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L'appareil, le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients des parcs éoliens. Les plus grands parcs éoliens du monde Spécifications des parcs éoliens

Installer un parc éolien dans une maison de campagne ou dans une maison privée permet de résoudre de nombreux problèmes liés à l'électricité. Cette unité est capable de traiter et de stocker l'énergie éolienne, en l'utilisant pour le bien de l'homme. Le processus de fabrication d'un parc éolien est assez simple - il nécessite un minimum de matériaux et, surtout, une volonté d'atteindre un objectif donné. Nous verrons plus loin comment faire un parc éolien pour une maison.

Parcs éoliens pour une maison privée: caractéristiques et caractéristiques

Les parcs éoliens sont conçus pour convertir l'énergie éolienne en énergie électrique. En ce qui concerne l'apparence et les caractéristiques de conception, les parcs éoliens pour la maison sont situés:

horizontalement ;
verticalement.

La première option est moins dépendante du vent, mais moins populaire que la seconde. Puisqu'il n'est capable de travailler que par vent fort, et pour démarrer il nécessite la présence de source externe... Les parcs éoliens verticaux fonctionnent mieux et se caractérisent par un rendement élevé. Pour leur fonctionnement, une force de vent de 2-4 m/s est suffisante.

Parmi les principaux composants des parcs éoliens, il convient de noter :

un mât, qui est simple, télescopique ou monolithique ;
boîte de vitesses - une partie de la centrale électrique sur laquelle se trouvent les pales;
conteneur - une partie mobile d'un parc éolien, qui se déplace par rapport au vent;
générateur - un appareil qui convertit l'énergie.

Le choix de la conception et de la puissance de l'éolienne dépend directement des caractéristiques de son fonctionnement.

Les appareils d'une puissance allant jusqu'à 300 watts sont plus simples. De telles unités peuvent facilement s'intégrer même dans une voiture. Une personne suffit pour les installer, et la puissance qu'ils génèrent suffit pour recharger un téléphone, éclairer ou faire fonctionner un téléviseur. Cette option est parfaite pour des vacances en famille à la campagne, en forêt ou à la mer.

Avec l'aide de parcs éoliens de 2, 5, 10 kW, toute la maison est alimentée en électricité. S'il y a excès d'énergie, alors elle est placée dans des batteries, qui la consomment par vent faible ou en son absence.

Des versions plus puissantes de parcs éoliens, d'une capacité de plus de vingt kilowatts, sont capables d'alimenter en électricité plusieurs maisons, chalets ou même une entreprise privée.

Photo des parcs éoliens :

Le principal avantage d'un parc éolien est le respect de l'environnement, car son exploitation n'affecte pas environnement... Dans le même temps, il est assez facile d'obtenir de l'énergie, la condition principale est la présence d'un vent stable.

Parmi les inconvénients des parcs éoliens, on note leur dépendance au vent. Pour qu'un moulin à vent fonctionne, le vent doit avoir une vitesse d'au moins deux mètres par seconde. Pour atteindre la puissance nominale, une force de vent de 10 m/s est nécessaire.

Pour accumuler l'électricité et l'utiliser en l'absence de vent, on utilise des batteries. Leur durée de vie est d'environ 10 ans. De plus, l'utilisation de parcs éoliens puissants se caractérise par des performances sonores élevées, ce qui réduit le confort de vie à proximité de cette unité.

Un parc éolien peut interférer avec le fonctionnement normal des téléviseurs, radios et autres appareils similaires.

Les composants les plus importants de tout parc éolien sont un générateur, un dispositif redresseur, une batterie-batterie, un onduleur, c'est-à-dire un convertisseur de tension. Pour un contrôle général du fonctionnement de l'appareil, il est recommandé d'utiliser un contrôleur à microprocesseur ou de simples circuits logiques.

Si vous envisagez d'acheter un parc éolien, les options les plus optimales seront les appareils dont la vitesse initiale du rotor, le taux de charge de la batterie et la sortie du processus de travail sont bas. Car la quantité d'énergie reproduite par l'installation dépend de la largeur de perception de la plage de fonctionnement du vent.

Avantages et inconvénients des centrales éoliennes

Parmi les avantages de l'utilisation des centrales éoliennes, on peut citer :

1. La durée d'utilisation de l'énergie éolienne à l'époque romaine.

2. Respect de l'environnement et innocuité.

3. Le bon marché d'obtenir une électricité de haute qualité.

4. En utilisant l'énergie éolienne, la consommation d'électricité produite aux TPP est réduite, par conséquent, les émissions de gaz à effet de serre sont considérablement réduites.

5. L'accessibilité, car le vent est présent dans tous les coins de la planète.

6. La taille de l'éolienne est petite, elle ne prend donc pas beaucoup de place pour l'installer.

7. Éoliennes particulièrement demandées dans des endroits éloignés de l'alimentation électrique centrale, tels que les forêts, les champs, les mers ou les océans.

8. L'utilisation d'un parc éolien peut réduire considérablement les coûts matériels pour payer l'électricité.

Malgré le grand nombre d'avantages, l'utilisation de parcs éoliens privés présente les inconvénients suivants :

1. Le vent est changeant dans temps différent années dans différentes régions, par conséquent, en plus d'un parc éolien, des dispositifs de stockage d'électricité devraient être installés et leur achat est un processus très coûteux. De plus, ils nécessitent un remplacement périodique.

2. Certaines personnes n'aiment pas l'apparence des parcs éoliens et le bruit élevé qu'ils génèrent.

3. Avant la construction d'un parc éolien, une série d'études doit être réalisée afin de déterminer la force et l'intensité du vent dans une zone particulière.

4. Le prix d'achat des parcs éoliens est assez élevé, bien que les coûts soient amortis avec le temps, l'investissement initial est assez élevé.

5. Les pales de l'éolienne nuisent à certains insectes et oiseaux qui vivent à proximité de la centrale.

Champ d'utilisation et types de parcs éoliens pour la maison

Si la puissance d'un parc éolien ne dépasse pas un kilowatt, alors un alliage d'aluminium est nécessaire pour la fabrication de son corps. Par conséquent, de tels dispositifs se caractérisent par une puissance calorifique élevée et un faible poids.

Plus la vitesse du vent de conception est faible, plus le niveau d'électricité que l'éolienne convertit est élevé. Une éolienne à faible vitesse permet de ne pas utiliser de boîte de vitesses, ce qui signifie que le bruit généré par l'éolienne diminue et que la quantité d'énergie augmente.

Un autre paramètre important parc éolien signifie indicateur d'efficacité énergétique. Cela dépend de la taille, de la conception et du pas des pales. Si les aubes sont produites en série, leur coût de revient est réduit et la fiabilité est à un niveau élevé.

La capacité minimale d'un parc éolien utilisé dans une maison privée est d'un demi-kilo. Si la puissance de l'éolienne est moindre, cette énergie ne sera pas suffisante pour le plein fonctionnement du bâtiment.

L'utilisation de petites éoliennes est importante en randonnée, en vacances ou sur un yacht. Si l'on considère les performances sonores élevées des éoliennes et leurs effets nocifs sur les insectes, alors les installations Utilisation à la maison Ces inconvénients ne s'appliquent pas, car ces seules grandes installations industrielles créent des oscillations infra-basse fréquence, nuisibles aux animaux vivants à proximité.

Parc éolien solaire - informations générales

Ce type de centrale a une rentabilité plus élevée, car il s'agit d'une combinaison de panneaux solaires et d'une éolienne. S'il n'y a pas de soleil dehors ou la nuit, le moulin à vent fonctionne. À d'autres moments, les panneaux solaires sont responsables de l'alimentation électrique.

Ainsi, il est possible d'obtenir une indépendance énergétique complète par rapport à l'alimentation centrale. Ces centrales sont utilisées dans des régions à assez forte intensité de rayonnement solaire et éolien.

Le parc éolien solaire comprend :

générateur de vent;
tours;
panneaux solaires;
contrôleur solaire;
onduleur;
accumulateurs à hélium;
capteur de température de la batterie;
toutes sortes de câbles et connecteurs.

Parc éolien fait maison - caractéristiques de fabrication

Le processus de construction d'un parc éolien doit commencer par une turbine, car c'est cet élément qui est responsable de la capture de l'énergie éolienne. Pour la fabrication des lames, vous devez acheter du contreplaqué ou une tôle... De plus, l'option d'utiliser des matériaux tels que le duralumin ou le plastique est possible.

Exigences de base pour les lames :

faciliter;
symétrie stricte;
pas de secousses pendant la rotation.

Veuillez noter que le résultat final du travail ne dépend pas du nombre de lames. C'est-à-dire si certaines éoliennes à trois pales sont capables de traiter la même quantité d'énergie que les appareils à cinq pales.

La meilleure option est de construire un moulin à vent à quatre pales. Un fil de six millimètres contribuera à assurer la rigidité de la structure avec laquelle les sections d'extrémité de chaque lame sont traitées. Cette procédure s'applique aux produits en métal. Si les pales du moulin à vent sont en bois, ses extrémités sont imprégnées d'huile de séchage chaude.

Pour la construction de quatre croix, sur lesquelles sont fixées les lames, il faut utiliser des bandes métalliques de 5x6 cm dont la durée de vie sera beaucoup plus longue que celle des pièces en bois.

Le support vertical de la centrale sera un tuyau en acier d'un diamètre minimum de 30 cm et d'une longueur de 200 cm. Deux poulies de diamètres différents sont fixées à la partie inférieure du tuyau, ainsi, à l'aide d'une courroie, la rotation est transmise au générateur.

De plus, assurez-vous de prendre soin de recouvrir tous les éléments dans une boîte en bois ou en métal.

À l'aide d'une cuisinière, la croix de rotor en métal est soudée à l'essieu. N'oubliez pas de mesurer soigneusement la distance entre les lames et l'axe. Lorsque la partie rotor de l'éolienne est assemblée, elle doit être recouverte de peinture à l'huile.

La charpente est un élément assez important d'un parc éolien, puisque c'est sur elle que l'installation est fixée. Par conséquent, le lit doit être solide et assurer la solidité de la fixation.

Pour fixer les quatre points de contact avec la surface, ils doivent être coulés à l'aide de mortier de béton.

Si la force du vent ne dépasse pas 10 m / s, la puissance de l'éolienne sera d'environ 1 kW. Veuillez noter que l'éolienne doit être fournie avec une batterie, qui stockera l'énergie utilisée par temps calme.

Le parc éolien doit être situé dans une zone ouverte, loin des arbres, de préférence sur une colline.

Parc éolien DIY : choisir un générateur

Le type de générateur utilisé pour le traitement de l'énergie détermine l'efficacité d'une éolienne. Les appareils de type asynchrone sont assez populaires. Le principe de leur fonctionnement consiste en l'inadéquation du couple rotorique avec la rotation du champ magnétique statorique. Le vent assure la rotation du rotor du groupe électrogène, lorsque les champs ci-dessus ne coïncident pas, une énergie électrique supplémentaire est générée. Par conséquent, l'efficacité de l'éolienne augmente.

Le coût d'achat de ce générateur en vaut la peine avec ses hautes performances. Par rapport aux générateurs conventionnels, les dispositifs de type asynchrones se caractérisent par un poids inférieur, une puissance plus élevée et un coût abordable.

Ils n'ont pas besoin d'une source d'alimentation supplémentaire, car ils n'ont pas de balais électriques, qui nécessitent un remplacement périodique pendant le fonctionnement d'un générateur conventionnel.

Le principe de fonctionnement des moteurs asynchrones est le suivant. Lors du mouvement du rotor à l'aide du vent, le stator est sous l'influence d'un champ magnétique. Chaque enroulement de stator est connecté à un condensateur, de sorte qu'une petite quantité de courant est générée. Il charge le condensateur. De plus, un champ magnétique est formé, agissant sur le deuxième enroulement, ce qui contribue à une charge encore plus forte du condensateur. Le rotor sature et produit de l'énergie tout seul.

Une éolienne asynchrone, avec une vitesse du vent de 4 mètres par seconde, est capable de produire de l'électricité d'une capacité de 3 kW.

Parmi les avantages de ce générateur, il faut noter :

facilité d'utilisation;
disponibilité matérielle et technique ;
la présence d'un courant constant constant;
obtenir une puissance élevée pour peu d'argent.

Parmi les avantages des génératrices synchrones, il faut noter la présence d'une tension stable et stable. Mais en même temps, ces générateurs se distinguent par la nécessité d'un remplacement périodique des balais et un coût élevé.

Les générateurs asynchrones, en revanche, sont assez simples à utiliser, de plus, ils ne sont pas sensibles aux courts-circuits.

En train de faire un parc éolien de vos propres mains la meilleure option sera l'utilisation d'un générateur de voiture, qui sera un excellent appareil qui convertit l'énergie éolienne en électricité.

Vidéo sur les parcs éoliens :

L'humanité a appris depuis longtemps à utiliser la force du vent dans son propre intérêt. Si à l'aube du progrès les gens n'avaient aucune idée du mouvement massif de l'air à la surface de la terre, alors ils ont appris à utiliser la force du vent comme force de traction dès l'apparition des premiers navires. Les moulins à vent sont devenus une suite logique de l'utilisation du vent au profit de l'homme.

La prochaine vague d'intérêt pour le contrôle des masses d'air et leur adaptation au service de l'homme s'est produite au tournant des XIXe et XXe siècles. Ensuite, il y avait un outil qui convertit l'énergie éolienne en énergie, c'est-à-dire un parc éolien. Comme de tout temps, la raison de sa création était le désir de sauver. En l'occurrence, les ressources énergétiques traditionnelles, qui, tout en restant populaires, ne cessent de croître en prix.

Avec l'essor de l'industrie, les moulins à vent ont été constamment modifiés et au 21e siècle, ils ont acquis ce look reconnaissable que même un enfant peut sans aucun doute distinguer des autres unités.

Mais connaître quelque chose par son apparence est une chose, et comprendre comment cela fonctionne en est une autre. Comblons cette lacune.

Comment fonctionne un parc éolien

L'éolienne, ou onduleur, a le même principe de fonctionnement que les autres éoliennes : la force du vent fait tourner les pales de la roue éolienne, qui transmet le couple à l'arbre du générateur par l'intermédiaire d'un système de transmission. Selon la conception, l'énergie éolienne est également transférée à un générateur électrique ou à une pompe à eau.

Une personne familière avec les bases de la physique peut facilement comprendre que la quantité d'énergie générée est directement proportionnelle au diamètre de la roue éolienne et à la taille de ses pales. Plus le vent affecte simultanément la pale, plus le retour sous forme d'électricité est fort.

La solution à la question de l'obtention du rendement maximum ne se limite pas à une taille. Les courants d'air à différentes hauteurs se comportent différemment. Près du sol, leur force diminue et leur vitesse ralentit en raison du terrain, ce qui ralentit le mouvement du vent. Plus la roue éolienne est haute, plus le flux d'air qui la frappe est puissant.

Conception de centrales éoliennes

Ce serait une erreur de croire qu'extérieurement l'onduleur ne ressemble qu'à une éolienne sur une base moins étendue. Actuellement, il existe trois principaux types de conception WPP :

hélice. L'arbre rotatif dans ce cas est situé horizontalement par rapport à la direction du vent. Une lame stabilisatrice à l'arrière de la roue éolienne permet à l'ensemble de la structure de se déplacer dans la direction du vent. Le plus économique de tous les types de parc éolien. La vitesse de rotation de telles unités est inversement proportionnelle au nombre de pales, de sorte que le nombre optimal d'entre elles est de trois. Avoir l'efficacité la plus élevée (0,48) de l'énergie éolienne ;
tambouriner;
carrousel.

Dans les deux cas, l'arbre qui fait tourner les pales est vertical. Ce type d'onduleur est installé dans des endroits où la direction du vent importe peu (par exemple, en montagne).

De telles centrales ont un couple nettement plus élevé que celles à hélice. L'efficacité varie de 0,10 à 0,15.

L'utilisation massive d'onduleurs est actuellement une panacée pour plusieurs maladies modernes de la civilisation (plus d'informations à leur sujet ci-dessous). Dans le même temps, le fonctionnement des centrales éoliennes dépend de nombreux facteurs qu'une personne ne peut pas influencer.

Problèmes liés à l'exploitation des parcs éoliens

Le principal problème est l'irrégularité du travail du fournisseur d'énergie, c'est-à-dire le vent lui-même... Les parcs éoliens dépendent directement de ce facteur, et le travail des nœuds recevant de l'électricité de cette manière ne peut pas être continu. La situation est aggravée par le fait que la force du vent peut servir à la fois bien et mal - une augmentation de la force du vent peut désactiver les onduleurs.

Une seule conclusion peut être tirée : l'humanité paie pour l'obtention d'un effet économique colossal de l'utilisation des flux d'air en dépendant de ses caprices, qui sont difficiles à prévoir et totalement imprévisibles dans le temps. La question se pose de l'opportunité de leur utilisation et de leur installation en général. Pourquoi les gens ont-ils besoin d'un assistant aussi peu scrupuleux et non ponctuel, en plus d'un assistant sauvage ? La réponse se trouve dans l'histoire d'une civilisation qui a tout compris il y a longtemps.

Avantages et inconvénients des centrales éoliennes

Avantages de WPP

Simplicité de conception.
L'unité, de structure simple, peut être exploitée par des personnes sans éducation spéciale. Le principe de fonctionnement est clair pour tous ceux qui maîtrisent le cours de physique au niveau scolaire. Les questions sur le travail ne se poseront pas.
Renouvelabilité (inépuisabilité) de la source d'énergie.
La production d'électricité grâce à l'utilisation de carburants bio ou synthétiques dépend de la disponibilité de ce même carburant. La moindre interruption d'approvisionnement rend toutes les centrales de cogénération inutiles. Le vent est partout et rappelle constamment sa présence. Il ne disparaîtra qu'avec l'air.
Rentabilité.
Obtenir de l'électricité de cette manière est une aide visuelle au rêve de tout homme d'affaires - tirer le maximum de profit de investissement minime... La puissance d'un parc éolien varie de 10 à 1000 W et ces paramètres ne dépendent que de l'instinct commercial de son propriétaire.
Pas d'alternative dans des cas particuliers.
Il n'y a pratiquement pas de zones sur la planète qui n'aient pas été développées par l'homme, ce qui ne peut pas être dit de l'approvisionnement de ces lieux avec tout le nécessaire (tout d'abord, l'énergie). Zones montagneuses accidentées, taïga, Arctique ou désert - l'électricité est livrée partout de la manière habituelle s'étirer pendant des mois, voire des années. La présence de parcs éoliens résout ce problème une fois pour toutes.
Respect de l'environnement.
Toute production basée sur la conversion de carburant en énergie émet d'énormes volumes dans l'atmosphère Nocif pour la santé impuretés. Le fléau de notre planète depuis de nombreuses années est l'émergence de zones de serre qui détruisent tout être vivant. Les onduleurs, en revanche, ne dégradent pas l'environnement et contribuent à maintenir le climat et la santé humaine.
Disponibilité.
Le vent souffle partout. Il peut avoir des valeurs différentes en fonction du niveau de la mer ou d'autres paramètres. Mais une chose reste inchangée - il l'est.
Compacité.
Les onduleurs sont légers. Ils sont faciles à transporter et à installer à la fois loin de la civilisation et littéralement parmi les centres urbains des plus grandes régions métropolitaines, où il y a une lutte acharnée pour chaque mètre carré libre de surface.
Indépendance externe et interne.
Aussi ridicule que cela puisse paraître à première vue, la présence d'un réseau développé de parcs éoliens sert à réduire la dépendance des petits États vis-à-vis des monopoles du marché du pétrole et du gaz. Si nous projetons la situation à plus petite échelle, alors lorsqu'il exploite un parc éolien pour ses propres besoins ménagers, le propriétaire d'une telle éolienne est moins exposé au risque de modifier son budget en raison de la hausse des prix du carburant.

Inconvénients du WPP

Les inconvénients des parcs éoliens sont plus subjectifs qu'objectifs, néanmoins, ils doivent être pris en compte dans chaque cas particulier d'installation d'installations.

Dépendance au vent.
Le vent peut parfois être absent, ou sa force sera insuffisante. Cela entraînera un arrêt complet de l'approvisionnement en électricité et des problèmes connexes.
Coût de départ.
L'équipement d'un parc éolien coûte de l'argent, et une restructuration ponctuelle de l'économie pour obtenir de l'électricité à partir de l'air est coûteuse. En plus des stations elles-mêmes, des dispositifs de stockage d'énergie sont nécessaires - des batteries qui ont une durée de vie limitée.
Bruit à proximité des immeubles résidentiels.
Le bruit est présent à proximité des habitations, mais il ne crée une gêne qu'en cas d'exploitation simultanée d'un grand nombre de parcs éoliens. La plupart des centrales électriques puissantes font du bruit.
Changer le paysage naturel.
Du point de vue de l'esthétique, bien sûr, l'abondance des mâts à pales rotatives n'ajoute rien à la beauté de la nature environnante. La question est de savoir ce qui défigure extérieurement la nature le plus fortement.
Interférences radio et télévision.
Des cas d'entraves au travail des récepteurs de télévision et de radio ont été enregistrés, leurs statistiques sont constamment étudiées.
De grandes surfaces.
Si l'installation de parcs éoliens compacts est rentable en ville, il n'est possible de remplacer totalement les biocarburants en milieu rural qu'en cas d'utilisation massive d'onduleurs. Cela nécessite leur installation en grande quantité, ce qui conduit à l'utilisation de grandes surfaces.

Comme le montrent les informations fournies, les parcs éoliens présentent des avantages bien plus importants que des inconvénients. Après avoir tout pesé, fait tous les calculs nécessaires et s'être assuré de la nécessité d'utiliser des éoliennes, on se demande où se procurer ces mêmes éoliennes.

Fabricants de parcs éoliens

Les principaux acteurs de ce marché sont européens. Il s'agit de l'Allemagne (Repower, Siemens, Nordex, Enercon - cette entreprise est au deuxième rang mondial), du Danemark (Vestas - le leader mondial du marché), de l'Espagne (Ecotechnia, Gamesa).

Les leaders mondiaux comprennent également les États-Unis (General Electric), le Japon (Mitsubishi), l'Inde (Suzlon).

Toutes ces entreprises produisent des équipements d'une capacité de 0,5 à 6 000 kW.

En Russie, l'un des plus grands producteurs privés de parcs éoliens est LLC Vetro Svet, LLC Sapsan-Energiya, LMV Vetroenergetika, LLC SKB Iskra, LLC EnergyWind, etc. Leur production est également réalisée dans les installations industrielles du complexe militaro-industriel ...

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Géographie d'application des centrales éoliennes

En plus des constructeurs, le leader de la construction de parcs éoliens est l'Allemagne. L'Europe en général connaît un essor de la construction d'éoliennes, leur nombre pousse dans les pays scandinaves et en Grèce.

En Asie, le plus grand intérêt pratique vient de Chine. Le programme de construction prévoit l'installation obligatoire de telles installations lors de la construction de nouveaux bâtiments.

Nord et Amérique du Sud l'utilisation omniprésente de l'énergie éolienne depuis des décennies et dans le domaine agricole remplace activement les formes traditionnelles de production d'électricité. Les États-Unis abritent un cinquième de l'énergie mondiale dérivée du vent.

V dernières années La Russie est activement impliquée dans la construction de parcs éoliens et pour le moment, nous pouvons parler du lancement d'objets aussi remarquables que.

La centrale éolienne (WPP) est une source d'énergie alternative respectueuse de l'environnement. Un parc éolien est un ensemble de centrales éoliennes distribuées ou groupées (éoliennes ou éoliennes) connectées en un réseau commun (cascades). Les plus grandes centrales éoliennes peuvent comprendre des centaines ou plus d'éoliennes fonctionnant à la fois pour elles-mêmes et pour une unité de puissance commune. Les régions avec une vitesse moyenne du vent de plus de 4,5 m/s sont les plus efficaces pour les parcs éoliens.

La Russie dispose d'importantes ressources en énergie éolienne, au total, le potentiel éolien du pays est estimé à environ 14 000 TWh/an. La plus grande centrale éolienne de Russie est l'éolienne Zelenogradskaya (5,1 MW), on note également le parc éolien Anadyr, Zapolyarnaya et le parc éolien Tyupkilda. La capacité totale des centrales éoliennes en exploitation en Russie est de plus de 16,5 MW. En plus de l'énergie électrique, l'énergie éolienne est utilisée pour obtenir de l'énergie thermique et mécanique.

"L'éolienne Zelenogradskaya est située dans la région du village de Kulikovo, district de Zelenogradsky de la région de Kaliningrad.

L'éolienne convertit l'énergie cinétique des flux d'air en énergie mécanique, qui est utilisée pour faire tourner le rotor du générateur de courant électrique. Les éoliennes industrielles sont utilisées dans la construction de parcs éoliens. Leur puissance peut atteindre 7,5 MW, cela dépend de la conception de l'éolienne, de la force du flux d'air, de la densité de l'air et de la superficie de la surface soufflée. Une éolienne industrielle se compose généralement d'une fondation, d'une armoire de commande électrique, d'une tour, d'une échelle, d'un mécanisme de pivotement, d'une nacelle, d'un générateur électrique, d'un mécanisme de surveillance du vent, d'un système de freinage, d'une transmission, de pales, d'un carénage, de communications et un système de protection contre la foudre. Les éoliennes sont disponibles avec un axe de rotation vertical (aube rotative, etc.) et une rotation horizontale-axiale - circulaire, les plus courantes en raison de leur simplicité et de leur haute efficacité.

Le dispositif éolien comprend une éolienne (tournant par des pales ou un rotor) et un générateur électrique. L'électricité reçue du générateur est généralement transmise au dispositif de gestion de la batterie, après quoi elle est accumulée dans les batteries, et à l'aide d'un onduleur connecté au secteur, elle est convertie en courant alternatif puissance, fréquence et tension requises (par exemple : 50 Hz / 220 V). L'éolienne à la sortie du régulateur électrique a 24, 48 ou 96 volts DC. Les batteries rechargeables stockent de l'énergie pour une utilisation dans des conditions calmes. Le schéma de câblage de base de l'interaction des éoliennes avec les appareils peut être modifié et amélioré à volonté.

Types de centrales éoliennes.

L'espèce terrestre est l'espèce la plus commune. Les éoliennes sont situées ici sur les collines (montagnes, collines). Le plus grand parc éolien est celui de l'« Alta » californien aux États-Unis avec une capacité de 1,5 GW. Les éoliennes à une altitude de plus de 500 m au-dessus du niveau de la mer sont une variété de stations au sol de montagne.

Le plateau est construit dans la mer, à 10-60 km de la côte. Il donne un avantage en l'absence de zones terrestres dédiées et une grande efficacité due à la constance des vents marins. En comparaison avec la terre, c'est plus cher.

La plus grande station London Array au Royaume-Uni produit 630 MW d'électricité.

Coastal se construit dans les zones côtières des mers et des océans, ce qui est dû aux brises marines quotidiennes.

La natation est une espèce relativement nouvelle. Installé sur une plate-forme flottante à une certaine distance de la côte.

Planer là où les éoliennes sont placées haut au-dessus du sol afin d'exploiter des courants d'air plus forts et plus persistants.

Avantages de l'éolienne :

Installation et maintenance à faible coût
Pas besoin de grand personnel
Respect de l'environnement (même détruit), aucune émission dans l'atmosphère, perturbation de l'écosystème et du paysage
Renouvelabilité de la source d'énergie
Pas besoin d'espace dédié autour de la gare
Un niveau élevé de bénéfice net pour les propriétaires en raison du ratio élevé du coût actuel de l'électricité à coûts minimes obtenir cette énergie

Inconvénients des éoliennes :

Barrière élevée à l'entrée en affaires. Construction de parcs éoliens, calculs précis de détermination du terrain basés sur des lectures à long terme
Impossibilité prévision précise la quantité d'énergie produite en raison de la nature élémentaire du vent
Batterie faible
Des niveaux sonores élevés pouvant affecter négativement l'environnement (cependant technologies modernes permettent d'atteindre l'approche du niveau de bruit au niveau du milieu naturel déjà à 30 mètres de la turbine)
Dommages potentiels aux oiseaux et distorsion des signaux TV et radio

Projets éoliens du futur :

Windstocks au lieu de pales. Installation dans le projet d'une ville « verte » sans voitures Masdar près d'Abu Dhabi. 1203 tiges écoénergétiques de 55 m de haut à une distance de 10 à 20 m les unes des autres vont « pousser » à partir du sol, se balancer sous le vent et générer ainsi de l'énergie en comprimant les disques en céramique des couches d'électrodes.

L'éolienne supermassive Aerogenerator X se distingue des éoliennes classiques par sa taille impressionnante et sa production d'électricité 3 fois supérieure à celle d'une éolienne conventionnelle (10 MW). La portée de la pale est de 275 m.La conception est utilisée large, pas vers le haut. Le moulin à vent tourne à la surface de la mer comme un manège.

Ville norvégienne de turbines sur la côte de Stavanger. Étant donné que l'Union européenne s'est fixé pour objectif de fournir de l'énergie pour au moins 20 % des forces naturelles, il est possible que la Norvège devienne le principal producteur d'énergie par le vent et l'eau. Les nombreuses éoliennes associées seront une véritable ville avec deux millions d'emplois. Cette énergie devrait suffire à la Norvège et à une partie de l'Europe. D'ici 2020, les développeurs prévoient de fournir 12 % de l'énergie mondiale. Les turbines écologiques permettront d'économiser plus de 10 700 millions de tonnes d'émissions de dioxyde de carbone.

L'énergie éolienne

L'énergie des masses d'air en mouvement est énorme. Les réserves d'énergie éolienne sont plus de cent fois supérieures aux réserves d'énergie hydraulique de tous les fleuves de la planète. Les vents soufflent constamment et partout sur terre - d'une brise légère qui apporte la fraîcheur souhaitée dans la chaleur estivale, aux puissants ouragans qui causent d'innombrables dégâts et destructions. L'air océanique, au fond duquel nous vivons, est toujours agité. Les vents qui soufflent sur l'immensité de notre pays pourraient facilement satisfaire tous ses besoins en électricité ! Pourquoi une source d'énergie aussi abondante, abordable et écologiquement propre est-elle si mal utilisée ? Aujourd'hui, les moteurs éoliens ne couvrent qu'un millième des besoins énergétiques mondiaux.

Aussi dans L'Egypte ancienne trois mille cinq cent ans avant JC, les éoliennes étaient utilisées pour soulever l'eau et moudre le grain. Depuis plus de cinquante siècles, les moulins à vent n'ont guère changé d'aspect. Par exemple, en Angleterre, il y a un moulin construit au milieu du 17ème siècle. Malgré son âge avancé, elle travaille encore régulièrement. Avant la révolution, il y avait environ 250 000 éoliennes en Russie, d'une capacité totale d'environ 1,5 million de kW. Ils ont broyé jusqu'à 3 milliards de pouds de céréales par an.

La technologie du 20ème siècle a ouvert des opportunités complètement nouvelles pour l'énergie éolienne, dont la tâche est devenue différente - produire de l'électricité. Au début du siècle, N. Ye. Zhukovsky a développé une théorie d'une éolienne, sur la base de laquelle pourraient être créées des installations performantes, capables de recevoir l'énergie de la brise la plus faible. De nombreux projets d'éoliennes ont vu le jour, incomparablement plus avancés que les anciennes éoliennes. Dans les nouveaux projets, les réalisations de nombreuses branches du savoir sont utilisées.

Les moulins à vent se sont avérés être d'excellentes sources d'énergie gratuite. Il n'est pas surprenant qu'au fil du temps, ils aient commencé à être utilisés non seulement pour moudre le grain. Les moulins à vent faisaient tourner les scies circulaires dans les grandes scieries, soulevaient des charges à de grandes hauteurs et servaient à soulever l'eau. Avec les moulins à eau, ils sont restés pratiquement les machines les plus puissantes du passé. Dans la même Hollande, par exemple, où il y avait le plus d'éoliennes, elles ont fonctionné avec succès jusqu'au milieu de notre siècle. Certains d'entre eux sont toujours en vigueur.

Fait intéressant, les moulins du Moyen Âge provoquaient une peur superstitieuse - même les dispositifs mécaniques les plus simples étaient si inhabituels. Les meuniers étaient crédités d'avoir communiqué avec les mauvais esprits.

De nos jours, les constructeurs d'avions qui sont capables de choisir le profil de pale le plus approprié et de l'étudier en soufflerie sont impliqués dans la création de structures de roues éoliennes - le cœur de toute centrale éolienne. Grâce aux efforts de scientifiques et d'ingénieurs, une grande variété de conceptions d'éoliennes modernes ont été créées.

Types d'éoliennes

Un grand nombre d'éoliennes ont été développées. Selon l'orientation de l'axe de rotation par rapport au sens d'écoulement, les éoliennes peuvent être classées :

Avec un axe de rotation horizontal parallèle à la direction du vent ;
avec un axe de rotation horizontal perpendiculaire à la direction du vent (semblable à une roue hydraulique);
avec un axe de rotation vertical perpendiculaire à la direction du vent.

Voici le site de l'éolien. NPG SAYNMET est un DÉVELOPPEUR ET FABRICANT national de centrales éoliennes (éoliennes), l'un des leaders mondiaux dans le domaine de l'énergie éolienne autonome - le lauréat du Grand Prix et de trois médailles d'or de l'Exposition mondiale des innovations de Bruxelles "Eureka- 2005". NPG SAINMET présente des centrales éoliennes autonomes : une éolienne de 5 kW et une éolienne de 40 kW, ainsi que des installations éoliennes solaires et éoliennes diesel basées sur celles-ci.

Les centrales éoliennes diesel peuvent être combinées en réseaux locaux, ainsi qu'interfacées avec panneaux solaires... Les unités éoliennes-diesel, selon le potentiel éolien de la région, peuvent économiser 50 à 70 % du carburant consommé par les générateurs diesel de puissance comparable.

Les principales solutions de conception d'éoliennes sont protégées par des brevets d'invention.

L'énergie éolienne

L'homme utilise l'énergie éolienne depuis des temps immémoriaux. Mais ses voiliers, sillonnant les vastes océans pendant des milliers d'années, et ses moulins à vent n'utilisaient qu'une infime fraction de ces 2 700 milliards. kWh d'énergie possédée par les vents soufflant sur Terre. On pense qu'il est techniquement possible de développer 40 milliards de kW, mais même cela représente plus de 10 fois le potentiel hydroélectrique de la planète.

Pourquoi une source d'énergie aussi abondante, abordable et respectueuse de l'environnement est-elle si sous-utilisée ? Aujourd'hui, les moteurs éoliens ne couvrent qu'un millième des besoins énergétiques mondiaux.

Le potentiel éolien de la Terre en 1989 était estimé à 300 milliards de kWh par an. Mais seulement 1,5% de ce montant est adapté au développement technique. Le principal obstacle pour lui est la distraction et l'inconstance de l'énergie éolienne. L'inconstance du vent nécessite la construction d'accumulateurs d'énergie, ce qui augmente considérablement le coût de l'électricité. En raison de la dispersion dans la construction de centrales solaires et éoliennes de puissance égale, ces dernières nécessitent cinq fois plus de surface (cependant, ces terres peuvent être utilisées simultanément pour des besoins agricoles).

Mais il y a des zones sur Terre où les vents soufflent avec une constance et une force suffisantes. (Le vent soufflant à une vitesse de 5 à 8 m / s. Est dit modéré, 14 à 20 m / s. - fort, 20 à 25 m / s. - orageux et supérieur à 30 m / s. - ouragan). Des exemples de telles zones sont les côtes des mers du Nord, de la Baltique et de l'Arctique.

Les dernières recherches visent principalement à obtenir de l'énergie électrique à partir de l'énergie éolienne. La volonté de maîtriser la production d'éoliennes a conduit à la naissance de nombreuses unités de ce type. Certains d'entre eux atteignent des dizaines de mètres de hauteur, et on pense qu'avec le temps, ils pourraient former un véritable réseau électrique... Les petites éoliennes sont conçues pour fournir de l'électricité aux maisons individuelles.

Des centrales éoliennes, principalement à courant continu, sont en cours de construction. La roue éolienne met en mouvement une dynamo - un générateur de courant électrique, qui charge simultanément des batteries connectées en parallèle.

Aujourd'hui, les éoliennes fournissent de l'électricité de manière fiable aux travailleurs du pétrole ; ils travaillent avec succès dans des zones difficiles d'accès, sur des îles lointaines, dans l'Arctique, dans des milliers de fermes agricoles où il n'y a pas de grande colonies et les centrales électriques à usage général.

L'utilisation de l'énergie éolienne est principalement utilisée pour produire de l'électricité pour les consommateurs autonomes, ainsi que de l'énergie mécanique pour élever l'eau dans les régions arides, dans les pâturages, assécher les marécages, etc. Dans les zones avec des régimes éoliens appropriés, des éoliennes équipées de batteries peuvent être utilisées pour alimenter les stations météorologiques automatiques, les dispositifs de signalisation, les équipements de communication radio, la protection cathodique contre la corrosion des canalisations principales, etc.

Selon les experts, l'énergie éolienne peut être utilisée efficacement lorsque des interruptions à court terme de l'approvisionnement en énergie sont autorisées sans préjudice économique important. L'utilisation d'éoliennes avec stockage d'énergie permet de les utiliser pour fournir de l'énergie à presque tous les consommateurs.

Les éoliennes puissantes sont généralement situées dans des zones où les vents soufflent constamment (sur les côtes de la mer, dans les zones côtières peu profondes, etc.). De telles installations sont déjà utilisées en Russie, aux États-Unis, au Canada, en France et dans d'autres pays.

L'utilisation généralisée des éoliennes dans des conditions normales est encore entravée par leur coût élevé. Il est à peine besoin de dire que vous n'avez pas à payer pour le vent, mais les machines nécessaires pour l'atteler au travail sont trop chères.

Lors de l'utilisation du vent, un problème sérieux se pose : un excès d'énergie par temps venteux et un manque d'énergie en période de calme. Comment accumuler et stocker l'énergie éolienne pour une utilisation future ? Le moyen le plus simple consiste dans le fait que la roue éolienne déplace la pompe, qui accumule l'eau dans le réservoir situé au-dessus, puis l'eau, qui en sort, entraîne une turbine à eau et un générateur à courant continu ou alternatif. Il existe d'autres méthodes et projets : des batteries conventionnelles, bien que de faible puissance, au déroulement de volants d'inertie géants ou à l'injection d'air comprimé dans des cavernes souterraines, à la production d'hydrogène comme carburant. Cette dernière méthode semble particulièrement prometteuse. Le courant électrique d'une éolienne décompose l'eau en oxygène et en hydrogène. L'hydrogène peut être stocké sous forme liquéfiée et brûlé dans les fours des centrales thermiques selon les besoins.

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Nouveau scientifique # 1536, 1986

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La charpente des bâtiments à un étage se compose de cadres transversaux, reliés de manière pivotante au sommet par des structures à chevrons. La rigidité transversale du bâtiment est assurée par des poteaux fixés rigidement dans la fondation et par un disque de couverture.

Dans les bâtiments à toiture, disposés sur un plancher continu de dalles en béton armé de grandes dimensions, les conditions de fonctionnement des charpentes individuelles sont facilitées du fait du transfert partiel des charges de la toiture « rigide » sur les charpentes adjacentes.

Les bâtiments avec des toits en dalles à poutres sont dans des conditions moins favorables car l'indépendance de la déformation des cadres individuels lorsqu'ils sont exposés à des charges locales peut dans certains cas conduire à une détérioration des propriétés opérationnelles du bâtiment.

Par conséquent, lors de la conception de bâtiments avec des ponts roulants d'une capacité de charge importante, ainsi que des bâtiments sans grue de grande hauteur, des attaches longitudinales doivent être prévues le long des membrures supérieures des structures à chevrons, unissant dans une certaine mesure le travail des cadres dans le sens transversal. .

Assurer la rigidité du bâtiment dans le sens longitudinal uniquement grâce aux poteaux n'est économiquement justifié que pour les bâtiments sans grue : avec travées L≤ 24 m et hauteurs H 8,4 m, ainsi que pour les bâtiments avec L = 30 m et H 7,2 m Pour les bâtiments de grande hauteur et les bâtiments avec ponts roulants, il est nécessaire de prévoir des tirants de raidissement verticaux dans le sens longitudinal.

De telles connexions sont disposées entre les colonnes et, si nécessaire, dans le revêtement du bâtiment.

Le transfert des charges de vent des murs d'extrémité aux colonnes et aux contreventements verticaux à travers les structures de toit n'est recommandé que pour les bâtiments avec certaines portées et hauteurs. Dans les bâtiments de grande portée d'une hauteur plus ou moins importante, une telle utilisation de la toiture complique la fixation des structures de chevrons aux poteaux, complique les structures qui assurent la stabilité des revêtements, et dans certains cas elle ne peut être réalisée à le tout sans violer l'intégrité du toit, la résistance de ses fixations aux structures de chevrons.

Les murs d'extrémité de ces bâtiments doivent être conçus en utilisant des fermes de vent horizontales et en leur transférant la plus grande partie de la charge du vent.

Les toits constitués de produits relativement petits, posés le long des poutres, ne peuvent percevoir les charges de vent des murs d'extrémité et les transférer aux poteaux que s'ils sont découplés par un système de tirants horizontaux transversaux le long des membrures supérieures des structures en treillis.

Les conditions d'utilisation de telles structures ainsi que d'autres structures secondaires (liens verticaux entre fermes, espaceurs, vergetures) dépendent des paramètres du bâtiment.

Tous les bâtiments industriels de plain-pied sont divisés en groupes structurellement homogènes en fonction du type d'équipement de transport et des caractéristiques générales (portée et hauteur), qui sont présentées dans le tableau 1 ci-dessous.

Le groupe I comprend les bâtiments d'une portée jusqu'à 24 m et d'une hauteur jusqu'à 8 m, ainsi que des bâtiments d'une portée de 30 m et d'une hauteur jusqu'à 7 m.

Le groupe II comprend les bâtiments avec des joints de dilatation transversaux à : L = 18 m et H = 9 - 15 m ; L = 24 m et H = 9 - 12 m; L 30 m et H = 9 - 10 m;

Le groupe III comprend les bâtiments avec joints de dilatation transversaux, mais plus hauts que les bâtiments du groupe II, ainsi que les bâtiments sans joints de dilatation transversaux avec travées L = 18 m, 24 m, 30 m, plus de 12 m de hauteur.

Tous les bâtiments de la nomenclature spécifiée, à l'exception des bâtiments des groupes A - b - I, nécessitent l'utilisation de liens.

Tableau 1

Groupe de bâtiments par hauteur	avec des toits sans laissez-passer	avec pannes de toit
avec ponts roulants	sans ponts roulants	avec ponts roulants	sans ponts roulants
Meugler	A - a - je	A - b - je	B - un - je	B - b - je
Moyenne	A - a - II	A - b - II	B - un - II	B-b-II
Haute	A - a - III	A - b - III	B - un - III	B-b-III

Des tirants de rigidité verticale entre les colonnes sont installés au milieu du bloc thermique de chaque rangée longitudinale. Dans les bâtiments avec ponts roulants, les attaches verticales le long des colonnes sont disposées uniquement jusqu'à la hauteur du bas des poutres du pont roulant (Fig. 1) et dans les bâtiments sans ponts roulants - jusqu'à toute la hauteur des colonnes. Entre les colonnes en acier des bâtiments de grue, des connexions sont également installées dans les parties au-dessus de la grue des colonnes, à la fois au milieu du bloc de température et dans ses étapes extrêmes (Fig. 2 a, b). Lorsque la hauteur de la partie grue de la colonne en acier dépasse 8,5 m, les tirants sont doublés (Fig. 2 c).

Selon le schéma, les attaches en acier entre les colonnes sont divisées en croix et portail. Les colonnes croisées sont caractéristiques des marches de colonne de 6 mètres, celles du portail - des marches de 12 mètres.

2. Attaches verticales sur poteaux en acier :

a - liens croisés; b - liens vers le portail ; c - doubles liaisons croisées

Des murs pleins, espacés entre les colonnes et solidaires de celles-ci, peuvent être utilisés pour assurer la rigidité longitudinale du bâtiment à la place des tirants verticaux, uniquement avec la garantie que ces murs ne subiront pas de démantèlement lors de l'exploitation ou de la reconstruction du bâtiment .

Dans tous les bâtiments avec une toiture, le long des pannes, il est nécessaire de prévoir des tirants horizontaux de raideur transversale, qui sont installés le long des membrures supérieures des charpentes dans les panneaux extrêmes de chaque bloc de température, quelle que soit la présence ou l'absence de vent fermes.

Dans les immeubles de grande hauteur, des parcs éoliens horizontaux sont nécessaires aux extrémités des bâtiments. Dans les bâtiments équipés de ponts roulants, des fermes anti-vent sont installées au niveau du sommet des poutres du pont roulant (Fig. 3).

Riz. 3. Aménagement du parc éolien au niveau des poutres de grue

Pour transmettre la pression des parcs éoliens le long de la ligne des poutres de la grue, les espaces entre les extrémités des poutres sont remplis de béton et la fixation des poutres de la grue aux colonnes du panneau de liaison est calculée pour la perception de tous forces horizontales (y compris les forces résultant du freinage longitudinal des grues) agissant le long de la ligne des poutres de la grue.

Dans les bâtiments sans ponts roulants, les fermes anti-vent doivent être placées au sommet des contreventements verticaux.

Dans tous les cas où des fermes de vent sont utilisées dans des bâtiments sans sous-chevrons, des espaceurs doivent être prévus entre les colonnes au niveau des fermes de vent pour transférer la pression du vent des fermes aux contreventements verticaux.

Dans les bâtiments avec des structures en treillis, leur fixation aux colonnes est calculée pour les charges horizontales des parcs éoliens. Il est recommandé de combler les espaces entre les extrémités des structures de chevrons avec du béton.

Toutes les charges longitudinales supportées par les éléments de construction individuels doivent finalement être transférées aux contreventements verticaux dans les rangées longitudinales de colonnes ou réparties entre les colonnes. Le besoin de dispositifs secondaires pour assurer la résistance des nœuds et la stabilité des éléments de couverture impliqués dans un tel transfert est largement déterminé par le type de toiture.

Dans les bâtiments des types A - a - I, II, III et A - b - I avec des toits rigides sans fil, les charges de vent sont réparties par le revêtement entre toutes les colonnes en rangées longitudinales. La fixation de chacune des structures de chevrons aux colonnes dans ces cas doit être conçue pour la partie de la charge totale de vent qu'elle perçoit.

S'il est impossible d'assurer la résistance nécessaire à la fixation des structures de chevrons aux colonnes (par exemple, dans les revêtements avec des structures de chevrons avec une hauteur élevée sur les supports), des liens verticaux sont établis entre les poteaux de support des structures de chevrons à l'extrême panneaux du bloc de température. Parallèlement, des espaceurs sont également installés entre toutes les colonnes de la rangée le long de leurs têtes pour la répartition, perçue par la liaison verticale, de la pression du vent entre toutes les colonnes de la rangée.

Dans les bâtiments de type A - b - II, dans lesquels des liens verticaux entre les colonnes sont disposés sur toute la hauteur des colonnes, les forces du vent sont transmises par le revêtement aux colonnes uniquement aux nœuds de fixation des structures de chevrons aux colonnes du panneau de cravate. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir des connexions supplémentaires dans la couverture. Ainsi, avec une faible hauteur des structures de chevrons, des entretoises sont installées sur le support entre les colonnes de chaque rangée longitudinale, transmettant les charges de vent aux tirants verticaux. La fixation de chacune des structures de chevrons aux colonnes ne fonctionnera que sur la partie de la charge totale du vent qui lui tombe dessus. Et avec une hauteur importante de structures de chevrons sur un support (fermes en acier et en béton armé à courroies parallèles, fermes de lunette en béton armé, etc.), des attaches verticales (C1) doivent être installées entre les crémaillères de support des fermes dans les étapes extrêmes de le bloc de température, relié par une chaîne continue d'entretoises. Les fermes de toit en acier sont en outre déliées le long des membrures inférieures avec des renforts (C2) et fixées au reste des fermes à l'aide de renforts le long de la membrure inférieure (C3) et d'entretoises le long de la membrure supérieure (C4) (Fig. 4).

Riz. 4. Schéma des connexions dans le revêtement sur les fermes en acier

Dans les bâtiments équipés de ponts roulants de charges lourdes ou très lourdes, des entretoises (C5) et des entretoises (C6) sont installées le long des bords longitudinaux de chaque bloc de température au niveau de la membrure inférieure des fermes (C5) et des entretoises (C6) ( 4).

Dans les bâtiments avec lanternes, des entretoises sont installées dans la lucarne au milieu de la travée, reliant les nœuds des ceintures supérieures des structures en treillis, ainsi que des attaches verticales et horizontales dans les marches extrêmes du bloc de température.

Les attaches sont conçues à partir de profilés laminés, pliés, pliés-soudés ou de tubes électrosoudés.

Ils sont fixés à l'aide de boulons de précision normale ou à haute résistance, ainsi que par soudage.

Date de publication : 2014-10-17 ; Lire : 8172 | Violation du droit d'auteur de la page

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Les minéraux extraits des entrailles de la terre et utilisés par l'humanité comme ressources énergétiques ne sont malheureusement pas illimités. Chaque année, leur coût augmente, ce qui s'explique par une baisse de la production. Une option d'approvisionnement énergétique alternative et croissante est les centrales éoliennes pour la maison. Ils permet de convertir l'énergie éolienne en courant alternatif, ce qui permet de répondre à tous les besoins en électricité de tous les appareils électroménagers. Le principal avantage de ces générateurs est le respect absolu de l'environnement, ainsi que l'utilisation gratuite de l'électricité pendant un nombre illimité d'années. Quels autres avantages une éolienne a-t-elle pour une maison, ainsi que les caractéristiques de son fonctionnement, nous analyserons plus loin.

Même les anciens ont remarqué que le vent peut être un excellent assistant dans la mise en œuvre de nombreux travaux. Les moulins à vent, qui permettaient de transformer les céréales en farine sans dépenser leur propre énergie, sont devenus les ancêtres des premières éoliennes.

Les parcs éoliens sont constitués d'un certain nombre de générateurs capables de recevoir, de convertir et de stocker l'énergie éolienne en courant alternatif. Ils peuvent bien fournir maison entière l'électricité qui vient de nulle part.

Cependant, il faut dire que les coûts d'équipement et d'entretien ne sont pas toujours moins chers que le coût des réseaux électriques centraux.

Avantages et inconvénients

Ainsi, avant de rejoindre les défenseurs de l'énergie gratuite, vous devez comprendre que les parcs éoliens ont non seulement des avantages, mais aussi certains inconvénients. De côtés positifs l'utilisation de l'énergie éolienne dans la vie quotidienne, on distingue :

la méthode est absolument respectueuse de l'environnement et ne nuit pas à l'environnement;
simplicité de conception;
facilité d'utilisation;
indépendance vis-à-vis des réseaux électriques.

Les mini-générateurs domestiques peuvent soit fournir partiellement de l'électricité, soit en devenir un substitut à part entière, se transformant en centrales électriques.

Cependant, n'oubliez pas limites, qui sont:

coût élevé de l'équipement;
le retour sur investissement n'intervient pas plus tôt qu'après 5 à 6 ans d'utilisation ;
coefficients d'efficacité relativement faibles, c'est pourquoi la puissance en souffre;
nécessite un équipement coûteux : une batterie et un générateur, sans lesquels il est impossible de faire fonctionner la station les jours sans vent.

Afin de ne pas gaspiller beaucoup d'argent, avant d'acheter tout l'équipement nécessaire, vous devez évaluer la rentabilité de la centrale. Pour cela, calculez puissance moyenneà la maison (cela comprend la capacité de tous les appareils électriques utilisés), le nombre de jours de vent par an, et également évaluer la zone où seront situées les éoliennes.

Éléments structurels de base

La simplicité de la construction de la centrale s'explique par la primitivité des éléments structurels.

Pour exploiter la puissance du vent ces détails seront requis:

pales de vent - capturent le flux du vent, transférant l'élan à l'éolienne;
éolienne et contrôleur - contribuent à la conversion de l'impulsion en courant continu;
batterie - stocke l'énergie;
onduleur - aide à convertir le courant continu en courant alternatif.

Obtenir de l'électricité à partir de centrales éoliennes a toujours intéressé l'humanité. L'énergie éolienne est généralement qualifiée de renouvelable, de même que l'énergie solaire, les eaux intérieures, la thermique et la biomasse. Le potentiel de cette énergie sur le globe dépasse 30 fois les besoins actuels. La construction d'installations qui reçoivent de l'électricité en convertissant l'énergie d'un flux d'air est considérée comme une direction prometteuse dans le monde entier, malgré le faible rendement - 20-30%.

L'appareil et les principaux types d'éoliennes

Le schéma par lequel un parc éolien est assemblé pour produire de l'électricité est assez simple. L'énergie éolienne est convertie par une éolienne et un redresseur-chargeur (contrôleur) en courant continu, généralement 12/24/48 volts. Le courant va recharger la batterie (selon le principe d'une voiture), puis il alimente l'onduleur, où le courant continu est converti en courant alternatif 220-230V.

Aujourd'hui, trois types d'éoliennes fonctionnent réellement :

Avec un axe de rotation orienté verticalement ;

Horizontal, perpendiculaire au flux d'air ;

Horizontal, parallèle au flux.

Un parc éolien avec une éolienne verticale est le plus simple à fabriquer et à installer : vous n'avez pas besoin d'être guidé par la direction du vent, donc la charge sur la structure est bien moindre. Les pales de ces appareils sont disponibles sous forme de bols, de turbines ou en forme de S.

Avec un axe de rotation horizontal, l'énergie éolienne est convertie en traînée ou en portance. Le nombre de lames dans ces appareils peut aller de une à cinquante.

Dans le cadre de la classification principale, il existe de nombreuses inventions diverses, liées de manière constructive ou complètement nouvelles.

Parcs éoliens pour la maison : la pertinence du choix

Le projet d'alimentation électrique d'une maison en construction (ou reconstruite) devrait résoudre trois problèmes :

Fiabilité de la production d'électricité ;

Fournir la consommation électrique requise ;

Utiliser le nombre requis de sources d'électricité.

Dans la zone urbaine, où le réseau électrique est développé, la question de la fiabilité de l'approvisionnement en électricité ne concerne que les zones reculées, ou les villes régionales. Un parc éolien pour une maison dans ces cas est peu pratique : les arrêts ne se produisent qu'en cas d'accidents sur le réseau et sont éliminés en une journée maximum. Une mini centrale électrique au diesel (essence) ou au gaz est généralement choisie comme source supplémentaire.

Lors de l'aménagement d'un chalet dans une région éloignée ou de la construction d'une ferme où il n'y a pas de ligne électrique à proximité, la question se pose d'un schéma stable de production d'électricité. Habituellement, le problème est résolu comme suit : une centrale électrique diesel (ou essence), et comme source alternative (afin de réduire le coût d'une unité de puissance), des projets d'utilisation de l'énergie éolienne ou solaire sont mis en œuvre avec succès.

Le parc éolien doit fournir la réserve de puissance nécessaire à une consommation réelle. Dans ce cas, vous ne pouvez pas vous passer d'une batterie puissante et d'un onduleur fiable. Un générateur diesel est utilisé comme source alternative.

Avantages et inconvénients d'obtenir de l'électricité à partir d'une éolienne

Avec une consommation moyenne des ménages (éclairage, chauffage, appareils électroménagers) assez de puissance de 500W à 1000/1500 W. Lors de l'installation d'une éolienne, il ne faut pas oublier que plus la puissance qu'elle génère est élevée, plus la taille des pales est grande et, par conséquent, plus le prix est élevé.

On distingue généralement les inconvénients suivants des parcs éoliens:

Investissement initial ponctuel important, d'où le coût relativement élevé par unité d'électricité ;

La dépendance de l'installation à la disponibilité des jours où la vitesse du vent est optimale (six à sept mètres par seconde), c'est avec de tels indicateurs que l'installation atteint sa capacité de passeport (conception) ;

Un parc éolien autonome ne peut fonctionner qu'avec une batterie de stockage de grande capacité et un onduleur puissant, et en plus, les jours sans vent, un générateur diesel est nécessaire, ce qui augmente considérablement le coût du projet ;

Longue période d'amortissement : en moyenne de sept à dix ans.

Exigences pour choisir un endroit pour monter un mât

Une éolienne de toute puissance nécessite du vent pour fonctionner. Pour la Russie, en moyenne, on pense que le vent ne souffle que 270 à 280 jours par an. Les zones balnéaires et montagneuses ont des statistiques différentes, plus favorables. C'est là que se produit le principal développement de la force du vent, en tant qu'énergie gratuite.

Plus le mât est haut, plus la vitesse du flux d'air est élevée. Habituellement, les moulins à vent sont montés à une hauteur d'au moins quatre mètres du niveau de la maison (en moyenne, de quatorze à vingt-quatre mètres). Le site d'installation est choisi à une distance de la maison d'au moins trois fois la hauteur du mât. L'appareil est monté soit sur base concrète(ce qui est assez cher et prend du temps), ou à l'aide de vergetures.

Pour l'installation d'une éolienne fabriquée en production, des organismes spécialisés sont impliqués. Il s'agit généralement soit du fabricant lui-même, soit des distributeurs d'entreprises étrangères. Les experts proposent un schéma d'un parc éolien, choisissent un endroit pour installer le mât, monter l'équipement et mettre à l'eau.

parc éolien de bricolage

Récemment, alors que la hausse du prix de l'électricité se produit avec une constance effrayante pour la population, l'intérêt pour les centrales éoliennes en Russie augmente. Une mini-centrale éolienne (éolienne) est conçue, fabriquée par des artisans folkloriques et installée sans l'aide de spécialistes.

Le plus simple à fabriquer est considéré comme un parc éolien avec une installation à axe de rotation vertical. Il ne nécessite pas de mât renforcé, est facile à calculer, facile à installer et, surtout, à petit prix. La hausse des prix est due à une batterie de stockage de la capacité requise et à un onduleur fiable.

Un moulin à vent fait pour tourner sur un axe horizontal nécessite une fixation minutieuse des pales (leur centrage), mais semble plus élégant et sophistiqué. Ses pièces sont plus chères à fabriquer, et l'équipement supplémentaire est le même que pour l'installation verticale.

Les artisans d'aujourd'hui préfèrent faire des parcs éoliens de leurs propres mains, à partir de zéro. Le générateur est conçu autour d'un moteur à induction, d'un redresseur et d'une batterie de voiture. Si nous nous limitons à un tel ensemble, alors l'électricité produite peut être utilisée pour chauffer l'eau dans la chaudière, alimenter la pompe à eau (en coordonnant la tension d'alimentation).

Avec un onduleur basse consommation, vous pouvez même allumer l'éclairage et d'autres appareils électriques simples qui ne nécessitent pas de caractéristiques de haute qualité du courant (un ordinateur, un téléviseur ne peuvent être connectés qu'avec un onduleur ayant les caractéristiques de sortie requises en termes de de sinusoïdalité, fréquence, etc.).

Grands fabricants étrangers de centrales éoliennes : coût comparatif des installations

L'utilisation et, par conséquent, la fabrication d'éoliennes pour produire de l'électricité a été maîtrisée pour la première fois au Danemark à la fin du XIXe siècle. Le manque de leurs propres sources d'énergie oblige de nombreux pays à suivre la voie du développement de l'énergie des flux d'air et à construire à la fois de puissantes éoliennes (des centaines de mégawatts) et des centrales éoliennes pour les maisons. Vous trouverez ci-dessous une liste des entreprises les plus célèbres qui fournissent leurs produits dans le monde entier.

Fabricants étrangers d'éoliennes :

Danemark Vestas - part de marché 12,7% ;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - 28,7 % de part de marché dans l'ensemble de toutes les entreprises ;

Espagne Gamesa - 8% de part de marché ;

Allemagne Enercon, Siemens - part de marché globale 14,1 % ;

USA GE Energy - 7,7 % de part de marché ;

Inde Suzion - 7,6% de part de marché.

Les moins chères sont les installations chinoises. Selon la capacité, ils peuvent être achetés à un prix de 18 à 20 000 roubles. Il est à noter que de telles installations (puissance de 100 à 200 W) ne sont pas réparables et ne sont généralement pas équipées de mât. Les centrales éoliennes du milieu segment de prix de Chine sont considérés comme fiables, servent plus de 15 ans.

Les installations danoises, espagnoles, allemandes sont de meilleure qualité, leur installation et leur lancement sont depuis longtemps maîtrisés par des organismes spécialisés, mais elles sont chères. De 1000$ à 2000-2500$ avec une puissance de 200 watts.

Centrales éoliennes en Russie: prix et fabricants

Au cours des 20 dernières années, il y a eu un intérêt accru pour la production d'équipements pour les centrales éoliennes. Les fabricants nationaux ont développé et fournissent avec succès aux consommateurs des appareils bon marché. En moyenne, ils peuvent être achetés entre 40 000 et 45 000 roubles. à une puissance de 300 watts.