Ветроэнергетика
- Ветроэнергетика: история развития отрасли
- Ветряной генератор: конструкция и обслуживание
Ветроэнергетика: история развития отрасли
Ветроэнергетика – это область науки, которая специализируется на преобразовании кинетической энергии воздушного потока в электричество.
Энергия ветра помогала людям на протяжении всей их истории. Одним из ярких примеров является парусное судно, которое приводилось в движение силой движения воздуха. Оно позволило путешественникам открывать новые земли.
Целью современной ветроэнергетики является разработка и возведение ветроэнергетических установок (ВЭУ). Они производят экологически чистую энергию, что особенно актуально в наше время.
Прототипом ВЭУ являются ветряные мельницы, которые использовались для перемолки зерна, орошения полей и других задач.
Первая ветроэлектростанция была создана в 1890 году в Соединенных Штатах Америки Чарльзом Ф. Брашем, после этого ветроэнергетика получила широкое распространение во всем мире.
Однако после 1940х годов отрасль начала переживать упадок, так как получили развитие другие источники энергии, которые не зависели от погодных условий и требовали меньших финансовых затрат.
Интерес к ветроэнергетике возрос после нефтяного кризиса 1973 года и аварии на чернобыльской атомной электростанции, которые показали преимущества возобновляемых источников энергии. Бурное развитие отрасль получила в период с 2000 по 2010 годы, за это время суммарная мощность всех установок увеличилась в 6 раз.
Ветряной генератор: конструкция и обслуживание
По мере своего развития ВЭУ становятся все выше и мощнее, поэтому для их дальнейшего совершенствования разрабатывают способы повышения надежности и ресурса узлов.
Одной из таких мер стало применение инновационных материалов, снижающих трение и износ деталей – антифрикционных твердосмазочных покрытий. В России их производством занимается компания «Моденжи».
MODENGY 1003 образует на поверхностях трения скольжения ветроэнергетических установок устойчивый слой, который препятствует прямому контакту деталей и увеличивает срок службы механизмов в несколько раз.
Современные ветроэнергетические станции могут включать одну или несколько установок.
Каждая из них состоит из:
- Лопастей из полимерных материалов, вращающихся под воздействием ветра
- Электрогенератора – системы, превращающей энергию вращения лопастей в переменный ток. Он состоит из ротора, соединенного с лопастями с помощью оси, мощных магнитов, статора с медными катушками. Вращение вала с магнитами стимулирует создание магнитного поля и движение электронов внутри катушек
- Аккумулятора – прибора для накопления энергии
- Инвертора – устройства для придания току необходимого напряжения и частоты
Существует два вида ветряных генераторов: с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Вторые получили более широкое применение за счет высокого КПД. Они имеют две или три лопасти и предназначаются для работы с высокими скоростями ветра.
В местах, где ветер движется не быстрее 10 м/с, все чаще начинают устанавливать вертикальные генераторы. В таких условиях их эффективность выше, чем горизонтальных.