Ветряк это: ВЕТРЯК — это… Что такое ВЕТРЯК?

Содержание

Ветряк для теплой воды | Наука в Сибири

Сибирские ученые создают ветрогенератор, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь благодаря преобразованию механической энергии воздушного потока непосредственно в тепловую энергию. Статья, посвященная первой части работы, опубликована в журнале Applied Energy. 

«В пятидесятые годы прошлого века в Рабочем поселке Караганды, где прошло мое детство, почти в каждом доме стоял ветряк. Он приводил в движение насос, качающий воду из скважины», — вспоминает главный научный сотрудник Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН доктор технических наук Виктор Иванович Терехов. Такие установки использовали из-за дефицита электроэнергии. Теперь ветряные генераторы актуальны главным образом по другой причине: беречь ресурсы планеты, используя возобновляемые источники энергии, в XXI веке уже не прихоть, а необходимость.

 

   (слева направо): Александр Назаров и Виктор Терехов

 

Первыми ветрогенераторами, известными еще до нашей эры, были ветряные мельницы. Их лопасти, крутящиеся на ветру, через передаточный механизм передвигали жернова, которые мололи зерно. Современные конструкции гораздо сложнее своих предков, чаще всего они генерируют электричество и используются для разнообразных задач: от подзарядки мобильного телефона до сооружения  электростанций. 

 

В лабораториях проблем энергосбережения и термогазодинамики ИТ СО РАН работают над ветрогенератором, который нагревает жидкость, используя тепловую энергию. Обычно, чтобы получить теплую воду, используя ветряную установку, сначала нужно выработать электричество. Устройство, спроектированное сибирскими учеными, может превращать механическую энергию вращающегося ветряка в тепловую, минуя дополнительные этапы преобразования энергии.

 

«Эффективность ветрогенератора, который производит электричество, не превышает 40 %. Здесь же, по закону сохранения механической энергии, все энергия вращения ротора переходит в тепло, за исключением механических потерь, которые минимальны, то есть КПД составляет практически 100 %», — говорит Виктор Терехов. Сотрудники ИТ СО РАН получили патент на эту разработку.

 

«Мы сделали два цилиндра, в каждом из которых есть набор каналов. Цилиндры вкладываются друг в друга так, что бы стенки каналов одного из них располагались внутри пространства каналов другого. Эта система помещается в емкость со специальной вязкой жидкостью. Цилиндры вращаются в противоположные стороны под действием ветряка (в экспериментальной установке ИТ СО РАН его заменяет электрический привод), создавая цилиндрические каналы с взаимно движущимися стенками. Поток жидкости в них становится неоднородным, возникают вихри, которые повышают эффективность получения тепловой энергии», — рассказывает старший научный сотрудник ИТ СО РАН доктор технических наук Александр Дмитриевич Назаров.

 

Разогретая во вращающихся цилиндрах жидкость поступает в теплообменник, где передает тепловую энергию воде. В результате на выходе получается подогретая вода, которую можно использовать, например, для хозяйственных нужд и отопления помещений. При скорости ветра 4 м/с (наиболее вероятной для Новосибирской области) установка способна нагреть воду до 60 С° примерно за час.

 

   Устройство цилиндра и схема расположения цилиндров в рабочем состоянии

 

«Такие устройства пригодятся в частном доме или на даче. Особенно эффективны они будут в местах, куда трудно подвести электричество — вдоль автотрасс, на отдаленных фермах и стойбищах», — отмечает Александр Назаров.

 

 

«Важно, что устройство может работать при любой скорости ветра, ведь в России в принципе ветры не сильные, в среднем не выше 5 м/с. Мы сделали достаточно гладкие стенки каналов, что уменьшает момент начала вращения цилиндров. Это позволяет системе работать при слабом потоке воздуха, легко запускаться после остановки генератора из-за безветрия или монтажа», — рассказывает Александр Назаров.

 

Эксперименты с установкой продолжались около трех лет. Ученые получили широкий диапазон параметров, при которых система будет энергетически эффективной: состав и вязкость жидкости, температура, размеры цилиндров, скорость вращения. Используя эти цифры, легко посчитать характеристики оборудования для конкретных целей, например, чтобы снабдить теплой водой небольшой домик или придорожный отель. Можно точно спрогнозировать, сколько энергии получиться при той или иной скорости ветра.

 

Увидит ли изобретение свет, пока не известно. Задача, которую решили ученые, — важная, но всё-таки только часть большой работы. Как уже говорилось, в экспериментах использовался электрический имитатор ветряка. Чтобы создать прототип установки, нужно разработать подходящий генератор — то есть сами лопасти, вращающиеся под воздействием воздушного потока. Классические, с горизонтальной осью вращения не подойдут, так как начинают работать при скорости ветра от 3—5 м/с. Для того чтобы ветряк мог двигаться и при более низких скоростях, это должен быть роторный генератор с вертикальной осью вращения (если привычные ветряки внешне напоминают пропеллер, то такой скорее похож на колесо).

 

«У нас есть предварительная договоренность насчет создания ветрогенератора с факультетом летательных аппаратов Новосибирского государственного технического университета — его сотрудники занимаются ветряными движителями. Будем надеяться, что разработкой заинтересуются инвесторы», — говорит Александр Назаров.

 

Работа поддержана грантом РНФ18-19-00161.

 

Александра Федосеева 

 

Фото: автора (1), предоставлено ИТ СО РАН (2), с сайта pixabay.com (анонс)

 

Датский ветряк установил мировой рекорд по производству энергии. И это впечатляет

2 лютого 2017

В Дании подсчитали, что ветряная турбина у побережья Остерильда установила мировой рекорд выработки электроэнергии. За сутки она произвела 215999,1 киловатт-часа электроэнергии. И это много.

 

 

Рекорд установлен среди серийно выпускаемых ветряков. Установивший турбину консорциум MHI Vestas отчитался, что 1 декабря она добилась показателя в 215999,1 киловатт-часа электроэнергии. Находится рекордсмен на экспериментальной ветряной электростанции, которой управляет Датский технический университет. Этот комплекс уже стал площадкой для многих компаний, разрабатывающих новые технологии выработки энергии, – Дания вообще уверенно находится среди мировых лидеров по исследованиям альтернативной энергетики.

 

215999,1 киловатт-часа – это количество энергии, достаточное, например, чтобы обычная, не энергосберегающая, 100-ватная лампочка горела по восемь часов в день в течение 750 лет подряд. Если потратить 1 киловатт-час, то можно добыть приблизительно 75 кг угля, 35 кг нефти, испечь 99 буханок хлеба, выткать 10 метров ситца или вспахать 2,5 сотки земли. И еще для сравнения: всего один день работы только одного этого ветряка может на 20 лет обеспечить всей электроэнергией среднюю американскую семью.

 

Сама установка высотой 219 метров, у нее три лопасти по 80 метров каждая, а общая масса конструкции – 105 тонн. Турбина начала работать в 2014 году, тогда мощность ее генератора составляла 8 мегаватт, но в 2016 его модернизировали до 9.

 

По данным некоммерческой организации Global Wind Energy Council, Дания занимает девятое место в Европе по объему выработки электроэнергии ветряками. В 2015 году с помощью таких электростанций в стране произвели 5,06 гигаватта электроэнергии. Ветряки дают Дании на 16% больше энергии, чем ей нужно, а избыток экспортируется в Германию, Норвегию и Швецию. Стоит отметить, что при этом ветряные станции Дании большую часть времени не работали на полную мощность.

Солнечные батареи или ветрогенератор — вот в чем вопрос 🙂 © Солнечные.RU

Для балансировки поступления энергии от альтернативных источников часто возникает желание совместить солнечные батареи и ветрогенератор в одной системе.

В каких случаях стоит это делать и какой источник альтернативной энергии выбрать, можно понять, рассмотрев плюсы и минусы ветряков и солнечных панелей.

Плюсы солнечных панелей:

  • Надежность — качественные панели от известного мирового производителя проработают 25 лет и более, поскольку они не имеют подвижных частей и какой-либо электроники в своем составе, а закаленное стекло, прочная алюминиевая рама и надежная герметизация элементов обеспечивает беспроблемную эксплуатацию панелей в любых погодных условиях при любой температуре.
  • Простота установки — при помощи стандартных крепежных комплектов можно легко закрепить панели на крыше или на стене дома.
  • Отсутствие необходимости технического обслуживания — единственное, что рекомендуется для увеличения выработки энергии, это раз в год вымыть поверхность солнечных панелей моющим средством для стекла, но и это не обязательно.

Минусы солнечных панелей:

  • Низкая среднесуточная выработка электроэнергии в зимнее время — в 5-10 раз меньше, чем летом для средней полосы России, в 2-3 раза меньше — для южных регионов и полное отсутствие выработки зимой в северных регионах за полярным кругом. Для компенсации недостатка электроэнергии необходимо использовать дизель-генератор, бензогенератор или ветрогенератор.
  • Сильная зависимость выработки электроэнергии от погоды. В облачную погоду выработка снижается до 5-20% по сравнению с безоблачной солнечной погодой. Однако, устранить эту зависимость в автономной солнечной электростанции можно применив аккумуляторы повышенной емкости, обеспечивающие запас электроэнергии на 5-7 дней.

Плюсы ветрогенераторов:

  • Выработка электроэнергии не зависит от времени суток и времени года, если есть ветер.
  • В местности, где часто дуют ветры (в горах, в степях, на берегах рек и морей), ветряк может выработать значительное количество электроэнергии. Однако общая площадь таких мест, населенных людьми, в Российской Федерации составляет менее 1% от всех населенных мест.

Минусы ветрогенераторов:

  • Необходимость монтажа на мачте высотой более 25 метров на 99% местности Российской Федерации, поскольку жилая застройка и леса сильно снижают скорость ветра близко к земле — стоимость монтажа ветрогенератора во много раз превысит стоимость самого ветрогенератора.
  • При средней скорости ветра в России, равной 3-4 метра в секунду, ветрогенератор будет вырабатывать около 1-3% процентов от своей номинальной мощности. Номинальная мощность ветрогенератора указана для ветра скоростью 10-12 м/сек.
  • Отсутствие надежности в сегменте маломощных ветряков мощностью до 10 кВт — большинство дешевых маломощных ветряков не проработает больше 2-х лет без поломок, хотя есть случаи работы ветряков и по 8 лет. Если Вам известны факты более продолжительной работы без поломок, поделитесь этим со всеми на нашем форуме.
  • Необходимость ежегодного технического обслуживания для поддержания ветрогенератора в рабочем состоянии.
  • Замерзание смазки при отрицательных температурах приводит к невозможности старта ветряка зимой.
  • Свист маломощных ветряков, работающих на высоких оборотах при большой скорости ветра — не доставит удовольствия ни Вам, ни Вашим соседям.
  • Низкочастотный инфразвук мощных ветрогенераторов при любой скорости ветра и маломощных при небольшой скорости ветра — как известно, инфразвук оказывает отрицательное влияние на здоровье человека и всего живого. Именно по этой причине промышленные ветроэлектростанции расположены на значительном удалении от жилых массивов.

Подведём итог:

Использование ветрогенератора, как дополнительного источника энергии для солнечной электростанции имеет экономический смысл только в местности, где часто дуют ветры, при условии, что есть возможность его установки вдали от жилья. При этом необходимо устанавливать надежные мощные модели с мощностью от 10 кВт и обязательно проводить их ежегодное техобслуживание.

О том, имеет ли экономический смысл установка солнечных батарей, читайте здесь.

 

Ветрогенератор или солнечные батареи — вот в чем вопрос 🙂

Как заработать на ветряке? Или 5 шагов к энергонезависимости

Наши партнёры из Альтрэн (член РАВИ) убеждены в том, что на небольшом ветрогенераторе, установленном на личном участке возле дома, можно зарабатывать.

Каков план действий?

  1. Установить ветрогенератор (он же «ветряк») мощностью до 15 кВч.
  2. Подключить его к электросети сети.
  3. Потреблять меньше энергии, чем он вырабатывает.

Откуда возьмётся доход?

В ближайшие 20-25 лет ваш собственный ветрогенератор круглосуточно будет вырабатывать электричество и излишки выдавать в центральную энергосеть. Если в течение месяца он будет вырабатывать больше энергии, чем вы тратите, вы будете в плюсе.

Энергетическая компания, которая является поставщиком электроэнергии для вас, будет покупать у вас излишки электроэнергии по оптовому тарифу.

Сразу резонный вопрос: а если излишков не будет? Тоже неплохо – платить энергосетям вы будете только разницу между тем, что выдал в сеть ветряк и тем, что вы потратили. Цифры в счёте за электричество существенно уменьшатся.

Пошаговая инструкция

Итак, если вы решили начать зарабатывать на собственном ветрогенераторе, то предлагаем подробную инструкцию.

Шаг 1. Стоит ли овчинка выделки?

Нужно выяснить, куда именно лучше поставить ветряк. Это важно, поскольку практика показывает, что потенциальные владельцы ветрогенераторов иногда принимают желаемое за действительное. Ветра на их участке может быть недостаточно для выработки энергии от ВЭУ. Профессионально оценить ваш «ветроэнергетический» потенциал могут в Альтрэн. Вы указываете только точку на карте, а специалисты уточняют её ветровые характеристики – проверяют по базам данных и картам ветров, после чего считают коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Этот показатель помогает понять, насколько эффективно в течение всего года на вашей площадке сможет работать ветрогенератор.

Шаг 2. А что с окупаемостью проекта?

Просчитать окупаемость можно и самостоятельно. В расчётах важно учесть стоимость ветрогенератора, тарифы на электроэнергию, объём выработки генератора и объем вашего потребления. Если задача вызывает сложности – в Альтрэн также готовы помочь. 

Шаг 3. Какую модель ветрогенератора выбрать?

Конечно, можно выбирать ветрогенератор исходя исключительно из эстетических соображений, он красив сам по себе. Тем не менее руководствоваться при выборе лучше его техническими характеристиками. Изучайте описания разных моделей, подбирайте в соответствии со своими нуждами и возможностями ветра на вашем участке. Да, ветрогенераторы разные и их очень много, но выбрав не ту модель, вы рискуете сделать весь проект менее прибыльным. Паниковать и здесь не стоит. Специалисты Альтрэн сотрудничают с ведущими производителями ветрогенераторов России и ещё пяти других стран и помогут вам выбрать самый подходящий вариант. Тот, который лучше всего справится с превращением ветра на вашем участке в чистую энергию.

Шаг 4. Кто поможет с доставкой и установкой?

Производители ветрогенераторов иногда предлагают услуги по доставке и установке. Если у вас есть соответствующий опыт и время на изучение схем и инструкций, то собрать и запустить ветрогенератор вам вполне под силу самостоятельно. Нет? Обращайтесь в Альтрэн. Компания организует доставку и пришлёт команду монтажников, у которых есть опыт в монтаже и пуско-наладке не только мини-ветрогенераторов, но и огромных промышленных ВЭУ мощностью в несколько мегаватт. Профессиональная команда смонтирует, запустит и настроит работу оборудования.

Шаг 5. Как договориться с энергетической компанией?

Чтобы начать зарабатывать, нужно заключить договор с компанией, которая будет покупать ваше электричество. Для начала стоит определиться с правовой базой. Взаимоотношения между объектом микрогенерации, которым стал ваш ветряк, и энергетической компанией регулирует соответствующий закон и Постановление Правительства РФ от 02.03.2021 № 299 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации в части определения особенностей правового регулирования отношений по функционированию объектов микрогенерации». Если не особенно уверены в своих талантах переговорщика, также подключите специалистов из Альтрэн, они проведут переговоры за вас и помогут преодолеть все бюрократические формальности.

В итоге – вы успешный производитель и поставщик электроэнергии. Что дальше? Через месяц после установки Альтрэн уточнит, все ли у вас в порядке. И далее будет на связи, готовый отвечать на вопросы, консультировать по обслуживанию и, при необходимости, присылать своих специалистов для техобслуживания.

Не удивимся, если с такой поддержкой вы сами вскоре превратитесь в специалиста в сфере ветрогенерации и сможете консультировать по данному вопросу соседей. Потому что соседи захотят поставить ветряк у себя на участке. И начнут зарабатывать.

Удивительные ветрогенераторы — Энергетика и промышленность России — № 21 (353) ноябрь 2018 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 21 (353) ноябрь 2018 года

Объединяет их лишь одно: рабочей силой является движение воздушных масс. О некоторых оригинальных агрегатах мы и хотим рассказать в этом материале.

Ветрогенераторы становятся все более популярными. Их используют не только как дополнительный источник электричества, но зачастую и как основной, например, при обустройстве загородного дома. Тому способствует удобство эксплуатации и вполне хороший эстетичный вид ветряков. К тому же это вполне экологичные конструкции, не требующие затрат на природные ресурсы: ветер бесплатен. К тому же нынче промышленность выпускает контроллеры энергии, обеспечивающие работу даже при слабом ветре, собирающие энергию «порциями», и конструкции с автоматически изменяющимся углом атаки лопастей в зависимости от направления и силы ветра.

В настоящее время различают три основных типа конструкции ВЭС: пропеллерные, где вращающийся вал расположен горизонтально относительно направления ветра и с самым высоким КПД, барабанные и карусельные, в которых вал, вращающий лопасти, расположен вертикально и которые монтируется в местах, где направление ветра не имеет большого значения (например, в горах).

Главная проблема – нерегулярность работы поставщика энергии, то есть самого ветра. Ветряные электростанции напрямую зависят от этого фактора, и работа узлов, получающих электроэнергию подобным способом, не может быть непрерывной. Положение усугубляется еще и тем, что сила ветра может служить как на пользу, так и во вред – нарастание силы ветра способно вывести установки из строя.

Достоинства ВЭС – простота конструкции, экономичность и возобновляемость источника энергии. Кроме того – доступность (ветер дует везде) и независимость источника энергии (например, от цен на топливо).

Недостатки – зависимость от ветра, шумность и необходимость использования больших площадей (в случае постройки крупных электростанций). Кроме того, стартовая стоимость и дальнейшее использование – вполне затратны (необходимы накопители энергии, которые имеют ограниченный срок эксплуатации).

Как и среди производителей, лидер по строительству ВЭС – Германия. Европа вообще переживает бум строительства ветроустановок, их число растет в скандинавских странах и Греции.

В Азии наибольший практический интерес испытывается со стороны Китая. Программа строительства предусматривает обязательный монтаж таких установок при возведении новых зданий.

Это касается, в первую очередь, так называемых «традиционных» ветряков. Но среди всего разнообразия установок есть и оригинальные, не вписывающиеся в обычные представления о них.

Дерево-ветрогенератор

Например, французская группа инженеров создала искусственное дерево, способное генерировать электричество с помощью ветра. Устройство производит энергию даже при небольшом движении воздуха.

Идея пришла автору изобретения Жерому Мишо-Ларивьеру, когда он наблюдал шелест листьев в безветренную погоду. Устройство использует небольшие пластины в форме скрученных листьев, которые преобразуют ветряную энергию в электрическую. Причем независимо от направления движения воздуха. Дополнительное преимущество «дерева» заключается в его полностью бесшумной работе.

На создание 8‑метрового прототипа инженеры потратили три года. Энергогенерирующее «дерево» установлено в коммуне Плюмер-Боду на северо-западе Франции.

Новая установка, Wind Tree, эффективнее обычного ветрогенератора, поскольку вырабатывает энергию даже при скорости ветра всего 4 м / с.

Мишо-Ларивьер надеется, что «дерево» будет использовано для питания уличных фонарей или зарядных станций для электромобилей. В будущем он планирует усовершенствовать установку и подключить ее к энергоэффективным домам. Идеальное электрогенерирующее «дерево», по словам изобретателя, должно иметь листья из натуральных волокон, «корни» в виде геотермального генератора и «кору» с фотоэлементами.

Биоразлагаемые лопасти

Ахиллесова пята быстрорастущей индустрии ветроэнергетики – физические компоненты ветрогенераторов, которые изготавливаются из нефтяных смол и в конечном итоге оказываются на свалках.

Чем больше ветрогенераторов, тем больше выбрасывается использованных лопастей. Чтобы положить конец этой расточительности, исследовательской группе UMass Lowell был выделен грант для решения этой проблемы путем создания биоразлагаемых лопастей.

Для конструирования новых ветрогенераторов они планируют использовать «полимеры на биологической основе», примером которых является растительное масло.

Кроме всего прочего, рассматривается возможность замены нефтяных смол устойчивыми. Ученые надеются найти новый материал, который обладает теми же свойствами, что и ныне используемый.

Одна из трудностей состоит в том, что необходимо проверить, могут ли эти экологичные лопасти выдерживать суровые погодные условия и при этом иметь конкурентоспособные цены.

Использование биоразлагаемых лопастей сделает индустрию еще более «зеленой» за счет сокращения отходов.

Крылья стрекозы

Несколько исследователей из Франции попробовали сделать ветряную турбину еще эффективней за счет изменения ее компонентов. Насекомые, а именно стрекозы, вдохновили их на создание гибких лопастей. Ветровая турбина на сегодняшний день работает только при оптимальных скоростях ветров, но новый био-дизайн может дать способ обойти этот факт.

Исследователи построили прототипы с обычными жесткими лопастями, умеренно гибкими лопастями и очень гибкими лопастями турбины. Последний дизайн оказался слишком гибким, но умеренно гибкие лопасти превосходят жесткие, создавая на целых 35 % больше мощности. Кроме того, они продолжали работать в условиях слабого ветра и не были подвержены повреждениям при сильном ветре.

Теперь ученым предстоит найти оптимальный материал, который не был бы слишком гибким, но и не являлся жестким.

Воздушная ветроэнергетика

Воздушная ветроэнергетика (Airborne Wind Energy, сокращенно AWE) запускает в небеса летающие ветряные электростанции – дирижабли, «воздушные змеи», дроны и прочие летательные аппараты, оснащенные ветряными турбинами или приводящие в действие наземные генераторы с помощью своих «поводков».

Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они работают с хорошим «коммерческим» ветром – на высотах в несколько сотен метров ветер стабильнее и сильнее. Поэтому коэффициент использования установленной мощности воздушных ветряных электростанций достигает 70 %.

Например, это шотландский ветроэнергетический проект Kite Power Systems, технологии которого обеспечивают выработку энергии с помощью «воздушных змеев», парящих на высоте до 450 м.

А ветроэнергетическая система Airborne Wind Energy System использует для добычи энергии следующую схему. Автономный самолет, привязанный к основанию, летает по восьмерке на высоте от 200 до 450 метров. Когда самолет движется, он тянет тросик, который приводит в действие генератор. Как только трос намотан до установленной длины (~750 м), самолет автоматически опускается на более низкую высоту. Затем он поднимается и повторяет процесс. Самолет взлетает с платформы, летает и приземляется автономно, используя набор сенсоров, которые обеспечивают информацию для безопасного выполнения задачи.

Ветрогенератор закрытого типа

Компания «Оптифлейм Солюшенз», реализующая в рамках «Сколково» проект по созданию нового поколения малых и средних ветрогенераторов закрытого типа, создала предсерийный образец ветроустановки для подготовки к промышленному производству.

Традиционные ветрогенераторы открытого типа обладают высоким уровнем потенциальной опасности и поэтому располагаются преимущественно в нежилых зонах на удалении. Ветрогенераторы закрытого типа, оснащенные турбиной наподобие самолетной, можно размещать в любых местах, например на крышах жилых или коммерческих зданий.

Установочная мощность образца – 1 / 2 кВт. Он протестирован в аэродинамической трубе и в реальных условиях. В дальнейшем планируется создать и более мощные разработки.

Вместо обычного двух- или трехлопастного вентилятора здесь используется осевая турбина самолетного типа. Это повышает КПД и снижает стоимость изготовления, т. к. сами лопатки существенно меньше вентиляторных. Конструкция имеет внешний направляющий аппарат, который дополнительно повышает КПД и служит защитой от птиц, а также имеются внешний и внутренний обтекатели, служащие защитой в случае разрушения лопаток.

В итоге получен ветрогенератор с рекордно низкой стоимостью генерации кВт-часа, который принципиально возможно размещать в жилой зоне, в том числе – на крышах городских домов. Обычный ветряк там ставить невозможно, так как в пределах десяти диаметров от него должно быть свободное пространство.

По сравнению с обычными ветрогенераторами данная конструкция безопасна в рабочем состоянии для обслуживающего персонала и летающих животных. Также оно работает при более низком уровне шума и не является значительной угрозой для безопасности людей и строений в округе. При аварии обычного ветрогенератора массивные лопасти, двигающиеся с большой скоростью, как правило, разрушают всю конструкцию при повреждении одной из них.

Безредукторный ветроагрегат

В проекте безредукторного ветроагрегата энергия вырабатывается «кончиками» лопастей. Здесь отсутствует традиционный вал от пропеллера к генератору, а электричество снимается с обода пропеллера.

Его ротор в форме ферромагнитного обода закреплен на крыльях ветроколеса. По конструкции он прост, легко изготавливается и монтируется. Но размещение постоянных магнитов на концах крыльчатки намного утяжеляет ее, что снижает общий КПД установки. Зато агрегат удобен в эксплуатации, потому что простая конструкция не требует излишнего внимания. Такие ветрогенераторы могут работать везде при любых климатических условиях.

«Водонапорная башня»

Самый фантастический проект представили американцы. С дальнего расстояния этот ветрогенератор похож, скорее, на водонапорную башню. Лишь поблизости можно увидеть медленное вращение лопастей.

Такую гигантскую турбину собирается серийно выпускать компания в Аризоне под руководством инженера Мазура. По его расчетам, она одна должна поставлять столько электроэнергии, что ее хватит для мегаполиса в 750 тысяч домов. В 2007 году инженер поставил себе цель – многократно увеличить КПД ветрогенератора на вертикальной оси и приближался к своей цели все эти годы.

Изобретатель работал в двух направлениях: первое – сделать как можно больший захват лопастями воздушного потока и второе – свести к нулю трение опоры ветролопастей. Огромных размеров вертикальный ротор должен выполнить первую задачу, а вращающаяся турбина на магнитной подушке – вторую.

О второй задаче надо сказать более подробно. Вращение без трения достигается за счет магнитной левитации. Весь вертикальный роторный блок при вращении поднимается на своей оси и совершенно не касается нижнего опорного подшипника. Он установлен только для старта, для разгона турбины. Как только она набирает обороты, становится как бы невесомой и отрывается от подшипника. В результате трение сводится к нулю, если не считать трения самой турбины о воздух.

Гигантская турбина очень чувствительна и реагирует на малейшее дуновение ветерка. Такая способность подниматься во время вращения за счет магнитной левитации давно занимала ученые и изобретательские умы планеты. Это такое явление, при котором любая вещь или предмет, имея вес, отрывается от поверхности и парит в пространстве без всякого применения отталкивающей силы.

В проекте Мазура виден «плавающий» ротор на магнитной подушке, а вместо генератора установлен линейный синхронный двигатель. Ветрогенератор на магнитной подушке множеством лопастей максимально захватывает воздушный поток. По предположению, такая турбина будет вырабатывать электроэнергию по сказочно мизерной цене.

Это, конечно, лишь часть необычных для традиционного взгляда проектов. Некоторые из них, например, относящиеся к воздушной ветроэнергетике, уже успешно используются. Некоторым – еще предстоит найти свое место в истории. Понятно одно – на традиционных ветряках ветроэнергетика вовсе не заканчивается, она, как и любое направление техники, неуклонно продолжает развиваться.

Энергия ветра, ветрогенератор |НПК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Ветрогенератор — это самая настоящая электростанция, основное преимущество которой в экологичности — полностью отсутствует сырье и отходы. Компания ENERCOM предлагает легкие типы ветрогенераторов, сконструированные для низкой скорости ветра, удобные для выработки электроэнергии небольшой мощности. Применение: сельское хозяйство и прочие удаленные места с недостатком постоянного энергоснабжения. Тихоходный электрогенератор на постоянных неодимовых магнитах позволяет обходиться без повышающего редуктора, что минимизирует потери, многократно увеличивая надежность. Уровень небольшого шума при сильном ветре не превышает естественный фон, создаваемый самим ветром. Легкий шелест действует успокаивающе, как бывает приятен шум дождя. Помимо низкой расчетной скорости ветра ветрогенератор компании ENERCOM характеризуется большой мощностью при его высоких скоростях. Низкая расчётная скорость ветра (8– 10 м/с) означает, что при малых скоростях ветра (5 – 6 м/с), которые обычно и преобладают, такой ветряк расчетной мощностью 1 кВт, выдаст энергии больше, чем иной ветрогенератор мощностью 2 – 3 кВт, но с расчетной скоростью ветра 12 м/с.

Особенности ветрогенераторов компании ENERCOM:
Ветрогенераторы комплектуются лопастями большого диаметра, что позволяет более эффективно использовать ветряк на низких скоростях ветра: лопасти имеют профиль, близкий к профилю самолётного крыла. Энергоэффективность (коэффициент использования ветра) «самолётного» профиля лопасти примерно в 2 — 4 раза выше, чем если бы это был плоский (наклоненный под углом к ветропотоку) профиль. Вырабатываемая мощность на средних ветрах выше за счет ометаемой лопастями площади, большей, чем стандартная. Лопасти отбалансированы на своих посадочных местах, что практически исключает вибрацию мачты. Почти в два раза более тяжелый вес говорит о запасе в применяемом магнитопроводе и медных обмотках. Конструкция надежна, так как нет складывающегося с ударом хвоста, то есть, к примеру, во время шторма руль на хвосте плавно поворачивается. При полном заряде АКБ большой и очень надежный контроллер ветрогенератора не только переключает ветряк на ТЭН, но и останавливает его до того момента, когда подключаются потребители электроэнергии.
Модели ветряков имеют токопередающие подшипники, поэтому силовой кабель, идущий от ветряка внутри мачты, никогда не закручивается. Серийный выпуск позволяет добиться высокой надежности конструкции и низкой себестоимости продукции.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА 2KW-24V WIND TURBINE

 

Диаметр ветроколеса3.8
Материал ветроколесаармированное стекловолокно
Номинальная мощность / максимальная мощность (w)2000/2800
Номинальная скорость ветра (м/с)8
Стартовая скорость ветра (м/с)2.5
Рабочая скорость ветра (м/с)3~25
Критическая скорость ветра (м/с)45
Номинальная скорость вращения (об/мин)380
Рабочее напряжение (В)24, постоянное
Тип генераторатрехфазный, на постоянных магнитах
Метод зарядапостоянным напряжением
Метод регулировки скоростиавтоматический тормоз
Вес (кг)88
Высота мачты (м)9
Рекомендуемые аккумуляторы12В/200АЧ 4 или 8 батарей
Рекомендуемый преобразователь МАП-LCDМАП-LCD 24В не менее 3 кВт или 8,8 кВт соответственно
Срок эксплуатации (лет)15

Ветроэнергетический комплекс компании ENERCOM состоит из ветрогенератора улучшенной конструкции (генератор, лопасти, контроллер заряда аккумуляторов), мощного инвертора (до 12 кВт) МАП «Энергия», мачты для ветроэлектростанций и долговечных гелиевых аккумуляторов (срок службы 12 лет).

Принцип работы ветроэнергетического комплекса компании ENERCOM:

  • Ветер вращает ветроколесо, генератор вырабатывает электроэнергию.
  • Энергия через контроллер ветрогенератора заряжает аккумуляторную батарею.
  • Ток из аккумуляторной батареи через многофункциональный автономный преобразователь (МАП), преобразующий постоянный ток в переменный, поступает на потребители (электроприборы)

Преимущества использования ветроэнергетического комплекса компании ENERCOM:

  • Автономность
  • Экологическая чистота
  • Большой срок службы
  • Простота эксплуатации
  • Высокий КПД
  • Длительный срок службы
СХЕМЫ РАБОТЫ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА

Приводим несколько популярных схем работы ветроэнергетических систем. Возможны и другие варианты схем работы. В каждом случае мы составляем индивидуальный проект, который решит конкретную задачу энергообеспечения с учетом всех ваших пожеланий и возможностей.

 Автономное обеспечение объекта (с аккумуляторами). Объект питается только от ветроэнергетической установки.

Ветрогенератор (с аккумуляторами) и резервный дизель- (бензо-) генератор. В случае отсутствия ветра и разряде аккумуляторных батарей происходит автоматический запуск резервного генератора.Ветрогенератор (без аккумуляторов) и коммутация с сетью. Общественная электросеть используется вместо аккумуляторных батарей – в неё уходит вся выработанная электроэнергия и из неё потребляется. Вы платите только за разницу между выработанной и потреблённой электроэнергией. Такая схема работы пока-что не разрешена в Украине и во многих других странах.

Гибридная автономная система – солнце-ветер Возможно подключение солнечных фотомодулей к ветрогенераторной системе через гибридный контроллер или с помощью отдельного контроллера для солнечных систем.

Возможно установить два и более генератора, инвертора и комплекта аккумуляторов для увеличения мощности системы.В зависимости от пожеланий и особенностей местности установки возможна комплектация не только с ветрогенератором малой мощности.

Ветрогенератор (с аккумуляторами) и коммутация с сетью. АВР позволяет переключить питание объекта при отсутствии ветра и полном разряде аккумуляторов на электросеть. Эта же схема может использоваться и наоборот – ветрогенератор, как резервный источник питания. В этом случае АВР переключает вас на аккумуляторные батареи ветрогенератора при потере питания от электросети.

АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ

Аккумуляторные батареи накапливают электроэнергию для использования в безветренные часы, они выравнивают и стабилизируют выходящее напряжение из генератора. Благодаря им вы получаете стабильное напряжение без перебоев даже при порывистом ветре. Для ветроэнергетического комплекса компания ENERCOM применяет наиболее подходящие для работы в комплексе с восполняемыми источниками энергии долговечные необслуживаемые герметизированные гелиевые аккумуляторы SSK Group.

Необслуживаемые герметизированные аккумуляторы 12V серии GV.

Необслуживаемые герметизированные аккумуляторы с рекомбинацией газа с намазными положительными пластинами предназначены для системы резервного энергопитания объекта. Аккумуляторы отличаются длительным сроком службы (до 12 лет) и могут применяться в циклическом и буферном режиме работы. Применение аккумуляторов этой марки широко распространено во всем мире, они надежны и высокоэффективны, экологически и взрывобезопасны, допускается вертикальная и горизонтальная установка.

Технические характеристики:

  • Необслуживаемый, стационарный свинцово-кислотный аккумулятор.
  • Номинальное напряжение 12V.
  •  Положительные и отрицательные пластины изготовлены из свинцово-кальциевого сплава. Аккумуляторы выполнены по технологии AGM, электролит абсорбирован в сепараторе из стекловолокна.
  •  Крышка и корпус из негорючего ABS пластика.
  • Борны с элементами латуни обеспечивают высокую электропроводность.
  •  Срок службы до 12 лет

Необслуживаемые герметизированные аккумуляторы 12V серии GS.

Необслуживаемые герметизированные аккумуляторы с рекомбинацией с намазными положительными пластинами предназначены для системы резервного энергопитания объекта. Аккумуляторы отличаются длительным сроком службы (до 15 лет) и могут применяться в циклическом и буферном режиме работы.

 

 

Основные преимущества:

  • высокая надежность и эффективность работы;
  •  необслуживаемые;
  • длительный срок службы;
  • экологически защищенные и взрывобезопасны;
  • допускается вертикальная и горизонтальная установка;
  • фронтальное расположение борнов

Технические характеристики:
Необслуживаемый, стационарный свинцово-кислотный аккумулятор

  • Номинальное напряжение 12V .
  • Положительные и отрицательные пластины изготовлены из свинцово-кальциевого сплава. Аккумуляторы выполнены по технологии AGM, электролит абсорбирован на сепараторе из стекловолокна.
  • Крышка и корпус изготовлены из негорючего ABS пластика.
  • Борны с элементами латуни обеспечивают высокую электропроводность.
  •  Срок службы до 15 лет.

Необслуживаемые герметизированные аккумуляторы 12V серии GP технологии GEL

Не обслуживаемые с рекомбинацией газа свинцово-кислотные гелиевые аккумуляторы серии GEL с положительными пластинами в панцирном исполнении предназначены для системы резервного энергопитания объекта. Аккумуляторы отличаются длительным сроком службы (до 15 лет) и могут применяться в циклическом и буферном режиме работы.
Особенности:

  • свинцово-кислотный аккумулятор с электролитом в форме геля;
  • высокая надёжность и эффективность работы;
  • не обслуживаемые;
  • экологически и взрывобезопасны;
  •  не требуют дополнительной вентиляции;
  • допускается вертикальная и горизонтальная установка.

Технические характеристики:

  • Не обслуживаемый, стационарный свинцово-кислотный аккумулятор Номинальное напряжение 12V
  •  Положительный электрод выполнен по панцирной технологии из свинцово-кальциевого сплава.
  •  Отрицательный электрод выполнен из плоской пластины намазного типа из свинцово-кальциевого сплава.
  • Корпус и крышка произведены из негорючего ударопрочного ABS пластика.
  • Борны из свинца с латунными вставками для улучшения проводимости и механической прочности соединения между элементами.
  •  Сепаратор состоит из микропористого, рифленого материалов.
  • Электролит представляет собой водный раствор серной кислоты в гелеобразном состоянии.
  • Предохранительный клапан оборудован пламегасителем.

 

Ветряк для «Зеленого КОТА» | Экоплощадка «Зеленый КОТ» (ЗелеКот), г. Зеленоградск

14 августа на нашей Экоплощадке «Зеленый КОТ» в поселке Сосновка под Зеленоградском (Калининградская область) начался монтаж ветроэлектрической установки (сокращенно ВЭУ) известного датского производителя Vestas. Это инженерное устройство для преобразования кинетической энергии ветра сначала в механическую, а затем – в электрическую.

Новый крыльчатый ветрогенератор будет снабжать Экоплощадку электроэнергией в размере 225 кВт⋅ч. По словам специалистов, этого количества хватит для электроснабжения сразу двух стандартных дачных поселков. Согласно требованиям Росавиации, лопасти длиной 13 метров имеют специальную цветовую маркировку для предупреждения пилотов летательных аппаратов. Высота установки – 31 м, она начинает работать при скорости ветра 2 м/c. Это первая в России ВЭУ для показательного использования в целях экологической пропаганды.

Ветрогенератор – это один из самых экологически безопасных способов получения электричества: он не требует использования топлива, при переработке которого происходят вредные выбросы в атмосферу. Мы искренне рады тому, что нам удалось успешно проделать большую трудоемкую работу, результатом которой станет функционирующий ветрогенератор. А о том, как продвигается установка «ветряка» и как мы и команда профессиональных строителей справляемся с поставленной задачей, смотрите видео. Кстати, параллельно у нас идет активное строительство Туалета-Бутика и других коммуникационных объектов.

В нашей команде крутые проектировщики, профессиональные и веселые руководители, главный инженер с татуировкой и еще много неординарных личностей, трудящихся над строительством Экоплощадки «Зеленый КОТ». Она станет проектом, пропагандирующим не только экологичное поведение в быту, но и технические решения разного рода, которые помогают использовать природные источники энергии без ущерба для окружающей среды.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ветряк — это тип работающего двигателя. Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. [1] [2]

Энергию, производимую ветряными мельницами, можно использовать по-разному. К ним относятся перемалывание зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины. Современные ветроэнергетические машины используются для выработки электроэнергии. Инженеры называют их ветряными турбинами, а обычные люди — ветряными мельницами.До современности ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для выпечки хлеба. Ветряная мельница уже много лет находится в истории.

Орган, приводимый в движение ветроколесом , о котором писал во 2 веке нашей эры греческий инженер Герой. Возможно, это была первая в истории машина, использующая энергию ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 г. н.э. Ветряные мельницы с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история[изменить | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с лопастями прямоугольной формы. Они существовали в Персии в IX веке. [6] Существует история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634\644 г.н.э.). Неизвестно, правдива ли эта история. [7] Эти ветряные мельницы состояли из шести-двенадцати парусов. Паруса были покрыты тростниковой циновкой или тканью. Они сильно отличались от европейских версий.Подобный тип ветряной мельницы с вертикальным валом с прямоугольными лопастями также можно найти в Китае 13 века. Их использовали для орошения.

Шестерни и винтики внутри старой ветряной мельницы

Лопасти или паруса ветряной мельницы вращаются ветром. Шестерни и винтики заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, вращаются точильные камни. Когда камни вращаются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой. В ветряной мельнице, используемой для перекачки воды, вращение приводного вала приводит в движение поршень.Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки электроэнергии, приводной вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для производства электроэнергии.

Ветряные мельницы в культуре и литературе[изменить | изменить источник]

В книге Мигеля де Сервантеса « Дон Кихот Ламанчский » есть важная сцена, в которой Дон Кихот нападает на ветряные мельницы. Он думает, что они жестокие гиганты. Из-за этого Ла-Манча и ее ветряные мельницы известны.Это также происхождение фразы «наклоняться перед ветряными мельницами». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в прямом переводе с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы». Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013 г. .
  2. «Определение ветряной мельницы, утверждающее, что ветряная мельница — это мельница или машина, приводимая в действие ветром». Merriam-webster.com. 2012-08-31. Проверено 15 августа 2013 г. .
  3. ↑ А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр.145-151
  4. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (10f.)
  5. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (18 и далее)
  6. ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл: Исламская технология. Иллюстрированная история, 1986, издательство Кембриджского университета, стр. 54f. ISBN 0-521-42239-6
  7. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol.77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (8)
  • А. Г. Драхманн: «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пемброк Воулз: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкоменов , Vol. 11 (1930-31)

Ссылки на историю[изменить | изменить источник]

Теория

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ветряк — это тип работающего двигателя.Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. [1] [2]

Энергию, производимую ветряными мельницами, можно использовать по-разному. К ним относятся перемалывание зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины. Современные ветроэнергетические машины используются для выработки электроэнергии. Инженеры называют их ветряными турбинами, а обычные люди — ветряными мельницами. До современности ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для выпечки хлеба.Ветряная мельница уже много лет находится в истории.

Орган, приводимый в движение ветроколесом , о котором писал во 2 веке нашей эры греческий инженер Герой. Возможно, это была первая в истории машина, использующая энергию ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 г. н.э. Ветряные мельницы с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история[изменить | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с лопастями прямоугольной формы.Они существовали в Персии в IX веке. [6] Существует история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634\644 г.н.э.). Неизвестно, правдива ли эта история. [7] Эти ветряные мельницы состояли из шести-двенадцати парусов. Паруса были покрыты тростниковой циновкой или тканью. Они сильно отличались от европейских версий. Подобный тип ветряной мельницы с вертикальным валом с прямоугольными лопастями также можно найти в Китае 13 века. Их использовали для орошения.

Шестерни и винтики внутри старой ветряной мельницы

Лопасти или паруса ветряной мельницы вращаются ветром.Шестерни и винтики заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, вращаются точильные камни. Когда камни вращаются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой. В ветряной мельнице, используемой для перекачки воды, вращение приводного вала приводит в движение поршень. Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки электроэнергии, приводной вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для производства электроэнергии.

Ветряные мельницы в культуре и литературе[изменить | изменить источник]

В книге Мигеля де Сервантеса « Дон Кихот Ламанчский » есть важная сцена, в которой Дон Кихот нападает на ветряные мельницы. Он думает, что они жестокие гиганты. Из-за этого Ла-Манча и ее ветряные мельницы известны. Это также происхождение фразы «наклоняться перед ветряными мельницами». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в прямом переводе с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы».Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013 г. .
  2. «Определение ветряной мельницы, утверждающее, что ветряная мельница — это мельница или машина, приводимая в действие ветром». Merriam-webster.com. 2012-08-31. Проверено 15 августа 2013 г. .
  3. ↑ А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
  4. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (10f.)
  5. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol.77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (18 и далее)
  6. ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл: Исламская технология. Иллюстрированная история, 1986, издательство Кембриджского университета, стр. 54f. ISBN 0-521-42239-6
  7. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (8)
  • А. Г. Драхманн: «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пемброк Воулз: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкоменов , Vol.11 (1930-31)

Ссылки на историю[изменить | изменить источник]

Теория

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ветряк — это тип работающего двигателя. Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. [1] [2]

Энергию, производимую ветряными мельницами, можно использовать по-разному. К ним относятся перемалывание зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины.Современные ветроэнергетические машины используются для выработки электроэнергии. Инженеры называют их ветряными турбинами, а обычные люди — ветряными мельницами. До современности ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для выпечки хлеба. Ветряная мельница уже много лет находится в истории.

Орган, приводимый в движение ветроколесом , о котором писал во 2 веке нашей эры греческий инженер Герой. Возможно, это была первая в истории машина, использующая энергию ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 г. н.э.Ветряные мельницы с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история[изменить | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с лопастями прямоугольной формы. Они существовали в Персии в IX веке. [6] Существует история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634\644 г.н.э.). Неизвестно, правдива ли эта история. [7] Эти ветряные мельницы состояли из шести-двенадцати парусов.Паруса были покрыты тростниковой циновкой или тканью. Они сильно отличались от европейских версий. Подобный тип ветряной мельницы с вертикальным валом с прямоугольными лопастями также можно найти в Китае 13 века. Их использовали для орошения.

Шестерни и винтики внутри старой ветряной мельницы

Лопасти или паруса ветряной мельницы вращаются ветром. Шестерни и винтики заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, вращаются точильные камни. Когда камни вращаются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой.В ветряной мельнице, используемой для перекачки воды, вращение приводного вала приводит в движение поршень. Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки электроэнергии, приводной вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для производства электроэнергии.

Ветряные мельницы в культуре и литературе[изменить | изменить источник]

В книге Мигеля де Сервантеса « Дон Кихот Ламанчский » есть важная сцена, в которой Дон Кихот нападает на ветряные мельницы.Он думает, что они жестокие гиганты. Из-за этого Ла-Манча и ее ветряные мельницы известны. Это также происхождение фразы «наклоняться перед ветряными мельницами». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в прямом переводе с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы». Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013 г. .
  2. «Определение ветряной мельницы, утверждающее, что ветряная мельница — это мельница или машина, приводимая в действие ветром». Мерриам-Вебстер.ком. 2012-08-31. Проверено 15 августа 2013 г. .
  3. ↑ А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
  4. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (10f.)
  5. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (18 и далее)
  6. ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл: Исламская технология.Иллюстрированная история, 1986, издательство Кембриджского университета, стр. 54f. ISBN 0-521-42239-6
  7. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (8)
  • А. Г. Драхманн: «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пемброк Воулз: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкоменов , Vol. 11 (1930-31)

Ссылки на историю[изменить | изменить источник]

Теория

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ветряк — это тип работающего двигателя.Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. [1] [2]

Энергию, производимую ветряными мельницами, можно использовать по-разному. К ним относятся перемалывание зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины. Современные ветроэнергетические машины используются для выработки электроэнергии. Инженеры называют их ветряными турбинами, а обычные люди — ветряными мельницами. До современности ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для выпечки хлеба.Ветряная мельница уже много лет находится в истории.

Орган, приводимый в движение ветроколесом , о котором писал во 2 веке нашей эры греческий инженер Герой. Возможно, это была первая в истории машина, использующая энергию ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 г. н.э. Ветряные мельницы с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история[изменить | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с лопастями прямоугольной формы.Они существовали в Персии в IX веке. [6] Существует история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634\644 г.н.э.). Неизвестно, правдива ли эта история. [7] Эти ветряные мельницы состояли из шести-двенадцати парусов. Паруса были покрыты тростниковой циновкой или тканью. Они сильно отличались от европейских версий. Подобный тип ветряной мельницы с вертикальным валом с прямоугольными лопастями также можно найти в Китае 13 века. Их использовали для орошения.

Шестерни и винтики внутри старой ветряной мельницы

Лопасти или паруса ветряной мельницы вращаются ветром.Шестерни и винтики заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, вращаются точильные камни. Когда камни вращаются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой. В ветряной мельнице, используемой для перекачки воды, вращение приводного вала приводит в движение поршень. Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки электроэнергии, приводной вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для производства электроэнергии.

Ветряные мельницы в культуре и литературе[изменить | изменить источник]

В книге Мигеля де Сервантеса « Дон Кихот Ламанчский » есть важная сцена, в которой Дон Кихот нападает на ветряные мельницы. Он думает, что они жестокие гиганты. Из-за этого Ла-Манча и ее ветряные мельницы известны. Это также происхождение фразы «наклоняться перед ветряными мельницами». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в прямом переводе с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы».Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013 г. .
  2. «Определение ветряной мельницы, утверждающее, что ветряная мельница — это мельница или машина, приводимая в действие ветром». Merriam-webster.com. 2012-08-31. Проверено 15 августа 2013 г. .
  3. ↑ А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
  4. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (10f.)
  5. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol.77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (18 и далее)
  6. ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл: Исламская технология. Иллюстрированная история, 1986, Cambridge University Press, стр. 54f. ISBN 0-521-42239-6
  7. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (8)
  • А. Г. Драхманн: «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пемброк Воулз: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкоменов , Vol.11 (1930-31)

Ссылки на историю[изменить | изменить источник]

Теория

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ветряк — это тип работающего двигателя. Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. [1] [2]

Энергию, производимую ветряными мельницами, можно использовать по-разному. К ним относятся перемалывание зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины.Современные ветроэнергетические машины используются для выработки электроэнергии. Инженеры называют их ветряными турбинами, а обычные люди — ветряными мельницами. До современности ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для выпечки хлеба. Ветряная мельница уже много лет находится в истории.

Орган, приводимый в движение ветроколесом , о котором писал во 2 веке нашей эры греческий инженер Герой. Возможно, это была первая в истории машина, использующая энергию ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 г. н.э.Ветряные мельницы с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история[изменить | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с лопастями прямоугольной формы. Они существовали в Персии в IX веке. [6] Существует история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634\644 г.н.э.). Неизвестно, правдива ли эта история. [7] Эти ветряные мельницы состояли из шести-двенадцати парусов.Паруса были покрыты тростниковой циновкой или тканью. Они сильно отличались от европейских версий. Подобный тип ветряной мельницы с вертикальным валом с прямоугольными лопастями также можно найти в Китае 13 века. Их использовали для орошения.

Шестерни и винтики внутри старой ветряной мельницы

Лопасти или паруса ветряной мельницы вращаются ветром. Шестерни и винтики заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, вращаются точильные камни. Когда камни вращаются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой.В ветряной мельнице, используемой для перекачки воды, вращение приводного вала приводит в движение поршень. Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки электроэнергии, приводной вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для производства электроэнергии.

Ветряные мельницы в культуре и литературе[изменить | изменить источник]

В книге Мигеля де Сервантеса « Дон Кихот Ламанчский » есть важная сцена, в которой Дон Кихот нападает на ветряные мельницы.Он думает, что они жестокие гиганты. Из-за этого Ла-Манча и ее ветряные мельницы известны. Это также происхождение фразы «наклоняться перед ветряными мельницами». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в прямом переводе с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы». Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013 г. .
  2. «Определение ветряной мельницы, утверждающее, что ветряная мельница — это мельница или машина, приводимая в действие ветром». Мерриам-Вебстер.ком. 2012-08-31. Проверено 15 августа 2013 г. .
  3. ↑ А. Г. Драхманн, «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151.
  4. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (10f.)
  5. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (18 и далее)
  6. ↑ Ахмад аль-Хасан, Дональд Хилл: Исламская технология.Иллюстрированная история, 1986, издательство Кембриджского университета, стр. 54f. ISBN 0-521-42239-6
  7. ↑ Дитрих Лорманн, «Von der östlichen zur westlichen Windmühle», Archiv für Kulturgeschichte , Vol. 77, выпуск 1 (1995), стр. 1-30 (8)
  • А. Г. Драхманн: «Ветряная мельница Герона», Centaurus , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пемброк Воулз: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкоменов , Vol. 11 (1930-31)

Ссылки на историю[изменить | изменить источник]

Теория

Для чего они используются? Что они делают? (Объяснение)

Силу ветра впервые использовали моряки, которые смогли понять подъемную силу и использовать силу ветра с помощью парусов.Эти знания привели к разработке первой ветряной мельницы парусного типа с вертикальной осью, которая использовалась древними персами и китайцами для измельчения зерна и перекачки воды.

Они состояли из лопастей, называемых парусами или лопастями, которые, когда их поворачивал ветер, преобразовывали энергию ветра в энергию вращения, которую можно было использовать.

Ранние европейские ветряные мельницы с системами горизонтальной оси были основой современной технологии ветряных турбин, используемых для производства энергии.

В этой статье мы поговорим об истории ветряных мельниц, о том, как они превратились в современные конструкции, а также о том, как они работают.

На этой странице:

Ранняя история ветряных мельниц

Нет конкретных данных о том, кто именно первым изобрел ветряную мельницу, будь то китайцы или персы. Несмотря на это, обе культуры начали использовать эту технологию примерно в одно и то же время для одних и тех же целей.

Некоторые считают, что технология ветряной мельницы была привезена в Северную Европу в результате крестовых походов, однако их конструкция с горизонтальной осью, а не с вертикальной, делает столь же вероятным, что европейцы открыли свою ветряную мельницу самостоятельно.На первых существующих иллюстрациях 1270 года нашей эры показаны чертежи ветряной мельницы столбового типа.

Столбовая мельница состояла из четырехлопастной мельницы, установленной на центральной стойке, в которой использовались деревянные шестерни с зубчатым венцом, чтобы преобразовать движение горизонтального вала в вертикальное движение, которое вращало точильный камень. Деревянная зубчатая передача использовалась Витрувием, инженером эпохи Августа, для разработки первого водяного колеса с горизонтальной осью.

Считается, что конструкция башенной мельницы возникла примерно в конце 1300-х годов, а самая ранняя известная иллюстрация относится к Нормандской мельнице между 1430 и 1440 годами.Мельница-башня была выполнена с наклонными стенками, вращающимся колпаком, горизонтальным ветровым валом и вертикальными парусами.

Мельница-шалфей, разработанная голландцами в 1526 году на основе башенной мельницы, представляет собой вертикальную конусообразную башню с четырьмя-шестью сторонами, увенчанную крышкой, которая вращается, чтобы направить паруса против ветра. Мельница была названа в честь ее сходства с халатами, которые носили фермеры в то время.

В течение следующих 500 лет ветряные мельницы нашли множество разнообразных применений, помимо перекачки воды и измельчения зерна, включая орошение, откачку дренажа, распиловку древесины и переработку табака, специй, какао, красок и красителей.

Modern Advances

Механические водяные насосные мельницы были впервые разработаны в США в 1854 году. Первоначально эти мельницы состояли из четырех деревянных лопастей, а стальные лопасти появились в 1870 году.

Более шести миллионов механических ветряных мельниц было установлено в США. Соединенные Штаты между 1850 и 1970 годами. Их основное применение было для полива скота и воды для фермерских домов. Очень большие ветряные мельницы использовались для перекачки воды для паровозов.

Первая ветряная мельница для выработки электроэнергии была изобретена в 1888 году инженером из Огайо по имени Чарльз Браш.Ветряная мельница могла генерировать до 12 киловатт электроэнергии и представляла собой шестидесятифутовую столбовую мельницу с 56-футовым ротором.

В современном обществе ветряные мельницы, используемые для выработки электроэнергии, называются ветряными турбинами.

В период с 1973 по 1986 год рынок ветряных турбин развивался от диапазона от 1 до 25 киловатт для бытовых и сельскохозяйственных нужд до машин средней мощности в диапазоне от 50 до 600 киловатт для взаимосвязанных ветровых электростанций.

За это время За это время было разработано и испытано более 20 различных конструкций, большинство из которых оказались неосуществимыми и неэффективными.

Ветряные турбины эволюционировали от систем с четырьмя лопастями, впервые созданных в Соединенных Штатах, к системам с двумя лопастями и, наконец, к системам с тремя лопастями, которые сегодня широко используются на ветряных электростанциях.

Что делают ветряные мельницы?

Ветряная мельница — это сооружение, используемое для использования энергии ветра в таких целях, как измельчение зерна, перекачка воды и выработка электроэнергии. Ветер заставляет его лопасти вращаться, тем самым создавая кинетическую энергию. Вращающееся лезвие вращает вал, который, в свою очередь, вращает другие лезвия, прикрепленные к генераторам, вырабатывающим электричество.

Самые ранние задокументированные ветряные мельницы представляли собой системы с вертикальной осью, с вертикальными парусами, сделанными из тростника или дерева, которые крепились горизонтальными распорками к вертикальному валу с камнем для измельчения. Первой ветряной мельницей, появившейся в Европе, была столбовая мельница с системой горизонтальной оси, с четырехлопастной мельницей, прикрепленной к центральной стойке.

Мельница Мостерта описывает почтовую мельницу как здание, уравновешенное и вращающееся на вертикальной центральной стойке, удерживаемой в вертикальном положении поперечными балками и угловыми четвертями, на концах которых находились четыре вертикальные каменные или кирпичные колонны.

Мельница состояла из вала, большого тормозного колеса, расположенного на том же валу, что и паруса, которые передавали мощность на меньшую шестерню. Валяющийся делил вертикальный вал с большим цилиндрическим колесом, от которого каменная гайка приводила в движение точильный камень.

Башенная мельница была усовершенствованием почтовой мельницы, имеющей несколько этажей для хранения зерна, удаления мякины, измельчения зерна и жилых помещений для ветряного мастера и его семьи.

Важнейшей особенностью башенной мельницы была крышка (крыша), которая могла поворачиваться в ответ на изменение направления ветра.В отличие от столбовой мельницы, где нужно было перемещать всю конструкцию, чтобы сориентировать мельницу, в башенной мельнице нужно было перемещать только крышку.

И башенная, и столбовая мельницы изначально были спроектированы так, чтобы их можно было вручную ориентировать по ветру, нажимая на рычаг, расположенный на задней части мельницы. В 1745 году Эдмунд Ли изобрел веерный хвост ветряной мельницы, который был установлен на задней части мельницы под прямым углом к ​​парусам, автоматически поворачивая крышку, чтобы направить паруса против ветра.

Шатровые мельницы похожи на башенные мельницы, отличаясь в основном своим внешним видом, в которых блочные мельницы были восьмиугольными или шестиугольными с шестью-восьмью сторонами, а не круглыми.Мельницы Smock имеют ту же конструкцию вращающейся крышки, что и башенные мельницы, но обычно были намного больше.

Первые механические мельницы, появившиеся в США, имели четыре деревянных лопасти, напоминавших лопасти, и большинство из них были снабжены «хвостами», ориентировавшими их по ветру. Однако некоторые из этих механических мельниц были разработаны для работы по ветру и называются флюгерными мельницами.

Некоторые механические мельницы имели контроль скорости, обеспечиваемый шарнирными лопастями, которые откидывались назад при сильном ветре, уменьшая тягу за счет уменьшения площади захвата ротора.Когда были введены стальные лопасти, им потребовался редуктор, чтобы компенсировать их высокую скорость, чтобы стандартные поршневые насосы работали на нужной скорости для правильной работы мельницы.

Трехлопастные турбинные системы, обычно встречающиеся сегодня, функционируют почти так же, как и оригинальные почтовые мельницы. Ветер вращает две или три лопасти вокруг ротора, соединенного с главным валом, который вращает генератор для выработки электроэнергии.

Ротор, состоящий из лопастей и ступицы, устанавливается на высоте 100 футов или более над землей, чтобы использовать более быстрый и менее турбулентный ветер.Ротор прикреплен к системе шага, которая поворачивает лопасти против ветра, чтобы контролировать скорость ротора.

Когда ветер слишком сильный или слишком слабый для производства электроэнергии, система шага предотвращает вращение ротора.

Система шага соединена с низкоскоростным валом, который вращается со скоростью примерно 30-60 оборотов в минуту. Низкоскоростной вал соединен с коробкой передач, которая превращает низкие скорости вращения в высокие скорости вращения 100-1800 об/мин, необходимые генератору, прикрепленному к коробке передач, для производства электроэнергии.

Современные турбины также состоят из тормозной системы, которая может механически, электрически или гидравлически останавливать ротор в аварийных ситуациях, и контроллера, который запускает машину при скорости ветра от 6 до 16 миль в час и выключает машину при скорости ветра. выше 55 миль в час, чтобы предотвратить повреждение. Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные на контроллер.

Затем электричество передается вниз по опоре и преобразуется в то же напряжение, что и в местной энергосистеме.

Заключение

Ветряные мельницы прошли долгий путь с момента их зачатия, и современные достижения в технологии турбин доказывают, что энергия ветра может быть экологически чистой заменой ископаемого топлива.

В 21 веке мы начинаем видеть множество достижений в области ветроэнергетики, включая безлопастные технологии и генераторы, не требующие коробки передач. Но они все еще в зачаточном состоянии.

Энергия ветра является одним из лучших решений для удовлетворения растущих мировых потребностей в энергии, потому что она экологически чистая и не производит токсичных выбросов для производства электроэнергии, в отличие от ископаемого топлива.

Если у вас есть опыт работы с ветряками и/или современными ветряками, поделитесь им в комментариях.

Ресурсы

Авторы избранных изображений: Alter Wolf @ Flickr

Что такое ветряная мельница? — Определение, типы и использование

Ветряные мельницы представляют собой одну из ключевых технологий, которая позволила нашим предкам преобразовать силу ветра в физическую силу, которую можно использовать для бесчисленного множества вещей, от самых традиционных работ, таких как измельчение зерна и перекачка воды, до многих других промышленных и сельскохозяйственных нужд.

В этой статье мы обсудим, что такое ветряная мельница, историю ветряных мельниц и как они превратились в современные конструкции, а также как они работают.

Что такое ветряная мельница?

Ветряная мельница — это конструкция, которая преобразует энергию ветра в энергию вращения с помощью лопастей, называемых парусами или лопастями, специально для измельчения зерна (мельницы), но этот термин также распространяется на ветряные насосы, ветряные турбины и другие устройства. Термин ветряной двигатель иногда используется для описания таких устройств.

Ветряная мельница представляет собой устройство для извлечения энергии ветра с помощью парусов, установленных на вращающемся валу. Паруса установлены под углом или приданы небольшой закрутке, чтобы сила ветра против них разделялась на две составляющие, одна из которых в плоскости парусов сообщает вращение.

Подобно водяным колесам, ветряные мельницы были одними из первых двигателей, заменивших человека в качестве источника энергии.

Ветряные мельницы использовались в период высокого средневековья и раннего Нового времени; горизонтальная ветряная мельница или панемон впервые появилась в Большом Иране в 9 веке, вертикальная ветряная мельница в северо-западной Европе в 12 веке.Сегодня в Нидерландах насчитывается около 1000 ветряных мельниц, которые считаются иконой голландской культуры.

История ветряных мельниц

Современные ветряные мельницы в том виде, в каком мы их знаем сегодня, начали появляться примерно в 8-м и 9-м веках на Ближнем Востоке и в Западной Азии. Ветряные турбины начали производить еще в 1887 году, а после 1900-х годов все больше и больше ветряных мельниц с ветряными насосами получили возможность генерировать электричество в качестве своей дополнительной работы.

Люди использовали энергию ветра для движения лодок по реке Нил еще в 5000 г. до н.э.К 200 г. до н.э. в Китае использовались простые водяные насосы с приводом от ветра, а в Персии и на Ближнем Востоке ветряные мельницы с лопастями из плетеного тростника перемалывали зерно.

Новые способы использования энергии ветра со временем распространились по всему миру. К 11 веку люди на Ближнем Востоке широко использовали ветряные насосы и ветряные мельницы для производства продуктов питания. Купцы и крестоносцы принесли в Европу ветряные технологии. Голландцы разработали большие ветряные насосы для осушения озер и болот в дельте реки Рейн. Иммигранты из Европы в конечном итоге принесли ветровую энергию в Западное полушарие.

Американские колонисты использовали ветряные мельницы для измельчения зерна, перекачивания воды и рубки древесины на лесопилках. Поселенцы и владельцы ранчо установили тысячи ветряных насосов, заселяя западную часть Соединенных Штатов. В конце 1800-х и начале 1900-х годов также широко использовались малые ветроэлектрические генераторы (ветряки).

Количество ветряных насосов и ветряных турбин сократилось, поскольку программы электрификации сельских районов в 1930-х годах протянули линии электропередач к большинству ферм и ранчо по всей стране. Тем не менее, некоторые ранчо до сих пор используют ветряные насосы для подачи воды для домашнего скота.Небольшие ветряные турбины снова становятся все более распространенными, в основном для снабжения электроэнергией отдаленных и сельских районов.

Типы ветряных турбин

Существует два основных типа ветряных турбин в зависимости от их оси вращения: турбины с горизонтальной осью и турбины с вертикальной осью.

1. Турбины с вертикальной осью

На ранней стадии разработки ветряные мельницы с вертикальной осью были очень популярны и широко использовались. Именно в такой конструкции лопасти будут стоять перпендикулярно земле.Эти ветряные мельницы с вертикальной осью позже заменяются ветряными мельницами с горизонтальной осью из-за их некомпетентности. В основном он использовался для измельчения зерна или перекачивания воды.

2. Турбины с горизонтальной осью

Ветряные мельницы с горизонтальной осью завоевали сердца многих благодаря своей эффективности и производительности. Он известен своей эластичной конструкцией, поскольку он использует больше ветра и позволяет оператору легко изменять направление в соответствии с потоком ветра.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей: Что такое ветряная турбина и как она работает?

Типы ветряных мельниц

Существует четыре различных типа ветряных мельниц:

  • Почтовая мельница.
  • Шатровая мельница.
  • Башенная мельница.
  • Вентиляторная мельница.

1. Почтовая мельница

Почтовая мельница представляет собой ветряную мельницу, поддерживаемую столбом, на котором она вращается, ловя ветер. Это самый ранний тип европейской ветряной мельницы. Его отличительной особенностью является то, что весь корпус мельницы, в котором находится оборудование, установлен на одной вертикальной стойке, вокруг которой его можно поворачивать, чтобы направить паруса против ветра.

Почтовые мельницы доминировали в Европе до 19 века, когда их заменили башенные мельницы

Типы почтовых мельниц

Существует множество типов почтовых мельниц.

  • Sunk Post Mill
  • Open TrESTLE Post Mill
  • постмена с окружающей средой
  • Post Post Mill
  • Composite Post Mill
  • Paltrok Post Mill

2. Smock Mill

Smock Mill — это тип ветряной мельницы который состоит из наклонной, горизонтально выветренной, соломенной или облупленной башни, обычно с шестью или восемью сторонами. Он увенчан крышей или колпаком, который вращается, чтобы направить паруса по ветру.

Мельница изготавливается из дерева и часто стоит на кирпичном основании.Отличается от столбовой мельницы тем, что вращается не корпус, как у башенной мельницы, а навстречу ветру вращается колпак.

3. Башенная мельница

Башенная мельница представляет собой тип вертикальной ветряной мельницы, состоящей из кирпичной или каменной башни, на которой стоит деревянная «колпак» или крыша, на которой вращается только колпак, позволяющий парусам смотреть на ветер .

Tower Mill — хлопчатобумажная фабрика в Дукинфилде, Большой Манчестер, Англия. Это памятник архитектуры.

Он был разработан Potts, Pickup & Dixon в 1885 году и прял хлопок с использованием мулов и прядильных станков, пока в 1955 году его перестали использовать в качестве хлопчатобумажной фабрики, а затем он использовался в различных отраслях промышленности и был разбит на небольшие подразделения в соответствии с одноточечными планами. .

Было даже решено переоборудовать фабрику в элитные апартаменты, но с кризисом 2007/08 от этого плана отказались.

4. Вентиляторная мельница

Как правило, вентиляторные мельницы представляют собой одноразовые небольшие ветряные мельницы. Он имеет от четырех до двадцати лопастей и в основном используется для перекачивания воды.

Использование ветряной мельницы
  • Ветряная мельница представляет собой механическое устройство, использующее ветровую турбину для преобразования энергии ветра в электрическую.
  • Ветряные мельницы используются для откачки грунтовых вод или измельчения зерна.
  • Извлечение масла из семян.
  • Измельчение зерна.
  • Переработка таких товаров, как табак, какао, красители, специи, краски и поливка.

Факты о ветряных мельницах

Есть несколько интересных фактов о ветряных мельницах. Мы надеемся, что они вам понравятся.

  • Энергия ветра была впервые получена с помощью ветряных мельниц в 200 г. до н.э. в Персии и Китае.
  • Затем в течение сотен лет энергия ветра использовалась для перекачивания воды и измельчения зерна.
  • Первая современная турбина была построена в Вермонте в 1940-х годах.
  • Башни турбин обычно имеют высоту более 328 футов.
  • 20% энергии, потребляемой в Португалии и Дании, приходится на ветряные мельницы
  • В Китае больше всего ветряных турбин
  • Каждую вторую субботу мая в Голландии отмечается «Национальный день мельниц»
  • Один мегаватт энергии ветра может сэкономить около 2600 тонн углекислого газа производится за счет источников энергии, работающих на ископаемом топливе. Старейшая ветряная мельница датируется восьмым веком и находилась в Нидерландах.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое ветряная мельница?

Ветряная мельница представляет собой конструкцию, которая преобразует энергию ветра в энергию вращения с помощью лопастей, называемых парусами или лопастями, специально для измельчения зерна (мельницы), но этот термин также распространяется на ветряные насосы, ветряные турбины и другие устройства. Термин ветряной двигатель иногда используется для описания таких устройств.

Для чего используются ветряные мельницы?

От старой Голландии до ферм в Соединенных Штатах ветряные мельницы использовались для перекачивания воды или измельчения зерна.Сегодня современный эквивалент ветряной мельницы — ветряная турбина — может использовать энергию ветра для выработки электроэнергии. Ветряные турбины, как и ветряные мельницы, монтируются на башне, чтобы собирать как можно больше энергии.

Как работают ветряные мельницы?

Ветряные турбины работают по простому принципу. Энергия ветра вращает две или три пропеллерные лопасти вокруг ротора. Ротор соединен с главным валом, который вращает генератор для выработки электроэнергии.

Что такое ветряная мельница и ее применение?

Ветряная мельница — это сооружение, используемое для использования силы ветра в таких целях, как измельчение зерна, перекачка воды и выработка электроэнергии.Вращающееся лезвие вращает вал, который, в свою очередь, вращает другие лезвия, прикрепленные к генераторам, вырабатывающим электричество.

Где находится ветряная мельница на Филиппинах?

Проект NorthWind Bangui Bay расположен в муниципалитете Банги, Илокос Норте, Филиппины, на северо-западной оконечности острова Лусон. Турбины обращены к морю, откуда преобладающий ветер дует на сушу.

В чем разница между ветряком и ветряком?

Основное различие между ветряной мельницей и ветряной турбиной заключается в том, что ветряная мельница — это устройство, преобразующее энергию ветра в рациональную энергию, поступающую от ветра, тогда как ветряная турбина — это устройство, преобразующее кинетическую энергию в электрическую.

Что такое ветряная мельница краткий ответ?

Ветряная мельница — это разновидность работающего двигателя. Он преобразует энергию ветра в энергию вращения. Для этого он использует лопасти, называемые парусами или лопастями. Энергия, производимая ветряными мельницами, может использоваться по-разному. К ним относятся измельчение зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины.

Почему ветряная мельница важна?

Ветряные мельницы очень важны, поскольку они позволяют производить электричество, не вызывая загрязнения, что является более здоровым вариантом для нас и для Земли.Энергия ветра также является возобновляемым ресурсом. Это означает, что он будет по-прежнему доступен на Земле, поскольку ветер постоянно производится.

Кто создал ветряные мельницы на Филиппинах?

Маркос также отвечал за строительство ветряных мельниц в городах Банги и Бургос, которые считаются эмблемой филиппинской программы по возобновляемым источникам энергии. Он сказал, что с солнечной фермой Ilocos Norte будет генерировать 50 процентов своей потребности в электроэнергии за счет чистой энергии.

Как ветряная мельница работает на воде?

Водяной ветряк прост и эффективен.Лопасти колеса ветряной мельницы ловят ветер, который вращает ротор. При каждом ходе вверх вода втягивается в цилиндр, а при ходе вниз обратный клапан в нижней части удерживает воду от выталкивания, поэтому вода выталкивается вверх по трубе при следующем ходе вверх.

Работают ли ветряные мельницы без ветра?

Нужен ли ветряным турбинам ветер для работы? Да, ветряным турбинам нужен ветер для выработки энергии. Нет ветра, нет энергетики.

Почему его называют ветряком?

Эти ранние ветряные мельницы использовались именно для того, что подразумевает их название — они были мельницами, приводимыми в движение ветром.Ветер вращал лопасти или лопасти ветряной мельницы, вращая центральный вал, который затем вращал зерновую мельницу, обычно сделанную из больших плоских камней, для производства муки и других зерновых продуктов.

Как делается ветряная мельница?

Сборка. Стальные секции башни изготавливаются на заводе, но обычно башня собирается на месте. Затем редуктор, коробка рыскания, главный приводной вал и шаг лопастей собираются, а затем монтируются на раму на заводе. Гондола заключает в себе оборудование, затем поднимается и крепится к вершине башни.

Почему фермеры используют ветряные мельницы?

Ветряные мельницы можно использовать для подъема воды из водоносного горизонта для непосредственного орошения сельскохозяйственных культур или для подачи воды из одного места, например, из резервуара или пруда, в место, где требуется вода. Это прямая энергия ветра и воды, механическое средство перемещения воды. Они также делят воду со своими соседями».

Каковы недостатки ветряной мельницы?

Энергия ветра имеет тот недостаток, что она не является постоянным источником энергии. Ветряные турбины создают шум и зрительное загрязнение.Птицы погибали, налетая на вращающиеся лопасти турбины. Стоимость проезда и технического обслуживания турбин возрастает и отнимает много времени.

Кто построил первую ветряную мельницу?

Самая первая ветряная турбина, вырабатывающая электричество, была построена в 1887 году в Кливленде, штат Огайо, Чарльзом Ф. Брашем. Браш был изобретателем и электриком. Исторические записи говорят, что Браш построил впечатляющую ветряную мельницу высотой 85 футов на своем собственном заднем дворе.

Как ветряная мельница производит электричество?

Ветряные турбины используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра.Ветер обдувает лопасти, создавая подъемную силу (аналогично эффекту крыльев самолета), что заставляет лопасти вращаться. Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрогенератор, производящий (вырабатывающий) электроэнергию.

Ветряные мельницы вращаются сами по себе?

Лопасти ветряных турбин вращаются под воздействием ветра. И это не обязательно должен быть сильный ветер: лопасти большинства турбин начинают вращаться при скорости ветра 3-5 метров в секунду, что является легким ветерком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.