И. Т. Алдибеков
Желдік энергетикалық қондырғылар
жүктеу/скачать 2,7 Mb. Pdf көрінісі
|
OIpfmz5UdRAokhv7ETqW2tM9cLGBYN
| 3.4 Желдік энергетикалық қондырғылар
Желдік энергетикалық қондырғыларды ( ЖЭҚ) жұмыс істеу принципі бойынша топтастыру. Барлық желдік қондырғылардың қозғалыс принципі бірдей: желдің екпінімен қалақшалы желдік дөңгелектер айналады да, айналдырушы момент беріліс жүйесі арқылы электр энергиясын өндіруші генератор білігіне немесе су сорғышына (насосына) беріледі. Желдік дөңгелектердің диаметрі неғұрлым үлкен болған сайын, ол соғұрлым үлкен көлемді ауа ағынымен әрекеттеседі және қондырғы көп энергия өндіре алады. Қазіргі кезде кездесетін жел қозғалтқыштары желдік дөңгелектерінің құрылымдық сұлбалары бойынша және олардың жел ағынында орналасуы бойынша үш класқа бөлінеді. Бірінші класқа вертикаль жазықтықта орналасқан, айналу жазықтығы жел бағытына перпендикуляр, яғни желдік дөңгелектің білігі жел ағынына параллель болатын жел қозғалтқыштары кіреді. Мұндай жел қозғалтқыштарын қанатты қозғалтқыштар деп аталады. Жүрдектік (быстроходность) деп қалақшаның ұшының сызықты жылдамдығының ( ωR ) жел жылдамдығына қатынасын айтады: Z=ωR/V. Қанатты жел қозғалтқыштары желдік дөңгелектің түріне және жүрдектігіне байланысты үш топқа бөлінеді (3.7 сурет, рет 1-4): - көп қалақшалы, ақырын жүретін жел қозғалтқыштары, Z n 2 ; 51 - аз қалақшалы, ақырын жүретін, соның ішінде жел диірмендері, Z n 2 ; - аз қалақшалы, тез жүретін жел қозғалтқыштары, Zn 3. Екінші класқа желдік дөңгелектерінің айналмалы білігі вертикаль болып келетін жел қозғалтқыштары кіреді. Олар құрылымдық сұлбаларына байланысты мынадай топтарға бөлінеді: - карусельді, олардың жұмыс істемейтін қалақшалары арнаулы қалқамен (ширма) қалқаланады немесе қабырғаларымен желге қарсы орналасады (3.7 сурет, рет 5); - Савониус жүйесінің роторлы желдік қозғалтқыштары. Үшінші класқа су диірменінің дөңгелегінің принципі бойынша жұмыс істейтін және барабанды деп аталатын жел қозғалтқыштары кіреді (3.7 сурет, рет 7). Мұндай жел қозғалтқыштарының айналу білігі горизонталь орналасады және жел бағытына перпендикуляр болып келеді. 1,2 –көп қалақшалы қанатты; 3,4- аз қалақшалы қанатты; 5 – карусельді; 6 – ортогональді; 7- барабанды. 3.7 сурет – Желдік қозғалтқыштардың түрлері Карусельді және барабанды желдік қозғалтқыштардың негізгі кемшіліктері желдік дөңгелектердің жұмыстық қабырғыларының жел ағынында орналасу ерекшеліктерінен туындайды: 1) Жұмыстық қалақшалар ауа ағыны бағытында қозғалатын болғандықтан желдің күші барлық қалақшаларға бір мезгілде емес, кезекпен әсер етеді. Нәтижесінде әрбір қалақшаға желдің күші үзіліспен түседі де, жел энергиясын пайдалану коэффициенті өте төмен болады және 10 % аспайды. 2) Желдік дөңгелектердің қабырғалары желге қарағанда тез қозғала алмайды. 52 3) Ауа ағынының қолданылатын бөлігінің мөлшері дөңгелектің мөлшерімен салыстырғанда аз болғандықтан орнатылған қуат бірлігіне қатысты алғанда желдік қозғалтқыштың салмағы үлкен болады. Карусельді жел қозғалтқыштарының бір артықшылығы - олардың өз орналасу қалпын өзгертпей, желдің кез келген бағытында жұмыс істей алатындығында. Савониус жүйесінің роторлы жел қозғалтқыштарының жел энергиясын пайдалану коэффициенттерінің мәні ең жоғары - 18 % жетеді. Карусельді жел қозғалтқыштарының кемшілігі баяу жүрдектігі болып саналады және бұл қарапайым электр сұлбаларын қолдануға мүмкіндік береді. Алайда, баяу жүрдектік аз айналымдық жылдамдықта жұмыс істейтін көп полюсті генераторды қолдануды қажет етеді. Карусельді қалақшалы жел қозғалтқыштарын эксплуатациялау жеңіл және жел қозғалтқышын іске қосу кезінде максимал моментті және жұмыс кезінде максимал айналу жылдамдығының өздігінен реттелуін қамтамасыз етеді. Жүктеменің артуына байланысты айналу жылдамдығы азаяды және толық тоқтағанша айналу моменті артады. Карусельді жел қозғалтқышының айналу моменті айтарлықтай үлкен. Қанатты жел қозғалтқыштарында жоғарыда аталған, карусельді және барабанды жел қозғалтқыштарына тән кемшіліктер болмайды. Бұл жел қозғалтқыштарының басты артықшылықтары: - жақсы аэродинамикалық қасиеттері; - үлкен қуат алуға болатын құрылымдық мүмкіндіктері; - қуат бірлігіне қатысты алғанда салмағының жеңіл болуы. Қанатты жел қозғалтқыштарын коммерциялық қолдану 1980 жылдан басталады. Соңғы 14 жылда жел қозғалтқыштарының қуаты 100 есеге артты. 1980 жылдың басында бір қондырғының роторының диаметрі 20 м жетсе, ал қуаты 20 кВт...60 кВт болса, 2003 жылы ротор диаметрі 100 м, ал қуаты 5000 кВт дейін жетті. Қанатты жел қозғалтқыштарының қалақшаларының саны әртүрлі болуы мүмкін. Олар ең жоғары тиімділікке ауа ағыны қанат қалақшаларының айналу жазықтығына перпендикуляр болған кезде жетеді. Осы мақсатта айналу білігін автоматты бұру үшін арнаулы қондырғы – қанатты тұрақтандырғыштар қолданылады. Қанатты жел қозғалтқыштарының жел энергиясын пайдалану коэффициенті карусельді жел қозғалтқыштарына қарағанда әлдеқайда жоғары. Қанатты жел агрегаттарының кең көлемде таралуы оның айналу жылдамдығының жоғарылығымен түсіндіріледі. Жылдамдық қанат санына кері пропорционал, сондықтан қалақшалары үштен көп агрегаттар іс жүзінде қолданылмайды. Олар генераторға тікелей жалғанады. ЖЭҚ-ды топқа бөлу үшін қолданылатын негізгі белгілілерді келесідей критерийлер бойынша анықтауға болады: 1) Егер желдік дөңгелектің айналмалы білігі ағынға паралель болса, онда ол қондырғы жүктеу/скачать 2,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|