Санкт-Петербургийн эрдэмтэд нисэх онгоцны турбин хэлбэрээр аюулгүй салхины үүсгүүр зохион бүтээжээ. Салхин турбин хэрхэн ажилладаг вэ? Босоо тэнхлэгт салхин турбин

Салхины эрчим хүч бол үнэ төлбөргүй, сэргээгдэх, аюулгүй эрчим хүч юм. Агаарын энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг төхөөрөмж

эсвэл дулааны үүсгүүрийг салхины үүсгүүр гэж нэрлэдэг. Ихэнх орчин үеийн салхин турбинууд нь харьцангуй бага үр ашиг (30% хүртэл) бөгөөд үйлдвэрлэлийн өндөр өртөгтэй байдаг.

Салхин үүсгүүрийн төсөл

Салхины эрчим хүчний асуудалд оролцож буй бүх эрдэмтдийн гол үүрэг бол салхин тээрмийн үйлдвэрлэлийн өртгийг бууруулах, үр ашиг, хүчийг нэмэгдүүлэх явдал юм.

Ангилал

Салхин үүсгүүрийг эргэлтийн тэнхлэгийн байршлаас хамааран дараахь бүтэцтэй болгон хуваана.

• босоо тэнхлэг (газартай перпендикуляр);
• хэвтээ тэнхлэг (газартай параллель).

Ирийг хийсэн материалын дагуу салхин тээрэмүүдийг дараахь байдлаар ангилдаг.

• хатуу иртэй;
• усан онгоц.

Хутганы тоогоор дараахь байдлаар хуваагдана.

• 2 иртэй генераторууд;
• 3 иртэй генераторууд;
• олон иртэй генераторууд, ирний тоо 50-аас дээш.

Турбин хэлбэрийн салхин турбинууд нь шинэ үеийн ангилалд багтдаг бөгөөд би тэдгээрийг дээвэр дээр сэнс хэлбэрээр суурилуулж, хөршүүддээ чимээ шуугиан үүсгэдэггүй.

Мушгианы давирхайн төрлөөс хамааран генераторуудыг дараахь байдлаар ялгадаг.

• тогтмол алхам;
• хувьсах алхам.

Дизайн төрлөөр:

• иртэй;
• турбин.

Уулзалтын дагуу:

• гэр ахуйн;
• арилжааны;
• аж үйлдвэрийн .

Аж үйлдвэрийн салхин тээрэм нь ихэвчлэн хэвтээ эргэлтийн тэнхлэг, хатуу иртэй байдаг.

Liam F1 Urban салхин турбин нь 80% үр ашигтай ажилладаг

Хувийн орон сууц, жижиг барилгуудыг эрчим хүчээр хангахын тулд босоо тэнхлэгт эргэлтийн тэнхлэг бүхий дарвуулт салхин тээрэм, генераторыг ихэвчлэн суурилуулдаг.

Салхин турбин нь цилиндр хэлбэртэй, дотор нь ир суурилуулсан салхин үүсгүүр юм. Үнэн хэрэгтээ энэ бол хэвтээ эргэлтийн тэнхлэгтэй салхин тээрэм бөгөөд ирний ирмэг нь цилиндрээр хамгаалагдсан байдаг. Энэ нь энгийн, найдвартай дизайнтай, иртэй салхин тээрэмтэй харьцуулахад өндөр үр ашигтай байдаг.

Үндсэн ялгаа

Салхин үүсгүүр нь цилиндр хэлбэртэй хэлхээ юм. Эргэдэг ир нь хэлхээний дотор байрладаг. Дизайн нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ.

• турбин;
• гадаад эсвэл дотоод өнгөлгөө;
• турбин генераторын угсралтын бэхэлгээ;
• гондола;
• генератор;
• инвертер;
• хадгалах модуль;
• хяналтын хэсэг;
• динамик бэхэлгээ.

Энэ төрлийн салхин тээрэм нь хамгаалалтгүй эргэлтийн ир байхгүй, түүнчлэн тэдгээрийг зохицуулах, салхины чиглэлд чиглүүлэх зориулалттай системээр тодорхойлогддог. Энэ нь бүтцийн найдвартай байдал, аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Цилиндр хэлбэр нь өөрөө нээгддэг, салхи татдаг, цорго нь цорго шиг ажилладаг тул угсралтын хүчийг нэмэгдүүлдэг.

Шаардлагатай хүч, зорилгоос хамааран загвар нь олон өөрчлөлттэй байж болно. Жишээлбэл, турбин үйлдвэрлэхэд, төрөл бүрийн материал. Геометрийн хэмжээсүүд, байрлуулах арга (тэмдэглэгээ, ферм гэх мэт) өөр байж болно. Нарны хавтангийн модуль бүхий нэмэлт тоног төхөөрөмж боломжтой.

Бизнесийн зориулалттай турбин төрлийн салхин турбины прототип

Салхин үүсгүүрийн төхөөрөмжийг ахуйн болон үйлдвэрлэлийн зориулалтаар үйлдвэрлэдэг.

Суурилуулалтын үйл ажиллагааны зарчим

Турбин төрлийн салхин турбиныг хэвийн ажиллуулахын тулд 2 м/с-ээс 60 м/с хурдтай салхилах шаардлагатай. Суулгацын үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна. Уг төхөөрөмж нь салхины чиглэлийг бие даан барьж, зөв ​​чиглэлд эргэдэг. Агаарын урсгал нь ирийг цохиж, эргүүлдэг. Агаарын масс нь ирэнд кинетик энерги өгдөг бөгөөд энэ нь роторыг эргүүлдэг механик энерги болж хувирдаг.

ОХУ-ын хийцтэй салхин турбиныг туршиж байна

Роторын эргэлт нь генераторт нийлүүлсэн гурван фазын гүйдлийг үүсгэдэг. Тэндээс гүйдэл нь хянагч руу очиж, түүнийг засч, дараа нь батерейгаар урсаж, цэнэглэж, дараа нь инвертер рүү очдог. Инвертер нь нэг фазыг гаргадаг Хувьсах гүйдлийн, түүний хэлбэлзлийн давтамж нь 220 В хүчдэлтэй сүлжээнд 50 Герц, эсвэл 380 В хүчдэлтэй гурван фазын гүйдэл шаардлагатай. аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд, түүнчлэн ачааллыг тэжээх.

Салхин үүсгүүрийн давуу тал

Салхин турбины загвар нь чухал ач холбогдолтойбусад загварын салхин тээрэм дээгүүр .

1. Салхинд өндөр мэдрэмжтэй. Хутгыг хөдөлгөх салхины хамгийн бага хурд нь 2 м/с; өөр төрлийн салхин тээрэмд 4 м / с хурдтай байх шаардлагатай.
2. Генератор нь хар салхины хурдтай (60 м/с хүртэл) ажиллах чадвартай. Бусад ихэнх салхин тээрэм 25-30 м/с хүртэл ажилладаг.
3. Салхин турбин генераторын үр ашиг нь хамгаалалтгүй иртэй салхин тээрмийн үр ашгаас бараг хоёр дахин их байдаг. Цоргоны хушууны дизайны ачаар турбин салхин тээрэм нь бусад загварын нэгжүүдээс хамаагүй илүү хүчтэй байдаг.
4. Турбин үйлдвэр нь шувуу, сарьсан багваахайд аюулгүй байдаг. Нээлттэй иртэй салхин турбинууд нь ихэвчлэн аюултай бүсийн хил хязгаарыг тодорхойлох чадваргүй нисдэг амьтдын үхэлд хүргэдэг. Турбины дизайн салхин турбин сарьсан багваахайшувууд нэг саад тотгорыг тодорхойлж, түүнийг амжилттай тойрч гардаг.
5. Ихэнх загварын салхин тээрэм нь маш их дуу чимээ гаргадаг, салхины тодорхой хурдтай үед хэт авианы цацраг үүсгэдэг тул орон сууцны барилга, ферм, ойн аж ахуйн ойролцоо байрлуулах боломжгүй юм. Турбины суурилуулалт нь хэт авианы туяа үүсгэдэггүй бөгөөд энэ нь хүн, амьтанд хор хөнөөл учруулдаг. Тэдгээрийг орон сууцны барилгын хажууд суулгаж болно. Турбин салхин тээрэм нь амьтдын зохиомол нүүдлийг өдөөдөггүй.
6. Үйлдвэрлэлийн өртөг нь иртэй харьцуулахад бага. Үнэгүй ир үйлдвэрлэх нь нарийн төвөгтэй, үнэтэй үйл явц юм. Тэдгээрийн дутагдал нь зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, угсралтын үйлдвэрлэлийг хялбаршуулдаг.
7. Суурилуулалтын хялбар, хурд. Турбогенераторын эд ангиудыг үйлдвэрт үйлдвэрлэдэг; үндсэн блокуудын угсралтыг мөн тэнд гүйцэтгэдэг. Суурилуулалт нь зөвхөн зохион байгуулалт, блокуудын холболт, түүнийг тулгуурт бэхлэх зэрэг орно. Суурилуулалт нь стандарт өргөгч ашиглан хийгддэг.
8. Засвар үйлчилгээний хялбар байдал. Турбин салхин тээрмийн засвар үйлчилгээ нь иртэй тээрэмээс хамаагүй хялбар бөгөөд хямд байдаг. Суурилуулалтын зөв ажиллагаа, үе үе чадварлаг үйлчилгээ хийснээр үйлчилгээний хугацаа 50 жил хүрдэг.
9. Турбин төрлийн салхин цахилгаан станц нь сонгодог салхин тээрэмээс ялгаатай нь нисгэгчид болон нислэгийн удирдагчдад саад учруулахгүй, агаарын довтолгооноос хамгаалах радараар илрүүлдэггүй, үндэсний аюулгүй байдалд заналхийлдэггүй.

Хэрэглээний талбар

Салхин турбин генератор нь бараг жилийн турш агаарын хөдөлгөөн, салхинд мэдрэмтгий байдаг тул байгалийн усны ойролцоо хамгийн их үр ашигтай ажилладаг. Мөн энэ нь хот, суурин газарт суурилуулсан. Суурилуулалтын загвар нь генераторыг хувийн байшин, зуслангийн байшингийн бие даасан эсвэл хосолсон гэрэлтүүлэгт ашиглах боломжийг олгодог.

Салхины үүсгүүр нь цахилгаан тасалддаг хот, бүсийн төвүүдээс алслагдсан суурин газруудад ашигтай байдаг. Салхин үүсгүүрийг нисэх онгоцны буудал, цэргийн талбайн ойролцоо ашиглаж болно. Радарт үл үзэгдэх байдлаараа нисгэгчид болон үндэсний аюулгүй байдлын системд аюул учруулахгүй.

Салхин турбиныг хэдэн арван жилийн турш цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж ирсэн. Анх удаа ижил төстэй загваруудхүн байгалийн хүчийг ашиглаж, тээрэм барьж эхэлснээр мөлжиж эхэлсэн. Өнөөдөр гурав дахь үеийн салхин турбиныг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Түүгээр ч барахгүй, бүтэц нь өөрсдөө сүүлийн үед улам бүр ер бусын хэлбэрийг олж авсан.

Орчин үеийн салхин турбин нь дараахь элементүүдээс бүрдэнэ.

1. Анемометр. Энэ нь салхины хурдыг хэмжих үүрэгтэй бөгөөд холбогдох мэдээллийг салхин турбин хянагч руу дамжуулдаг.
2. Ир. Эдгээр элементүүд дээр унах салхи нь тэдгээрийг эргүүлэхэд хүргэдэг. Үүний үр дүнд турбин хөдөлдөг бөгөөд энэ нь цахилгаан үүсгэдэг.
3. Тоормос. Энэ нь механик, гидравлик болон бусад хөтчүүдээр нэмэгддэг. Салхин үүсгүүрийн тоормосны систем нь ноцтой нөхцөл байдлын үед роторыг зогсооход зайлшгүй шаардлагатай.
4. Хянагч. Суулгацыг бүхэлд нь удирдах үүрэгтэй. Энэ нь салхин турбиныг автоматаар ажиллуулж, ажиллахыг зогсооно.
5. индукцийн генератор. Төхөөрөмж нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Үүнийг өндөр хурдны босоо амаар нөхдөг.
6. Гондол. Энэ нь салхин турбины дээд хэсэгт байрладаг. Гондолын их бие нь тоормос, хянагч зэрэг суурилуулалтын ихэнх бүтцийн элементүүдийг нуудаг.

Барилгын төрлөөс хамааран салхин турбиныг бусад элементүүдээр нэмж болно. Ялангуяа орчин үеийн суурилуулалтууд нь салхины хүчийг барьж, сүүлийн үеийн хүчийг нэмэгдүүлдэг гангаар тоноглогдсон байдаг.

Турбины давуу талууд

Орчин үеийн салхин турбин нь өмнөх үеийнхтэй харьцуулахад дараахь давуу талуудтай.

1. Салхины өндөр хурдтай ажиллах чадвартай. Орчин үеийн төрлийн турбинууд салхины урсгал чухал үзүүлэлтээс (25-60 м / с) давсан үед ажилладаг.
2. Хэт авианы долгион үүсгэдэггүй. Өмнөх үеийн салхин турбинууд ийм сул талтай байсан.
3. Хялбар суурилуулалт. Загварын үндэс нь үйлдвэрлэлийн явцад бий болдог. Тусдаа элементүүдийг сайт дээр суурилуулж, гондол нь шигүү мөхлөгт суурилуулсан.
4. Шинэлэг материалыг ашиглах. Эдгээр нь зөвхөн суурилуулалтын үйлчилгээний хугацааг нэмэгдүүлэхээс гадна суулгахад хялбар болгодог.

Салхин цахилгаан үүсгүүрийг гол төлөв далай, далайн эрэг дагуу эсвэл шууд усан дээр суурилуулсан. Энэ арга нь турбиныг бараг бүтэн жилийн турш ажиллуулах боломжийг олгодог.

Орчин үеийн хөгжил

Хутга суурилуулах сул талуудын дунд дараахь зүйлс орно.

• тэд байгалийн дулааны тэнцвэрийг зөрчсөн;
• харьцангуй бага үр ашиг, 30% -иас хэтрэхгүй;
• том талбайг эзэлдэг;
• шувуунд аюул учруулж байна.

Эдгээр дутагдлууд нь дэлхий даяарх хөгжүүлэгчид салхины эрчим хүч үйлдвэрлэх технологийн шинэ шийдлүүдийг эрэлхийлэхэд хүргэдэг. Сүүлийн үеийн амжилтууд нь:

1. Хөөрөгч турбин.

Бүтцийн хувьд энэ нь гелиээр дүүргэсэн бөмбөлөгтэй төстэй юм. Дотор нь гурван иртэй турбиныг хэвтээ тэнхлэгт суурилуулсан. Ийм систем одоогоор Аляскад ажиллаж байна. Өсөх турбин нь орчин үеийн салхин турбин хүрэх боломжгүй өндөрт байрладаг. Ийм систем нь бараг бие даасан байдлаар ажиллах чадвартай (боловсон хүчний оролцоо хамгийн бага хэмжээнд хүртэл буурдаг).

2. Босоо турбин.

Тэдний ир нь загасны сэрвээний байрлалыг давтдаг. Энэхүү дизайны ачаар турбинууд бие биенээсээ хол зайд байх үед хангалттай хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой. Босоо суурилуулалтын урт нь 9 м байна үр дүнтэй ажилсистем нь дор хаяж хоёр ойр зайтай турбин суурилуулахыг шаарддаг. Урьдчилсан судалгаагаар шинэ төрлийн үйлдвэр нь иртэй үйлдвэрүүдтэй харьцуулахад 10 дахин их цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэж, ижил талбайг эзэлдэг.

3. Нүүрстөрөгчийн "иш".

АНЭУ-д хэрэгжүүлсэн шинэ төсөлцэвэр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зориулалттай. Энэ нь 20 метрийн суурь дээр 1203 нүүрстөрөгчийн "иш" суурилуулах явдал юм. Энэ бүтцийн өндөр нь 55 м Системийн бие даасан элемент бүр бие биенээсээ 10 м зайд байрладаг.

Суурийн бие даасан ишний зузаан нь 30 м.Тэдгээрийн дотор ээлжлэн электрод ба пьезоэлектрик материалаас бүрдсэн давхаргууд байдаг. Даралтын дор сүүлийнх нь цахилгаан үүсгэдэг. Иш нь салхинд найгах тэр мөчид энерги үүсдэг. Энэ систем нь ижил талбайг эзэлдэг бусад салхин сэнстэй ижил хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.

Үүнтэй төстэй зүйлийг Тунисын эрдэмтэд бүтээжээ. Тэдний систем нь АНЭУ-д ашигладаг нүүрстөрөгчийн ишнээс ялгаатай нь дээр нь хиймэл дагуулын антеныг санагдуулам чимээгүй генератор байдаг.

Голландад байшин бүрт салхины эрчим хүчний нөлөөгөөр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай жижиг байгууламж суурилуулахыг санал болгов. Энэхүү салхин үүсгүүр нь эмгэн хумсны бүрхүүлийн хэлбэрийг давтдаг турбинтай. Тэр салхины урсгалыг барьж, эргэж, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг. Ийм салхины үүсгүүрийн гүйцэтгэл нь ийм суурилуулалтаар харуулж чадах онолын гүйцэтгэлийн 80% -д хүрдэг.

Сүүлийн жилүүдэд дарвуулт хөлөг онгоцонд суурилуулах зориулалттай бүтээн байгуулалтууд гарсан. Ерөнхийдөө иртэй салхин турбиныг орлох системийн тоо байнга нэмэгдэж байна. Магадгүй ирээдүйд тэд салхины эрчим хүчний өмнө тулгарч буй бүх асуудлыг шийдэж чадна.

Хүн амьтанд аюулгүй байх битүү хэлбэрийн хотын салхин үүсгүүрийг зохион бүтээжээ.

Та бүхний мэдэж байгаагаар орчин үеийн "сэнстэй" салхин тээрэм нь хүмүүс, шувууд, сарьсан багваахай зэрэгт аюулгүй байдаггүй. Дэлхийн үйлдвэрлэгчдийн алдааг давтахгүйн тулд Оросын эрдэмтэд онгоцны турбин хэлбэртэй төстэй битүү төрлийн салхин тээрэм зохион бүтээжээ.


Энэхүү загвар нь 2 эсвэл 3 ирний оронд 32 ирээс бүрдэх бөгөөд энэ нь салхин тээрмийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, түүний өртөгийг бууруулдаг. Нэмж дурдахад, ирийг бэхэлсэн бүрхүүл нь ир эвдэрсэн тохиолдолд бусад хүмүүсийн аюулгүй байдлыг хангадаг. Мөн эргэлтийн өндөр хурд нь эрүүл мэндэд хортой хэт авианы хэлбэлзлээс зайлсхийх боломжийг олгодог.


Ийм салхин турбин нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд хамгийн бага өртөгтэй байдаг. Үүнийг орон сууцны хороололд суулгаж болно, үүнд. хотын барилгуудын дээвэр дээр. Энэ нь бараг бүх шаардлагатай шаардлагыг хангадаг: тав тухтай, хямд суурилуулах зардал, бага цахилгаан.

Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар тэдний салхин үүсгүүр нь цаг уурын ямар ч нөхцөлд тохиромжтой бөгөөд салхины 1.8 м/с хурдтай ажиллаж, 25 м/с хүртэл жигд ажилладаг.

“Энэ бол хүний ​​ажиллаж, амьдарч байгаа газарт суурилуулж болох цорын ганц генераторын загвар юм. Энэ нь аюулгүй байдлын шинж чанараараа өвөрмөц бөгөөд үүний зэрэгцээ бүтээмжтэй” гэж шинэ төрлийн салхин үүсгүүрийг бүтээгчдийн нэг Владимир Канин хэлэв.

Үүрэн холбооны тоног төхөөрөмж, зөөврийн өрөмдлөгийн машин, геологийн үдэшлэгт зориулсан иж бүрдэл суурилуулах ажилчид, мөн Оросын хойд нутгийн эрчим хүчний хомсдолтой бүс нутгийн захиргаа Петербургийн өвөрмөц дизайныг сонирхож эхлэв.

Үүнтэй төстэй төслүүд АНУ, Япон, Хятад, Германд байдаг. Гэхдээ Optiflame Solutions-ийн баталж байгаагаар тэд л орон сууцны орчинд аюулгүй "хотын" салхин тээрэмүүдийг зориудаар бүтээдэг хүмүүс юм. 2010 оны 12-р сард тэд Сколково инновацийн төвийн анхны оролцогчдын нэг болсон. Энэ жил Optiflame Solutions баг нь CleanTech зам (цэвэр технологи) дээрх улс орны хамгийн том гарааны бизнес GenerationS тэмцээний шилдэг арван финалд шалгарлаа.

Канины хэлснээр, одоо дэлхий дээр 300 орчим янз бүрийн салхин үүсгүүрийн төсөл хэрэгжиж байгаа боловч бодит байдал дээр таны гарт хүрч болох 10-аас илүүгүй прототип байхгүй байна. Бусад бүх зүйл бол зүгээр л тойм зураг юм.

Үүний цаана тэдний доторх салхин турбин маш ирээдүйтэй харагдаж байна. Мөн бид зөвхөн Оросын хөгжүүлэгчдэд амжилт хүсье.

Арван найман сарын бэлтгэл хийсний дараа Altaeros хөвөх агаарын турбин (BAT) нэртэй 1.3 сая долларын өртөгтэй төсөл газраас 1000 фут (304.8 м) өндөрт ажиллах болно.

Аляскийн Эрчим хүчний удирдах газрын шинээр гарч ирж буй эрчим хүчний технологийн сангаас хэсэгчлэн санхүүжүүлсэн уг төсөл нь энэ төрлийн агаарын турбины анхны урт хугацааны үзүүлэн болох бөгөөд одоогоор Аляскийн төв хэсэгт Фэрбанксын өмнөд хэсэгт байрладаг.

1000 фут өндөрт, туршилтын төсөлАж үйлдвэрийн цар хүрээ нь хамгийн өндөр салхин турбин байрлуулах рекорд эзэмшигч болох Vestas V164-8.0-MW-аас 275 фут гаруй өндөр байх болно. Вестас саяхан анхны загвараа 460 фут (140 метр) салхин турбины тэнхлэгийн өндөртэй, 720 фут (220 метр) урттай салхин турбины тэнхлэг бүхий Данийн үндэсний том салхин үүсгүүрийн туршилтын төвд суурилуулжээ.

Altaeros турбины хүч нь 30 кВт бөгөөд 12 байшинг тэжээхэд хангалттай. Гэхдээ компанийн мэдээлснээр энэ бол дөнгөж эхлэл. Тэрээр үүрэн радио, цаг уурын хэрэгсэл, бусад мэдрэмтгий төхөөрөмж зэрэг холбооны хэрэгслийг авч явах боломжтой. Тус компани нэмэлт тоног төхөөрөмж нь турбины гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй гэдгийг баталж байна.

Altaeros турбинаа өндөр үнэтэй дизель генераторуудаас бүрэн хамааралтай алслагдсан байршил, сүлжээнээс гадуурх орон нутгийн бичил сүлжээг 17 тэрбум долларын зах зээлд тогтвортой, хямд эрчим хүчээр хангах зорилгоор бүтээжээ. Зорилтот үйлчлүүлэгчид нь арлын болон алслагдсан орон нутаг, газрын тос, байгалийн хий, уул уурхай, уул уурхайн пүүсүүд, харилцаа холбооны пүүсүүд, аврах байгууллагууд, цэргийн баазууд юм.

Далайн болон эрэг дээрх турбинуудад хүрэх боломжгүй хүчтэй, тогтвортой салхинд өндөрт гарахын тулд BAT нь гелиээр дүүргэсэн, шатдаггүй хийлдэг бүрхүүлийг ашигладаг. Өндөр бат бэх олс нь турбиныг тогтвортой байлгаж, үүссэн энергийн дамжуулагч болдог. Өргөх технологи нь тусгай зориулалтын дагуу хийгдсэн бөгөөд олон арван жилийн турш харилцаа холбооны хүнд даацын төхөөрөмжийг тээвэрлэж ирсэн агаарын хөлгүүдийн үйлдвэрлэлийн төрөл болох халуун агаарын бөмбөлөгт ашигладагтай төстэй юм. Эдгээр нь хар шуургыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд ихэнх гэнэтийн болон онцгой байдлын үед саадгүй буух боломжийг хангах технологиор тоноглогдсон.

2013 онд Altaeros Майн дахь туршилтын талбай дээрээ 150 метрийн өндөрт 72 км/цагийн салхинд BAT прототипийг амжилттай туршсан. Гэвч технологи нь бөмбөлөгтэй төстэй учраас турбин нь илүү хүчтэй салхинд тэсвэрлэх чадвартай. Технологийн хувьд өндөрт өргөх турбин нь кран, суурийг цутгах шаардлагагүй тул 24 цагийн дотор ашиглалтад оруулах боломжтой. Газрын цахилгаан станц нь турбиныг барьж буй эргүүлэгийг удирдаж, цахилгаан эрчим хүчийг орон нутгийн сүлжээнд шилжүүлэхээс өмнө хувиргадаг.

Салхины эрчим хүчний хөгжлийн шинэ үе аль хэдийн ойрхон байгаа бөгөөд бид удахгүй биднийг хангадаг аварга том хүмүүсийн "сүрэг"-ийг ажиглах боломжтой байх шиг байна. гэрийн тав тухтай байдал, харилцаа холбоо, үйлдвэрлэл гээд цахилгаангүй бол болохгүй бүх зүйл.

altaerosenergies.com материал дээр үндэслэсэн сайт

Өнөөдөр эрчим хүч үйлдвэрлэх илүү дэвшилтэт аргууд байдаг ч салхин үүсгүүрийг урьд нь бараг хаа сайгүй ашигладаг байсан. Мэдээжийн хэрэг, тэдгээр нь өнөөг хүртэл ашиглагдаж байгаа боловч тоо нь мэдэгдэхүйц буурсан байна. Тэд хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд салхи бол нарны энергийн нэг хэлбэр гэдгийг мэдэх нь чухал юм.

ерөнхий тайлбар

Салхин турбинууд салхины урсгалыг ашиглан ажилладаг. Гэтэл салхи яагаад цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай вэ? Энэ үзэгдэл нь дэлхийн агаар мандал жигд бус халсан, гаригийн гадаргуугийн бүтэц жигд бус, мөн эргэлддэгтэй холбоотой юм. Салхин үүсгүүр буюу салхин үүсгүүр нь кинетик механик энергийг хувиргах чадвартай бөгөөд үүнийг дараа нь бусад ажилд ашиглаж болно.

Эдгээр төхөөрөмжүүд ердийн салхи ашиглан цахилгаан эрчим хүчийг яг яаж үйлдвэрлэдэг вэ? Үнэндээ бүх зүйл маш энгийн. Ийм турбины ажиллах зарчим нь сэнсний үйл ажиллагаанаас шууд эсрэг юм. Салхины хүчний нөлөөн дор салхин турбины ир нь эргээд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг генератортой холбогдсон босоо амыг эргүүлэхэд хүргэдэг.

Турбины төрлүүд

Хэд хэдэн төрлийн турбин байдаг. Инженерүүд одоо ашиглагдаж байгаа хоёр үндсэн ангиллыг ялгадаг. Эхний ангилал нь хэвтээ тэнхлэг, хоёр дахь ангилал нь босоо тэнхлэг юм. Эхний төрлийн салхин сэнс нь хоёр буюу гурван иртэй хамгийн түгээмэл загвартай. Гурван иртэй нэгжүүд нь "салхины эсрэг" зарчмаар ажилладаг. Салхи руу харахын тулд элементүүдийг өөрсдөө суурилуулсан.

Дэлхийн хамгийн том турбинуудын нэг бол GE Wind Energy юм. Энэ төхөөрөмжийн хүч нь 3.6 мегаватт юм. Турбин нь том байх тусмаа илүү үр ашигтай байдаг гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Нэмж дурдахад нэгжийн хэмжээ нэмэгдэх тусам ашиг, үнийн харьцаа сайжирдаг.

Турбины ерөнхий гүйцэтгэл

Төхөөрөмжийг сонгох эхний үзүүлэлт бол хүч юм. Хэрэв бид "үйлчилгээний" турбинуудыг авбал тэдний хүч 100 кВт-аас эхэлж хэдэн МВт хүрч чадна. Босоо болон хэвтээ салхин сэнсийг хоёуланг нь нэгтгэж болно гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Ийм бүлгүүдийг ихэвчлэн салхин цахилгаан станц гэж нэрлэдэг. Ийм сайтуудын зорилго нь хүссэн объектод цахилгаан эрчим хүчийг бөөний худалдаагаар хангах явдал юм.

Хэрэв бид 100 кВт-аас бага чадалтай жижиг дан турбины тухай ярих юм бол тэдгээрийг ихэвчлэн хувийн байшинг цахилгаан эрчим хүчээр хангах, харилцаа холбооны антен, ус дамжуулах насосыг эрчим хүчээр хангахад ашигладаг. Жижиг турбиныг мөн аккумлятор эсвэл хослуулан ашиглаж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй нарны хавтан. Ийм системийг гибрид систем гэж нэрлэдэг. Эдгээрийг цахилгааны сүлжээнд холбох өөр арга байхгүй газруудад ашигладаг.

Босоо турбины ашиг тус

Одоогийн байдлаар босоо төрлийн төхөөрөмжийг илүү их ашигладаг. Энэ нь босоо төрөл нь хэвтээ хэлбэрээс хэд хэдэн давуу талтай байдагтай холбоотой юм.

Босоо хэлбэрийн цамхаг дээр ачаалал илүү жигд ажиллах бөгөөд энэ нь хэмжээсийн хувьд илүү том байгууламжийг бий болгоход хялбар болгодог. Үүнээс гадна ийм төрлийн турбин дээр роторыг суурилуулахын тулд нэмэлт тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагагүй болно. Ажлын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг чухал давуу тал бол босоо турбины ирийг мушгиа хэлбэрээр эргүүлэх боломжтой юм. Энэ нь маш чухал бөгөөд учир нь энэ тохиолдолд салхины эрчим хүч нь оролт болон гаралтын аль алинд нь ажиллах бөгөөд энэ нь мэдээжийн хэрэг угсралтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Босоо турбинуудын хамгийн чухал давуу талуудын нэг нь тэдгээрийг суурилуулахдаа тэнхлэгийг салхины урсгалд тохируулах нь утгагүй юм. Энэ төрлийн төхөөрөмж нь хоёр талаас салхины урсгалтай ажиллах болно.

Болотовын салхин турбин

Энэ тохиргоо нь бусад төхөөрөмжүүдээс ялгардаг. Турбиныг хэвийн ажиллуулахын тулд түүнд дасан зохицох шаардлагагүй өөр төрлийнцаг агаарын нөхцөл байдал. Энэхүү дизайны салхины эрчим хүчний элемент нь ямар ч тааруулах ажиллагаагүйгээр салхины аль ч талаас нь мэдрэх чадвартай. Түүнчлэн, энэ төрлийн станц нь салхины чиглэл өөрчлөгдөхөд цамхгийг эргүүлэх шаардлагагүй юм. Босоо салхин турбинуудын өөр нэг давуу тал нь (VAWT - босоо генераторын босоо амтай салхин цахилгаан станц) нь ямар ч хүч чадлын салхины урсгалтай ажиллах боломжийг олгодог тусгай загвартай байдаг. Шуурганы үед ч ажиллах боломжтой. Суулгах модулиудын тоог сонгох боломжтой. Турбины гаралтын хүч нь тэдний тооноос хамаарна. Өөрөөр хэлбэл, модулиудын тоог өөрчилснөөр та нэгжийн хүчийг өөрчлөх боломжтой бөгөөд энэ нь маш тохиромжтой. Өөр нэг давуу тал нь салхины хүчний элементийг хөрвүүлэх боломжтой байдлаар угсардаг өндөр үр ашигтайкинетик энергийг механик болгон хувиргана.

Бирюков ба Блиновын салхин турбины хэмжээсүүд

Энэ төхөөрөмж нь 0.75 м-ийн диаметртэй хоёр давхар ротортой.Энэ элементийн өндөр нь 2 м.Шинэ салхины нөлөөн дор ийм ротор нь асинхрон босоо амны роторыг бүрэн эргүүлэх чадвартай байсан. 1.2 кВт хүртэл. Турбин нь салхины хүчийг 30 м/с хүртэл тасрахгүйгээр тэсвэрлэх чадвартай.

Салхин үүсгүүрийг яагаад хоёр эрдэмтний ололт гэж үздэг талаар ярих нь зүйтэй болов уу. Гол нь 60-аад онд. ЗХУ-д эрдэмтэн Бирюков KIEV 46% -тай тойруулгыг патентжуулжээ. Гэсэн хэдий ч хэсэг хугацааны дараа инженер Блинов ижил загварыг ашиглаж чадсан боловч KIEV-ийн 58% -ийн үзүүлэлттэй байв.

Гиперболоид төрлийн турбинууд

Гиперболоид хэлбэрийн салхин турбинуудыг Шухов Владимир Григорьевич зэрэг инженерийн санаан дээр үндэслэсэн.

Энэ төрлийн турбины онцлог шинж чанарууд нь салхины урсгалын илүү том ажлын талбайтай байдаг. Хэрэв бид энэ үзүүлэлтийг бусад ангиллын төхөөрөмжүүдтэй харьцуулж үзвэл арчигдаж байгаа хэсгээс тоолох юм бол гиперболоид төрөл нь 7-8% илүү үр дүнг харуулдаг. Энэ үзүүлэлт нь салхины урсгалын ажлын талбайг сулруулсан төрлүүдэд хамаарна. Хэрэв бид энэ төрлийг, жишээлбэл, Дарри, Савониус турбинуудтай харьцуулбал ялгаа нь 40-45% байх болно.

Энэ ангиллын нэгжийн онцгой шинж чанарууд нь тэд дээшлэх агаарын урсгалтай ажиллах чадвартай байдаг. Хэрэв та генераторыг нуур, намаг, уулархаг газар гэх мэт газарт байрлуулбал маш их бүтээмжтэй байдаг.

Ийм турбинуудын давуу тал нь гиперболоидыг угаадаг агаарын идэвхтэй давхаргын контактын шугам нь эргэдэг салхины генератор шиг эргэлддэг ижил төстэй цилиндртэй харьцуулахад 1.6 дахин урт байх болно. Мэдээжийн хэрэг, үр ашиг нь ижил хэмжээгээр илүү байх болно гэсэн дүгнэлт гарч байна.

сул талууд

Эдгээр турбинуудын олон давуу тал, шинж чанаруудыг үл харгалзан тэдгээр нь хэд хэдэн сул талуудтай байдаг.

Сөрөг хүчин зүйлүүд нь генераторын ир нь салхины урсгалын эсрэг эргэх үед энэ төрлийн генератор ихээхэн алдагдал хүлээх бөгөөд энэ нь эргээд ажлын үр ашгийг хоёр дахин бууруулахад хүргэдэг. Хэрэв бид босоо тэнхлэгийн турбиныг хэвтээ тэнхлэгтэй харьцуулж үзвэл энэ үзүүлэлт буурч байгаа нь мэдэгдэхүйц юм.

Өөр нэг сул тал бол тэр босоо салхины генератормаш урт байх ёстой. Хэрэв та үүнийг салхины хурд өндөртэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг газарт ойрхон байрлуулбал роторыг эхлүүлэхэд асуудал гарч болзошгүй бөгөөд үүнийг эхлүүлэхийн тулд түлхэх шаардлагатай болно. Энэ нь өөрөө огт эхэлдэггүй. Мэдээжийн хэрэг та ирийг өндөрт өргөхийн тулд тусгай цамхаг суурилуулж болно Доод хэсэгротор хэтэрхий бага хэвээр байх болно.

Бусад сул талууд нь өвлийн улиралд салхин турбины ир дээр мөсөн бүрхүүл үүсэх явдал юм. Ашиглалтын явцад турбин ялгаруулдаг их хэмжээний дуу чимээг бас тэмдэглэх нь зүйтэй. Зарим суурилуулалт нь ашиглалтын явцад хортой хэт авианы цацраг үүсгэх чадвартай байдаг. Энэ нь чичиргээ үүсгэдэг бөгөөд энэ нь шил, цонх, аяга таваг шажигнахад хүргэдэг.

Хөгжилтэй баримт: RimWorld-ийн салхин турбинуудыг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж байсан.