АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Вихідні положення до розрахунку вітроенергетичних установок

Читайте также:
  1. I. Загальні положення
  2. I. Загальні положення
  3. I. Загальні положення
  4. I. Загальні положення
  5. I. Загальні положення
  6. I. Загальні положення
  7. I. Загальні положення
  8. I. Загальні положення
  9. II. Прикінцеві та перехідні положення
  10. III. Вправи з початкового положення стоячи.
  11. IX. ЗАКЛЮЧНІ ПОЛОЖЕННЯ
  12. VII Схемы приборов и установок

Вступ

Використання енергії відновлюваних джерел (ВДЕ) як альтернативи традиційним енергоносіям останнім часом стає все більш актуальним. Незаперечні переваги їх застосування – невичерпність і екологічна чистота, а також необхідність забезпечення енергетичної безпеки країн, зменшення обсягів шкідливих викидів і збереження запасів енергоресурсів для майбутніх поколінь, обумовили бурхливий розвиток відновлюваної енергетики як цілком конкурентноздатної галузі енергетики.

Відновлювані джерела енергії (ВДЕ)– це потоки енергії, що постійно або періодично діють у природі. В цілому всі енергетичні потоки ВДЕ поділяються на дві основні групи – пряма енергія сонячного випромінювання та її вторинні прояви в вигляді енергії вітру, гідроенергії, теплової енергії оточуючого середовища, енергії біомаси та інше. Загалом ВДЕ класифікують наступним чином:

· промениста енергія Сонця;

· енергія вітру;

· гідроенергія течій води, хвиль, припливів;

· теплова енергія оточуючого середовища (Землі, повітря, морів та океанів);

· енергія біомаси;

· геотермальна енергія.

Енергетичні ресурси Землі за даними Світової енергетичної Ради класифіковані на 16 видів, що об’єднують окремі групи, взаємопов’язані між собою:

– за рівнем і масштабами освоєння: «традиційні – нетрадиційні»;

– за природою енергоутворення: «відновлювані – невідновлювані».


КОНСТРУЮВАННЯ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК

 

Вихідні положення до розрахунку вітроенергетичних установок

 

Практика вітровикористання передбачає врахування двох акцентів під час проектування агрегатів:

- досягнення максимального виробітку енергії (робота вітроелектроустановок на загальну мережу);

- забезпечення технологічного числа годин роботи виробничих механізмів (автономні вітроустановки).

У залежності від врахування цих двох моментів вибирається економічно доцільна номінальна швидкість вітру (vН) (розрахункова швидкість), за якою розвивається номінальна потужність вітроустановки, і починається регулювання її потужності. В першому випадку відношення vН до середньорічної швидкості вітру, складає від 1,5 до 2. У другому випадку – це співвідношення не рекомендується перевищувати 1,25.

Значення середньорічної швидкості вітру оцінюють за багаторічними спостереженнями метеостанцій. Але слід врахувати, що режим виробітку енергії будь-якої реальної вітроенергоустановки описується нелінійною функцією:

 
 
0 при v < v0 Е при v0 < v<vн EН при vн £ v£ vкр 0 при v > vкр  

 

 


,

E(v) =

 

 

де v0 – початкова швидкість вітру роботи ВЕУ;

vн – номінальна швидкість вітру;

vкр – критична швидкість вітру, при якій припиняється робота ВЕУ;

Е – енергія, що може бути вироблена при до номінальних значеннях швидкості вітру;

ЕН енергія, що можу бути вироблена при регульованій швидкості вітру.

Крім того, досвід практичного застосування енергії вітру показує, що її доцільно використовувати при середньорічній швидкості вітру більше 4 м/с.

Важливою характеристикою є вертикальний профіль вітру, тобто зміна величини його швидкості за висотою. Тому для узгодження отриманих значень спостереження з висотою розташування вісі ротора застосовують залежність, що запропонована Д.Т. Лайхтманом:

 

,

 

де v – шукана швидкість на висоті h;

v1 – швидкість вітру, що вимірюється біля Землі на висоті h1;

h0 висота, на якій швидкість вітру дорівнює нулю (вона залежить від шорсткості поверхні: для снігового покриття – 0,5см; для поверхні з низькою травою – 3,2см; з більш високими рослинами – 5…7см; hмакс= 20см).

Іншою, не менш важливою характеристикою, є значення граничної швидкості вітру в зоні розташування вітроенергетичної установки. Режимні характеристики вітру такого роду застосовують при визначенні надійності та довговічності агрегатів, а також при проектуванні механізмів регулювання та виводу роторів з під вітру. В умовах України, де середня швидкість вітру не перевищує 5…7 м/с, швидкість вітру в бурю складає відповідно 40…50 м/с.

Згідно методики “ Germanisher Lloyd ” зовнішні умови поділяються на:

§ нормальні – вважаються події з ймовірністю, що перевищують один раз в рік або частіше;

§ граничні – події з ймовірністю перевищення один раз в 50 років.

У відповідності із зовнішніми умовами, ВЕУ поділяються на п’ять класів: I...IV і S. Вони характеризуються десятихвилинним осередненням значень граничної швидкості вітру із середньою ймовірністю перевищення швидкості вітру , що осереднюється за тривалий проміжок часу (обидві швидкості на висоті маточини).

 

Клас I II III IV
,м/с   42,5 37,5  
,м/с   8,5 7,5  

 

Максимальна швидкість вітру vЕ на висоті маточини, з періодом осереднення 5с та із ймовірністю перевищення один раз в 50 років, отримується шляхом множення значень із таблиці на коефіцієнт 1,4.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)