темпа и качества добычи. За счёт проектирования и в будущем создания модели
ветрогенератора для решения данной проблемы.
Ключевые слова:
ветрогенераторы, проектирование, энергетика, источники энергии.
Электричество-это то, без чего нельзя представить наш мир сегодня.
Несомненно, человек нашел применение электричеству в разных аспектах
жизни, начиная от простой лампы накаливания, заканчивая
электрификацией целых городов. Гораздо интереснее то, как человек
научился добывать электроэнергию в промышленных масштабах. Для этой
цели были изобретены Тепловые, атомные и гидроэлектростанции,
которые способны электрифицировать города, а то и несколько. Плюсы
этаких сооружений велики, но есть один большой минус-это загрязнение
окружающей среды. Громоздкие, работающие на полную мощность ТЭЦ,
АЭС колоссально загрязняют атмосферу нашей земли и непосредственно
наносят вред человеческому здоровью. К тому же количество нынешнего
запаса
органического
топлива,
при
стремительно
растущем
электропотреблении, хватит примерно на 100-130 лет. Изучив карту-схему
электропередачи энергосистемы Тюменской
области была выявлена
проблема электрификации в северо-восточной части области, где
находятся около 20-ти нефтяных месторождений.
Рис. 1. Карта энергосистемы и полезных ископаемых
Зная, что Тюменская область занимает лидирующие позиции по
нефтедобычи в стране и от работоспособности прилегающих к ней
месторождений зависит инфраструктура страны, но проблема
электрификации снижает темп и качество добычи нефтяных ресурсов.
Рабочие вынуждены
добывать энергию и тепло, путём сжигания
энерготопливных ресурсов, тем самым загрязняя окружающую среду.
Достоинства и недостатки ветрогенераторов приведены в таблице 1.
215
Таблица 1
Сравнение типов ветрогенераторов
Ветрогенераторы
Вертикальная ось
вращения
Горизонтальная ось
вращения
Устойчивость
+
-
Требовательность к техническому обслуживанию
-
+
Необходимость ориентации на ветер
-
+
Запуск при малых порывах ветра
+
-
Устойчивость к низким температурам и их
перепадам
+
-
Простота в обслуживании
+
-
Дешевизна постройки
+
-
Тени и отрицательный визуальный эффект
-
+
КПД
20-25%
30-35%
Для реализации этой идеи больше подойдут ветрогенераторы с
вертикальной осью вращения т.к. они более устойчивы к низким
температурам, а
так же к их резким перепадам, что свойственно
территориям северного расположения. Так же на таких ветрогенераторах
не нужно менять направление турбины, что в свою очередь уменьшит
нагрузку на подшипники и на саму вышку. Ветрогенераторы работают
независимо от того, с какой стороны дует ветер, занимают гораздо меньше
места, запускаются
даже при малых порывах ветра, более устойчивы и
менее требовательны к техническому обслуживанию.
В ходе поиска оптимального ветрогенератора для решения проблемы
была сконструирована модель, которая оптимизирована под условия
крайнего севера. В конструкцию установки введена система, работающая
на принципе планетарной передачи. Принцип её действия прост-
увеличение входящего крутящего момента. С помощью формулы(1)
удалось увеличить отношение выходящего крутящего момента к
входящему, за счёт
увеличения радиусов сателлитов, солнечной и
корончатой шестерни, а также соединением нескольких планетарных
механизмов в последовательную цепь.
𝑉
=
𝜔𝑅
(1)
Непосредственно уже при постройке тестовой модели будет
регулироваться напряжение(2.1), за счёт изменения кол-ва витков в
повышающем трансформаторе для
выработки тока с высоким
напряжением, чтобы минимизировать потери тока при передачи его по
линиям электропередачи.
𝑈
1
𝑈
2
=
𝑁
1
𝑁
2
(2)
Также будет проработана оптимальная геометрия лопастей, для
максимального увеличения КПД.
216
севера. Также планируется изготовка пробной модели уменьшенного
масштаба и проведение тестовых испытаний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Безруких, П. П. Ветроэнергетика: справочное и методическое
пособие / П. П. Безруких. – Москва : Энергия, 2010. - 665 c
2.
Земсков, В. И. Возобновляемые источники энергии в АПК :
учебное пособие / В. И. Земсков. – Москва : Лань, 2014. - 368 c.
3.
Гребенкин, В. З. Техническая механика : учебник и практикум для
СПО / В. З. Гребенкин, Р. П. Заднепровский, В. А. Летягин. – Москва :
Издательство Юрайт, 2018. — 390 с.
Научный руководитель: Кокорин И.Н., ассистент.
УДК 62-2
Do'stlaringiz bilan baham: 
