացնում է դիզայնը և նաև դարձնում այն ​​ավելի քիչ հուսալի:

Սայրի նյութերի դասակարգում.

• Քամու գեներատորներ կոշտ շեղբերով:
• Առագաստանավային քամու գեներատորներ.

Պետք է նշել, որ առագաստների շեղբերը շատ ավելի հեշտ են արտադրվում և, հետևաբար, ավելի քիչ թանկ են, քան կոշտ մետաղական կամ ապակեպլաստե: Այնուամենայնիվ, այս խնայողությունները կարող են հանգեցնել անսպասելի ծախսերի: Եթե ​​քամու անիվի տրամագիծը 3 մ է, ապա գեներատորի 400-600 պտույտ/րոպե արագության դեպքում սայրի ծայրը հասնում է 500 կմ/ժ արագության։ Հաշվի առնելով այն փաստը, որ օդը պարունակում է ավազ և փոշի, այս փաստը լուրջ փորձություն է նույնիսկ կոշտ շեղբերների համար, որոնք կայուն շահագործման պայմաններում պահանջում են շեղբերների ծայրերին կիրառվող հակակոռոզիոն թաղանթի տարեկան փոխարինում: Եթե ​​հակակոռոզիոն թաղանթը չի թարմացվում, ապա կոշտ սայրը աստիճանաբար կսկսի կորցնել իր կատարումը:

Առագաստանավային տիպի սայրերը փոխարինում են պահանջում ոչ թե տարին մեկ անգամ, այլ առաջին լուրջ քամուց անմիջապես հետո: Հետևաբար, ինքնավար էլեկտրամատակարարումը, որը պահանջում է համակարգի բաղադրիչների զգալի հուսալիություն, հաշվի չի առնում առագաստի տիպի շեղբերների օգտագործումը:

Բարձրության դասակարգում.

• Ամրագրված պտուտակային քայլ:
• Պտուտակի փոփոխական քայլ:

Իհարկե, պտուտակի փոփոխական քայլը մեծացնում է քամու գեներատորի արդյունավետ գործառնական արագությունների շրջանակը: Այնուամենայնիվ, այս մեխանիզմի ներդրումը հանգեցնում է սայրի դիզայնի բարդացմանը, քամու անիվի քաշի ավելացմանը, ինչպես նաև նվազեցնում է հողմատուրբինի ընդհանուր հուսալիությունը: Դրա հետևանքն է կառուցվածքի ամրապնդման անհրաժեշտությունը, ինչը հանգեցնում է համակարգի արժեքի զգալի աճի ոչ միայն ձեռքբերման, այլև շահագործման ընթացքում:

Ժամանակակից հողմային տուրբինները բարձր տեխնոլոգիական արտադրանք են, որոնց հզորությունը տատանվում է 100-ից մինչև 6 ՄՎտ: Նորարարական դիզայնի հողմատուրբինները թույլ են տալիս ծախսարդյունավետ օգտագործել ամենաթույլ քամու էներգիան՝ 2 մ/վրկ-ից: Հողմատուրբինների օգնությամբ այսօր հնարավոր է հաջողությամբ լուծել կղզու կամ տեղական ցանկացած հզորության օբյեկտների էլեկտրամատակարարման խնդիրները։