MODENGY
Создать свой канал
Ветроэнергетика: цели и направления развития отрасли
Ветроэнергетика – это отрасль энергетики, специализирующаяся на создании, преобразовании и использовании энергии ветра как возобновляемого ресурса.
Целью ветроэнергетики является создание надежных и высокопроизводительных ветроэлектрических установок (ВЭУ), которые преобразуют кинетическую энергию потока воздушных масс в механическую работу ротора и создают электрическую энергию.
Основными частями ВЭУ являются лопасти, электрогенератор, батарея и тормозная система.
Лопасти – детали, которые используют силу ветра для вращения. Одна поверхность лопасти изготавливается слегка закругленной, вторая – плоской. Это позволяет улучшить ее аэродинамические свойства и увеличить производительность установки. При проходе через закругленную сторону лопасти ветер ускоряется и создает карман низкого давления. Он заставляет элемент отклоняться в сторону за счет подъемной силы.
Электрогенератор – устройство для преобразования мощности вращения лопастей в электрическую энергию. Его основным компонентом является ротор – вал, соединенный с лопастями турбины с помощью оси. На роторе закреплены мощные магниты, которые заставляют двигаться статор, состоящий из медных катушек.
Вращение магнитов внутри статора способствует созданию магнитного поля, которое приводит в движение электроны в медных катушках и стимулирует создание переменного тока.
Переменный ток невозможно аккумулировать в одном месте, поэтому его необходимо преобразовать в постоянный. За это отвечает электронная цепь внутри турбины.
Батарея – установка для накапливания постоянного тока.
Тормозная система для остановки вращения лопастей при заполненной батарее или слишком сильном ветре.
Большие промышленные ветроэнергетические станции оснащаются специальным оборудованием для повышения КПД работы установки, например, анемометром. Он измеряет скорость и направление ветра для установки оси строго параллельно потоку тела.
Конструкторы ветровых станций работают в направлении повышения производительности, надежности и габаритов конструкций и их деталей, чтобы они могли работать с более высокими скоростями на более удаленных участках. Также они стремятся удешевить стоимость производства элементов и снизить необходимость в их обслуживании и ремонте.
Обеспечение надежности функционирования установок
Высота ВЭУ составляет примерно 120 метров, а удаленность от населенных пунктов не ограничивается.
Эти факторы обусловливают необходимость создания узлов трения, которые не нуждаются в обслуживании на протяжении длительного времени.
К тому же, механизмы ветроэнергетических станций функционируют в условиях экстремальных нагрузок, высокого коэффициента трения и агрессивной окружающей среды. Это становится причиной их преждевременного износа.
Для увеличения ресурса поверхностей трения-скольжения ветроэнергетических установок применят инновационные покрытия, предназначенные для снижения трения и износа деталей. Например, вращающие валы и их подшипники, а также планетарные шестерни обрабатывают антифрикционным твердосмазочным покрытием MODENGY 1003.
Оно эффективно снижает трение и износ деталей, защищает их от коррозии и фреттинг-коррозии. Благодаря этому значительно увеличивается срок службы агрегатов.
Преимущества и недостатки использования энергии ветра
Ветроэнергетика имеет очень много положительных сторон, основной из которых является отсутствие вредных выбросов в атмосферу.
Плюсы применения ветроэнергетических установок:
- Использование возобновляемого источника энергии
- Простота передачи энергии даже при удаленном расположении станций, минимальные потери при ее транспортировке
- Снижение стоимости энергии
- Минимальная необходимость в обслуживании
Среди недостатков выделяют необходимость постоянного потока ветра для работы конструкции, зависимость производительности установки от скорости ветра, вероятность обледенения лопастей или ударов молнии, что приводит к необходимости ремонта деталей, высокий уровень шума и необходимость больших инвестиций в строительство станций.
