כיצד לבחור גנרטור רוח. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

כיצד לבחור גנרטור רוח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

גנרטורים רוח הם סוג של ציוד כוח שצובר פופולריות. מטרת מחולל הרוח היא להמיר את האנרגיה הקינטית של זרימת האוויר, הנקראת רוח, לאנרגיה חשמלית. בנוסף לטורבינות רוח, גם טורבינות רוח נפוצות למדי, המשמשות להנעה ישירה של משאבות, מה שנקרא משאבות רוח. ניתן לחשב את האנרגיה שנוצרת על ידי טורבינת רוח באמצעות הנוסחה הבאה:

Р = 0,5*rho*S*Ср*V3*Ng*Nb

כאשר P - כוח, W; rho - צפיפות אוויר (כ 1,225 ק"ג / מ"ק); S הוא אזור הזריקה של הרוטור; V - מהירות הרוח, m/s; Cp - מקדם אווירודינמי (תיאורטית 0,5); Ng - יעילות גנרטור; Nb - יעילות תיבת הילוכים (אם בכלל).

כל מרכיבי הנוסחה הזו עבור טורבינת רוח מסוימת, למעט מהירות הרוח, הם קבועים (צפיפות האוויר, כמובן, תלויה בטמפרטורה, אך ניתן להזניח את השינויים בה כקטנים). לכן, אנו יכולים לומר שהכוח שנוצר על ידי מחולל הרוח הוא פרופורציונלי לקוביית מהירות הרוח.

המשמעות היא שההספק של מחולל הרוח ברוחות קלות (גם אם הוא מסתובב) קטן מאוד. אבל ככל שהרוח מתגברת, יש עלייה חדה בכוח. ומכיוון שהרוח בפועל נושבת במהירות ובכיוון קבועים רק במנהרת רוח, ברור שהכוח שמייצר מחולל רוח הוא ערך שמשתנה כל הזמן עם הזמן. לכן, כל מערכת אנרגיה המשתמשת בגנרטור רוח כמקור אנרגיה חייבת להיות בעלת חוליה מייצבת.

במערכות אוטונומיות קטנות, הסוללה ממלאת בדרך כלל את התפקיד של קישור כזה. אם הספק מחולל הרוח גדול מהספק העומס, הסוללה טעונה. אם כוח העומס גדול יותר, הסוללה מתרוקנת. זה מרמז על התכונה החשובה הבאה של טורבינת הרוח כמקור כוח: אם רוב המקורות האחרים נבחרים לפי הספק עומס שיא, יש לבחור טורבינות רוח על סמך כמות צריכת החשמל בחודש (או בשנה, לפי רצונכם).

בואו נמחיש זאת באמצעות דוגמה. על חוף הים, שבו מהירות הרוח הממוצעת מתקרבת ל-6 מ'/ש', יש בית שאליו מגיעה משפחה בת שלוש לסוף השבוע. גם ציוד חשמלי מופעל רק בסופי שבוע. הצריכה מגיעה ל-15 קילוואט ליום, בעוד שהעומס בשיא הוא עד 3 קילוואט. לכן, צריכת האנרגיה החודשית היא 120 קוט"ש. עם מהירות רוח שנתית ממוצעת של 6 מ' לשנייה, גנרטור רוח קטן של 120 וואט יכול לספק 700 קילוואט לחודש. בנוסף, נדרשת סוללה בעלת קיבולת גדולה כדי לאגור את האנרגיה למשך 5 ימים, ויש צורך במהפך של 3 קילוואט (הממיר את מתח ה-DC של הסוללה למתח AC רגיל) לטיפול בעומסי שיא.

דוגמה אחרת. באזור עם מהירות רוח ממוצעת של 5 מ' לשנייה נבנה מתקן תקשורת שצורך כל הזמן בממוצע 2 קילוואט חשמל, בעוד עומס השיא אינו עולה על אותם 3 קילוואט. במקרה זה נכפיל 2 קילוואט במספר השעות בחודש (720) ונקבל 1440 קילוואט - ערך הצריכה של החפץ בחודש. על מנת להבטיח ייצור של 1420 קילוואט במהירות רוח כזו יש צורך בגנרטור רוח בהספק של 10 קילוואט. במקביל, הוא יעבוד דרך אותו מהפך 3 קילוואט.

כפי שאתה יכול לראות, בכל אחד מהמקרים לעיל, הספק של מחולל הרוח שונה פי כמה מהספק עומס השיא. הספק עומס שיא קובע את הספק המהפך. מחולל הרוח עצמו קובע רק את כמות התפוקה בפרק זמן מסוים במהירות רוח חודשית ממוצעת מסוימת. בנוסף למהירות הרוח הממוצעת, יש קלט מפורט יותר להערכת משאבי רוח, הנקרא פרמטרים של Weibull, המשקפים את התפלגות משך הרוח בעוצמה מסוימת עבור מקום נתון, הם משמשים בתכנון חוות רוח בעלות הספק של עשרות MW.

עבור פרויקטי אנרגיה בקנה מידה קטן, הוצאת כסף על מחקר כזה לא הגיוני כלכלי, כי ניתן להעריך באופן גס את התפוקה הצפויה ממהירות הרוח הממוצעת באתר התקנת טורבינות הרוח. מהדוגמאות לעיל, נוכל להסיק גם על אופי העומס, שעבורו רצוי ביותר להשתמש בגנרטור רוח כדי להפעיל אותו. זהו עומס לא אחיד, שבו עומס השיא עולה על העומס הממוצע פי 10 או יותר.

מקרה השימוש הנפוץ ביותר עבור טורבינת רוח קטנה יחסית הוא עומס ביתי. לדוגמה, למשפחה בדירה בעיר, העומס הממוצע הוא 0,5 קילוואט (360 קילוואט לחודש לפי המונה). עומס שיא - 5 קילוואט כאשר הכיריים החשמליים, מכונת הכביסה, המיקרוגל ומכשירים פחות חזקים אחרים מופעלים. גנרטור רוח 5 קילוואט יכול לספק את הצרכים הללו גם במקום לא מאוד סוער. עומס אחיד, למשל, חימום, כשאפילו דוד אחד של 1 קילוואט עובד מסביב לשעון, דורש 720 קילוואט לחודש, שגנרטור רוח של 5 קילוואט יכול לספק רק באזורים עם משאבי רוח טובים (למשל בחוף, בערבות וכו').

מבוסס על החומרים של NPO "Electrosphere"

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

טכנולוגיית NFC תהפוך לנפוצה עוד יותר 18.02.2014

IHS Technology מעריכה שכ-2013 מיליון מכשירי טלפון סלולריים התומכים ב-NFC נשלחו ברחבי העולם ב-275. מדובר ב-128% יותר מאשר ב-2012, אז המשלוחים של "צינורות" כאלה הסתכמו ב-120 מיליון חתיכות.

נזכיר כי NFC (Near Field Communication) היא טכנולוגיית תקשורת אלחוטית קצרת טווח בתדר גבוה המאפשרת חילופי נתונים בין מכשירים הממוקמים במרחק של כ-10 סנטימטרים. המערכת משמשת במיוחד לביצוע תשלומים ללא מגע או כדי להגדיר ולספק חיבורים אלחוטיים אחרים כגון Bluetooth ו-Wi-Fi.

בשנת 2013, מכשירי NFC היוו 18,2% מכלל שוק הסלולר העולמי. ב-2018 הנתון הזה צפוי לעלות ל-64%: כלומר, כמעט שניים מכל שלושה טלפונים ניידים וסמארטפונים שייוצרו יכילו שבב NFC.

השנה, היצע מכשירי ה-NFC יעלה ביותר מ-50% בהשוואה ל-2013 - עד ל-416 מיליון יחידות. ב-2015 יגיע נפח השוק ל-575 מיליון יחידות, ב-2016 - 797 מיליון. ב-2017 מכירות מכשירים כאלה יעלו ל-939 מיליון ובשנת 2018 הם יסתכמו ב-1,17 מיליארד.

כמו כן, יצוין כי בשנה שעברה, כ-93% (254 מיליון חתיכות) מכלל מכשירי ה-NFC פעלו תחת מערכת ההפעלה אנדרואיד. בשנת 2018, חלקם של "צינורות" כאלה בכל המסה של מכשירים התומכים ב-NFC יירד ל-75% (844 מיליון יחידות).

עוד חדשות מעניינות:

▪ מוליך-על לא סימטרי

▪ הגוף השחור ביותר במערכת השמש

▪ ספקי כוח רפואיים קומפקטיים Mean Well RPS-120 ו-RPS-200

▪ ציפורים רואות רואות שדות מגנטיים

▪ בואינג נוסע בלתי מאויש

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מכשירי חשמל ביתיים. בחירת מאמרים

▪ מאמר אם מותר להשוות בין קטן לגדול. ביטוי עממי

▪ מאמר איזה סוג של לטאה הוא גם ביציות וגם חיוניות? תשובה מפורטת

▪ מאמר מנהל בית. תיאור משרה

▪ מאמר ממסר קיבולי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר דלי לא עולה. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר