Ветряные мельницы для электричества: 7 лучших ветрогенераторов для дома

Содержание

​Ветряк для выработки электроэнергии: сколько стоит, как работает, примеры

Ветроэлектростанции (ВЭС), или как их еще называют ветряки – это устройства, преобразующие энергию движения ветра в электричество. Электричество, получаемое при помощи ветряков, является простым и экологичным источником энергии, поэтому в некоторых частях земли построены огромные комплексы, объединяющие множество ветрогенераторов в единую сеть. Такие массивы способны обеспечивать электроэнергией крупные населенные пункты, и даже целые регионы. Но для питания частного дома достаточно одного небольшого ветряка, и получать электричество при его помощи можно практически в любой местности.

Содержание

Классификация ВЭС

Существует множество разновидностей ВЭС, и все их можно классифицировать по различным признакам. Основным отличительным признаком являются конструктивные особенности. По конструкции они подразделяются на роторные и крыльчатые. По способу расположения выделяют следующие виды:

  • Наземные;
  • Прибрежные;
  • Плавающие;
  • Офшорные.

А по функциональному назначению ветряные электростанции бывают стационарные и мобильные.

Наиболее популярной конструкцией для промышленного получения электрической энергии являются ветряки крыльчатого типа. Они позволяют вырабатывать больше энергии, но, при этом, роторные конструкции издают меньше шума и не так сильно зависят от направления ветра.

Принцип работы

Все современные ветряки работают по проверенному веками принципу ветряной мельницы. Только в данном случае энергия вращения лопастей передается не на механический привод, а на генератор, при вращении ротора которого вырабатывается электричество. Затем электроэнергия накапливается в блоке аккумуляторных батарей и через инвертор передается к потребителям. Для обеспечения электроснабжения большого количества потребителей требуется объединение ветряков в единую сеть.

Для изготовления ветряка применены следующие элементы:

  • Лопасти;
  • Ротор турбины;
  • Редуктор;
  • Контроллер;
  • Ось электрического генератора;
  • Генератор
  • Инвертор;
  • Аккумулятор.

Для изготовления пропеллера можно использовать практически любые материалы, обеспечивающие достаточную парусность. Это может быть парусный ветряк из прочной ткани, ветряк из бочки или пластиковых бутылок. При изготовлении миниатюрной установки ветряк можно сделать даже из бумаги.

При изготовлении ветряка своими руками можно использовать ротор из шуруповерта или двигатель от любой бытовой техники. Для изготовления самодельного генератора для ветряка подойдет шаговый двигатель от принтера, а автомобильный генератор можно использовать практически без переделки.

Шаговый двигатель

Электрическая схема генератора на шаговом двигателе

С появлением на российском рынке неодимовых магнитов, популярность приобрела схема изготовления низкооборотистого аксиального генератора для ветряка на этих магнитах.

Подключение ветряка к генератору

При изготовлении своими руками ветряка мощностью до 3 кВт и рабочим напряжением 220В можно воспользоваться идеей разработки российской компании Аэрогрин. В конструкции данного ветряка применен принцип роторной авиационной турбины. В качестве лопастей используются небольшие лопатки из полимерных материалов. Вся конструкция укрыта кожухом из звукопоглощающего материала. Такой ветряк не тратит энергию на поиск ветра, создает минимум шума и не раздражает соседей постоянно вращающимися лопастями.

Сколько стоит ветряк

Для того чтобы купить ВЭС заводского производства в России можно сравнить цены на ветряки для выработки электроэнергии от различных производителей. Лучше всего для этого указать в запросе поисковой системы свой регион, это позволит быстрее найти поставщиков, которые работают ближе к планируемому месту установки ветряка и сэкономить на доставке и установке. Например, при необходимости организовать электроснабжение дачи в Ленинградской области, в поисковой строке можно набрать следующий запрос: «купить ветряк для частного дома цена СПб».

Приобрести можно как комплекс целиком, так и отдельные детали. Если лопасти и ротор можно изготовить самостоятельно, то генератор для ветряка можно купить по сравнительно низким ценам.

Выбор конструкции ветрогенератора

Основной проблемой при выборе конструкции ветряка является выбор между ветряками с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Однозначного ответа на вопрос, какой ветряк лучше горизонтальный или вертикальный, не существует.

Классический ветрогенератор имеет горизонтальную ось вращения и механизм поиска ветра, работающий по принципу флюгера. Для его раскручивания необходим ветер, дующий со скоростью 7 – 8 м/с.

Тогда как спиралевидные ветряки с вертикальной осью вращения не так сильно зависят от скорости и направления ветра.

Но самое широкое распространения ВЭС получили на территории Крымского полуострова. В силу своего географического положения Крым имеет возможность использовать энергию ветра с максимальной пользой. Ветряки в Крыму расположены практически везде, где позволяет местность. Здесь расположено несколько крупных ветряных электростанций. На самой крупной из них работают 127 ветрогенераторов.

В прошлом году в Ульяновске был запущен комплекс из 14 ветряков общей мощностью более 30МВт. Строительство ветряной электростанции начато и в республике Адыгея. Планируется, что ветряки, установленные в Адыгее, будут давать мощность в 150МВт.

Также в прошлом году начало свою работу совместное российско-испанское предприятие по выпуску ветряков в Таганроге. Производство организовано на заводе «Красный котельщик».

Ветряки в Европе

Для многих европейских стран наличие ветряков в некоторых регионах уже давно стало привычным делом. Причем устанавливают их не только на суше но и в море.

Лидерами по производству и использованию ветряков являются Франция, Германия и скандинавские страны.

В последнее время в европейских странах построено множество гигантских ветряков. Например, одним из крупнейших ветряков в Германии является огромная башня высотой 120м с ротором, каждая из трех лопастей которого имеет длину 52 м, ширину 6 м и весит 20 т. Это гигантское сооружение построено под Магдебургом в 2002 году и его мощность составляет 4,5 МВт.

На данный момент самым большим в мире ветряком считается ветрогенератор мощностью 7 МВт и высотой 141 м, расположенный рядом с немецким городом Эмден. Но в ближайшее время в Норвегии планируется запуск ветряка высотой 162 м, который сможет обеспечить электроэнергией около 2000 домов.

Какой ветрогенератор нужен для частного дома: выбираем ВЭУ грамотно

Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.

Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке

Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:

  • среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
  • если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
  • если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
  • для поддержания полной энергонезависимости.

Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.

Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома

Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.

Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.

Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане. Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание и на такие факторы:

  • фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
  • актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
  • гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
  • расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
  • степень сложности монтажа и обслуживания.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.

Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.

Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.

Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.

история, принципы работы, строительство ветрового устройства

Прародители ветровых мельниц появились почти четыре тысячи лет назад в Египте. Изначально ветряная мельница имела постоянное направление лопастей и ременной привод к оси каменного жернова. Позже в конструкции появились шестерни и подшипники, поворотные механизмы. Такое устройство без радикальных изменений успешно использовалось до начала прошлого века и сейчас тоже имеет применение.

Причины успеха энергии ветра

Характеристики ветровой энергии уникальны. Заслуживают отдельного упоминания свойства, ставшие причиной длительного успеха ветряных мельниц. Сравнение характеристик источников энергии позволяет понять столь продолжительное и географически широчайшее применение энергии ветра:

  • ветер бесплатен и неиссякаем. Такое можно сказать только о воде, солнце и геотермальных источниках. Ядерная энергия, уголь, нефть этим похвастаться не могут;
  • преобразование ветра — экологически чистый процесс, как и у всех природных источников энергии. А вот нефть, уголь и ядерные реакции при преобразовании производят отходы, вредные для флоры и фауны, в том числе человека;
  • ветер доступен в любом месте планеты. Так можно сказать еще и о солнечной энергии. Больше ни один источник энергии так не распространен;
  • перевести ветровую кинетическую энергию очень просто. Такая же простота присуща только для энергии речной воды. Из любого другого источника получить кинетическую энергию позволят только по сложным технологиям, создавая специальные сооружения и устройства, постоянно их контролируя и управляя процессом.

Но есть у ветра и недостатки. Например, вошедшее в поговорку непостоянство. Направление ветра меняется так часто, что пришлось даже создавать мельницы с вращающимся корпусом. А изменение силы ветра от ураганной до штиля не позволяет рассчитывать на стабильность поступления энергии. Другие природные источники энергии тоже нестабильны и со своими недостатками. Солнце не дает энергии по ночам, а днем может уйти за тучи. Реки есть не везде, а там, где есть, могут пересохнуть или замерзнуть на месяцы.

Еще одним минусом является малая плотность ветра — 1,29 кг/м3. К примеру, плотность воды составляет почти тонну. Для получения одинаковой по величине энергии площадь лопастей у ветряной мельницы должна быть в 750 раз больше, чем у водяной. А для таких конструкций должен быть и соответствующий корпус.

Но, тем не менее, почти четыре тысячи лет ветер был востребован, как источник энергии, на Европейском, Азиатском и Африканском континентах. И сейчас о нем не забывают.

Как ветер крутит лопасти

Так как воздух имеет массу, то движение воздуха имеет кинетическую энергию. Когда на пути ветра, дующего в определенном направлении, появляется предмет, их взаимодействие можно описать с помощью векторов силы. Ветер будет отталкивать препятствие и отталкиваться сам в противоположенном направлении. При этом лопасть, закрепленная на оси конструкции, будет изгибаться вдоль оси вращения и крутиться на ней. Графически это выглядит следующим образом:

Ветер после соприкосновения отражается от лопасти, оставляя ей часть энергии:

  1. на изгиб лопасти по направлению ветра, чему конструкция противостоит с силой Fл2-1, создающей потенциальную энергию. На величину этой силы уменьшится вектор силы ветра Fв2-1;
  2. создавая кинетическую энергию вращения, на лопасть действует сила Fл2-2. При этом уменьшается вектор силы ветра Fв2-2, меняя его направление.

Величина кинетической энергии, передаваемой ветром через лопасти, зависит от массы взаимодействующего с лопастью воздуха, скорости его движения, направления относительно лопастей — чем перпендикулярней, тем лучше.

В самой мельнице, кроме конструкции лопастей, можно минимизировать потери на трение, применяя на оси подшипники, а передаточном механизме — шестерни, либо устанавливая генератор непосредственно на ось лопастей.

Зная, как работает мельница, можно попробовать изготовить ее самостоятельно. Хотя бы в декоративных целях.

Как рассчитать крылья мельницы

Сначала нужно решить, для чего и где строить мельницу. Обычно ветровая машина ставится на открытой местности, например — на даче. Если вокруг забора близко и плотно растут деревья, придется делать высокий корпус для ветряка. В этом случае обязательно потребуется фундамент.

Фундамент нужен и невысоким, но тяжелым корпусам. Для дачных дел достаточно по периметру будущего строения уложить на глубину до 0,7 метра бетон или плотные ряды кирпичей. Для декоративных сооружений достаточно подмостить и утрамбовать один слой кирпича, изолирующего сооружение от влаги.

Теперь надо решить, для чего следует строить мельницу. Вариантов много:

  • для подъема воды из скважины;
  • для получения электроэнергии;
  • для отпугивания кротов;
  • для хранения садовых инструментов;
  • в декоративном назначении.

Порядок вариантов представлен по снижению требований к мощности устройства, т.е. по упрощению механизма. Определение требований к дизайну остается правом и обязанностью владельца.

Сразу запомним, что реальная мощность бытового ветряка не превышает 500 Вт при скорости ветра 5-8 м/с. Однако электроэнергию можно накапливать, включая при необходимости мощные потребители на короткий срок. Например, насос для подъема воды.

Главное в ветряке, это лопасти. В первую очередь для определения конструкции лопастей нужно знать о том, что чем больше мощность — тем большую площадь проекции на плоскость вращения должны иметь лопасти. Это достигается увеличением количества, длины, площади и угла разворота лопастей.

Для расчета средней мощности конструкции потребуется знание силы обычных для местности строительства ветров. Кроме того, лопасти мельницы должны быть перпендикулярны преобладающим направлениям ветра. Эти сведения следует узнать в сети Интернет по запросам «статистика скорости ветра» и «роза ветров» для своего региона.

Осталось подсчитать размер лопастей. Например, средний ветер 5 м/с, а потребляемая мощность электроприбора 100 Вт. Потери на преобразование кинетической энергии вращения оси мельницы в электрическую составят порядка 20% — 40%.

Коэффициент полезного действия можно посчитать, учитывая точные паспортные значения КПД генератора на оси, выпрямителя, стабилизатора, преобразователя постоянного тока в переменный напряжением 220 В. При расчете проценты потерь не суммируются, надо последовательно перемножить КПД каждого прибора, чтобы получить КПД системы преобразования вращения в электричество. Еще половина мощности ветра теряется на лопастях.

Снизить потери преобразования можно исключив, например, преобразователь постоянного тока в переменный, если исполнительное устройство может работать от аккумулятора. Отсутствие какого-либо другого устройства также возможно, если напряжение и ток не имеют большого значения для работы устройства — например, небольшая лампочка накаливания, еще практичнее — светодиодная.

Мощность ветрогенератора прямо пропорциональна плотности воздуха, умноженного на скорость ветра в третьей степени (для 5 м/с — 125). Если разделить результат на удвоенную площадь проекции лопастей на плоскость вращения,получается мощность, которую может выработать генератор на оси вращения лопастей.

Для примера можно посчитать площадь проекции для 4 лопастей шириной 0,5 м, образовывающих при вращении круг диаметром 2 м, закрепленные под углом 60 градусов к плоскости вращения. Площадь по формуле d/2*sin(30)*0.5*4 равна 2/2*0,25*4=1 квадратному метру.

Такая конструкция, при наиболее распространенном в России среднем значении скорости ветра 5 м/с, получает от ветра энергию в количестве 1,29*125/2*1 = 80 Вт. Снять половину на преобразование во вращательное движение, убрать 25% на преобразование в электроэнергию и останется около 30 Вт для потребителей. Максимальная ветровая мощность при таком ветре на лопастях, полностью перекрывающих в проекции площадь круга, может вырасти в 3,14 раза. В итоге потребителю достанется максимум около 100 Вт. Не так уж и плохо.

Если в декоративных целях использовать светодиоды, размеры мельницы изменятся до смешных, был бы низкий ветер вдоль земли.

Без преобразования в электрическую используют энергию ветра для отпугивания мелких насекомых, живущих под землей. Достаточно опустить на 15 сантиметров в углубление деревянную ось, вращающуюся от ветряка, как вибрация почвы отпугнет их на несколько метров, не мешая хозяевам.

Разновидности лопастей ветряков

Конструкции лопастей бывают не только с вертикальным вращением, но и с горизонтальным. Лопасти могут иметь винтовую конструкцию, изменяемую парусность. Строились мельницы на века и так, чтобы в каждом строении была уникальность. Современные конструкции тоже поражают разнообразием.

Статистика и перспективы

В России конца 19 века работали около 200 000 мукомольных мельниц. Обычный ветряк вырабатывал мощность 3,5 кВт, большой с диаметром лопастей 24 метра — до 15 кВт. Суммарная вырабатываемая ими мощность в то время доходила до 750 мВт. Сейчас используются ветряные электрогенераторы и считанные единицы мельниц другого назначения. А энергии все они вырабатывают в 50 раз меньше, чем 100 лет назад, целых 15 мВт. Планы развития. конечно. создаются, ведь потенциал ветра над нашей страной составляет десятки миллиардов киловатт.

Пока планы не реализовались, можно перефразировать известное выражение Владимира Маяковского и сказать: «Если мельницы строят — значит — это кому-то нужно? Значит — кто-то хочет, чтобы они были?» Завораживающая красота работающих мельниц стала мощным вдохновляющим фактором для умельцев, создающих шедевры во дворах и на дачных участках.

С ветерком? Почему жители донских сёл не рады соседству с ветряками | ОБЩЕСТВО: События | ОБЩЕСТВО

В Красносулинском районе построили ветровую электростанцию. Вроде бы, ничего страшного: энергия, полученная от ветровых установок – самая экологически чистая, окружающую среду ничего не загрязняет. Но жители хутора Нижняя Ковалёвка вдруг остались без телевидения и интернета, кроме того появились жалобы на здо­ровье – причину люди видят в появлении ветряков.

Всё в норме

В апреле 2020 года в Ковалёвском сельском поселении Красносулинского района завершилось строительство ВЭС (ветровая электростанция). В неё вошли 26 установок. Пока шли работы, жители были спокойны – такого рода конструкции природе не вредят, ядовитых выхлопов и сливов не будет. Вертятся себе огромные лопасти и энергию ветра превращают в электрическую. В Европе таких много, никто не жалуется. Но как только конструкции заработали, в домах жителей хутора Нижняя Ковалёвка телевизионные антенны и интернет перестали ловить.

«У нас всегда с интернетом проблемы были, а сейчас вообще невозможно стало», – жалуется одна из местных жительниц.

«Когда дети учились на дистанционке, видеосвязь организовать было невозможно, кое-как по WhatsApp занимались. А если с сентября уроки снова будут по Сети?» – вторит мама двоих детей.

К корреспонденту «АиФ-Ростов» подходили жители ближайших к ветропарку домов и рассказывали о том, что вынуждены терпеть раздражающий шум, да и общее самочувствие ухудшилось. У кого-то начались головные боли, кто-то стал быстрее утомляться и т. д.

– Я обращался по данному вопросу в администрацию района с письменным заявлением. Однако официальных медицинских подтверждений, что инфразвук (звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом – ред.) от ветровых турбин вызывает последствия для здоровья – нет, а эксперты и вовсе отрицают такую вероятность, – говорит глава Ковалёвского сельского поселения Николай Изварин.

Есть и письмо от территориального отдела Роспотребнадзора, где в ответ на жалобы жителей сообщается, что были проведены замеры уровней шума и напряжённости электромагнитного поля в зоне жилых застроек – всё в пределах норм СанПиН. Имеется и ответ из компании ООО «Третий Ветропарк ФРВ», там указано, что проектное и фактическое расположение ветропарка «по отношению к потенциальным объектам воздействия многократно превышает минимально необходимое значение в 400 метров». В этом же документе говорится, что за качество телевизионного сигнала и услуг сотовой связи отвечает провайдер данных услуг. Поскольку все системы связи работают на сверхвысоких частотах, а ветрогенератор как препятствие этими частотами не воспринимается.

Директор «Мегафона» в Ростовской области Алексей Барков рассказал, что специалисты компании посещали хутор Нижняя Ковалёвка в рамках плановых работ, при этом ухудшение качества связи зафиксировано не было. Ветряные электростанции не оказывают существенного влияния на работу мобильных сетей.

Официальных ответов на жалобы жителей на плохую связь пока нет.

Синдром ветрогенератора

В европейских странах отношение к ветрякам тоже двоякое: с одной стороны – «зелёные» считают их экологичными возобновляемыми источниками энергии, с другой – есть и ярые противники ВЭС. Так, американский педиатр Нина Пьерпонт утверждает, что люди, живущие вблизи ветроустановок, испытывают так называемый синдром ветрогенератора – это мигрень, головокружение, беспокойство, тахикардия, давление в ушах, тошнота, ухудшение пищеварения. Японские медики тоже пришли к такому выводу. А в Германии граждане всё чаще идут в суд с исками против установки ветрогенераторов. Там экологи стали поддерживать активистов, выступающих против «ветряных мельниц». В связи с этим, за последние 5 лет введение новых ветротурбин в стране уменьшилось на 80%. Есть также жалобы на ухудшение приёма радио- и телепередач. Но пока нет официальных заключений о том, чтобы сделать вывод о вреде ветряков. Необходимо провести дополнительные исследования, собрать больше информации. Однако, факт того, что и птицы, и животные покидают районы, где размещены ветровые установки, заставляет задуматься.

Комментарий

Председатель Российской Ассоциации ветроиндустрии Игорь Брызгунов:

– Вопрос о вреде ветропарков поднимался много лет назад и в других странах, когда там активно начали внедрять ВЭС. Сейчас эту проблему стали обсуждать в России, но, как мне кажется, иногда с целью социального рэкета. То есть, в данном случае я просто рассматриваю желание жителей извлечь для себя выгоду. Вот пример: мой друг на севере нашей страны проектировал ветропарк. Нанял местных экологов для оценки воздействия на окружающую среду. Те говорят: «Недалеко от территории строительства ветропарка проходит трасса миграции северных оленей». На предложение поменять проект экологи ответили, что за определённую (надо сказать немаленькую) сумму они смогут «договориться с оленями».

Что такое мельница? (с иллюстрациями)

Ветряная мельница — это машина, которая использует энергию ветра для таких целей, как измельчение зерна, перекачка воды или выработка электроэнергии. Некоторые люди предпочитают использовать термин «ветряная турбина» для обозначения турбины, которая используется для выработки электроэнергии, что отличает генерирующие энергию машины от машин, предназначенных для других функций. Хотя популярность ветряных мельниц пошла на убыль с появлением других источников энергии, они по-прежнему широко используются по всему миру, и особенно в отдаленных районах, эти устройства иногда являются единственным источником энергии для окружающего населения.

Ветряные мельницы обеспечивали механической энергией фермы и мастерские до появления двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей.

Самая ранняя задокументированная попытка постройки ветряной мельницы произошла в Древней Греции примерно в первом веке нашей эры.Очевидно, технология не прижилась, потому что персы разработали свою собственную версию 400 лет спустя, придумав версии, которые европейцы видели во время крестовых походов. Некоторые из рыцарей-крестоносцев принесли технологии обратно в Европу, и европейцы начали создавать эти устройства в 12 веке, сделав несколько приспособлений к персидскому дизайну. Китайцы также, похоже, переняли технологию у персов.

Ветряная мельница, используемая для выработки электроэнергии, может называться ветряной турбиной.

Основная форма не менялась с первого века. Он имеет набор лопастей или планок, установленных на центральной оси, которая предназначена для вращения, когда планки толкаются ветром. Ось соединяется с системой шестерен, чтобы вращать механизмы, которые могут работать, например, с жерновом для измельчения зерна или перекачивания воды.

Вымышленный персонаж Дон Кихот известен тем, что трясет ветряными мельницами.

Многие ветряные мельницы предназначены для вращения, чтобы оператор мог использовать преобладающий ветер.Ранние европейские конструкции были очень простыми и состояли из чуть более длинных шестов, прикрепленных к лопастям, но в 14 веке люди начали строить башенные мельницы, которые имели фиксированное основание башни и вращающуюся вершину. Развитие башенной мельницы позволило построить объекты непосредственно под лопастями, что позволило добиться максимальной энергоэффективности.

Эти сооружения являются отличительной частью ландшафта во многих регионах мира, поскольку по самой своей природе они высокие и довольно внушительные.Те, что в некоторых регионах стали особенно известными. Голландия, например, усеяна ветряными мельницами, многие из которых по-прежнему используются для борьбы с паводками в низменных районах, а мельницы в Ла-Манче в Испании известны благодаря роману Дон Кихот , в котором одноименный главный герой является видел, как принял их за гигантов и пытался сразиться с ними.

Ветряные мельницы часто ассоциируются с Нидерландами.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

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

Энергию, вырабатываемую ветряными мельницами, можно использовать разными способами. К ним относятся измельчение зерна или специй, перекачка воды и распиловка древесины. Современные ветроэнергетические установки используются для производства электроэнергии.Инженеры называют их ветряными турбинами, а средний человек — ветряными мельницами. До наших дней ветряные мельницы чаще всего использовались для измельчения зерна в муку для изготовления хлеба. Мельница вошла в историю много лет.

Орган с приводом от ветряного колеса был описан во 2 веке нашей эры греческим инженером Герой. Это могла быть первая машина в истории, в которой использовалась энергия ветра. [3] [4] Ветряные мельницы с вертикальной осью использовались в восточной Персии (Систар) к 60 году нашей эры.Ветряки с горизонтальной осью были изобретены в Северо-Западной Европе в 1180-х годах. [5] Этот тип часто используется сегодня.

Ранняя история [изменение | изменить источник]

Первые ветряные мельницы имели длинные вертикальные валы с прямоугольными лопастями. Они существовали в Персии в 9 веке. [6] Есть история о ветряной мельнице и втором халифе Умаре (634 \ 644 н.э.). Неизвестно, правда ли это. [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 и 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 шестерни заставляют приводной вал внутри ветряной мельницы вращаться. В ветряной мельнице, используемой для производства муки, это вращает мелющие камни. Когда камни поворачиваются, они раздавливают пшеницу (или другое зерно) между собой.В ветряной мельнице, используемой для перекачивания воды, поворот приводного вала приводит в движение поршень. Поршень может всасывать и выталкивать воду при движении вверх и вниз. В ветряной мельнице, используемой для выработки энергии, ведущий вал соединен со многими шестернями. Это увеличивает скорость и используется для включения генератора для выработки электричества.

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

Книга Мигеля де Сервантеса Дон Кихот де Ла Манча имеет важную сцену, в которой Дон Кихот атакует ветряные мельницы.Он думает, что они жестокие гиганты. Этим знаменит Ла-Манча и ее ветряные мельницы. Отсюда же и слово «наклонять ветряные мельницы». Это означает акт бесполезности. «Мулен Руж» в переводе прямо с французского означает Красная ветряная мельница .

  1. «Определение мельницы». Thefreedictionary.com. Проверено 15 августа 2013.
  2. «Определение ветряной мельницы, в котором говорится, что ветряная мельница — это мельница или машина, управляемая ветром». Мерриам-Вебстер.com. 31 августа 2012 г. Проверено 15 августа 2013.
  3. ↑ А.Г. Драхман, «Ветряная мельница Герона», Центавр, , 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 след.)
  6. ↑ Ахмад аль-Хассан, Дональд Хилл: Исламские технологии.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. Драхман: «Ветряная мельница цапли», Центавр, , 7 (1961), стр. 145–151
  • Хью Пембрук Ваулс: «Исследование происхождения ветряной мельницы», Журнал Общества Ньюкомена , Vol. 11 (1930-31)

История ссылок [изменить | изменить источник]

Теория

Преимущества энергии ветряных мельниц — обновленная статья с дополнительной информацией об электроэнергии ветряных мельниц

В качестве альтернативного источника энергии энергия ветряных мельниц зарекомендовала себя как отличный ресурс.Какую пользу принесет энергия ветряных мельниц Соединенным Штатам и миру
? Где используется энергия ветряных мельниц? Энергия ветряных мельниц имеет много преимуществ. Первый и наиболее очевидный заключается в том, что выработка электроэнергии ветряными мельницами не приводит к загрязнению воздуха или воды, поэтому не вносит никакого вклада в глобальное потепление. Также известно снижение парникового эффекта. Электроэнергия ветряных мельниц является источником возобновляемой энергии, а это означает, что ее можно использовать снова и снова, не истощая ресурс, чего нельзя сказать об ископаемом топливе и газе.Энергия ветряных мельниц может стать ответом мира на рост цен на газ и нефть.

Особым преимуществом энергии ветряных мельниц для США является то, что она снижает зависимость страны от иностранного импорта ископаемого топлива, что является огромным бременем. Кроме того, можно создать много новых рабочих мест в районах, расположенных рядом с турбинами. Еще одним преимуществом является то, что ветряки не занимают много места, а их установка занимает всего несколько месяцев. Земля под турбинами все еще может использоваться в сельскохозяйственных целях.Энергии ветряных мельниц тоже достаточно. Ветер бесплатный, и его можно эффективно уловить с помощью современных технологий. Он доступен по всему миру, поэтому устраняет зависимость одной нации от другой. Энергия ветряных мельниц может быть широко распространена и имеет много преимуществ перед традиционными методами производства энергии.

Еще одна вещь, на которую стоит обратить внимание, это то, что выработка ветровой электроэнергии теперь намного дешевле, чем раньше. Затраты на производство энергии ветряными мельницами снизились как минимум на 80 процентов с 80-х годов.Это делает рынок энергии ветряных мельниц очень конкурентоспособным не только в экологическом, но и в финансовом смысле. Возможно, что энергия ветряных мельниц станет самым дешевым способом производства энергии в больших масштабах в будущем. Энергия ветряных мельниц также более постоянный вид. Пока мы здесь, ветер не перестанет существовать, поэтому наша работа — воспользоваться им. Теоретически, если бы мы могли улавливать всю доступную нам энергию ветряных мельниц, у нас могло бы быть в 10 раз больше энергии, чем мы фактически используем ежедневно, — и она была бы доступна в любое время.

Производство электроэнергии ветряными мельницами также играет важную роль в развивающихся странах. В мире есть много отдаленных районов, которые не подключены к основной электросети. Эти районы могут использовать электроэнергию, вырабатываемую ветряными турбинами, для собственного энергоснабжения. Доступны ветряные турбины самых разных размеров. Это означает, что многие предприятия могут использовать их в соответствии со своими потребностями. Даже целые деревни и города могут использовать имеющиеся турбины.

Для получения дополнительной информации посетите:
en.wikipedia.org,
eere.energy.gov

Чтобы просмотреть исходную статью, щелкните здесь

Оставить комментарий

Вы должны войти в систему, чтобы оставить комментарий.

Изучение того, что делают ветряные мельницы и как они работают

Ветряная мельница — это конструкция, используемая для использования силы ветра для таких целей, как измельчение зерна, перекачка воды и выработка электроэнергии.

Сила ветра была впервые использована моряками, которые смогли понять подъемную силу и использовать силу ветра через паруса.Эти знания привели к разработке первой ветряной мельницы парусного типа с вертикальной осью, которую древние персы и китайцы использовали для измельчения зерна и перекачивания воды.

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

Ранние европейские ветряные мельницы с горизонтальными осями были основой современной технологии ветряных турбин, используемых для производства энергии.

В этой статье мы обсудим историю ветряных мельниц и их современный дизайн, а также то, как они работают.

Ранняя история ветряных мельниц

Нет никаких конкретных доказательств того, кто именно первым изобрел ветряную мельницу, будь то китайцы или персы, о которых идет речь. Тем не менее, обе культуры начали использовать эту технологию примерно в одно и то же время для одних и тех же целей.

Некоторые считают, что технология ветряных мельниц была принесена в Северную Европу в результате крестовых походов, однако их конструкция с горизонтальной осью, а не с системой вертикальных осей, делает столь же вероятным, что европейцы открыли свою ветряную мельницу самостоятельно.Первые существующие иллюстрации, датированные 1270 годом нашей эры, показывают чертежи ветряной мельницы типа столбовой мельницы.

Столбовая мельница состояла из четырехлопастной мельницы, установленной на центральной стойке, в которой использовались деревянные зубчатые колеса с зубчатыми венцами, чтобы скрыть движение горизонтального вала до вертикального движения, которое вращало точильный камень. Согласно «Иллюстрированной истории развития ветра», деревянное зубчатое колесо с зубчатым венцом было использовано Витрувием, инженером эпохи Августа, для разработки первого водяного колеса с горизонтальной осью.

Считается, что конструкция башенной мельницы возникла примерно в конце 1300-х годов, при этом самой ранней известной иллюстрацией является мельница в Нормандии между 1430 и 1440 годами. Башенная мельница была сделана с наклонными стенками, крышкой, которая могла вращаться, и горизонтальной вал ветра и вертикальные паруса.

Шатровая мельница, разработанная голландцами в 1526 году на основе башенной мельницы, представляет собой вертикальную коническую башню с четырьмя-шестью сторонами, увенчанную колпаком, который вращается, чтобы поднять паруса по ветру.Халат получил свое название из-за сходства с халатами, которые носили фермеры того времени.

За следующие 500 лет ветряные мельницы получили множество разнообразных применений, помимо перекачивания воды и измельчения зерна, включая орошение, откачку дренажа, распиловку древесины и обработку табака, специй, какао, красок и красителей.

Современные достижения

Мельницы с механической перекачкой воды были впервые разработаны в США в 1854 году. Эти мельницы изначально состояли из четырех деревянных лопастей, а стальные лопасти появились в 1870 году.

В период с 1850 по 1970 год в Соединенных Штатах было установлено более шести миллионов механических ветряных мельниц. В основном они использовались для полива скота и воды для фермерских домов. Очень большие ветряные мельницы использовались для перекачки воды для паровых поездов.

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 мельницу с 56-футовым ротором.

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

Рынок ветряных турбин в период с 1973 по 1986 год эволюционировал от диапазона от 1 до 25 киловатт для бытовых и сельскохозяйственных нужд до машин среднего размера в диапазоне от 50 до 600 киловатт для взаимосвязанных приложений ветряных электростанций.

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

Ветровые турбины эволюционировали от четырехлопастных систем, впервые созданных в Соединенных Штатах, до двухлопастных систем и, наконец, до трехлопастных систем, которые сегодня широко используются в ветряных электростанциях.

Как работают ветряные мельницы

Самыми ранними задокументированными ветряными мельницами были системы с вертикальной осью, с вертикальными парусами, сделанными из тростника или дерева, которые были прикреплены горизонтальными распорками к вертикальной шахте с камнем для шлифования. Первой ветряной мельницей, появившейся в Европе, была мельница с горизонтальной осью, с четырехлопастной мельницей, прикрепленной к центральной стойке.

Как построить свою собственную ветряную мельницу для выработки электроэнергии из ветра — Энди О’Силливен

Узнайте, как вы можете построить свою собственную ветряную мельницу и генерировать бесплатный источник электроэнергии из ветра.

18 июня 2009 г. PRLog — Как правило, ветряная мельница питается от энергии ветра для выработки полезной электроэнергии. Он использует воздушный поток для вращения вращающихся лопастей. Эти вращающиеся лопасти эффективно превращают энергию ветра в полезную энергию, такую ​​как электричество, а в прежние времена — в энергию для перекачивания воды.

Ветряные мельницы, которые мы видим сегодня в открытых полях, чрезвычайно высокотехнологичны и сделаны из дорогих легких композитных материалов. Так быть не должно, ведь еще можно построить ветряную мельницу за относительно небольшую цену.

Вот несколько инструкций по созданию собственной ветряной мельницы:

При строительстве ветряной мельницы имейте в виду, что вашей целью является максимальное преобразование энергии ветра в механическую. Чтобы максимизировать мощность ветра, вам нужна ветряная мельница, которая достаточно высока, чтобы преодолевать препятствия и использовать ветер. Кроме того, вам потребуются ветряные лопасти, которые легко улавливают поток ветра. Большинство используемых ветряных мельниц классифицируются как ветряные мельницы с горизонтальной осью, лопасти которых вращаются вертикально.

Компоненты базовой ветряной мельницы:

На базовой ветряной мельнице есть несколько компонентов, включая основание, башню, ветряные лопасти и гондолу (редуктор для облегчения движения лопастей)

Лопасти ветряной мельницы:

Лопасти очень похожи на лопасти лопасти, обнаруженные на пропеллере самолета. Ветряная мельница использует эти лопасти для улавливания энергии ветра. Вы можете купить ветряки или сделать их из легкого пластика или дерева. Размер основания и башни будет определять размер ваших лопастей.Для простой ветряной мельницы, которая имеет высоту 5 футов, длина лопастей обычно может составлять от одного до трех футов.

Основание ветряной мельницы:

Основание вашей ветряной мельницы должно быть прочным и относительно тяжелым по сравнению с остальной частью конструкции. Вы можете использовать бетон, мешок с песком и т. Д. Для ветряной мельницы высотой пять футов достаточно основания площадью около 18 дюймов и веса около 20 фунтов.

Башня ветряной мельницы

Башня ветряной мельницы для базовой ветряной мельницы высотой около 5 футов может быть сделана из прочной части 2 х 4, пластиковых труб из ПВХ или других прочных материалов.

Гондола ветряной мельницы:
Гондола обычно содержит редуктор. Однако для базовой ветряной мельницы вы можете использовать простой вал, чтобы соединить все лопасти ветряной мельницы с башней, что позволит ей вращаться.

Если вы хотите узнать больше о том, как построить свою ветряную мельницу, посетите нас по адресу:
http://www.greenearth5energy.com/ build_wind_turbine_ .html
http://www.earthenergyguide.com

# # #

Энди О Силливен — инженер и автор в области электротехники.Ему нравится писать на эту тему и быть в курсе текущих событий и исследований в области возобновляемых источников энергии.
http://www.greenearth5energy.com

Строительство ветряных мельниц | Как построить ветряные мельницы, генерирующие электроэнергию или водяной насос

Как построить ветряную мельницу для производства электроэнергии или воды.

Как построить ветряную мельницу для выработки электроэнергии насосной воды.На этой 163 странице, как сделать руководство по сборке ветряка, полная с 83 иллюстрациями на всю страницу. Каждый из 12 подходящих главы и 9 категорий иллюстраций расскажут, как к пошаговой инструкции по созданию собственной ветряной мельницы с нуля. Ниже вы можете перейти к главам или страницам иллюстраций, которые мы включили, каждая с кратким описанием или образцом иллюстрации.

Книга по строительству ветряных мельниц содержит ВСЕ, ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ.Детализация проектирование и строительство ветряной мельницы, право на изготовление ветряной мельницы и установку ветряная мельница для выработки электроэнергии или откачки воды. Это руководство по эксплуатации занимает 163 страницы с размером 8,5 x 11 дюймов и включает 83 полностраничных иллюстрации. Детали 7 моделей ветряных мельниц на выбор: металлические многолопастные ветряные мельницы (фермерского типа), деревянные многолопастные (фермерские) ветряки, производство электроэнергии — 3-х лопастной ротор типа ветряные мельницы, ветряные мельницы с парусиновым парусом, простые вертикальные ветряные мельницы, насосы, электричество, лопасти ротора, башни, расчеты мощности и принципы механического проектирования.Все это в руководстве по сборке ветряных мельниц.

  • См. Ниже: «Главы книг» и «Разделы иллюстраций»
  • Чтобы связаться с нами или заказать книгу, нажмите здесь
  • Стоимость: 39,95 долларов США плюс 10 долларов США * доставка и транспортировка в США и Канаду. Мельница строительство как построить ветряные мельницы вручную $ 49.95 итого
  • * S&H в некоторые регионы или страны может быть больше, мы сообщим перед отправкой.
  • Книга уже много лет не издается, некоторые экземпляры сохранились.
  • мельница, строительство.com и buildingwindmills.com выставлены на продажу!

Главы книги организованы следующим образом:

Глава 1 — Взаимоотношения между дизайнерами ….. подробнее
Глава 2 — Вводные принципы ….. подробнее
Глава 3 — Научно-техническая информация ….. подробнее
Глава 4 — Местоположение ….. подробнее
Глава 5 — Наука об аэродинамике и лопасти ротора с воздушной фольгой для выработки электроэнергии … подробнее
Глава 6 — Выбор, конструкция и испытания лопастей ротора….. подробнее
Глава 7 — Первое электрическое поколение — Принципы ….. подробнее
Глава 8 — Электрогенерация 2 — Измерение ….. подробнее
Глава 9 — Третье поколение электричества — потребности ….. подробнее
Глава 10 — Четвертое поколение электроэнергии — Хранение … подробнее
Глава 11 — Пятое поколение электричества — Производство электроэнергии … подробнее
Глава 12 — Генерация электричества Шесть — Провода и электропроводка … подробнее

иллюстрации книги разбиты на основные разделы:

Раздел 1 — Основные типы….. подробнее
Раздел 2 — Деревянный многолезвий ….. подробнее
Раздел 3 — Металлический многолезвий ….. подробнее
Раздел 4 — Лопасть ротора с воздушной фольгой ….. подробнее
Раздел 5 — Парусная ветряная мельница ….. подробнее
Раздел 6 — Варианты дизайна ….. подробнее
Раздел 7 — Планы насосов .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.