ДАРЬЕ РОТОРЛЫ ЖЕЛ
ГЕНЕРАТОРЛАРЫ, ОЛАРДЫҢ
ТҮРЛЕРІ, ЖҰМЫС ІСТЕУ
ПРИНЦИПТЕРІ. ҚОЛДАНЫЛУ АЯСЫ,
ЖАСАЛАТЫН ЖЕРІ (КОМПАНИЯ
АТЫ, ШЫҒАРАТЫН ЕЛ АТЫ),
БАҒАСЫ. АРТЫҚШЫЛЫҚТАРЫ МЕН
КЕМШІЛІКТЕРІ.
СРС #1
Орындаған:Тұрсынбаев Болатбек
Тексерген:доктор PhD Расмухаметова А.С.
●
●
КІРІСПЕ
Адамзаттың өмір сүруі мен дамуы үшін қажетті құрал болып
табылатын энергия өндірісі табиғатқа және адамды қоршаған ортаға
әсер етеді. Бір жағынан, жылу мен электр энергиясының адамның өмірі
мен өндірістік іс-әрекетіне берік орныққаны сонша, адам онсыз өзінің
тіршілігін елестете де алмайды және сарқылмайтын ресурстарды
кәдімгідей тұтынады. Екінші жағынан, адамдар энергияның
экономикалық аспектісіне көбірек назар аударуда және экологиялық
таза энергия өндіруді қажет етеді. Бұл адамзаттың қажеттіліктерін
қанағаттандыру үшін қаражатты қайта бөлу, халық шаруашылығының
жетістіктерін іс жүзінде пайдалану, жылу мен электр энергиясын
өндірудің жаңа баламалы технологияларын іздеу және дамыту және т.б.
мәселелер кешенін шешу қажеттілігін көрсетеді.
ЖЕЛ ТУРБИНАЛАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІ
Жел генераторы (жел электр станциясы
немесе қысқаша жел турбинасы ) — желдің
кинетикалық энергиясын электр
энергиясына түрлендіруге арналған
құрылғы.
Жел қондырғыларын екі санатқа бөлуге
болады: өнеркәсіптік және тұрмыстық (жеке
пайдалану үшін). Өнеркәсіптіктерді
мемлекет немесе ірі энергетикалық
корпорациялар орнатады. Әдетте, олар
желіде біріктірілген, нәтиже жел электр
станциясы болып табылады. Оның дәстүрлі
(термиялық, ядролық) негізгі
айырмашылығы шикізаттың да,
қалдықтардың да толық болмауы . WPP
үшін жалғыз маңызды талап - желдің
орташа жылдық деңгейі. Қазіргі жел
турбиналарының қуаты 6 МВт -қа жетеді
●
Өнеркәсіптік жел генераторының құрылғысы 1-суретті қараңыз
1.
Жел генераторының құрылымы
2.
Негізі
3.
Қуат контакторлары мен басқару тізбектерін қамтитын қуат шкафы
4.
Мұнара
5.
Баспалдақтар
6.
Айналмалы механизм
7.
Гондола
8.
Электр генераторы
9.
Жел бағыты мен жылдамдығын бақылау жүйесі (анемометр)
10.
Тежегіш жүйесі
11.
Берілу
12.
пышақтар
13.
Пышақтың бұрышын өзгерту жүйесі
14.
Ротор қақпағы
15.
Өрт сөндіру жүйесі
16.
Жел турбинасының жұмысы туралы мәліметтерді беруге арналған телекоммуникациялық жүйе
17.
Найзағайдан қорғау жүйесі
Сурет 4 - Өнеркәсіптік жел турбинасы
●
Неғұрлым заманауи және тиімді түрі - ортогональды жел генераторлары , олар
үшін желдің жылдамдығы 0,7-0,8 м / с жеткілікті . Тамаша өнімділік, ротордың
дыбыссыз айналуы, қызықты дизайн ортогональды жел турбиналарын тиімді
сатып алуға мүмкіндік береді.
Сурет.1 – Айналудың
көлденең осі бар жел
қондырғылары
2-сурет – Кедергі және
көтеру күштерін пайдаланатын
тік айналу осі бар жел
қондырғылары
3-сурет – Жел
турбиналарының
басқа түрлері
Жел турбиналарының үлкен саны
әзірленді . Ағынның бағытына қатысты
айналу осінің бағдарына байланысты жел
турбиналарын келесідей жіктеуге
болады:
жел ағынының бағытына
параллель көлденең
айналу осімен;
желдің бағытына
перпендикуляр көлденең
айналу осімен
жел ағынының бағытына
перпендикуляр тік айналу
осімен.
Тік айналу осі бар жел турбиналары көлденең осьті жел турбиналарымен салыстырғанда
маңызды артықшылықтарға ие . Олар үшін желге бағдарлау құрылғыларының қажеті
жоқ, дизайн жеңілдетілген және гироскопиялық жүктемелер азаяды, бұл қалақтарда,
трансмиссиялық жүйеде және көлденең айналу осі бар қондырғылардың басқа
элементтерінде қосымша кернеулер тудырады. Мұндай қондырғыларға пластиналары,
тостаған тәрізді немесе турбиналық элементтері бар құрылғылар, сондай-ақ көтеру күші
де әсер ететін S-тәрізді қалақшалары бар Савониус роторлары жатады. Бұл типтегі
құрылғылар үлкен бастапқы моментке ие, бірақ әдеттегі ротормен салыстырғанда төмен
жылдамдық пен қуат. 1920 жылы Францияда Дарье ротордың жаңа түрін ұсынды, оның
қарқынды
дамуы
1970
жылы
басталды.
Қазір
Darier
жел
генераторларының негізгі бәсекелесі ретінде қарастыруға болады.
генераторын
жел
1.
ЖЕЛ ТУРБИНАСЫНЫҢ ҚҰРАМДАС БӨЛІКТЕРІ
●

Жел диірменінің жұмысы мүмкін емес жүйенің негізгі компоненттеріне келесі элементтер кіреді:
Генератор - батареяларды зарядтау үшін қажет. Батареялардың қаншалықты жылдам зарядталуы оның
қуатына байланысты . Айнымалы ток шығару үшін генератор қажет. Генератордың ток күші мен кернеуі
желдің жылдамдығы мен тұрақтылығына байланысты.

Қалақшалар – желдің кинетикалық энергиясы есебінен генератор білігін қозғалысқа келтіреді.

Қайта зарядталатын батареялар - электр энергиясын сақтайды. Олар сонымен қатар
генератордан шығатын кернеуді теңестіреді және тұрақтандырады. Олардың арқасында сіз
қатты желде де үзіліссіз тұрақты кернеу аласыз.

Анемоскоп және жел бағытының сенсоры - орташа және жоғары қуатты қондырғылардағы
желдің жылдамдығы мен бағыты туралы деректерді жинауға жауапты.

ATS - автоматты қуат көзі қосқышы. Негізгі көз істен шыққан кезде 0,5 секунд ішінде
бірнеше қуат көздері арасында автоматты түрде ауысады. Жел турбинасын , жалпы электр
желісін, дизельдік генераторды және басқа қуат көздерін бір автоматтандырылған жүйеге
біріктіруге мүмкіндік береді . Назар аударыңыз: АТС бір объектінің желісі екі түрлі қуат
көзінен бір уақытта жұмыс істеуге мүмкіндік бермейді!
Құрылғы түрлері
Айналмалы машиналардың көптеген
түрлері бар. Ең танымалдарына
мыналар жатады:
ортогональды ротор
Ротор Онипко
гелиоцентрлік ротор
Савониус роторы
Ротор Дарья
Угринский роторы және т.б.
Дизайндардың көпшілігі өткен ғасырдың басында
жасалған, бірақ айналмалы жел диірмендерін
қамтитын отандық қондырғыларға
қызығушылықтың төмен болуына байланысты
кеңінен қолданылмады. Еуропада үлкен
қондырғыларды пайдалануды қажет ететін үлкен
қуаттарға үлкен қажеттілік болды.
Үлкен көлемдегі айналмалы құрылғылар үлкен
тыныштық массасына және жел ағынына
айтарлықтай қарсылыққа байланысты жұмыс
істемейді. Сондықтан, тиімдірек болғандықтан,
құрылыстың көлденең түрлеріне басымдық берілді.
Айналмалы жел генераторы - бұл тиімді ме, жоқ па?
Айналмалы құрылғыларды энергиямен қамтамасыз етудің кез келген
басқа нұсқаларымен салыстырғанда ғана артықшылықтар
тұрғысынан қарастыруға болады. Егер желілік энергия мен айналмалы
жел генераторларын салыстыратын болсақ, онда желілер сөзсіз
артықшылыққа ие болады. Олар энергияны тұрақты түрде
қамтамасыз етеді және желдің болуына немесе жылдамдығына
байланысты емес. Жалғыз теріс - желілік экономиканың жалпы
тозығынан, ескірген жабдықтар мен тұтынушылардың өсуіне
байланысты жиі үзілістер.
Айналмалы қондырғыларды күн батареяларымен салыстырғанда
қарастыратын болсақ, онда күннің немесе ауа-райының уақытының
тәуелсіздігін атап өтуге болады. Сонымен қатар, күн панельдері мен
жел диірмендері жиі кем дегенде бір көзге қол жетімді болатын
себептермен біріктіріледі.
Дарье роторы,Дарье
турбинасы (ағыл. Darrieus
rotor) - айналу осі сұйық
немесе газ тәрізді ортаның
ағынына перпендикуляр
болатын төмен қысымды
турбинаның түрі. 1931 жылы
француз авиаконструкторы
Жорж Дарье ұсынған .
Дарье роторы жел
энергетикасында кең
қолданыс тапты.
Жұмыс принципі
Дарье жел турбинасы осы типтегі кез келген басқа
құрылғы сияқты принцип бойынша жұмыс істейді. Жұмыс
пышақтардың ось айналасында айналу принципіне
негізделген. Жұмысшы сұйықтықтың (газ немесе
сұйықтық) кинетикалық немесе ішкі энергиясы
механикалық жұмысқа айналады. Дарье роторында
айналу осі энергия көзінің ағынына перпендикуляр.
Турбина баламалы энергия көздерін пайдалануға
бейімделгендіктен, жел жұмыс сұйықтығы ретінде
әрекет етеді.
Дарье роторының конструкциясының жұмыс принципі
аэродинамикалық көрсеткіштердің айырмашылығына негізделген.
Бұл механизмнің қалақтарының айналуын қамтамасыз етеді. Ауа
ағындарының айналымы қалыптасқаннан кейін құрылғы біркелкі
айнала бастайды.
Әрбір қанатқа ауа ағынына қатысты көтеру күші жеке әсер етеді.
Бұл күштің көрсеткіштері қалақ арасында пайда болатын
бұрышқа және жел ағынының жылдамдығының шамасына
байланысты. Ұшыру сәтінде пайда болатын күш моменті
тұрақты емес, айнымалы. Дарье роторының құйынды түзілуі
пышақтардың қозғалысымен байланысты белгілі бір циклділікке ие.
Механизмнің жұмысын қамтамасыз ететін көтеру күшін жасау
үшін қанаттардың үздіксіз және үздіксіз қозғалысын қамтамасыз
ету қажет.
Құрылыс құрылғысы
Ротордың дизайны
қарапайым. Үш
аэродинамикалық қанат
радиалды арқалықтарға
бекітілген. Дарье
турбинасының үш түрі бар:
1 Классикалық.
Қалақша жарты ай
тәрізді. Олардың
мөлшері
айтарлықтай үлкен
- негізгі осьтің
ұзындығымен дерлік
салыстыруға
болады. Негізде
күшті тұрақты
жартылай шеңберлі
негіз бар.
2 H түрі. Түзу пішіні бар және
көлденең тіректерге
қатысты тік бұрышта
орналасқан үш қанат
құрылымның жоғарғы
бөлігінде орналасқан.
Тіректер мойынтірек осіне
бекітілген. Бұл дизайнның
артықшылығы - жылдамдық,
жоғары тиімділік және
инфрадыбыстың толық
болмауы. H-типті роторды
құрастыру және жөндеу оңай,
классикалық Darrieus жел
турбинасына қарағанда
сенімдірек, арзанырақ сондықтан пайдалануда кең
таралған.
3 Бұрандалы түрі.
Пышақтар қисық
спиральдар түрінде
жасалған. Олар сондайақ мойынтіректердің
айналу осінің жоғарғы
бөлігінде орналасқан.
Қанаттардың бұралған
пішініне байланысты
ротордың айналуы
біркелкі болады. Осының
арқасында мойынтірек
түйіндеріне түсетін
жүктеме азайып,
механизмнің қызмет
ету мерзімі артады.
Үш түрдің әрқайсысының кемшіліктері бар. Классикалық
жел турбинасы тиімділігі төмен. Дарья роторлы зауытына
генераторлар қажет. Ол өздігінен басталып, айнала
алмайды. Желдің күшті, дауылдық екпіні кезінде механизм
өздігінен жұмыс істей бастайды, ал процесті бақылау қиын.
Тұрмыстық электр станцияларының жұмысын
қамтамасыз ету үшін көбінесе Savonius Darrieus
роторы қолданылады. Бұл атау стартер (іске қосу
құрылғысы) қызметін атқаратын Savonius
роторымен біріктірілген жел турбинасына
берілген. Біріктірілген дизайн «таза» түрлерге
қарағанда көбірек қуат пен өнімділікке ие.
Механизмнің қолдану аясы электр
станцияларымен шектелмейді - оны жылу
генераторымен біріктіріп, жылумен жабдықтау
жүйесінде пайдалануға болады. Және де мұндай
гибрид сорғыларға қосылады және суды айдау және
сору үшін қолданылады.
H-типті құрылғы оңай жұмыс істейді, бірақ
үлкен аэродинамикалық жүктемелерге
байланысты тез тозады. Спиральды жел
генераторы дизайнына байланысты
сенімдірек, бірақ оны жасау технологиясы
күрделі, сондықтан ол қымбат.
Барлық түрдегі ротордың сөзсіз
артықшылығы - жел ағынының күші мен
бағытына тәуелділіктің болмауы. Көрші
аумақта жөндеу жұмыстарын
жеңілдететін басқа құрылымдарды
орналастыруға рұқсат етіледі.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1.
Е.М.ФАТЕЕВ. Жел турбиналары және жел турбиналары . – Мәскеу:
Мемлекеттік ауылшаруашылық әдебиеті баспасы, 1948. – 544 б. - 15000 дана.
2.
В.Н.Андрианов , Д.Н.Быстрицкий , К.П.Вашкевич Жел электр станциялары /
В.Н.Андриановтың редакциясы.- Мәскеу мемлекеттік энергетикалық баспасы,
1960.- 320 б. - 2000 дана.
3.
http://www.vetrogenerator.ru/index.html
4.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%
B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1 %80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
Dutch Windwheel
голландиялық футуристік
жоба
Болашақ әлем қандай болатыны адамзаттың ең көп талқыланатын тақырыптарының бірі
болып табылады, өйткені нақты жауапсыз біз әрқашан оқиғалардың дамуы үшін миллиондаған түрлі
сюжеттер жасай аламыз, ең болмағанда біреуі бар-жоғын білмейміз. біздің идеяларымыздың пайызы
орындалады.
Бірақ бұл әлемді бізге қандай да бір түрде көрсететін жалғыз тұрақты нәрсе - бұл сәулет. Біз
қазірдің өзінде бас айналдыратын жобаларды және дизайны сөзсіз ғимараттарды көріп отырмыз.
Прогрессивті жоба жеңіл болаттан
жасалған
екі
сақиналардан
алып
тұрады
үш
және
өлшемді
шыны
құрылымдар. Өйткені бұл құрылымның
іргетасы
су астында
қалған
сияқты
доңғалақ жай ғана су бетінде қалқып
жүреді.
Ақпарат
«ГОЛЛАНДИЯЛЫҚ Дөңгелек»
Орналасқан жері:
Роттердам, Нидерланды
Бастама: DoepelStrijkers
(сәулет және дизайн),
Meysters (коммерциялық операция), BLOC (жалпы
басқару)
Серіктес: NBTC Holland Marketing
Бағдарлама: қоғамдық
кеңістік, пәтерлер,
қонақүй, мейрамхана
Ғимараттың ең жоғары энергия тиімділігі күн фотоэлектрлік
панельдері мен климаттық қасбетпен қамтамасыз етіледі. Жасыл
алқаптарды суару үшін су ресурстарын ұтымды пайдалануға кран суын
бұру және жаңбыр суын жинауды тиімді басқару арқылы қол жеткізілетін
болады. Органикалық қалдықтардан алынатын биогаздың көмегімен
ғимараттағы үй-жайларды жылыту жоспарлануда.
ЭКО ТҰРАҚТЫЛЫҚ БЕЛГІСІ
Голландиялық жел дөңгелегі - тұрақты болашаққа арналған маңызды
ғимарат. Тура мағынада да, астарлы мағынада да техникалық және
технологиялық жетістіктерді тарату құралы. Бұл әлемдегі ең инновациялық жел
диірмені және голландиялық таза технологияның көрмесі, сонымен қатар
жаңартылатын энергия және биоэкологиялық жабық экономика салаларын қоса
алғанда, инновацияларды жеделдетуші.
«Голландтық жел дөңгелегі» - бұл әлемнің түкпір-түкпірінен келген туристер Роттердам
мен оның төңірегінде таңғажайып көріністерді тамашалай алатын барлық адамдар үшін
қолжетімді қызықты алып аттракцион. Сыртқы сақина рельстерде қозғалатын 40 кабинаны
орналастырады, олардан Еуропаның ең үлкен Роттердам портын, жаңа Маасвлакте-2 портын
және теңізді көруге болады. 174 м биіктіктен Роттердамның сәулеттік сұлулығын шолуға
ыңғайлы, ал қашықтықта сіз тіпті Делфтті, Гаага мен Дордрехтті байқай аласыз.
EWICON (Электростатикалық жел
энергиясын түрлендіргіш) —
электрстатикалық жел энергиясын
түрлендіргіш. Жел жаңартылатын энергияның
маңызды көзі болып табылады. Желден
энергия алудың әртүрлі жолдары бар, олардың
ішінде ең көп таралғаны жел ағынының
кинетикалық энергиясын ротордың
айналуының механикалық энергиясына, содан
кейін электр энергиясына түрлендіретін жел
генераторларын немесе жел генераторларын
пайдалану болып табылады. . Жел
энергиясының жаңа технологиясын Делфт
Технологиялық Университетінің Химиялық
және аэроғарыштық инженерия
кафедраларының зерттеушілері Вагенинген
университетімен бірлесіп әзірледі.
Электростатикалық жел қуатын түрлендіргіш (EWICON)
энергияны өндіру үшін зарядталған бөлшектердің қозғалысын
пайдаланады. Дәстүрлі турбиналар жел энергиясын алдымен
механикалық энергияға айналдырса, ол кейін ғана электр
энергиясына айналады, EWICON электрогидродинамикалық
атомизацияны пайдаланады, онда жоғары вольтты электр өрісі
бір уақытта бөлшектерді жасайды және зарядтайды. Электр
зарядталған су тамшылары жел арқылы биполярлық өріс
арқылы қозғалады, нәтижесінде электр тогы пайда болады, ол
желіге беріледі.
Қолданылған әдебиеттер:
1.
https://bgr.com/general/dutch-windwheel-building-rotterdam/
2.
https://www.designbuild-network.com/projects/the-dutch-wind-wheel-rotterdam/
3.
https://ru.frwiki.wiki/wiki/Dutch_Windwheel
4.
https://infotolium.com/know-how/760-netherlands-dutch-windwheel.html
5.
https://grandengineer.ru/dutch-windwheel-vetrovaya-melnitsa-i-zhiloj-kompleks-
dva-v-odnom/
http://royaldesign.ua/ru/estetika-stilya-buduschego-samyie-krasivyie-futuristicheskieproektyi-mira.bXnXT/
Назарларыызға
рахмет!