Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,486,084
7,534
|
Dobryаk ( Практикант ) |
| 20 мар 2010 15:42:08 |
Тред №199790
новая дискуссия Дискуссия 302
Раз о ветряках столько говорят, то уместно сказать чуток о К.П.Д. турбин ветряков.
Вспомним вначале, что турбина Фрэнсиса на СШГЭС имеет к.п.д. около 95%. Но она работает с потоком воды в изолированном канале с резким расширением после турбины. А турбина ветряка вставлена в неограниченный в поперечном направлении поток воздуха. Она отбирает кинетическую энергию у набегающего на сечение турбины потока воздуха. Забрать всю --- значит остановить поток, что не годится. Забрать частично --- значит поток замедлить, но воздух должен уйти не мешая набегающему потоку, так что после турбины возмущается поток с сечением заметно больше, чем площадь сечения турбины.
Задача о к.п.д. в приближении прямолинейного потока была решена в 1919 году немцем Бетцем, и он установил верхний предел в 59.3%, и это число так и кочует из одной популярной статьи в другую. И только в 2001 г в Journal of Energy Resources Technology, DECEMBER 2001, Vol. 123, стр. 317,вышла статья трех авторов ( не удержусь от цитирования их кратких биографий Alexander N. Gorban’ D.Sc., is Professor and Deputy Director of the Institute of Computational Modeling, Krasnoyarsk, Russia; Alexander M. Gorlov P.E., Ph.D., is Professor Emeritus at Northeastern University (Boston, MA). Born and educated in Moscow, затем Institute Orgenergostroy, Aswan Dam in Egypt, Northeastern University in 1976, as a professor until 2000, and is currently professor emeritus;
Valentin M. Silantyev graduated from the Department of Mathematics and Mechanics of Moscow State University (Moscow, Russia), тогда дипломник Department of Mathematics at Northeastern University (Boston, MA)) , кто смогли решить задачу с полным учетом криволинейности потоков и нашли предел к.п.д. в 30.1%. На практике к.п.д. ветряков с их "плоскими" турбинами колеблется от 10 до 20 процентов.
Вспомним вначале, что турбина Фрэнсиса на СШГЭС имеет к.п.д. около 95%. Но она работает с потоком воды в изолированном канале с резким расширением после турбины. А турбина ветряка вставлена в неограниченный в поперечном направлении поток воздуха. Она отбирает кинетическую энергию у набегающего на сечение турбины потока воздуха. Забрать всю --- значит остановить поток, что не годится. Забрать частично --- значит поток замедлить, но воздух должен уйти не мешая набегающему потоку, так что после турбины возмущается поток с сечением заметно больше, чем площадь сечения турбины.
Задача о к.п.д. в приближении прямолинейного потока была решена в 1919 году немцем Бетцем, и он установил верхний предел в 59.3%, и это число так и кочует из одной популярной статьи в другую. И только в 2001 г в Journal of Energy Resources Technology, DECEMBER 2001, Vol. 123, стр. 317,вышла статья трех авторов ( не удержусь от цитирования их кратких биографий Alexander N. Gorban’ D.Sc., is Professor and Deputy Director of the Institute of Computational Modeling, Krasnoyarsk, Russia; Alexander M. Gorlov P.E., Ph.D., is Professor Emeritus at Northeastern University (Boston, MA). Born and educated in Moscow, затем Institute Orgenergostroy, Aswan Dam in Egypt, Northeastern University in 1976, as a professor until 2000, and is currently professor emeritus;
Valentin M. Silantyev graduated from the Department of Mathematics and Mechanics of Moscow State University (Moscow, Russia), тогда дипломник Department of Mathematics at Northeastern University (Boston, MA)) , кто смогли решить задачу с полным учетом криволинейности потоков и нашли предел к.п.д. в 30.1%. На практике к.п.д. ветряков с их "плоскими" турбинами колеблется от 10 до 20 процентов.
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970
ОТВЕТЫ (2)
|
Диман ( Слушатель ) |
| 21 мар 2010 21:23:35 |
Цитата: Аулец от 20.03.2010 15:42:08
Да это не столь важно на самом деле. Важно для ГЭС, там вы из каждого литра накопленной воды должны получить как можно больше энергии ввиду ограниченности водохранилища. Ветер он бесплатный и в больших количествах, береговая линия длинная. Вы же не вентилятором на них дуете. О КПД надо будет думать когда каждый погонный метр берега будет использоваться для генерации.
Хуже другое -- сама турбина требует прочных и лёгких материалов (а значит дорогих), системы управления и персональный (на каждую) инвертор с номиналом предельной мощности турбины. При этом сегодня ветер есть, а завтра нету. А послезавтра мороз и лопасти заледенели. А послепослезавтра ветер такой сильный что лучше застопорить от греха подальше.
Так что куча дорогого оборудования и недешёвая ЛЭП к прибрежным скалам требуются каждый день, а выход энергии есть ни разу не каждый. В любом случае понадобится какая-то резервная генерация, а совсем хорошо будет иметь гидроаккумулирующую станцию непонятного объёма, чтобы использовать весь ветер.
|
|
istr ( Слушатель ) |
| 31 мар 2010 04:34:21 |
Раз уж о ветряках говорят, кто бы просветил меня насчёт одного сомнения.
Как известно воздух на три порядка легче воды. Скорость ветра в 15-20м\сек считается уже как шторм, значит среднюю можно смело брать 3-5 м\сек. Энергия потока, пропорциональна массе и кубу скорости. Почему же строят ветряки и не стоят микрогэс для съёма энергии текущей воды прямо из потока. Ведь течение воды легко ускорить простым приспособлением в 2-4 раза без всяких плотин и получить скорости потока сравнимые со средними ветра. Соответственно, размеры всего устройства для снятия энергии водного потока должны быть в десятки раз меньше ветряка и соот. дешевле. Для примера, при скорости воды 5 м\сек и диааметре турбины 3 м, получаем мощность порядка 0,5 Мвт, без учёта кпд. Понятно, что такая установка, даже с учётом плав средств, генераторов, трансмиссии будет не дороже обычной девятки, сравните с ценами европейских ветряков.
А сомнение у меня такое, что все эти ветряки чистый блеф, чтобы не развивать мини и микрогэс и держать цену. Вы вдумайтесь, более 2х миллионов рек в одной России, сколько энергии с них можно снять.