Жел энергетикалық агрегаттардың қуаты қандай параметрлерге байланысты?

I. Кіріспе
II. Негізгі бөлімі
1. Жел энергетикалық агрегаттардың қуаты қандай параметрлерге байланысты?
2. Желдің сипаттамасы: жылдамдық, бағыты.
3. Тік ості жел қозғалтқыштары
4. Ортогональды жел қозғалтқышы
5. Желкенді жел қондырғысының эскизі
6. Айналмалы (каруселді) желқозғалтқышы
Қорытынды

Жел барлық жерде соғады – теңізде де, құрлықта да. Жел бұрыннан адам қолданылып жүрген қуатты энергия көздерінің біреуі болып табылады.
Жел қуатын қазіргі кездегіденде айтарлықтай үлкен аумақтарда халық шаруашылығы, өндіріс жəне үй тұрмысына да көп қолдануға болады. МИРЭК зерттеулері бойынша əлемде жылына 3 млрд. т жуық шартты отын пайдаланылады. Дамыған елдерде адам басына шаққанда жылына 0,6 т шартты отын, дамушы елде бұл көрсеткіш 3 есе аз қолданылады.
Жел энергиясы қайта жаңгыртылатын энергия түрлерінің бірі болып табылады және атмосферада циркуляцияланатын кинетикалық энергияның ауалық массаларын түрлендіреді.
Қазақстан Республикасы жел энергиясының үлкен қорына ие. Қазақстан территориясында жел энергиясын тең емес бөлу жел энергиясын электрлік және тағы да басқа энергия түріне түрлендіруді қиындатады.

1. Болотов А. В. Методические указания к заданию расчетно – графической работы для студентов очной формы обучения специальности 050718 – Электроэнергетика (по дисциплине «НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ»), Алматы. АИЭС, 2007.
2. Болотов А. В. Конспект лекции по дисциплине «НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ»- Алматы. АИЭС, 2007, 10стр
3. Багоцкий В.С., Скундин А.М. Химические источники тока М.: Энергоиздат, 1981. 360 с.
4. Коровин Н.В. Новые химические источники тока М.: Энергия, 1978. 194 с
5. Ветроэнергетика /Под ред. Д. Рензо: Пер. с англ. 1982, 278 с.
6. Қолданылған сайт: www.windenergy.kz

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

I. Кіріспе
II. Негізгі бөлімі
1. Жел энергетикалық агрегаттардың қуаты қандай параметрлерге байланысты?
2. Желдің сипаттамасы: жылдамдық, бағыты.
3. Тік ості жел қозғалтқыштары
4. Ортогональды жел қозғалтқышы
5. Желкенді жел қондырғысының эскизі
6. Айналмалы (каруселді) желқозғалтқышы
Қорытынды

Кіріспе

Жел барлық жерде соғады - теңізде де, құрлықта да. Жел бұрыннан адам қолданылып жүрген қуатты энергия көздерінің біреуі болып табылады.
Жел қуатын қазіргі кездегіденде айтарлықтай үлкен аумақтарда халық шаруашылығы, өндіріс жəне үй тұрмысына да көп қолдануға болады. МИРЭК зерттеулері бойынша əлемде жылына 3 млрд. т жуық шартты отын пайдаланылады. Дамыған елдерде адам басына шаққанда жылына 0,6 т шартты отын, дамушы елде бұл көрсеткіш 3 есе аз қолданылады.
Жел энергиясы қайта жаңгыртылатын энергия түрлерінің бірі болып табылады және атмосферада циркуляцияланатын кинетикалық энергияның ауалық массаларын түрлендіреді.
Қазақстан Республикасы жел энергиясының үлкен қорына ие. Қазақстан территориясында жел энергиясын тең емес бөлу жел энергиясын электрлік және тағы да басқа энергия түріне түрлендіруді қиындатады.

Жел энергетикасы туралы жалпы түсінік

Жел энергетикасы -- жел энергиясын механикалық, жылу немесе электр энергиясына түрлендірудің теориялық негіздерін, әдістері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын энергетиканың саласы. Ол жел энергиясын халық шаруашылығына ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін қарастырады. Елімізде арзан электр энергия көздерін іздеу мақсатында, "Қазақстанда 2030 жылға дейін электр энергиясын өндіруді дамыту туралы" мемлекеттік бағдарламаға сәйкес, жел күшімен өндіретін электр энергиясы қуатын халық шаруашылығына қолданудың тиімді жолдары қарастырылуда.
Қазақстанда жел күшімен алынатын электр энергиясы қуатын кеңінен және мол өндіруге болады. Республикамыздың барлық өңірлерінде жел қуаты жеткілікті. Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологиялық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергетикасы қондырғыларының технологиясын жетілдіру арқылы оның тиімділігін арттыруға болады. Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет. Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 40 - ендікте Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын Орталық Азиядағы "жел полюсі" деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 -- 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи "аэродинамикалық құбыр" болып табылады. Қақпа Қазақстанның Балқаш -- Алакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр ойпатымен жалғастырады.
Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады.
Желдің орташа жылдамдығы 6,8 -- 7,8 мс, ал жел электр станциялары 4 -- 5 мс-тан бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті жел қондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл өте зор энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге және, әсіресе, қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді.

Осы баяу айналатын, түсініксіз үлкен ғимараттардан байқаушы бірден жел турбиналарын айыра алмайды. Жақынырақ келіп, олардың жұмысын көруге болады, бірақ басты қасиеті көзден жасырын тыс қалады. Жаңа желді- алып бағаналар үйкеліссіз тіректерде айналуы тиіс.
Бұл Maglev Turbine әзірше жалғыз егжей-тегжейлі кескіні. Оның құрастырушылары атап өткендей, өзгеден бұрын, мұнараның шыңында тікұшақ алаңы, жүктерге арналған кран және метеостанция болуы керек (Maglev Wind Turbine Technologies иллюстрациясы).
Желдік энергетиканың екінші тынысын ең көп қуатты 1 гигаватт, тік осьі бар Maglev Turbine үлкен желдік турбина береді, оны сериямен Maglev Wind Turbine Technologies (MWTT) компаниясы Аризонадан шығаруға ниет білдіруде. Жаңа турбина жалғыз өзі желіге жылына 8,75 тераватт-сағат энергия береді, бұл шамамен 5,5 миллион баррель мұнайдың энергетикалық мәнісіне баламдылық.
Жел турбинасының экзотикалық моделі биік үймереттей көрінеді, бірақ өзінің қуатына қарағанда таңқаларлықтай шағын. Maglev-тің бір турбинасы 750 мың үйге қуат беру үшін жеткілікті, ал ол барлығы шамамен 40 гектар алаңды алады (шеттетілген белдеумен бірге). Салыстыру үшін, 1 мың дәстүрлі жел генераторлары 500 мың үйге қуат беріп, бұл ретте 26 мың гектар аумақты алады.
Бұл турбинаны MWTT компаниясының негізін қалаған, 60 жастағы Эд Мазур (Ed Mazur) ойлап тапты, ол осы жылдың 15 маусымында ресми түрде жұмыстың басталуы туралы жариялады.
Энергияның балама көздерімен Эд көп жылдар бойы айналысты, ал 2004 жылы коммерциялық және электр энергиясының жаппай өндірісі үшін жел фермаларында ең шағын нәрсе - ПӘК-тің көпмәртелі өсуі жетіспейді деп шешті. Сөйтіп, Maglev Turbine-ді ойлап тапты.
Мұндай қарапайым жел өрісімен Maglev Turbine-ді жасаушылар өз алып бағаналарының теориялық қуатын көрсетуде (Maglev Wind Turbine Technologies иллюстрациясы).

Ғылыми ізденістерге, жобалау мен өзге де дайындықтарға жылдар кетті. Бірақ турбина сурет жүзінде қалса да, автор оны металл түрінде тұрғызуға болатынына сенімді.
Көлбеу осьі бар барлық турбиналар желдің толық энергиясының кемінде 1%-ын пайдаланады деп өнертапқыш пайымдайды. Тік осьі бар турбиналармен жағдай әлде қайда жақсы, бірақ бұл жерде де мінсіз шешім табылған жоқ.
Турбина тиімділігінің өсуіне кілт - желді толығымен жаулап алу және машина бөліктерінде үйкелістің болмауы деп автор есептейді.
Maglev Turbine магниттік жастықтарда жүзеді, ал генератор рөлінде жазық синхрондық қозғалтқыш қолданылған. Бұл технология магниттік аспадағы поездар технологиясымен пара-пар және жел энергиясын барынша жинап, барлық үйкелісті жояды (ауамен үйкелістен басқа). Бұл жерде ешқандай бәсеңдеткіштер, дәстүрлі мойынтіректер мен біліктер жоқ. Магниттік өріспен байланысты левитациялық ротор мен статор ғана бар.
Maglev Turbine жүзінің жиілілігі барлық ағынды қамтиды, сондықтан, компанияның бағалауынша, оның турбинасы киловатт-сағатқа жұмсалатын бір центтен кем баға бойынша энергияны өндіреді. Бұл Wind Turbine Observation Tower жобасын еске түсіреді, бірақ жаңаның құлашын салыстыруға да келмейді, орасан зор.
Компания құрылымның ешқандай бөлшектерін іс жүзінде келтірмейді, мұны әзірленген жобаның болмауы және тәжірибелік үлгі салынғанға дейін құпиясын ашпау деп те түсінуге болады (Maglev Wind Turbine Technologies иллюстрациясы).
Өнертапқыштың айтуынша, жаңа турбина ауа ағынының барлық дерлік энергиясын пайдаланады. Осыған қатысты ол дәстүрлі желдік пропеллерлерге қарағанда, кеменің желкенмен жабдықталуына ұқсайды.
Сондай-ақ, Maglev Turbine құрылысы тең қуатты жел фермаларының классикалық түрін салудан гөрі 50-70%-ға арзан түседі және аз уақыт алады. Жаңа қондырғының басты компоненттері жер деңгейінде, сондықтан оларға қызмет көрсету оңай. Ең маңыздысы, жаңа турбина (теорияда) тым баяу және өте күшті (секундына 40 метрден аса) желде де қалыпты жұмыс істейді.
Компанияның мәлімдеуінше, мұндай стансаның базалық құрылымы 500 жыл ішіндегі жұмысқа есептелген, магниттік аспамен генератор - 100 жылға, турбина жүзі - 50 жылға. Бұл параметрлердің ұзақ уақыт жұмыс істейтін қарапайым жел стансасынан айырмашылығы айтарлықтай.
Жел фермаларының көбі биіктігі 10-нан 60-қа дейінгі мұнараға орнатылған, қуаты 20 киловаттан 2 мегаватқа дейінгі желдік жиынтықтардан тұрады. Жаңашылдықтың авторлары мұндай фермалардың басты кемшілігі, орасан аумақты алуынан басқа, күшті жел тұрғанда жұмысты тоқтату қажеттілігін, өйткені энергия зая кетуі мүмкін және қызмет көрсету мен күрделі жөндеудің қымбаттылығын атайды. Көптеген фермалар алпауыт желдіктерді біршама жылдар бойы олар істен шыққанға дейін падаланады да, сонымен жұмысты аяқтайды, өйткені күрделі жөндеу өте қымбат және жөндегеннен кейінгі электр өндіруді ақтамайды.
Жел турбинасына арналған магниттік аспаны қолдану біріншілігі қытайлықтарға жатады, мұны Мазур да мойындады. Алайда американдық жаңашыл соншама аса үлкен көлемді тік турбиналарға арналған магниттік левитацияны қолдануды бірінші ұсынғанын атап өтті.
Алып турбина табиғат көрінісі болып қала ма деп дауласуға да болады, бірақ ең жақсысы, ол жалғыз өзі мыңдаған жай диірмендерді ауыстыруы тиіс, оларды орнатуға жергілікті тұрғындар қарсылық білдіруде (Maglev Wind Turbine Technologies иллюстрациясы).
Мазурдың өз турбиналарын, негізінен, жаңа орында тұрғызбай, ал өз ресурстарын сарқыған ескі жел фермаларын жаңа технологиялар бойынша қайта істеу ұсынысы қызықты. Турбиналарды бәрібір қайта ауыстыруға тура келсе, бұл орынды ма?
Мазурдың пікірінше, пайда бар. Мұндай фермаларға турбина-генераторлардан басқа инфрақұрылым қажет: учаскеге тартылған электр желісі, мысалы, қызмет көрсетуге арналған жолдар, трансформаторлық подстанциялар және тағы басқалар. Сондай-ақ, жұмыс істеп жатқан фермалар қолайлы орындарда орналасқан, желдің орташа жылдамдығы тұрғысында, сондықтан жақсыдан жаман іздемейді.
Компания электр энергиясының таза пайдасын насихаттау үшін өз турбиналары жанында ғылыми және білім беру орталықтарын ашуды көздеп отыр. Желдік ПӘК-тің орасан зор өсуі жел энергетикасының рөлін қайта қарауға әлемді мәжбүр етеді деп есептейді. 2020 жылы барлық энергияның 25% Maglev Turbine үлгісіндегі жел стансаларында өндірілуі тиіс: бұл компанияның арманы, қазір екі есе күш жұмсап, оны жүзеге асыру үшін жұмыс істеуді бастайды.
Егер, Мазур жаңа үлгідегі жел фермалары мүмкіндіктерінің өсуін 10 есе асыра айтқан болса да, алдындағылармен салыстырғанда, бұл жаңалық энергетика үшін көзге түсерлік болып қалады. Сондай-ақ, магниттік желдік авторы жер климатындағы байқалып отырған өзгерістер жел стансаларына қолайлы деп есептейді. Оның компаниясы жазғандай, ғалымдардың болжамы бойынша келесі 20 жылда біз дүние жүзінің көптеген бөліктерінде желдің орташа жылдамдығының елеулі ұлғаюын байқаймыз.

Жел энергетикалық агрегаттардың қуаты қандай параметрлерге байланысты?

Жел ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.