Электричество своими руками от ветра: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

Новый тип ветрогенератора производит электричество без лопастей / Хабр

Изобретение описание этой техники, представляет собой систему для преобразования энергии ветра (CESG) в механическую энергию, а затем электричество.

Эта система преобразования энергии ветра (CESG), описанные ниже, не подлежит теоретический предел Беца (59%). Таким образом, данное изобретение обеспечивает производительность намного выше, чем ветряные турбины используются в настоящее время.

Система (WECS) имеет колесо (F) с ряда лопастей, расположенных вокруг (см. чертеж № л). Колесо (F) вращается в ассоциацию поворачиваться вокруг оси (L) фиксировано, благодаря кинетической энергии ветра в лопастях, обеспечивая колесо (F) механическую энергию вращения.

Промойте к оси (L), держатель (E), достаточно жесткой, обеспечивает пластины (или заднюю) серии цилиндрами двойного действия (D). Последний может состоять из одного или более цилиндрами двойного действия (см. рисунок 1 М 1). Для упрощения настоящего описания системы (WECS) имеет серию из трех двойного действия, цилиндры. Распределение и позиционирование серии цилиндрами двойного действия (D) на кронштейн (E), чтобы быть уверенным вполне определенным образом, чтобы обеспечить лучшее функционирование (см. детальный чертеж Нет, нет л).

Поршневые штоки из множества цилиндрами двойного действия (D) связаны с шаровым шарниром корпус (), и что для того, чтобы предоставлять ему максимальную степень свободы в пространстве,

позволяет движение и больше жидкости на ветер (см. детальный чертеж Нет, нет л) и (фото № 7). Сказал тела (А) имеет форму и свойства поверхности определяются, соответственно, для достижения коэффициента аэродинамического сопротивления выше и максимальная результирующая сила ветра в плен. Кроме того, тела (А) должна иметь легкий вес возможным. В этом случае, а не только на часть его поверхности может быть, например, покрыты завесой (см. рисунок № 2).

Для того чтобы колесо (F), чтобы вращаться свободно и независимо от тела (А), активной поверхности (поверхности, обращенной к ветру) хранится постоянно подвергается воздействию ветра (см. передний вид на чертежах № 3, N 4, № 5 и № 6).

Крепления на поршневые штоки цилиндрами двойного действия (D) на теле (A) должен быть установлен на оси, совпадающей с направлением вектора результирующей силы ветра нападает на теле (A) (см. подробнее Не обращая Номер л).

Жесткая рука © утоплена с одной стороны на колесе (F) и поддерживается с другой стороны, шарнирно соединен с профилем (B) П-образные С круговые движения спутника, оказывается, таким образом, с колесом (F), а скольжение на периферические части тела (A) (см. рисунок № 2). Для того, чтобы свести к минимуму трение скользящего профиля (B), последняя может быть в контакте со стороны периферической части тела (A) с помощью роликов и тому подобное. Кроме того, периферические части тела (A) должна быть достаточно гладкой и достаточно жесткой.

Когда ветер действует на тело (A), последняя вращается под действием момента результирующая сила ветра, а с раздела сводной (B) и тела (A) растет без помех через Облигации мяч, стебли цилиндров двойного действия (D), которые присутствуют в области диаметрально противоположные рейки (B). Стержней цилиндрами двойного действия (D), присутствующих в обратной зоне (зоне стороне профиля (B)), как правило, обращается (см. рисунок IM 3).

Наличие кругового движения спутника, профиль (B) вращается в то время как скольжение на периферические части тела (A), тем самым меняя точку опоры результирующая сила ветра (соединение стержня профиля (B)), которая с ' приложенных к телу (А). Стержней цилиндрами двойного действия (D), следовательно, будет обращено и толкнул, имея поступательное движение цикла (см. рисунки № 3, № 4, № 5 и № 6). Таким образом, энергия ветра захвачен ветра тела (А) преобразуется в механическую энергию поступательного движения поршня в цилиндрами двойного действия (D), тем самым создавая давление на последних.

Вид из передней, слева, сверху и перспективных рисунков № 3, № 4, № 5 и № 6 показаны действия тела (A) на стеблях цилиндрами двойного действия (D) и поведение системы (WECS) против ветра при различных положениях (0 °, 90 °, 180 ° и 270 °) профиля (B) периферические части тела (A).

Гондолы (D) вкладывается к оси (L). Эта платформа (J) содержит в основном гидравлическим мотором (Н) и электрического генератора (G), который может быть соединен через множитель скорости (см. чертеж № л).

Во время назад и вперед движения поршней ряд цилиндров двойного действия (D), они растут гидравлической жидкости в гидравлической схеме пути (в красном) конвертируемые либо тянуть или толкать, и через ряд клапанов (см. рисунок № 7). Последняя также позволяет сосать гидравлической жидкости в цилиндры двойного действия (D) через гидравлический контур возврата (синий), а в одном направлении ", независимо от движения, потянув или толкать".

Гидравлическая схема прохода (красный) подключен к входу гидравлический двигатель (H). Назад (синий) также связано с выходом гидромотора (H) (см. рисунок 7). Таким образом, поток гидравлической жидкости под давлением, превращается в вращательное движение вала двигателя (H), которая соединена с осью электрогенератора (G) через множитель скорости, создавая таким чистым электричеством (см. рисунок № 7).

Для того чтобы учесть направление ветра держали системы (WECS), может быть оснащена системой автоматической ориентации позволяет ему поворачиваться на коврик (I) и держать тело (A) и колесо (F ) постоянно сталкиваются с ветром, и этот режим, вверх или вниз по течению. Кроме того, ориентация может быть достигнуто с помощью руля (K), четко определенные размеры, крепится с помощью среды, гондолы (J) (см. рисунок Номер л). Для того, чтобы упростить работу системы ориентации (WECS), а не ограничиваться решением руля (K) в этом случае рассматривать как показательный пример.

Таким образом, энергия ветра захвачен тела (А) преобразуется в механическую энергию вращения перевода и, соответственно, через стержни из множества цилиндров (D) и гидравлический двигатель (H). Эта механическая энергия преобразуется в электрическую энергию с электрическим генератором (G). Звено в этой цепи преобразования энергии на преобразование механической энергии в механическую энергию вращения перевод может быть застраховано без ограничений, через несколько другие механизмы, такие как кривошипно-шатунного или другой…

Как было объявлено в начале техническое описание, система (WECS) не подлежит теоретический предел Беца (16/27%) и обеспечивает лучший выход преобразования энергии ветра.

Только при условии компонент предел Беца, в том, что колесо (F), которая имеет лишь небольшую площадь поверхности по сравнению с общей системой активного поверхности (WECS). Кроме того, это колесо (F) служит только для изменения положения профиля (B) в круговом движении спутника и энергии она захватывает не требуется Рассмотрим цепочку преобразования энергии описано выше, или в конечном восстановить энергию.

Как сделать ветрогенератор | Строительный портал

Установка ветрогенератора - отличная альтернатива традиционным источникам питания. Но стоимость ветрогенераторов довольно высокая, гораздо проще сделать ветряк своими руками. Перед началом данного процесса следует ознакомиться с принципом работы и разновидностями ветроустановок, а затем перейти к инструкции о том, как сделать ветряк.

Оглавление:

  1. Принцип работы и конструкция ветрогенератора
  2. Преимущества установки ветрогенератора
  3. Расчет мощности ветряка
  4. Разновидности ветроустановок
  5. Изготовление самодельного ветрогенератора
  6. Установка ветрогенератора

Принцип работы и конструкция ветрогенератора

Принцип работы ветряка напрямую зависит от главной функции данного устройства - преобразования механической энергии ветра в постоянную, которая используется для обеспечения электричеством одного частного дома или целого поселка, в зависимости от мощности и количества установок.

Ветрогенератор состоит из основных и дополнительных компонентов. Основными составляющими каждой ветроустановки выступают:

1. Мачты - устройства для поддержания ветроустановки на необходимой высоте, в некоторых моделях мощнейших ветрогенераторов длина мачты достигает 200 м. Высота мачты определяет скорость работы и устойчивость ветряка.

2. Лопасти ветроустановки - приборы, которые улавливают ветер и приводят в действие генератор.

3. Генераторы - устройства для преобразования механической энергии ветра в электрическую.

Кроме основных комплектующих, ветрогенераторные установки оснащают дополнительными компонентами, которые помогают усовершенствовать ветрогенератор для обеспечения полной независимости от традиционных источников получения электричества.

Дополнительные компоненты ветроустановки:

  • контроллеры - приборы, которые отвечают за направление лопастей, обеспечивают качественную защиту ветряка и контролируют заряд аккумуляторов;
  • аккумуляторные батареи - используют для накапливания энергии при сильных порывах ветра. Батареи выполняют дополнительную функцию выравнивания и стабилизации энергии;
  • измеритель ветра или анемоскоп - устройства сбора и накопления данных о качественных характеристиках ветра. Анемоскопы отвечают за определение скорости, направления и порывов ветра;
  • автоматизаторы совместных источников питания - при наличии нескольких источников питания, например, ветрогенератора и дизельного или бензинового генератора, данные устройства переключают один источник питания на другой;
  • инвертор - преобразователь постоянного электричества в переменное, которое обеспечивает бесперебойную работу большинства электрооборудования.

Ветер, попадая на лопасти ветряка приводит в действие весь механизм устройства. Во время движения ветрового механизма происходит выработка переменного тока, который первым делом, поступает в контроллер для ветрогенератора и перерабатывается в постоянный. Постоянный ток в инверторе преобразовывается в однофазный переменный и обеспечивает дом или другое сооружение электричеством. Остатки тока накапливаются в аккумуляторных батареях, которые отвечают за энергоснабжения, в то время, когда нет ветра и ветрогенератор не способен вырабатывать электричество.

Ветрогенератор используют параллельно с такими источниками электропитания:

  • ветрогенератор, работающий на аккумуляторных батареях;
  • работа ветроустановки параллельно с аккумуляторными и солнечными батареями;
  • применение дизельного, газового или бензинового генератора в совокупности с ветряком;
  • параллельное энергоснабжение при помощи ветрогенератора и традиционной электросети.

Преимущества установки ветрогенератора

Установка ветрогенератора позволяет получить экологически чистое, безопасное и надежное электроснабжение, как для дома, так и для большого предприятия или целого поселка. Также ветрогенераторы устанавливают в отдаленных местах, где невозможно использовать традиционное электроснабжение, например, на кораблях или яхтах.

Установка ветрогенератора существенно снижает затраты на электричество. Один раз потратившись на качественный ветрогенератор больше не придется тратить деньги на оплату ежемесячных счетов за электричество, тем более возможно сконструировать самодельный ветряк, который обойдется в несколько раз дешевле, чем покупной.

Ветрогенератор максимально работает в осенне-зимний период, когда преобладание ветра имеет наивысшую степень. В это же время потребность в электричестве возрастает, так как приходится использовать электроэнергию для отопления.

Ветрогенератор работает параллельно с другими источниками питания. Так, например зимой и осенью возможно использование ветрогенератора, а летом и весной - солнечных батарей.

Расчет мощности ветряка

Мощность ветроустановки зависит от типа местности и количества потребляемой электроэнергии, поэтому выбор ветрогенератора целиком соответствует индивидуальным особенностям потребителя.

Чтобы определить мощность ветряка, нужно выяснить номинальную выходную мощность ветроустановки, которая зависит от мощности инвертора. Выходная мощность определяется количеством потребляемой электроэнергии. Самый простой способ определения номинальной выходной мощности - вычисление среднего показателя потребления электроэнергии, для этого соберите счета за электричество за последний год, определите общую сумму количества электроэнергии и разделите полученную сумму на 12.

Далее следует определить среднюю скорость ветра в регионе будущей установки ветряка. Эта информация находится в ближайшем метеорологическом центре.

Формула расчета мощности ветроустановки:

Р = 0,5 * rho*S*Ср*V3*ng*nb. Р - показатель мощности ветрогенератора, rho - обозначение плотности воздуха, S - показатель участка метания ротора, Ср - величина аэродинамического влияния, V - показатель быстроты ветра, ng - радиаторный КПД, nb - редукторный КПД.

Разновидности ветроустановок

По размещению турбин к поверхности земли ветрогенераторы разделяют на:

  • вертикальные,
  • горизонтальные.

Турбина вертикального ветрогенератора размещается перпендикулярно к поверхности площадки, на которой установлен ветряк, а горизонтальный ветрогенератор имеет турбину, размещенную параллельно к поверхности земли.

Вертикальные ветрогенераторы имеют несколько разновидностей:

1. Стандартный вертикальный ветряк - характеризуется наличием вертикальной оси вращения и двух цилиндров. Вертикальный ветряк совершает постоянные вращательные движения. Недостаток такого ветряка - низкое потребление энергии ветра.

2. Роторная вертикальная ветроустановка характеризуется наличием ротора, который уменьшает общую нагрузку на подшипники ветряка, тем самым продлевая эксплуатационный строк устройства. Недостатками роторного ветряка является сложный монтаж и большая стоимость.

3. Ветряк вертикальной оси вращения с геликоидным ротором характеризуется наличием закрученных лопастей, которые отвечают за равномерность вращения ветра.

4. Ортогональный тип вертикального ветрогенератора не требует наличия сильного ветра и работает даже при малейшей скорости ветра от 0,7 м/с. Достоинства ортогонального ветряка - бесшумная работа, высокий уровень безопасности, хорошие технические особенности. К недостаткам ортогональных ветрогенераторов относят массивные лопасти и затрудненный монтаж.

Горизонтальные ветряки характеризуются наивысшим коэффициентом полезного действия и наличием флигеля, который отвечает за поиск ветра. Горизонтальные ветрогенераторы работают только при скорости ветра, которая составляет минимум 2-2,5 м/с.

Среди горизонтальных ветрогенераторов выделяют:

  • однолопастные ветряки, которые характеризуются небольшим весом и простотой монтажа;
  • двухлопастные ветряки имеют две лопасти и довольно высокие обороты;
  • трехлопастные ветряки имеют оптимальное количество лопастей и применяются в электроснабжении частных домов;
  • многолопастные ветроустановки используют для работы насосных или очистных водных станций.

В зависимости от материала, из которого изготовлены лопасти выделяют ветряки:

  • с жесткими лопастями: металлическими или стекловолокнистыми;
  • с парусными лопастями.

В соотношении с шаговым признаком винта выделяют:

  • ветрогенераторы с закрепленным шагом;
  • ветряки измеряемого шага.

В зависимости от сферы использования ветрогенераторы разделяют на:

  • промышленные;
  • домашние.

Промышленные ветряки занимают целые площадки и вырабатывают огромное количество электроэнергии. Такие устройства изготавливают на специальных заводах.

Домашние ветрогенераторы возможно изготовить самостоятельно. Такие устройства менее мощные и отличаются простотой и легкостью конструкции.

Изготовление самодельного ветрогенератора

Инструменты для работы:

  • сварочный аппарат;
  • электрическая дрель;
  • шуруповерт;
  • паяльный аппарат.

Рассмотрим инструкцию по изготовлению вертикального генератора своими руками:

1. Первым делом, необходимо рассчитать мощность устройства и определиться с выбором генератора для ветряка. В качестве генератора разрешено использовать автомобильный генератор. Но, использование генератора от автомобиля имеет несколько недостатков: скорость вращения лопастей должна быть достаточно высокой для обеспечения бесперебойной работы ветряка, для запуска такого устройства необходимо наличие дополнительного аккумулятора, автомобильный генератор имеет большой вес и отяжеляет общую конструкцию ветроустановки. Наилучшим генератором для ветряка, будет двигатель постоянного тока или электродвигатели, которые использовали в электронновычислительных машинах прошлого века. Приобретают такие устройства на радиорынке.

2. Чтобы оптимизировать работу ветрогенератора, следует использовать редуктор цепного или ременного типа. Редуктор ременного типа легче изготовить, а цепной редуктор обеспечивает высокую надежность устройства.

3. В изготавливаемом устройстве используем цепной редуктор. Для изготовления такого редуктора необходимо соединить ротор и генератор старой велосипедной цепью.

4. Чтобы прикрепить генератор, используйте болты или пластиковую трубу с хомутами. Участки, где расположены места крепления залейте силиконом или клеем.

5. Советы по изготовлению ротора:

  • от уровня сбалансированности ротора зависит коэффициент полезного действия ветрогенератора;
  • для изготовления лопасти для ветряка используйте двухмиллиметровый алюминий или пластиковые трубы с диаметром 6-8 см;
  • размер лопастей зависит от скорости ветра: лопасти большого размера лучше работают при слабом ветре, но имеют низкую скорость вращения, а узкие лопасти быстрее вращаются, но для работы требуют сильного ветра;
  • лучше соорудить съемные лопасти среднего размера, чтобы при слабом ветре снимать их, а при сильном устанавливать.

6. Для сооружения мачты используйте отрезки стальной трубы. Мачта должна состоять из нескольких секций, для облегчения монтажа и транспортировки ветряка. В качестве мачты используют антенные вышки или телескопические мачты.

7. Установка дополнительного шарнира на мачте позволит защитить ветроустановку от перегрузки во время сильных порывов ветра.

8. Чтобы сделать хвост ветрогенератора, возьмите отрезок трубы или уголок и прикрепите вертикальную лопасть на конец отрезка.

9. Главными элементами пульта управления является наличие вольтметра, амперметра, балластного проволочного резистора и диодного моста. При перемещении движка резистора в крайнее положение цепь размыкается и резистор начинает работать. Резистор обеспечивает аварийную остановку генератора. Максимальный ток, который выдерживает резистор 20-35 А за половину минуты.

10. В качестве инвертора используйте преобразователь покупного типа или старые источники бесперебойного питания для компьютеров.

Схема ветрогенератора:

Установка ветрогенератора

1. Определите место для установки мачты ветряка - крыша или площадка. Если мачта устанавливается на площадке, нужно залить фундамент и установить анкерное кольцо для фиксации мачты.

2. Следующий этап - сборка и соединение секций мачты.

3. После сборки мачты прикрепите генератор с помощью болтов или хомутов.

4. Закрепите лопасти на роторе. Соедините ротор с мачтой.

5. Установите датчики направления ветра.

6. Установите и закрепите ветрогенератор.

7. Подключите и запустите устройство.

Как сделать ветряк для получения электричества


Без карманного фонарика не обходится ни один турист. И потому у каждого туриста возникает проблема питания фонарика. Приходится экономить энергию батареек, так как много запасных батареек в поход не возьмешь. Но выход есть: выручает маленькая разборная ветровая электростанция.

Как сделать простой ветрогенератор

Весит она чуть больше запасной батарейки и места занимает чуть больше. Уже давно многие туристы используют такие самодельные электростанции. Принцип работы ветровой электростанции понятен из рисунка 1.

Генератор тока с насаженным на его вал пропеллером укрепляется на шесте. От генератора провода идут к лампочке. Связанный с пропеллером в жесткой конструкции флюгер позволяет пропеллеру автоматически  «следить» за ветром. При вращении пропеллера генератор вырабатывает постоянный ток.

Задача состоит в том, чтобы сделать ветряк максимально простым и легким. Надо также, чтобы конструкцию можно было легко разбирать на части, а ее основные узлы ремонтировать или делать заново из имеющихся подручных средств тут же в походе.

Генератор

В качестве электрогенератора нашей электростанции подойдет любой из перечисленных ниже микроэлектродвигателей. Покупая электродвигатель, стараемся выбрать тот, у которого легче вращается ротор.

Проще всего найти микроэлектродвигатель ДП-1, выпускаемый московским заводом «Юный техник» (или МДП-1).

Самая миниатюрная ветровая электростанция получится с микроэлектродвигателем КМ УШ-а-38, который выпускается в Германии и продается у нас как запчасть к модели железной дороги.

Самая мощная электростанция получится с микроэлектродвигателем ПД-3. Правда, в этом случае она будет и самая тяжелая.

Основные размеры перечисленных микроэлектродвигателей приводятся на рисунке 2.

Наращиваем вал выбранного электродвигателя, припаяв к нему трубочку длиной примерно 25 мм с подходящим диаметром. На нее будет насаживаться пропеллер.

Пропеллер

Существует множество вариантов конструкции пропеллера. Но нам для походных условий нужен пропеллер, который легко снимается с вала генератора, или пропеллер со складывающимися лопастями. На рисунке 3 представлен снимающийся пропеллер.

Он делается из белой жести (можно взять донышко консервной банки). На токарном станке вытачивается бобышка и впаивается в центр пропеллера. В центре бобышки просверливается отверстие диаметром примерно на 0,5 мм больше наружного диаметра вала генератора.

На боковой поверхности сверлится отверстие и в нем нарезается резьба для винта М3. Бобышка надевается на вал генератора и закрепляется на нем с помощью винта М3.

Лопасти имеют угол наклона 300. Можно нарезать от 8 до 12 лопастей.

На рисунке 4 представлена простейшая конструкция пропеллера со складными лопастями. Лопасти изготавливаются из проволоки диаметром примерно 1 мм, например, из пружинной проволоки ОВС, и обертываются фольгой. Концы проволоки заостряются и втыкаются в заранее проколотые в бобышке – резиновой пробке – отверстия.

Центральное отверстие в бобышке высверливается на токарном станке или дрелью. Его диаметр примерно на 0,5 мм меньше, чем диаметр вала генератора, чтобы вал с усилием вдевался в резиновую бобышку. Угол наклона лопастей тоже 300.

Таких лопастей можем наделать штук пять, так что сможем, добавляя или убирая лопасти, приспосабливать характеристику пропеллера под меняющуюся силу ветра.

Если складных лопастей по какой-то причине в рюкзаке не оказалось, можно их выстругать из куска дерева (рисунок 4а) или даже заменить перьями крупных птиц.

Флюгер

Комплект деталей ветроэлектростанции дополняем ещё флюгером. Его конструкции видим на рисунках 1 и 5. О конструкции на рисунке 5 остановимся подробнее. В дощечке длиной примерно 250 мм делается паз по размерам генератора.

Генератор крепится в пазе бечевкой, проволокой или резинкой. В центре дощечки максимально близко к генератору просверливается отверстие. В него вставляется трубочка длиной 30-40 мм, а в трубочку – штырь из проволоки, заостренный конец которого втыкается в конец шеста, на котором вращается флюгер с генератором.

К концу дощечки можно прикрепить какой-либо хвост: длинную ленточку или мочалку, как у воздушного змея.

От нашего генератора достаточно ярко будет гореть лампочка на 1,5 В,  даже если ветер слабый. А если ветра совсем нет, то лампочка будет гореть при быстрой ходьбе.

Как видим, сделать ветряк для похода вовсе не является проблемой.

Интересные статьи по теме:

♦ Простое определение числа оборотов электродвигателя

♦ Как добыть элекричество от свечки

♦ Изготовление простейшего источника питания

♦ Прибор беспроводного электричества

На видео - любитель самоучка показывает свой ветрогенератор:


Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей здесь:

Этот сайт читают уже более 950 человек!
Вы тоже можете получать новые материалы по почте:

Экспериментируя с генераторами вибрирующего ветра

У всех нас есть довольно хорошее представление о традиционном ветряном генераторе: по сути, это большой пропеллер на палке. Некоторые также могут быть знакомы с вертикальными ветряными турбинами, которые могут работать независимо от того, в какую сторону дует ветер. В любом случае они используют некоторую форму вращающейся конструкции, чтобы использовать энергию ветра.

Но, как продемонстрировал [Роберт Мюррей-Смит], можно вырабатывать электроэнергию из ветра без каких-либо движущихся частей.С помощью простых компонентов он показывает, как можно построить устройство, способное справляться с ветром с помощью только вибраций. Хорошо, мы предполагаем, что это означает, что детали технически перемещаются, движутся, но вы поняли идею.

На видео после перерыва [Роберт] показывает два разных устройства, которые работают по одному и тому же основному принципу. Для первого он вырезает диффузор из стандартной колонки и приклеивает к звуковой катушке плоский стержень. Когда палка движется вперед и назад на ветру, катушка внутри поля магнита создает измеримое напряжение.Это доказывает, что идея имеет достоинства и может быть легко объединена, но это не так уж и элегантно.

Для доработанной версии он приклеивает катушку к небольшому куску неопреновой резины, который, в свою очередь, приклеивается к планке, взятой из жалюзи. С противоположной стороны катушки приклеивает магнит. Когда глухая планка начинает вибрировать на ветру, колебания магнита относительно катушки достаточно для возникновения тока. Конечно, крошечный. Но если бы у вас были сотни или даже тысячи этих электрических «травинок», вы потенциально могли бы накопить довольно много энергии.

Если все это звучит слишком теоретически на ваш вкус, вы всегда можете напечатать на 3D-принтере более традиционный ветряк. Мы даже видели их в вертикальной форме, если хотите.

[Спасибо Итаю за подсказку. ]

Солнце или ветер - лучший способ снабдить ваш дом энергией?

Все большее число домовладельцев в США обращаются к возобновляемым источникам энергии, чтобы обеспечить электроэнергией свои дома.Наиболее практичными системами возобновляемой энергии являются фотоэлектрическая (PV) солнечная энергия и небольшие ветряные мельницы.

Оба источника зависят от сил природы, но в целом солнечные батареи - отличный вариант для постоянного производства электроэнергии. Кроме того, солнечные энергетические системы не включают движущиеся компоненты, которые требуют частого обслуживания, как это делают большие движущиеся ветряные турбины.

Мы познакомим вас с основными различиями между ветровой и солнечной энергией, чтобы помочь вам определить, какой вариант экологически чистой энергии имеет смысл для удовлетворения ваших жилищных потребностей в электроэнергии.

Что эффективнее - солнечная энергия или энергия ветра?

В Соединенных Штатах большинство домовладельцев исторически предпочитали использовать солнечные панели на крышах в качестве устойчивого источника энергии для своих домов, в то время как все большее число коммерческих предприятий переходят на крупные ветряные электростанции.

Преимущество ветра перед солнечной для вашего дома заключается в том, что ветряные турбины могут вырабатывать электроэнергию 24 часа в сутки, поскольку они не зависят от солнечного света. Одна ветряная турбина может генерировать такое же количество электроэнергии в киловатт-часах (или киловатт-часах), что и тысячи солнечных панелей.

Таким образом, технически энергия ветра более эффективна, чем солнечные батареи, но извлечь выгоду из ресурсов ветра не так просто, как использовать энергию солнца.

Ветер имеет смысл для домовладельцев, только если они имеют большой участок земли и живут в районе с сильным ветром, который может приводить в действие турбины. .

Можно ли совместить солнечную и ветровую энергию?

Объединение солнечной и ветровой энергии дает уникальную возможность. Это действительно практично только в том случае, если у вас много акров земли, например ферма, вы практикуете энергоэффективность и хотите отключиться от сети.

Включая солнечную и ветровую энергию, вы можете быть уверены, что ваш дом всегда будет снабжаться электроэнергией, когда вы отключены от сети. Если солнца мало, ветер поможет вам получить энергию. И наоборот, если нет ветра, солнце обеспечит энергией ваш дом.

В гибридных системах, подобных этой (и особенно если вы отключены от сети), имеет смысл установить солнечную батарею для хранения избыточной энергии. Эта накопленная мощность может помочь в обеспечении энергией, если ваши возобновляемые источники не вырабатывают достаточно электроэнергии в дни с неоптимальными погодными условиями.

Комбинированная система определенно будет дорогостоящей, но есть потенциал для продажи дополнительной энергии обратно в сеть в процессе, называемом чистым измерением.

Сочетание солнечной энергии и ветра действительно имеет смысл только для сельских общин, у которых достаточно свободного места .

Плюсы и минусы солнечной энергии по сравнению с ветровой

Солнечные панели - отличный способ получения возобновляемой энергии, но имеют несколько недостатков, в первую очередь их потребность в солнце для выработки электроэнергии.

Плюсы и минусы солнечной энергии по сравнению с ветровой
Плюсы Минусы
Солнце - обильный источник энергии Солнечным панелям необходимо солнце для выработки электроэнергии
Солнечные панели становятся дешевле в установке Высокая начальная стоимость
Солнечные батареи лучше подходят для использования в жилых помещениях, чем ветряные турбины Если у вас низкие затраты на электроэнергию, то может не стоить

Где лучше всего работает солнечная энергия?

«Солнечная энергия» - это термин, используемый для определения процесса преобразования солнечного света в полезное электричество во внутренних солнечных элементах солнечных батарей.Солнечные панели - отличный вариант для вашего дома, потому что количество панелей, которые вам понадобятся для выработки электроэнергии, может легко поместиться на вашей крыше.

Солнце - один из самых богатых источников энергии, хотя некоторые места, естественно, подвергаются воздействию солнечного света больше часов, чем другие. Санньерские штаты, такие как Техас и Калифорния, позволяют солнечным батареям вырабатывать больше электроэнергии, чем такие штаты, как Вашингтон, где чаще бывает облачно.

Направления установки солнечных панелей также могут увеличивать или уменьшать эффективность.В северном полушарии лучше всего размещать солнечные панели на юге, не закрывая их тенью.

В то время как солнечные системы, установленные в любом состоянии, могут обеспечить количество энергии, необходимое вашему дому, если вы живете в более облачном состоянии, оставаясь подключенным к сети или устанавливая резервную батарею, вы можете работать на чистой электроэнергии в течение всего дня.

Узнайте, во сколько вам будет стоить электричество вашего дома с помощью солнечных батарей

Плюсы и минусы ветровой энергии по сравнению с солнечной

Хотя ветровая энергия обладает огромным потенциалом в масштабах коммунального хозяйства, у нее есть некоторые недостатки.

Плюсы и минусы ветроэнергетики по сравнению с солнечной
Плюсы Минусы
Может вырабатывать электроэнергию в ночное время Зависит от ветра и много места
Может размещаться как на суше, так и на море Требуется специализированное обслуживание
Огромный потенциал в коммунальном масштабе Визуальное загрязнение и опасно для птиц

Где лучше всего работает энергия ветра?

Ветровые турбины улавливают энергию ветра, которая приводит в действие генератор внутри турбины, и превращает эту энергию в электричество.Ветер не всегда доступен, но у него есть небольшое преимущество перед солнечной, потому что он может генерировать электричество ночью, когда дует ветер.

Эффективность энергии ветра измеряется фактическим количеством преобразованной кинетической энергии - это означает, что когда ветер ударяет по турбине, турбина движется, чтобы произвести энергию. Большинство ветряных турбин могут преобразовывать около половины ударов ветра в электроэнергию, при этом коэффициент преобразования для морских ветряных турбин выше из-за более высоких скоростей ветра.

При рассмотрении вопроса об использовании ветряных турбин географическое положение является наиболее важным фактором. Для ветровых систем требуется окружающая среда, в которой почти нет больших ветрозащитных полос и зданий, поэтому их размещение в океане, в великих озерах США или на Среднем Западе имеет наибольший смысл.

По последним данным за 2018 год, в США было произведено 275 миллионов мегаватт-часов ветровой энергии. Из-за их ветреной среды половина этой энергии была произведена в Техасе, Оклахоме, Айове и Канзасе.

Энергия ветра становится все более популярной в США и начинает применяться как на суше, так и на море.

Что дешевле с точки зрения стоимости киловатт-часа?

Сравнение стоимости одного кВтч энергии ветра и солнечной энергии позволит определить, какой источник энергии сэкономит вам больше всего денег в течение каждого срока их службы. Чем больше вы платите за киловатт-час, тем меньше вы экономите на счетах за электроэнергию; Итак, давайте посмотрим, как складывается каждая система.

В среднем ветряная турбина достойного качества мощностью 5 кВт будет стоить около 50 600 долларов США и будет вырабатывать от 8 000 до 12 000 кВтч в год.Ветряные турбины рассчитаны на работу не менее 25 лет, однако их мощность ежегодно снижается на 1,6%.

Принимая во внимание все эти факторы, стоимость киловатт-часа ветряных турбин составляет 20,3 цента.

Для выработки того же количества энергии, что и солнечная, необходима солнечная система мощностью 6 кВт, которая может вырабатывать от 6000 до 10 000 кВтч в год. Средняя стоимость системы солнечных панелей мощностью 6 кВт после федерального налогового кредита составляет 12 654 доллара США, а предполагаемый срок службы солнечной панели также составляет 25 лет.Средние солнечные панели деградируют со скоростью 0,5% каждый год.

Исходя из этих факторов, в течение срока службы солнечной панели ее стоимость за кВтч составляет 4,6 цента, что делает солнечную энергию дешевле, чем энергия ветра. .

За киловатт-час солнечные панели дешевле ветряных турбин. Мало того, что солнечная энергия является более дешевым способом выработки энергии, она также обходится дешевле, когда дело доходит до долгосрочного обслуживания, потому что ветряные турбины потребуют большего обслуживания из-за их большого количества движущихся частей, которые более склонны к поломке.

Еще одним ключевым преимуществом солнечной энергии является то, что солнечная энергия более популярна, поэтому гораздо легче найти специалистов по установке солнечных батарей, чем подрядчиков по установке ветряных турбин. Кроме того, солнечные панели имеют лучшую гарантию, обычно 25 лет, тогда как типичная гарантия на ветряные турбины обычно составляет всего 2-10 лет.

Солнечная энергия или энергия ветра: что лучше для домовладельца?

В конечном счете, солнечные панели имеют наибольший смысл из-за более низкой стоимости их установки и обслуживания.

Оба метода предлагают чистые и недорогие альтернативы растущим расходам на ископаемое топливо как в финансовом, так и в экологическом плане.Возобновляемая энергия позволяет вам отвечать за собственное производство энергии и экономит ваши деньги в долгосрочной перспективе без загрязнения окружающей среды.

В будущих электрических сетях будет использоваться как ветровая, так и солнечная энергия, но роль ветра будет в основном зависеть от уровня коммунальных услуг, поскольку установка и обслуживание ветряных турбин не так практичны с финансовой точки зрения, как солнечные. Для домовладельцев, которые ищут рентабельный выбор возобновляемых источников энергии, солнечные панели остаются лучшим вариантом.

Узнайте, сколько вы можете сэкономить с солнечной батареей

Ключевые выносы

  • Солнечные панели - более практичный вариант для домовладельцев, поскольку ветряные турбины слишком дороги и требуют большего обслуживания.
  • Если вы хотите отключиться от сети или иметь много земли, сочетание солнечной и ветровой энергии может иметь смысл для обеспечения стабильной, чистой, возобновляемой энергии 24/7.
  • Ветровая энергия имеет наибольший потенциал в местах, где мало структур, блокирующих ветер, например, в районе Великих равнин, где они могут обеспечить постоянную возобновляемую энергию.

Ищете списки плюсов и минусов для других типов источников энергии?

Автономные автономные системы | Ветер и солнце

Автономные автономные системы

Большинство автономных систем требует привлечения профессионального электрика для обеспечения безопасной и соответствующей требованиям установки.

Мы работаем с большой сетью установщиков, многих из которых мы знаем давно и прошли обучение в Wind & Sun, поэтому мы обычно можем порекомендовать вам хорошего местного установщика, который может помочь.

Найдите установщика

Выбор установщика

Однако при соблюдении основных процедур можно самостоятельно установить очень успешные небольшие ветряные и солнечные системы. Ведь иногда в отдаленных районах выбора может не быть!

Часто самостоятельная установка может снизить затраты, а также может означать, что пользователи лучше понимают свои системы и извлекают из них максимальную выгоду.

Однако электричество и проводка могут быть не для всех, могут быть опасными, а ошибки могут стоить дорого! В частности, для систем, включающих инвертор и источник переменного тока, опытный электрик или установщик должен контролировать или проводить работы.
Во всех случаях системы должны устанавливаться в соответствии с местными электротехническими и другими правилами техники безопасности.

DIY Системы 12 и 24 В постоянного тока

Обычно они используются в удаленных зданиях для питания освещения 12 В и приборов с низким энергопотреблением или в ситуациях, когда используется существующая система на основе батарей (например,g .. транспортные средства, лодки и караваны) или для запуска небольших специализированных нагрузок (например, удаленное освещение, телеметрия или оборудование для мониторинга).

Ветрогенератор или солнечные фотоэлектрические панели заряжают аккумулятор, а аккумулятор подает питание на нагрузки по мере необходимости. Все нагрузки работают от напряжения аккумуляторной батареи (обычно 12 или 24 В постоянного тока), поэтому требуются специальные осветительные приборы или приборы. Источник зарядки рассчитан на соответствие ожидаемому спросу.

Типичные нагрузки постоянного тока включают:

  • освещение;
  • Зарядка телефона;
  • телевизор; радио;
  • насосы;
  • поклонник.

Для достижения успеха необходимо эффективное использование вырабатываемой электроэнергии, и система должна иметь размер, соответствующий худшим условиям.

См .: Комплекты автономного освещения
Стоимость системы

Маленькая солнечная система
Хорошая система для обеспечения освещения в зданиях, где освещение требуется только время от времени или в основном в летние месяцы, таких как домики для отдыха или садовые навесы.
Использование: фотоэлектрический модуль мощностью 50 Вт; кронштейн для крепления на стену / крышу; Выходной кабель 6 м; контроллер заряда; Аккумулятор 12В 75Ач; клеммы аккумулятора; 2 х светодиодные фонари; соединительные кабели.

Бюджетная стоимость: ок. 320,00 £ +

НДС

Небольшая ветровая система

Обычно используется для таких систем, как обеспечение стабильного освещения - когда здание находится на открытой местности и хорошо подвержено ветру. Освещение особенно необходимо в зимние месяцы, когда мощность ветрогенератора наибольшая.
Применение: ветрогенератор Marlec 913; комплект для крепления на щиколотном конце; Выходной кабель 10 м; устройство управления; Аккумулятор 90Ач; клеммы аккумулятора. соединительные кабели.

Бюджетная стоимость: ок. 750 фунтов стерлингов + НДС

PV солнечные панели

Для многих систем используются модули малой площади 12 В, которые различаются по размеру от 5 до 150 Вт, со стандартными контроллерами заряда.

Там, где доступно больше места, стандартные фотоэлектрические панели (250 Вт и выше) могут использоваться с контроллерами заряда MPPT.

Наибольшая производительность будет в летние месяцы, поэтому он идеально подходит для отдыха, выходных или садовых построек. В них нет движущихся частей, поэтому такие системы практически не требуют обслуживания.

Монтажные кронштейны

В самых простых системах используется фотоэлектрическая солнечная панель для подзарядки батареи. Его можно легко прикрепить к крыше или солнечной стене здания с помощью простых кронштейнов.

Подробнее

Контроллеры заряда

Они регулируют количество энергии, поступающей в аккумулятор, предотвращая их перезарядку. Некоторые из них включают предупреждение о низком напряжении или функцию отключения для отключения нагрузки во избежание повреждения батареи из-за чрезмерной разрядки.

Контроллеры заряда

с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) позволяют использовать стандартные потолочные панели для зарядки аккумуляторов 12 или 24 В.

Ветрогенераторы

Для круглогодичного использования ветряные генераторы идеально подходят для обеспечения освещения, поскольку максимальная мощность обычно приходится на зиму, когда освещение наиболее необходимо. Небольшие ветрогенераторы часто можно легко установить на торце здания с помощью кронштейнов и опоры телевизионной антенны. Питание подается на аккумулятор через контроллер заряда, а затем на нагрузки.См .: Ветрогенераторы Marlec и Leading Edge.

Аккумулятор

В нем накапливается энергия, вырабатываемая в течение дня для работы нагрузок в ночное время или в неблагоприятных погодных условиях. Доступны разные размеры для систем разного размера.

Обычно используются свинцово-кислотные батареи на 12 В, которые можно соединять параллельно (для увеличения емкости) или последовательно (увеличивая как емкость, так и напряжение).

Инверторы

Они могут быть включены для обеспечения «электросети» напряжением 230 В переменного тока, что позволяет использовать обычные инструменты или устройства.Однако они создают потенциально опасные опасности и напряжения, поэтому часто рекомендуется, чтобы опытный электрик или установщик контролировал или проводил электромонтаж.

См .: Инверторы Victron

Контроль и защита цепей

Измерители для контроля работы системы обеспечивают оптимальную производительность.

Должны быть включены предохранители или автоматические выключатели для защиты проводки.

Подробнее

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации и системных цен

Как сделать ветряк для школьного научного проекта

Сделайте ветряную турбину e: Используя несколько обычных вещей, вы можете вместе со своими учениками создать работающую ветряную турбину для любого школьного научного проекта.Если ваши ученики особенно увлечены, вы даже можете заставить его производить электричество. Ветряная турбина будет генерировать достаточно переменного тока, чтобы питать небольшую лампочку. а также заряжать мобильный телефон ветровой энергией с небольшими изменениями. Для тестирования вам понадобится небольшой электрический вентилятор, чтобы создавать ветер в классе.

Сделайте свою собственную небольшую ветряную турбину HAWT (ветряные турбины с горизонтальной осью) для проекта School Science из трубы ПВХ и велосипедного генератора (Dynamo)

Описание проекта ветряной турбины:

A Ветряная турбина - это устройство, которое преобразует кинетическую энергию из энергии ветра или также энергию ветра преобразует в механическую энергию, а механическую энергию преобразует в электрическую энергию с помощью электрического генератора.

В этой ветряной турбине PSC Host Habab Idress строит ветряную турбину из трубы из ПВХ и старого велосипедного динамо (генератора), максимальная мощность этого генератора составляет 5 Вт, а эффективность лопастей из трубы из ПВХ составляет примерно от 10 до 15%. Если велосипедная динамо-машина (генератор) недоступна в вашем районе, вы можете сделать электрический генератор, эту ветряную турбину могут спроектировать студенты и преподаватели для их проекта научной выставки. мы стараемся сделать это простым, дешевым и эффективным.

Термины и понятия

Вы должны быть знакомы с приведенными ниже терминами, а также с названиями частей ветряной турбины.

  • Энергия ветра
  • Ветряк
  • Лезвия
  • Работа
  • Аэродинамика
  • Энергия
  • Генератор

Вопросы

  • Как ветряная турбина вырабатывает энергию из ветра?
  • Почему ветряная турбина должна иметь хорошую аэродинамическую конструкцию?
  • Почему демонстрация работы (перетаскивание груза) - это то же самое, что выработка электроэнергии?

Материал:

  1. Старая или новая 5-ваттная велосипедная динамо-машина (генератор)
  2. Труба ПВХ диаметром 4 дюйма и длиной 14 дюймов
  3. болты гайки
  4. супер клей
  5. Железная полоса
  6. бумага
  7. резак
  8. маркер
  9. пила по металлу

Схемы и фотографии

бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Вид сбоку лопасти ветряной турбины

Вид сбоку лопасти ветряной турбины

Инструменты и материалы для строительства ветряных турбин

Электрогенератор ветряной турбины

ПВХ труба ветряной турбины

Строительство: Как построить мини-ветряную турбину

сделайте бумажный шаблон в соответствии со схемой, возьмите трубу из ПВХ диаметром 14 дюймов и 4 дюйма, затем прикрепите бумажный шаблон к трубе из ПВХ и обведите контур на трубе.после разметки линий на трубе осторожно отрезать трубу металлической пилой. Вы должны вырезать 2 части лезвия из трубы ПВХ. После резки лезвия прикрепите оба лезвия друг к другу с помощью железной ленты и просверлите в центре железной ленты сверлильным станком, а затем закрепите с помощью генератора.

Полная инструкция по конструкции ветряной турбины посмотрите это видео

Science Fair Project Mini ветряная турбина от paksc

Онлайн-поддержка: посетите https: // paksc.org / community / groups / 4-do-science-help


См. Также


Купить ветряную турбину

Хотите купить эту ветряную турбину для проекта научной выставки? посетите сайт sciencestore.pk комплект ветряной мельницы для детей

(только для Пакистана)

Спецификация:
  • Материал: ПВХ пластик
  • Лезвие: 2 лезвия диаметром 2 фута
  • Выход: макс. 5 Вт, 6 вольт
  • 10 светодиодов

См. Также:

испытания ветряных лопастей

советов для автономной жизни с использованием гибридной солнечно-ветровой системы

Следующая статья взята из книги Wind Power Пола Гипа.

До разработки взаимосвязанных ветряных турбин, ветряные генераторы исторически использовались для питания удаленных объектов, где не было электроэнергии (см. Рисунок 11-1, Ветровые системы вне сети). В этих домашних осветительных установках использовались ветряные машины и батареи, рассчитанные на то, чтобы выдерживать зимние ветры и летнюю тишину. Иногда дилер добавлял резервный генератор для зарядки аккумуляторов во время продолжительного затишья. Высокая стоимость, низкая надежность и требования к техническому обслуживанию этих ранних систем отговаривали всех, кроме самых стойких, жить за пределами линий электроснабжения.

Это уже не так. По словам Уэса Эдвардса, домашние энергосистемы стали настолько распространенными, что дома, в которых они используются, теперь имеют право на ипотеку. Эдвардс, лицензированный электрик, живущий вне сети в северной Калифорнии с 1974 года, говорит, что современные улучшенные инверторы, маломощные приборы и повсеместная доступность фотоэлектрических панелей произвели революцию в автономных энергосистемах.

Данные, собранные Pacific Gas & Electric Co. (PG&E), подтверждают наблюдение Эдвардса.В начале 1990-х гг. В исследовании своей зоны обслуживания PG&E обнаружила, что количество автономных энергосистем растет со скоростью 29% в год. Компания ожидает, что рынок продолжит расширяться, поскольку горожане все чаще переезжают в сельские районы, которые в настоящее время не обслуживаются коммунальными предприятиями Калифорнии. Деловые перспективы выглядели настолько заманчивыми, что PG&E даже задумалась над идеей создания автономных домашних систем электроснабжения вместо строительства дополнительных линий электропередач.

Новые технологии сделали это возможным.До появления на рынке фотоэлектрических систем удаленные энергосистемы зависели исключительно от ветряных машин (в некоторых особых случаях, небольших гидросистем) и резервных генераторов. Модульность фотоэлектрических систем (ФЭ) преобразовала рынок удаленных систем электроснабжения, позволив домовладельцам более точно адаптировать системы электроснабжения к своим потребностям и своему бюджету.

Несмотря на преимущества ветра, ветряные турбины менее модульны, чем фотоэлектрические. Хотя мощность некоторых микротурбин не превышает мощности большинства фотоэлектрических модулей (от 50 до 100 Вт), для каждой дополнительной турбины требуется отдельная башня и элементы управления.При увеличении мощности удаленной энергосистемы проще добавить больше модулей в фотоэлектрическую батарею, чем ветряных турбин.

Ветер также гораздо более привязан к местности, чем солнечный. Можно с уверенностью предположить, что почти повсюду на Земле солнце будет вставать и заходить каждый день. Не так с ветром. Ветер следует дневным и сезонным моделям, которые менее предсказуемы. В средних широтах Северного полушария сильнейшие ветры зимой и весной и самые слабые летом. К счастью, эта закономерность совпадает с характеристиками солнечной энергии.Ветры обычно наиболее сильны, когда солнечные лучи самые слабые, а ветры наиболее слабые, когда солнечная радиация достигает своего пика. По этой причине ветряная и солнечная энергия идеально подходят для гибридных систем, в которых используются преимущества каждой технологии.

Гибриды

С развитием солнечной и ветровой технологии сегодня просто не имеет смысла проектировать автономную систему, использующую только ветер или только солнечную энергию. Гибриды предлагают большую надежность, чем одна из технологий по отдельности, потому что удаленная система энергоснабжения не зависит от какого-либо одного источника (см. Рисунок 11-2, Гибридная автономная энергосистема).Например, пасмурным зимним днем ​​за пределами Питтсбурга, штат Пенсильвания, когда выработка фотоэлектрической энергии низка, более чем вероятно, что ветра достаточно, чтобы компенсировать потерю электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.

Гибриды ветра и солнца также позволяют использовать меньшие и менее дорогие компоненты, чем потребовалось бы, если бы система зависела только от одного источника энергии. Это может существенно снизить стоимость удаленной системы электроснабжения. В гибридной системе проектировщику не нужно рассчитывать компоненты для наихудших условий, задавая ветряную турбину и батарею большего размера, чем необходимо.

Гибриды часто включают резервный генератор на ископаемом топливе по тем же причинам. Фактически, автономные системы заменяют топливо и обслуживание резервного генератора на более крупную ветряную турбину или несколько солнечных батарей. В зависимости от размера резервного генератора и потребляемой мощности в данный момент генератор может пополнять разряженные батареи и выдерживать нагрузки, не удовлетворяемые комбинированной ветровой и солнечной генерацией.

Несмотря на повышение экономической эффективности фотоэлектрических модулей и небольших ветряных турбин, первоначальная стоимость гибридной системы остается высокой.Чтобы снизить затраты, пользователям надлежит максимально снизить спрос. К счастью, разработка компактных люминесцентных ламп и энергоэффективных приборов сейчас делает это возможным с небольшими жертвами. Сегодняшние энергоэффективные приборы позволяют домовладельцам удовлетворять свои потребности в энергии с помощью меньших и менее дорогих систем электроснабжения, чем это было когда-то необходимо.

Снижение спроса

Первое, с чего нужно начать, - это снизить спрос. Большинство жителей Северной Америки могут легко сократить вдвое потребление электроэнергии.Если реклама пуховых одеял «для снятия холода в комнате с кондиционером» в фирменном магазине не кажется вам абсурдной, то пора задать себе вопрос о том, сколько вы готовы платить за выработку собственного электричества. . Снижение потребления за счет сохранения и повышения эффективности улучшает услуги, которые может предоставить система возобновляемой энергии, растягивая каждый киловатт-час для выполнения как можно большего объема работы.

Чтобы снизить спрос, проведите энергоаудит своего образа жизни.Знание того, как, где и когда вы используете энергию, даже более важно для автономной системы, чем для взаимосвязанной ветряной турбины. Определите, какие приборы вы планируете использовать на удаленном объекте, и оцените, сколько электроэнергии они будут потреблять (см. Таблицу 11-1 «Потребление энергии в жилых домах»).

Сохраните как можно больше. Экономить энергию всегда дешевле, чем генерировать ее с помощью гибридной энергосистемы. Другими словами, окупаемость инвестиций в сбережение энергии выше, чем на ее производство в автономной энергосистеме (см. Таблицу 11-2, Окупаемость инвестиций в меры по сбережению энергии в автономной энергосистеме). .Чтобы максимизировать ценность вашей системы возобновляемой энергии и минимизировать ее стоимость, тщательно сократите потребление электроэнергии до минимума, необходимого для требуемых услуг.

Отключите все ненужные нагрузки. Это должно быть очевидно, но, как в примере с одеялом, потому что кондиционер сделал комнату слишком холодной, это не так. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии обнаружила, что в одной гибридной системе в Чили сельские жители оставляли свет включенным 24 часа в сутки, несмотря на призыв NREL выключить его!

Определите, есть ли какие-либо электроприборы, такие как электрические водонагреватели или электрические плиты, которые можно переключить на газ или другое топливо.Нет смысла тратить с трудом заработанную электроэнергию на неэффективные электроприборы или на цели, для которых электричество не подходит. Отопление - одно из них. Отопление газом, маслом, пропаном или дровами на удаленных объектах намного экономичнее, чем отопление электричеством.

Хотя приготовление пищи в целом потребляет мало энергии, электрические плиты требуют высокой пиковой мощности, что влияет на размер инверторов и других гибридных компонентов. Готовьте на газе или пропане или используйте вместо этого микроволновую печь.

PG&E в своем исследовании автономных систем обнаружила, что наиболее удаленная генерация используется для освещения, охлаждения и перекачки воды. (Удаленные участки редко обслуживаются муниципальными источниками водоснабжения.) Легче всего решить проблему освещения. Компактные люминесцентные лампы могут значительно снизить потребность в освещении. Рабочее освещение - освещение только тех областей, где необходим свет - дневное освещение и простое выключение света, когда он не нужен, - все это может сократить потребление света на две трети.

Аналогичной экономии можно добиться с помощью охлаждения.Современные холодильники потребляют всего 300 киловатт-часов в год, что составляет малую долю того, что они использовали в 1970-х годах. Холодильники Sunfrost, чемпионы по эффективности, потребляют еще меньше. Как правило, если вашему холодильнику больше 10 лет, его следует заменить - и что бы вы ни делали, не кладите этот старый холодильник в гараж. Вбить кол в его сердце.

В зависимости от размера дома и климата, кондиционер может удвоить потребление энергии в доме с низким энергопотреблением.Если вам необходим кондиционер, спросите себя, хватит ли испарительного охладителя. Охладители для болот потребляют гораздо меньше электроэнергии и хорошо работают в засушливом климате, например на юго-западе США.

Для получения информации о рейтингах энергоэффективности бытовых приборов, от стиральных машин до холодильников, а также для получения советов по сокращению потребления энергии без снижения вашего комфорта, прочтите Руководство для потребителей по энергосбережению в домашних условиях от редакторов журнала Home Energy (см. Приложение к Wind Power подробнее).

Главное - оставаться гибкими. Жертвовать желаемым образом жизни не обязательно, но некоторые изменения в поведении часто оказываются полезными. Например, сокращение энергозатратных дискреционных нагрузок в дни, когда снижается энергоснабжение, продлевает срок службы батареи и оставляет немного лишнего хранилища, если оно вам понадобится для более важных нагрузок, таких как перекачка воды. Как и у наших предков, научитесь синхронизировать свое поведение с погодой. Стирайте белье в ветреную погоду или в яркий солнечный день.Таким образом, вы в полной мере используете топливо, когда оно доступно.

Отключение ненужных приборов - не большая проблема для тех, кто экономит энергию; это уже стало второй натурой. Но для тех, кто ведет «холодную индейку» из-за чрезмерно потребляющего образа жизни, при котором энергия недооценена, это может быть грубым пробуждением. В таких случаях было бы разумно постепенно сокращать потребление, пока вы не будете готовы перейти к производству собственной энергии.

Среднее североамериканское домашнее хозяйство должно быть в состоянии снизить свое потребление примерно до 3600 киловатт-часов в год, или примерно до 10 киловатт-часов в день.Это не спартанская жизнь. Большинство европейцев комфортно живут на эту сумму или меньше. От того, насколько вы сможете снизить потребление, зависит не только, какой размер системы вам нужен, но и то, следует ли вам подключать постоянный или переменный ток и при каком напряжении должна работать ваша энергосистема.


Рекомендуемая литература

Наша сложная история с нефтью, властью и войной

Проект выходного дня

: как построить свою дешевую простую солнечную печь

Солнечная энергия и другие возобновляемые источники энергии для вашего дома

Когда солнечная или другая альтернативная энергия имеет смысл для вашего дома? Вы ищете более низкие счета за коммунальные услуги? Обеспокоены нашим влиянием на планету от сжигания ископаемого топлива? Хотели бы вы большей энергетической независимости, чтобы вас меньше беспокоили обесточенные линии электропередач, отключение электроэнергии, отключение электричества или другие нарушения энергоснабжения?

Вот веские причины для выбора солнечной и альтернативной энергии:

  • Сократите счет за электричество. Пусть солнце, земля или ветер помогут с счетами. Большинство альтернативных энергетических систем дополняют ископаемое топливо, используемое в вашем доме. Меньше покупаемого топлива означает больше денег в вашем кармане.
  • Помогите сохранить окружающую среду. Использование большего количества возобновляемой энергии означает использование меньшего количества электроэнергии, вырабатываемой за счет сжигания ископаемого топлива, которое выделяет вредные парниковые газы.
  • Повысьте отказоустойчивость вашего дома во время перебоев в подаче электроэнергии. Когда случаются перебои в подаче электроэнергии из-за шторма, дом с фотоэлектрическими панелями может вырабатывать собственное электричество.
  • Повысьте экологичность своего дома. Стоимость дома при перепродаже увеличивается, если в нем есть такие элементы экологически чистой энергии, как фотоэлектрическая система или геотермальный тепловой насос.
  • Воспользуйтесь государственными и федеральными льготами. Существует удивительное количество программ стимулирования улучшений энергосбережения, которые включают модернизацию возобновляемых источников энергии - скидки, ссуды под низкие проценты, налоговые льготы и многое другое. Актуальную информацию можно найти на сайте www.dsireusa.org .

Как уменьшить углеродный след

Сегодня у нас больше возможностей для использования возобновляемых источников энергии, чем когда-либо прежде.Кроме того, становится доступнее установка энергосберегающих обновлений, таких как солнечные панели и геотермальные тепловые насосы. Но независимо от того, как вырабатывается энергия в наших домах, важно сокращать потребление за счет применения энергоэффективных методов.

В 2018 году потребители коммунальных услуг в США использовали в среднем 10972 киловатт-часа (кВтч) в год. Это составляет около 914 кВтч каждый месяц. Бытовые потребители в Теннесси потребляли больше всего электроэнергии каждый год в среднем 15 394 кВтч. В то время как бытовые потребители на Гавайях использовали в среднем меньше всего в год: 6 213 кВтч.

Вот что потребляет больше всего энергии в вашем доме:

  1. Охлаждение и обогрев: 47% потребления энергии
  2. Водонагреватель: 14% потребления энергии
  3. Стиральная машина и сушилка: 13% энергопотребления
  4. Освещение: 12% потребления энергии
  5. Холодильник: 4% потребления энергии
  6. Электрический духовой шкаф: 3-4% потребляемой энергии
  7. ТВ, DVD, кабельная приставка: 3% энергопотребления
  8. Посудомоечная машина: 2% потребления энергии
  9. Компьютер: 1% потребления энергии

Рентабельная альтернативная энергетическая система не должна обеспечивать всех потребностей вашего дома в энергии.Понимание этой концепции поможет вам решить, какая система подходит вам и какой размер имеет наибольшее значение.

Альтернативные источники энергии: солнечная, геотермальная и ветровая

С огромной излучающей энергию батареей в небе - солнцем - удивительно, что мы используем так мало энергии, которая попадает на наш путь. Сегодня солнечная энергия составляет около 1,6% производства электроэнергии в США, и в настоящее время используется более 1,4 миллиона солнечных панелей.

Чтобы рассмотреть возможность переоборудования вашего дома с помощью солнечной энергии, необходимо учитывать множество переменных:

  1. Вы живете в солнечном районе? В то время как солнце попадает в Миннесоту и Аризону, мощность, вырабатываемая в Аризоне, будет намного больше в зависимости от интенсивности солнца и количества солнечных дней в этой местности.Солнечные системы не производят столько энергии в туманные или пасмурные дни, как в ясные солнечные дни.
  2. Счета за электроэнергию выше или ниже в вашем районе? Когда электроэнергия или газ дешевеют, установка солнечных батарей становится менее привлекательной с финансовой точки зрения. Если тарифы на электроэнергию выше, инвестиции в солнечную энергию становятся более выгодными.
  3. Доступны ли скидки и льготы? Местные органы власти и коммунальные службы могут поощрять модернизацию солнечных батарей для уменьшения потребления энергии в энергосистеме в периоды пиковой нагрузки, например, в палящие жаркие дни, когда включаются кондиционеры.
  4. Предлагает ли ваша коммунальная компания вариант с привязкой к сети? В то время как первоначальные солнечные энергетические системы полагались на большие банки дорогих батарей для хранения энергии, производимой в течение дня, для использования в ночное время (когда солнечная энергия не генерируется), текущая модель состоит в том, чтобы вернуть избыточное производство энергии обратно в источник сетка днем, затем рисовать из сетки ночью. То, сколько вам платят за энергию, которую вы подаете в сеть, имеет большое значение для вашей общей экономии энергии.Если в вашем районе нет опции, привязанной к сетке, вы можете предложить коммунальному предприятию запустить ее.

Солнечная энергия: как работает фотоэлектрическая система

Солнечные батареи (набор солнечных панелей) генерируют энергию, поглощая солнечный свет. Инвертор преобразует энергию постоянного (постоянного тока), производимую панелями, в мощность переменного (переменного тока), от которой работает ваш дом. Общие рекомендации требуют 1 киловатт или 1000 ватт на 1000 квадратных футов площади дома, но вы должны работать со своим подрядчиком, чтобы определить правильный размер для вашего дома.

Есть два основных места для установки домашней солнечной системы:

Крыша: Для жилых домов лучше всего использовать солнечные батареи на крыше. Но некоторые сообщества считают, что солнечные батареи на крышах - это бельмо для глаз. В этом случае можно рассмотреть новое поколение кровельных материалов, генерирующих солнечную энергию. Они выглядят как плитка или сланец, но на самом деле являются рецепторами солнечной энергии. (Нетрудно представить будущее, в котором оконное стекло и даже краска для дома будут содержать микрорецепторы солнечной энергии, которые помогут обеспечить дом энергией.)

Автономная: Для больших участков с более обширными дворами может быть подходящей автономная система с металлическим каркасом. Преимущество состоит в том, что панели не зависят от наклона крыши или направления крыши. Панели можно наклонять, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Одно из нововведений - это массив, который движется, как подсолнух, по дуге солнца по небу.

Стоимость: С учетом множества переменных - размера дома, изоляции, эффективности бытовой техники, географического положения, скидок и льгот - стоимость домашней солнечной системы трудно определить.Вы можете рассчитывать потратить более 20 000 долларов на такую ​​систему и рассчитывать окупить затраты через 10–20 лет.

DIY-проекты, которые следует рассмотреть: Даже если вы не готовы установить солнечную батарею на весь дом, небольшие проекты могут производить солнечную энергию для конкретных задач. Установленный на крыше солнечный водонагреватель может быть в рамках бюджета и уровня квалификации домовладельца. Затраты могут составить около 5000 долларов и меньше с учетом скидок и льгот. Озеленение на солнечных батареях добавляет атмосферы, не увеличивая счет за электричество.

Когда нанимать профессионала: За прошедшие годы появилось много компаний, которые не только проектируют и устанавливают солнечные системы, но также помогают с разрешениями, финансированием и подключением к коммунальной сети. В некоторых случаях вы не платите деньги, а ваши ежемесячные платежи за систему ниже, чем ваши текущие счета за коммунальные услуги. После оплаты системы вы становитесь ее владельцем и впоследствии получаете выгоду.

Геотермальная энергия

Другой вариант альтернативной энергии, геотермальная энергия, зависит от чрезвычайно стабильного источника: самой земли.В частности, геотермальные системы используют постоянную температуру земли на глубине не менее 8 футов - около 50 градусов по Фаренгейту.

Геотермальные системы работают за счет интеграции технологии теплового насоса с постоянной умеренной температурой земли для обеспечения дома отоплением и кондиционированием воздуха. Как и обычные тепловые насосы (включая холодильники и портативные кондиционеры), геотермальные (также известные как наземные источники) тепловые насосы питаются от электричества и работают путем перекачивания хладагента через циклы конденсации и испарения для передачи тепла от одного источника к другому.Но геотермальные системы потребляют гораздо меньше энергии круглый год, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Вы можете ожидать, что геотермальный тепловой насос будет в два раза эффективнее, чем кондиционер высшего класса, и почти на 50% эффективнее, чем лучшая газовая печь.

К сожалению, преимущества геотермальных тепловых насосов в области энергосбережения связаны с высокими затратами на установку. «Контур заземления» в геотермальной системе состоит из длинных отрезков пластиковой трубы, которую можно разместить горизонтально, в траншеях или вертикально, в глубоких ямах.Состояние почвы и доступная земля определяют, какой тип контура заземления используется. В любом случае, монтажные работы могут легко увеличить стоимость системы до 20 000 долларов и более. Но после завершения установки эти системы обычно обеспечивают долгие годы недорогой и безотказной работы.

Энергия ветра для дома

Как и другие альтернативные энергетические системы, ветроэнергетическое оборудование продолжает становиться все более сложным и менее дорогим. В 2018 году на долю ветра приходилось около 6,5% энергии, произведенной в Соединенных Штатах.И необязательно жить в аэродинамической трубе. Даже легкий ветер со скоростью восемь миль в час может генерировать энергию. Но более ветреный район будет генерировать больше энергии. Большинство производителей предлагают, чтобы турбину окружали не менее акра земли, свободной от деревьев или построек, для оптимальной производительности. Очевидно, что турбина между высотными зданиями неэффективна.

Как работает домашняя ветряная энергия

В типичном жилом помещении ветряная турбина устанавливается на высокой башне. На крыше турбины не устанавливают, так как они могут вызвать вибрацию вашего дома.Как и в случае с солнечной энергией, инвертор преобразует генерируемую энергию постоянного тока в мощность переменного тока, от которой работает ваш дом. Беспокойство по поводу домашних турбин варьируется от эстетики до шума и гибели птиц. Тем не менее, некоторые пользователи утверждают, что шум не больше, чем у электрического трансформатора.

Стоимость: Как и солнечная энергия, ветровая система зависит от погоды и местоположения. Больше ветра, больше мощности. Одна семья около озера Эри в Огайо, например, построила ветряную турбину высотой 45 футов и мощностью 1,8 кВт за 15 000 долларов.Это включает турбину, башню, фундамент, установку, инвертор, разрешения, системы мониторинга и подключение к электросети. Такая система обеспечивает до 400 кВтч энергии, что составляет примерно половину потребности семьи. Такая система окупится за 12 лет.

Варианты для самостоятельной сборки : Из-за масштабов оборудования установка ветряной турбины, достаточной для обеспечения большей части или всех потребностей дома в электроэнергии, не считается проектом «сделай сам».

Итог: Даже если ветряная турбина не подходит для вашего дома, вы можете получать часть электроэнергии от ветряной электростанции.По крайней мере, 26 штатов требуют, чтобы определенный процент энергии производился из альтернативных, возобновляемых источников.

Как сделать ваш дом более энергоэффективным

  • Кондиционер и отопление - Как отмечалось выше, на них приходится почти половина годового энергопотребления вашего дома. Когда пришло время заменить вашу систему, выберите максимально возможную эффективность. И убедитесь, что ваши текущие системы поддерживаются. Проверьте фильтры и убедитесь, что воздуховоды на чердаке не протекают.
  • Приборы — Когда пришло время заменить ваши приборы, выбирайте модели с наивысшими показателями энергоэффективности. Теперь у нас есть котлы, печи и водонагреватели с КПД 98%. Программы Energy Star продвигают более эффективные бытовые приборы, приспособления и оборудование для обогрева и охлаждения.
  • Windows — Убедитесь, что ваши окна находятся в хорошем рабочем состоянии. Они закрываются правильно? Уплотнения скомпрометированы? Если замена окон в порядке, выберите наиболее энергоэффективные доступные модели.
  • Освещение - Замена ламп накаливания на светодиоды - самый простой и экономичный способ минимизировать коммунальные расходы.
  • Phantom Power Drain - Остерегайтесь утечек «фантомного питания», которые возникают из-за устройств, которые используют электричество, даже когда они выключены, например, микроволновых печей, подключенных принтеров и т. Д. Попробуйте подключить устройства к разветвителям питания и сохранить это питание. полоски отключаются, когда техника не используется.
  • Энергоаудит — Рассмотрите возможность найма энергоаудитора для проверки вашего дома на утечку энергии.С помощью различных методов тестирования они могут определить, куда в ваш дом поступает холодный или горячий наружный воздух, в зависимости от сезона.

Производство электроэнергии с помощью безлопастных ветряных турбин - одно домохозяйство за раз

Инновационная конструкция ветряной турбины от небольшой компании, расположенной в Мадриде и Авиле, Испания, началась с радикальной идеи, возникшей в результате катастрофы 75-летней давности. Инженер, изобретатель и соучредитель Дэвид Яньес столкнулся с кадрами из фильма о печально известном обрушении моста Такома-Нэрроуз в 1940 году, вызванном колебаниями и колебаниями, вызванными ветром.Это видео привело к моменту вдохновения Яньеса «Эврика»: если энергия ветра может создавать вибрационную силу и колебания, достаточно сильные, чтобы разрушить прочную конструкцию, что, если кинетическая энергия ветра может быть безопасно собрана для выработки электричества - без больших, шумных? лезвия для птиц? Эта идея привела Яньеса и его коллег Дэвида Суриола и Рауля Мартина к основанию Vortex Bladeless (VB).

Конечная цель команды - разработать небольшой (менее 3 метров в высоту) недорогой (менее 300 долларов) безлопастный генератор, который будет выкачивать электроэнергию для отдельных домохозяйств.Полевые испытания новой турбины запланированы на конец этого года в Индии.

Безлопастный генератор, немного похожий на удлиненные песочные часы, утяжеленные снизу, может иметь преимущества по сравнению с традиционными конструкциями турбин. Во-первых, без зубчатых колес или других механических частей безлопастные генераторы стоили бы дешевле в строительстве, поскольку для них требуется меньше материалов и меньше для работы, поскольку они требуют меньшего обслуживания.

Во-вторых, этот колеблющийся столб не издает слышимого звука, что делает его привлекательным для сельских жителей, чувствительных к шумовому загрязнению.Также отсутствие вращающихся лопастей сводит к минимуму вред птицам. А небольшой форм-фактор башни обеспечивает максимальное производство энергии на каждом участке недвижимости. Наконец, из-за ожидаемых низких затрат на техническое обслуживание и упрощенного форм-фактора проектируется, что конструкции VB будут вырабатывать электроэнергию за гроши за киловатт-час.

Чтобы профинансировать прототипы и пилотную программу, VB начал свой путь с частных инвесторов, дополненный позже краудфандинговой кампанией Indiegogo, поддерживающей исследования и разработки.Осведомленность о концепции «без лезвия» распространилась, и сторонники помогли VB превысить первоначальную финансовую цель. В дополнение к этим инвестициям Европейский Союз предоставил дополнительную финансовую поддержку в рамках программы Horizon 2020, бюджет которой составляет 80 миллиардов евро, выделенных ЕС для спонсирования открытий с потенциальными социальными, экономическими и экологическими преимуществами.

Конечно, финансирование - это лишь часть проблемы VB. Работая вместе с Яньесом и несколькими другими техническими экспертами в VB, Хосе Вийейра, аэрокосмический инженер и эксперт в области гидродинамики, взял на себя задачу понять сложную физику, лежащую в основе вихревого эффекта и конструкции изделий.Для создания полезного прототипа потребовалась система HPC, способная выполнять множество сложных вычислений.

«Когда мы впервые исследовали концепцию безлопастной конструкции, мы начали с простого эксперимента - небольшого испытания в аэродинамической трубе, нацеленного на небольшую пластиковую бутылку с водой со стержнем из углеродного волокна в качестве осциллирующего элемента», - сказал Вийейра. «При этом мы стремились получить ощущение взаимодействия между компонентами в качестве отправной точки в долгосрочном процессе проектирования. Никому и никогда не удавалось обуздать явление упругости с помощью ветра, который служит основой нашего дизайна, поэтому мы оказались на неизведанной территории.Мы быстро поняли, что динамику ветрового потока вокруг бутылки чрезвычайно сложно предсказать и измерить. Нам потребовалась помощь по системе HPC, способной к чрезвычайно точному моделированию для создания работоспособной, эффективной и масштабируемой конструкции башни ».

В настоящее время у ВБ есть рабочие прототипы безлопастных конструкций высотой один метр. Теперь нужно приложить больше усилий для НИОКР и CAE на основе высокопроизводительных вычислений, чтобы преобразовать конструкцию VB в полностью работающую турбину.

«Сейчас мы проводим физические испытания в аэродинамической трубе, и реальные модели очень похожи на модели, полученные в результате моделирования высокопроизводительных вычислений», - сказал Вийейра.

Когда маленькие башни будут доведены до совершенства, VB начнет работу над более высокими проектами. Когда в ближайшие месяцы будет построена и испытана более мощная 2,75-метровая версия, VB планирует запустить пилотную программу в сельской части Индии, где остро требуется электричество. Сегодня эти районы часто полагаются на солнечную энергию. Когда солнце садится, продукты VB могут дополнять солнечные панели, поддерживая заряд батареи и готовность к работе. Задача генераторов VB - позволить использовать в домашнем хозяйстве более мелкие и менее дорогие батареи.В долгосрочной перспективе продукты VB окупаются снижением затрат на производство энергии. Малогабаритная башня высотой 2,75 метра, предназначенная для питания одного дома, будет стоить около 250 долларов США и обеспечивать мощность около 100 Вт.

Справка от PRACE

Europe’s Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) - это спонсируемая правительством программа, охватывающая 25 европейских стран-участниц. Он предоставляет академическим учреждениям и корпорациям доступ к одним из самых мощных суперкомпьютеров в мире и специальной команде экспертов по высокопроизводительным вычислениям.Организации обращаются за помощью в PRACE, и после принятия решения товарищи по команде PRACE вступают в партнерские отношения с учеными и учеными для обеспечения поддержки планов тестирования, оценки рабочей нагрузки, оптимизации кода, моделирования и оценки результатов.

Успех PRACE привел к появлению второй программы, Программы внедрения высокопроизводительных вычислений для малых и средних предприятий в Европе (SHAPE), которая поддерживает молодые организации, такие как Vortex, которые решают серьезные инженерные задачи. Как и в случае с PRACE, предприятия малого и среднего бизнеса подают заявку на бесплатную поддержку HPC через SHAPE.

В то время как во многих проектах, которыми занимается SHAPE, используются мощные настольные системы, для проекта VB была выбрана система MareNostrum3 в Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC).В рейтинге Top500.org за ноябрь 2016 года он занял 129-е место с почти 49 000 вычислительных ядер Intel Xeon плюс узлы Intel Xeon Phi, превышающие петафлоп при максимальной производительности.

Отметил Вийейру: «С помощью PRACE мы можем проводить моделирование и симуляцию, которые позволяют получить информацию, недоступную нам раньше. Мы подтвердили, что вихревое выделение - естественный эффект, при котором круговые движения жидкости отрываются от твердой поверхности и часто вызывают вибрацию, - зависит от числа Рейнольдса, которое описывает характеристики потока жидкости.Таким образом, непросто пропорционально увеличить рабочий прототип длиной один метр до гораздо более крупной конструкции ».

По этим причинам конечная цель VB - башня мощностью в один мегаватт - остается долгосрочным планом. Моделирование HPC показало, что для более крупных башен могут потребоваться изменения конструкции. Необходимо определить и учесть нюансы, а в более высоких конструкциях применить правильную физику, чтобы обеспечить долговечность и эффективную передачу энергии ветра.

Используя данные моделирования HPC, текущие проекты VB состоят из трех основных частей.Верхние три четверти каждого Vortex Bladeless представляют собой длинный слегка конический цилиндр, сделанный из углеродного волокна и пробкового дерева. Эта часть служит колеблющейся частью, взаимодействуя с ветром и максимизируя эффект рассеивания вихрей для передачи энергии. Трубка из углеродного волокна доходит до нижней части конструкции для дополнительной жесткости и прочности. Фактический генератор в середине стека собирает энергию от компонентов вокруг него.

Показаны тесты моделирования вихрей MareNostrum3 вихревого центра

Barcelona Supercomputing по смещению над безлопастным генератором (слева) и результирующей скорости ветра в жидкости (синий цвет).

Отвечая на вопрос о будущем его компании, Вийира сказал: «У наших основателей было видение, и благодаря финансированию со стороны участников Indiegogo, частных инвесторов, партнеров, программы ЕС h3020 и невероятной поддержки высокопроизводительных вычислений со стороны PRACE мы можем реализовать нашу мечту. Новая идея дала нам уникальную возможность отправиться в научное путешествие, которое, как мы надеемся, принесет пользу людям во всем мире ».

Роб Джонсон является владельцем Fine Tuning, LLC , консалтинговой компании по стратегическому маркетингу и коммуникациям, расположенной в Портленде, штат Орегон.

Связанные

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *