デザイン 風力発電。 個人住宅用風力発電所:機能と特徴

風力発電。 個人住宅用風力発電所:機能と特徴

地底から抽出され、人類がエネルギー資源として利用する鉱物は、残念ながら無限ではありません。 毎年その価値は増加していますが、これは生産レベルの減少によって説明されています。 エネルギー供給の代替となる、成長を続ける選択肢は、家庭用の風力発電所です。 彼らは 風力エネルギーを交流に変換できますこれにより、あらゆる場所で必要なすべての電力を供給することが可能になります。 家庭用器具。 このような発電機の主な利点は、絶対に環境に優しいことと、何年間も電気を無料で使用できることです。 風力発電機が家庭にとって他にどのような利点があるか、またその動作の特徴についてはさらに詳しく説明します。

古代の人たちも、風が多くの仕事を遂行する上で優れた助力となることに気づいていました。 風車、費用をかけずに穀物を小麦粉に変えることが可能になりました。 自分の力、最初の風力発電機の創設者になりました。

風力発電所風力エネルギーを受け取り、交流に変換し、貯蔵できる一定数の発電機で構成されます。 どこからともなく電力を家全体に簡単に供給できます。

ただし、こう言わなければなりません。 機器のコストとそのメンテナンスが必ずしも安いとは限りません中央送電網のコストよりも。

長所と短所

したがって、フリーエネルギーの支持者に加わる前に、風力発電所には利点だけでなく、いくつかの欠点があることを認識する必要があります。 から ポジティブな側面 日常生活における風力エネルギーの利用は次のように区別できます。

  • この方法は完全に環境に優しく、環境に害を与えません。
  • デザインのシンプルさ。
  • 使いやすさ;
  • 電力網からの独立性。

家庭用小型発電機は、部分的に電力を供給することも、電力の完全な代替品として発電所に変身することもできます。

ただし、忘れてはいけないのは、 欠陥、それは次のとおりです。

  • 機器のコストが高い。
  • 早くても 5 ~ 6 年の使用後に回収が行われます。
  • 効率係数が比較的小さいため、電力が低下します。
  • バッテリーと発電機という高価な設備が必要で、それなしでは風のない日にはステーションは稼働できません。

多額のお金を無駄にしないようにするには、すべてを購入する前に 必要な装備、発電所の収益性を評価する必要があります。 これを行うには、家の平均電力 (使用するすべての電化製品の電力が含まれます)、年間の風の強い日の数を計算し、風力タービンを設置するエリアも評価します。

主な構造要素

発電所の建設の容易さは、構造要素の原始性によって説明されます。

風力エネルギーを利用するには、 これらの詳細が必要になります:

  • 風力ブレード – 風の流れを捉え、衝撃を風力発電機に伝達します。
  • 風力発電機および制御装置 - インパルスの直流への変換に貢献します。
  • バッテリー – エネルギーを蓄えます。
  • インバーター - 直流を交流に変換するのに役立ちます。

完全自律型 風力発電所発電量は100kW/hを超えます。

中規模および大企業のエネルギー自給自足を確保するための真剣なアプローチ、および遠隔住宅地での集団使用を実現します。

風力発電所電力が 100 kW を超えるものは、住宅用または住宅用のエネルギー供給複合施設の一部として生産ユニットとして考慮される必要があります。 産業用または独立した企業として。 どちらの場合も、アプリケーション固有の要因を考慮する必要があります。

  • 風力発電機を自律型電力供給システムの要素として使用する場合、システムをバックアップするバックアップ要素が必要です。 ほとんどの場合、これはディーゼル発電機であり、次の期間に始動する必要があります。 自動モード風力不足によりネットワーク電圧が低下した場合。 システムを安定して動作させるには、消費者の電力と構造 (アクティブおよびリアクティブコンポーネント) を正確に計算する必要があります。 交流電流)。 さらに、アプリケーションの問題にも対処する必要があります。 過剰な電力は、1 日を通して不均一な負荷によって発生する可能性があります。 これは、蓄熱器 (暖房および温水システムの一部) または十分な容量のバッテリー ステーションです。
  • 追加の発電ユニットとして使用される出力 100 kW 以上の風力発電機には、中央ネットワークからの消費 (再充電) と余剰エネルギーのネットワークへの返却というモードを切り替えるスイッチング デバイスが必要です。 エネルギー供給会社および計測機器との契約が必要です。

風力発電所プロジェクトのコストと回収期間が正しく計算されていれば、高出力は効果的な長期投資となり得ます。 適用範囲は住宅の電力供給に限定されません。 100 kW 以上の風力発電所を使用して、温室の暖房や照明、街路照明、移動ベースで稼働するエネルギー集約型産業など、現在の特性を要求しない消費者にエネルギーを供給すると、投資効率が大幅に向上します。

風力発電所の構成と価格は通常、特定のタスクに対して個別に計算されます。

風力発電機 VETROX Arctic GE-50(ロシア産)

装置:

油圧マスト 18m

コントローラ

価格: 4,879,867 摩擦。

  • VETROX Arctic GE-50 風力タービン 6 台のコスト: 29,879,202 ルーブル。
  • VETROX Arctic GE-50 風力タービン 6 台の生産には、テストを含めて最大 100 暦日かかります。
  • この設備は、ムルマンスク機械製造工場で輸入されたコンポーネントから組み立てられています。
  • ムルマンスクからアルハンゲリスク港までの配達には最大3日かかります。
  • 配送料: 470,000 ラブ。
  • 風力タービンの保証は 3 年間です。
  • VETROX Arctic GE-50 風力タービン (1 個) の年間メンテナンス費用 - 97,000 ルーブル。
  • 人材トレーニング: 870,000 ルーブル。

風力発電所 100kW/380V

大規模な医療機関や病院では、電力の安定供給を維持することが非常に重要です。 停電は患者の命を左右します。 このような問題を回避するのに役立ちます 風力発電所100kW。

風力発電機 100kW医療機関の領域にメインまたはとして設置できます。

また、この発電所の電力は大きなホテルに電流を供給するのに十分な電力であり、 教育機関、企業。 このような企業の平均雇用数は約 100 ~ 150 です。

保守基準に基づく耐用年数は25年以上です。

風力発電所は遠隔地としてよく使用されます。 これらは掘削リグで使用され、また、さまざまな気象条件により電力の供給が困難なことが多いローテーションキャンプに電力を供給するために使用されます。

風力発電所 200kWとなります 理想的なオプション大規模な電力供給に向けて 工事、ダウンタイムは納期の遅れ、多大な追加の経済的コスト、納品計画の遅延を意味します。

定期的な診断メンテナンスを行った場合のこのようなデバイスの耐用年数は 25 年以上です。

風力発電所の価格耐用年数全体で生成される電気の量を計算すると、それほど法外なものには思えません。

中規模および大企業にとって、多くの場合重要な役割を果たします 安定供給電気。 停電により配送や注文に遅れが生じます。

電力供給を中断せずに問題を解決するには、次の方法があります。 風力発電所 300kW。 その電力は、200 ~ 500 人の雇用を持つ企業に継続的に電力を供給するのに十分です。

発達 集積回路、データベースや産業コンセプトの作成など、企業の領域に個人用の発電所が設置されていれば、これらすべてについて心配する必要はありません。

定期的なメンテナンスを行った場合のこのようなデバイスの耐用年数は 20 ~ 25 年であり、非常に高い製品信頼性を備えています。

風力発電所を買うリースまたはローンをご利用いただけます。関連書類の準備は当社がお手伝いいたします。

生産に関わる大企業に多い 大量製品を使用すると、電力サージが発生します。 停滞や損失を防ぐために、電源が使用されることが多い 産業用風力発電機。

このタイプの発電所は、簡単に電力を供給できます。 無停電電源装置機械や大型の機械の生産に従事する工場などの大規模な金融施設 家庭用器具、鉱物の加工と大量採掘など。

風力発電所 500kW安定して提供できるようになります 安全な作業ネットワーク、これらすべてに簡単なリモート メンテナンスの可能性が組み合わされています。

風力発電の価格稼働中に生成される電気量を計算してみると、それほど法外なものではありません。

定期的なメンテナンスを行った場合のこれらのデバイスの耐用年数は 20 ~ 25 年です。

説明

風力発電所の設置 夏の別荘個人の家庭では、自律型電源が持つ多くの利点が得られます。 この装置は、風力エネルギーを捕捉、変換、貯蔵するように設計されており、無料の再生可能電力という必要な恩恵を人々に提供します。 独自の風力発電所を組み立てる作業は難しくなく、低コストの材料で実装できます。この問題の主なものは欲望であり、その結果、それを達成するために費やしたお金が正当化されます。

動作原理

動作原理 家庭用風力発電所極めてシンプル。 風はエアホイールのブレード上で空気の流れとして作用し、エアホイールを動かします。 基本的にはプロペラが付いた子供用のものです。 ただし、この場合の車輪付きブレードは、トランスミッションを介して接続された発電機を回転させ、電流を生成してバッテリーを充電するため、風力エンジンの役割を果たします。 電池に電気が充電されると、インバーターで変換して家庭内のあらゆる電化製品に供給することができます。

最も効率的な風力発電機は、ブレードが空気の流れに対して水平になっているものです。 ユニット全体の効率はブレードが表す半径に大きく影響されるため、このインジケーターが最適であるためには、ブレードが表す円の直径が少なくとも 2.5 メートルである必要があります。

ブレードの数も風力タービンの動作に影響するため、ブレードの数が少ないほど、 より速い速度ローターの回転は、カウンターウェイトを備えた 1 つのブレードを使用したときに最大値に達します。

風力発電所の通常の運転は風速 3 m/s で可能です。そのため、個人住宅の電源として風力発電所を選択する場合は、風力発電所の設置場所の年間平均風速を考慮する必要があります。家。


長所と短所

風力タービンの利点:

  • 自律性と再生可能エネルギー源のおかげで、主なコストは機器の購入と設置に一度限りであり、運用コストはそれほど重要ではありません。
  • エネルギー自体は風によってもたらされるため、人間の介入なしですべてのコンポーネントとアセンブリが自動的に動作します。
  • 動作中の騒音レベルが低い発電機を選択する可能性。
  • このようなシステムのすべてのユニットと要素は、ほぼすべての気候条件下で動作可能です。
  • このような設備の部品のほとんどは摩耗低減モードで動作するため、修理や交換を必要とせずに長い耐用年数が保証されます。

風力タービンには特有の欠点がないわけではありません。

  • まず、特定の状況下では、マストが正しく設置されていない場合、マストから超低周波音が発生することがあります。
  • 第二に、ほとんどの場合と同様、マストの高さにより、 高層ビル、接地することが不可欠です。
  • 第三に、これはまだ稼動しているシステムであり、可動部品があるため、定期的に予防保守が必要です。
  • ハリケーンの風、嵐、その他の気象障害の場合、ステーションの個々のユニットが故障する可能性があります。


種類

風力発電機は、いくつかのパラメータに従ってタイプに分類されます。

  • 風車ブレードの回転軸の方向により、水平型と垂直型の2種類があります。 最初のものは、 最高の効率、後者は悪天候に関してより安定しています。
  • 風力ホイールのブレードの数によって、2 枚ブレード、3 枚ブレード、および多数のブレードを備えたユニットがあります。
  • 使用されるブレードの材質に応じて、ハードバージョンとセールバージョンがあります。 前者はハリケーンや嵐の影響に対してより耐性があり、後者ははるかに安価です。
  • ブレードの位置を調整可能: ブレードのピッチを一定かつ調整可能。 1 つ目の方法は操作が簡単で信頼性が高く、2 つ目の方法を利用できるのは専門家だけです。

現代の風力タービンは超強力な突風を必要としません。 そのデザインは自転車と同じように考えられており、エネルギーを供給することができます。 普通の家風速は2~5m/s程度あれば十分です。

デザイン上の特徴

このようなユニットを自分で購入または構築することを決定する場合は、そのような設計のすべての機能を考慮する必要があります。

  • 家庭用電化製品は風力発電機自体のエネルギーから直接動作することはなく、間接的に、つまり風力エネルギーを消費した後にのみ消費することができます。 力学的エネルギー発電機ブレードの回転は充電されたバッテリーに蓄積されます。 家庭では、通常、定格電圧が 12 ボルトまたは 24 ボルトの電池が使用されます。
  • 電池は一定の電圧を発生するので、それを通常の電圧に変換するには、 家庭用ネットワーク出力では可変正弦波形状を使用する必要があります。
  • 風力発電機によって生成される電圧は、変換装置を介してバッテリー自体を充電することのみを目的としています。
  • 気象条件風力がブレードを回転させるのに十分でない場合、または風力がまったくない場合、当然のことながら新しいエネルギーの生成は発生せず、電力供給は蓄積された電気バッテリーの容量が使い果たされるまでのみ提供されます。風力発電機が電流を生成する時間、これが唯一の電力源である場合、これを制御することが特に重要です。

家庭用発電所の要素の 1 つとして発電機の効率を確保するには、家庭内のすべての消費源と家庭用バッテリー ステーションを備えた特定のインバーターの電力の間の電力比を正確に計算する必要があります。 システム全体の安定した動作は、発電機がバッテリーの充電を確実にする強さの電流を生成する場合にのみ可能です。

消費電力の平均値を計算するときは、すべての家電製品の電源を入れる順序や使用時間を考慮した合計電力に注目することをお勧めします。 得られた計算結果を毎月の電気メーターの測定値と比較することで、実際の使用量に最も近い数値を求めることができます。

一般に、平均的な家庭に電力を供給するには、3 kW の電力を備えたインバーティング ユニットで十分です。 次のパラメータに従って選択する必要があります。

  • 出力で受信される信号の形状: 方形波または正弦波。 1 つ目は安価なモデルに典型的なもので、電力が供給されている電気ユニットの過熱につながります。 この電流は、レーザー プリンターやマイクロプロセッサーを搭載した一部のデバイスへの電力供給には使用できません。 したがって、家庭内での使用であっても、いくつかの制限と注意事項が伴います。 2 つ目は、高価なユニットによって生成され、高調波振動が少ないという特徴があり、エネルギーを消費するあらゆるデバイスの動作に最適です。
  • 動作電圧とバッテリー容量。
  • 出力電圧は、電力を消費するデバイスのニーズを満たす必要があります。
  • たとえば、強力な電気モーターがネットワークに接続されている場合、負荷に対する抵抗が変化します。
  • 無負荷時の電力消費量。
  • スリープモードをオンにする可能性とキット内の充電器の存在。

家庭用電気ネットワークが自律的に機能する時間は、バッテリー ステーションのすべての要素の合計容量に直接依存します。 インバーターに使用する部品には、密閉性と安全性を高めた特殊なバッテリーを使用しているため、どの部屋にも設置できます。

標準的な自動車用電源は安価ですが、住宅地で使用するにはあまり不便です。 電流にも制限を課す設計になっています。

発電機自体に関しては、1 kW の出力を持つユニットでバッテリーを充電し、最大 3 kW の出力でインバーターコンバーターに電流を供給するのに十分です。

電流源の選択

風力発電所の中で最も複雑で高価な要素は発電機であり、電流が生成されるシステム全体のまさにユニットです。 最良の選択肢独立した設計のために、電流が流れる電気モーターが提示されます 直流電圧 60~100ボルト。 設計を変更する必要がなく、機械のバッテリー充電装置と互換性があります。

機械の動力源の使用には、約 1800 ~ 2500 rpm の公称動作速度が必要であるため、独自の困難があります。これは、もちろん、ステップアップ ギアボックスを使用しない限り、風力車にとっては非現実的です。

ネオジム磁石を使用した非同期タイプのモーターも良い選択かもしれませんが、設計の変更が必要です。 しかし、それを完成させるには、次のことが必要です 旋盤そしてそれに取り組む専門家。 したがって、このオプションは自家製のものにはあまり適していません。

DIY風力発電機

必要な材料と道具

材料:

  • 断面150、長さ600 mmのPVCパイプ。
  • アルミニウムシート 300x300 mm、厚さ 2 ~ 2.5 mm。
  • アイアンプロファイル 密閉型 80x40 mm、長さメートル;
  • 1本のパイプは断面25 mm、長さ300 mm、2番目のパイプは32 mm、長さ4〜6 mです。
  • 負荷発生器に接続するための銅コア付きケーブル。
  • エンジン自体 直流 500rpm;
  • 断面120〜150 mmのプーリー。
  • 少なくとも 1 つの 12 ボルト バッテリー。
  • インバーター12/220ボルト。

必要なツール:

  • 溶接ユニット。
  • レンチのセット。
  • 金属ドリル。
  • 電気ドリル。
  • 金属を切断するための刃。
  • 断面6 mmのボルトとナット。

ステップバイステップガイド

  • PVCパイプは4つの部分に切断され、片側が最大20〜25 mm狭くなるように、それぞれが斜めに切断されます。これらは将来のプロペラのブレードです。
  • これらは、電動モーターのシャフトに取り付けられたボルトとナットのピッチ 1200 のプーリーに取り付けられます。
  • 25 mm のチューブが、端から 1/3 の距離で金属プロファイルの広い側面に溶接されます。
  • エンジンは短いアームの側面に取り付けられ、アルミニウム シートが反対側に取り付けられ、風見鶏の構造を対向する空気の流れに向けます。
  • 構造全体は、回転が発生することに関連して、25 チューブを 30 mm パイプに挿入します。
  • エンジンにケーブルを供給し、30mmパイプで作ったマストを支線で地中に取り付け、その上に風向計機構と発電機を取り付けます。
  • ステーションの電気ベースを別の部屋に配置することをお勧めします。そのために、発電機からのケーブルが充電リレーを介してそこに設置されたバッテリーに接続されます。 そして、バッテリーからの変換後、インバーターは家庭内の消費者に電流を供給します。

既製品を買う

価格

このようなシステムの価格は、原則として電力に正比例し、電力が2倍になると、すべての発電所設備のコストも2倍になります。

たとえば、3 kW/48 ボルトの風力発電所のコストは約 100,000 ルーブルです。 そして、5 kW / 120ボルトの容量を持つその類似品の価格は約220,000ルーブルです。

この規則に基づいて、10 kW/240 ボルトと 20 kW/240 ボルトのユニットは、それぞれ 413,000 ルーブルと 750,000 ルーブルの価格で販売されます。

どこで買えますか

このようなシステムは、専門店や企業で購入することも、インターネット経由で配達と設置を含めて注文することもできます。

選択基準

風力発電機を購入する際の主な基準は、価格です。 特定のケース設置力。

のために 家庭のニーズ 3 kW 以上の電力を持つユニットで十分ですが、すべての可能性を利用したとしても、家庭で 20 kW の電力を持つトップクラスのステーションを完全に搭載できる可能性は低いです。

  • 3 kW/48 ボルトの発電機は、従来の電力網の優れた代替品です。
  • 5 kW/120 ボルトから始まるデバイスは、家のほぼすべての電化製品に同時にエネルギーを供給します。
  • 10 kW/240 ボルトからのユニットは、複数の住宅用建物への電力供給や強力な電力供給に適しています。 電動工具そしてメカニズム。
  • 20 kW/240 ボルトの設備により、最大規模の電力が供給されます。 民家いくつかの拡張機能と街路照明も備えています。


風力発電施設 (WPP) は、大気質量の運動エネルギーを変換し、ある程度いつでも利用できるようにします。 グローブ、直接電気に接続します。 これはまさに、風力タービンの使用によるプラスの経済的および環境的効果の根底にあるものです。

風力エネルギーの利点

モダンな 技術的ソリューション数kWから数百MWの範囲の電力を持つ風力発電機の生産を可能にする。 つまり、風力タービンは工業地域全体と個々の住宅コテージの両方に電力を供給できます。 風力エネルギーには、純粋に経済的な利点に加えて、もう一つの否定できない利点があります。それは、地球の生態系と生物圏に対する圧力が大幅に低いことです。 したがって、権威あるウェブサイト「代替エネルギー」(http://altenergiya.ru/) は、20 世紀半ばに表明された V.V. ヴェルナツキーの深い考えを正しく裏付けています。

...ほぼすべての地域(十分な風力発電がない地域でも)で風力エネルギーを利用できる小型風力発電所の販売 産業用)、増加し続けています。 同様のことが予想される 代替ソースエネルギーは、最終的に化石燃料に基づく従来のエネルギーに取って代わられるまで、公共および民間の両方でますます広く使用されることになるでしょう。

家庭用風力エネルギー (容量 3 ~ 15 kW の設備) の経済的利点には、次の要素が含まれます。

  • 無尽蔵のエネルギー源。
  • 環境に優しいクリーンエネルギー。
  • 風力タービンの建設速度。
  • 設備投資の回収期間が短い。
  • 機器の設置に特別な場所は必要ありません。

小型風力タービンの欠点は、事実上、発生電力が圧力に直接依存することです。 気流、地球のほとんどの地域では安定していません。 そのため、家電製品などへの安定した高品質な電力供給を実現します。 オプション装備電池や半導体整流器など.

地域のエネルギーポテンシャルの調査

21 世紀の将来を見据えると、風力エネルギーの開発に代わるものがないことは明らかです。 このため、先進国では、大型風車の建設に活用することを目的として、領土の可能性に関する研究が進められています。

代替エネルギーステーションは通常、 広いエリア。 したがって、まず、長期的に見ても他の事業に関与できない領域に注意が払われます。 経済活動:

  • 砂漠;
  • 山の高さ。
  • 棚ゾーン。
  • 海や海洋の沿岸地帯、その他。

特に、人気のあるインターネット リソース Windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html では、次の情報が提供されます。

地域の可能性に関する予備調査が行われます。 風速計は高度30~100メートルに設置され、1~2年間にわたって風速や風向きの情報を収集する。 得られた情報は、風力エネルギーの利用可能性のマップを作成するために組み合わせることができます。 このようなカードを使用すると、潜在的な投資家はプロジェクトの投資収益率を評価できます。

産業用風力発電所の発電能力

産業用風力タービンが最も多くなっています 異なる力特定の地域のエネルギー潜在力に応じて。 最新のテクノロジー標準化されていない発電設備でも3~5年の投資回収期間で大量生産が可能.

現在、最大の陸上風力発電所はカリフォルニア州のテハチャピ峠にあります。 その総容量は、大規模火力発電所の容量に匹敵し、すでに1550MWに達しています。。 将来的には、ALTA 風力発電所の設備容量を 3000 MW に増やすことが計画されています。 1.5 MW および 3.0 MW の風力タービンを使用します。

大規模な棚ゾーンを所有する電力会社は、洋上風力エネルギーの開発を積極的に行っています。 この分野ではデンマークと英国がリードしています。 このような風力タービンは、海岸から 10 ~ 50 km 離れた水深の浅い海に設置され、常に海風が吹き続けるため効率が高くなります。 で運営されている風力発電所の中で最大規模 棚ゾーン世界最大の駅はイギリスのロンドンアレイ駅で、運用容量は630MWです。

浮体式やソアリングなどの珍しいタイプの風力発電所も開発されています。 これまでのところ、これらは 1 つを備えたインストールか、そうでないインストールです。 大人数のグループそれぞれの容量が 40 ~ 100 kW の発電機。 しかし、時間の経過とともに、浮体式発電所のユニット容量を 6.3 MW まで増加することが計画されています。 特にデンマークとイタリアの企業はすでにそのような能力に近づいています。

コテージや中小企業に電力を供給する風力発電所とその価格。

ニーズをしっかりとカバーするために カントリーハウス、大規模な農場、レストラン、市場ではなく、20 kW またはそれ以下の容量の設備で十分です。 たとえば、住宅用建物の場合、冬の気温が 18℃ を下回らず、日平均風速が 6.3 m/s である場合、発電機の定格電力は面積 12 平方メートルあたり 1 kW で選択されます。もっと。

家庭用および中小企業向けの発電所のコストは、発電機の定格出力によって異なり、3 kW までの風力発電所では 1 kW あたり約 5 万ルーブル、3 kW までの風力発電所では 1 kW あたり約 4 万ルーブルです。 10 kW および約 30,000 ルーブル/kW – 10 kW を超える風力発電所の場合。

自律型発電所の回収期間は 5 ~ 7 年以内であるため、年間 1 kW の発電機の設置公称電力で、2 トンの高品質石炭の燃焼に相当する多量のエネルギーを生成できます。。 特に、Webサイト「」で紹介した定格電力20kWの風力発電機「ESO-0020」は、 教材 VGUES (http://abc.vvsu.ru/) には次のパラメータがあります。

  • 電気代は 0.02 ドル/kWh です。
  • 年間発電量 エネルギー - 70,000 kWh 以上。
  • 投資回収期間 – 最長 7 年。
  • 耐用年数 – 20 年。

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風力発電所の設計と種類

風力発電所も選択肢の一つです 代替エネルギー。 風力エネルギーは、太陽光、熱エネルギーなどと並んで再生可能エネルギーです。もちろん、風力エネルギーの可能性は太陽光よりも劣りますが、それでも人類の現代のエネルギー需要をカバーしています。 風力発電所の効率は小さく、 最良のシナリオ 30パーセント。 しかし、現在でも建設は続いており、かなりの規模であると考えられています。 透視図発電所。

風力発電所は、組み立てられた一定数の発電機で構成されます。 大きい 風力発電所最大 100 台以上の自立型風力発電機が含まれます。 文献には、風力発電所という名前も見つかります。 このような発電所は地球上の特定の地域でのみ建設できるということはすぐに言う価値があります。 これらの場所では、平均風速が少なくとも 4.5 メートル/秒になる必要があります。



風力発電所を建設する前に、その場所で風の特性に関する長期にわたる研究が行われます。 これを行うために、専門家は風速計などの機器を使用します。 高度30~100メートル程度に設置されており、この場所の風向きや風速に関する情報が1~2年間蓄積される。 次に、得られた情報に基づいて、風力エネルギー利用可能マップが作成されます。 これらのカードと さまざまなテクニックこの計算は、世界のあらゆる地域で風力発電所の建設の見通しを評価したい起業家によって使用されます。

風力発電所の建設の実現可能性を評価する場合、気象学者からの標準的な情報は適切ではないことは注目に値します。 結局のところ、気象学者は地表から最大 10 メートルの高さの風に関する情報を収集します。 世界のほぼすべての国で、風力エネルギーの利用可能性に関する特別な地図が、国によって、またはその参加のもとに作成されています。

この例としては、風のアトラスや コンピュータのモデルカナダの場合は西。 これは外務省がやったことだ 天然資源そしてこの国の開発省。 この情報があれば、起業家はカナダ国内のどこにでも風力発電所の建設を計画できます。 国連は 2005 年に 19 の発展途上国の風向マップを作成しました。



風力発電所の一部として動作する風力発電機は、自然または人工のさまざまな丘に設置されます。 そして、風速は地表から高ければ高いほど大きくなるため、これは偶然ではありません。 したがって、風力発電機は、高さが30〜60メートルの特別なタワーで動作します。 風力発電所を計画するときは、樹木や大きな建物などの存在も考慮され、これらすべてが風速に影響を与える可能性があります。

さらに、このような発電所を建設する場合は、環境保護要件と人体への影響を考慮する必要があります。 結局のところ、そのような設備からは多くの騒音が発生します。 で ヨーロッパ諸国風力発電所の最大騒音レベルを制限する法律が制定されて久しい。 日中はこの値が 45 dB を超えてはならず、夜間は ─ 35 dB を超えてはなりません。 このような施設は、住宅の建物から少なくとも 300 メートルの距離に設置する必要があります。 さらに、現代の風力発電所は鳥の移動中に停止します。

風力発電所は通常、広いスペースを占めます。 建設には、人口がまばらで経済活動が行われていない地域が利用されます。 その中には次のようなものがあります。

  • 沿岸地域。
  • 棚;
  • 砂漠;
  • 山。

風力発電所には自立型風力発電機が含まれます。 それらのデザインを簡単に見てみましょう。 これには、次のコンポーネントと部品が含まれています。

  • ブレード付きローター。 風力エネルギーを回転エネルギーに変換します。 通常、ローターには 3 つのブレードがあります。 最新の風力タービンのブレードの長さは 30 メートルに達することがあります。 ほとんどの場合、ガラス繊維で強化されたポリエステルで作られています。 ブレードの回転速度は平均して毎分 10─24 回転です。
  • ギアボックス。 その役割は、シャフトの回転速度をローターからの 10 ~ 24 rpm から、発電機への入力時の 1.5 ~ 3,000 rpm まで高めることです。 ローターが発電機に直接接続されている風力発電機の設計もあります。
  • 発生器。 回転エネルギーを電気に変換します。
  • 風見鶏と風速計。 これらは風力発電機のハウジングの裏側にあります。 彼らの任務は、風速と風向に関するデータを収集することです。 得られたデータは発電量を増やすために使用されます。 この情報は、制御システムによってタービンの起動と停止、および稼働中のタービンの監視に使用されます。 この機構により、ルーターは最大の風が吹く方向に回転します。 風力発電機は風速約 4 メートル/秒で作動し始め、風速が 25 メートル/秒を超えると停止します。
  • タワー。 高所に風力発電機を設置する際に使用します。 最新の機械の高さは 60 ~ 100 メートルに達します。
  • 変成器。 に必要な電圧を変換するように設計されています。 電気ネットワーク。 原則として、塔の基部に設置されるか、塔の中に組み込まれます。


風力発電所の種類

  • 海岸沿い。 このような発電所は、 海岸線。 海または海から海岸に向かって風が吹いています。 それは水と土地の不均一な加熱によって引き起こされます。 日中は、風は貯水池の側から海岸に向かって移動し、夜は逆に海岸から水に向かって移動します。
  • 地面。 これは最も一般的なタイプの風力発電所であり、風力発電機がさまざまな高さに設置されます。 さらに、事前に準備された敷地での風力発電機の建設には約 2 週間かかります。 規制当局からの建設承認に費やす時間が大幅に長くなります。 このような発電所を非常に僻地に建設することは、その設置に重量物を持ち上げる装置が必要となるため、困難である。 つまり、アクセス道路が必要になります。 さらに、発電所はケーブルで電気ネットワークに接続する必要があります。
  • 沖合。 これらの風力発電所は海岸から数十キロ離れた場所に建設されています。 利点は、陸上でスペースを取らず、音が聞こえず、効率が高いことです。このタイプの発電所は、深さが浅い場所に建設されます。 それらは海土に打ち込まれた杭で作られた基礎の上に設置されます。 海底ケーブルは、送電網に電力を伝送するために使用されます。 このタイプの風力発電所は陸上のオプションよりも高価です。 より強力な基礎が必要であり、海水によって金属構造物の腐食が促進されることがよくあります。 このタイプの発電所を建設する場合、ジャッキアップ船が使用されます。
  • フローティング。 これは珍しいタイプの風力発電所です。 この概念はかつてソ連の技術者エゴロフによって開発されました (1930 年)。 このような風力発電機の設置高さは地上から数百メートルになります。 このようなタービンの出力は30〜40キロワットです。 風力発電機をそのような高さまで持ち上げるには、ヘリウムを充填した膨張可能な不燃性シェルが使用されます。 生成された電気の導体として高強度ロープが使用されます。
  • フローティング。 浮体式風力発電機は比較的最近になって登場しました。 構造的には、水面下に数十メートルの塔を備えた大きなプラットフォームです。 そして塔は水面からほぼ同じようにそびえ立っています。 このようなシステムを水上で安定させるために、石や砂利で作られたバラストが使用されます。 タワーの漂流を防ぐためにアンカーが使用されます。 電気は水中ケーブルを使用して海岸に送られます。
  • 山。 これらは概して同じ陸上風力発電所ですが、山の中に建設されているだけです。 山では風がさらに強く吹きます。 このため、そのようなステーションはより効率的です。


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