Ветрогенератор + Технологии

Лет пять назад мой товарищ, бывший лётчик, с пеной у рта уговаривал меня войти с ним в корпорацию по монтажу солнечных панелей и ветряков.

Я уже тогда отнесся очень скептически, в регионе, где добывают газ и нефть ставить солнечные панели.

Себестоимость этой конструкции с монтажом, была равна цене установить отдельный ТП, провести линию к нему и вдогон оплачивать электричество по текущей цене лет пять- десять, но он убеждал что панели выгоднее, они же "на всю жизнь".

Не знаю какой тимбилдинг он посещал, но ему так насрали в голову, что был неумолим и вложился на 30 косарей зелени в какую-то крутую, дорогущую немецкую компанию. Видимо лишние бабки сильно жгли ляжку. Ему дали оборудование, часть он смонтировал у себя на коттедже (для рекламы), а ту часть, что дали на продажу, начал активно продавать.

Продавал он очень активно, но никто не покупал даже пассивно ).

Сколько людей водил к себе домой, показывал- не счесть. Задолбал всех домашних.

Кому-то вроде сумел впарить, но это больше было похоже на заработанный гиморрой с постоянными звонками и обслугой, а не деньги .

Тогда основной упор был перенесен на чабанов в аулах и степях, где нет ни газа ни света. Проведена рекламная акция и клиенты поперли... Нет, нифига они не поперли. Они как оказались не дураки, несмотря на то, что пастухи.

У всех либо бензо-генераторы, либо те же панели, но китайского производства в 10 раз дешевле. Днем заряжают аккум, по вечерам тратят. Сломалось- выкинул нафиг, купил новую. Да и какие потребности у пастуха? Тарелку посмотреть, лампочку включить. То ли дело коттедж освещать и обогревать.

А в аулах, даже самых далёких, оказалось есть и газ и свет ))).

Короче прогорел план у этого товарища.

Недавно предлагал он мне купить немецкие гелиевые аккумы в два раза дешевле закупа, новые не распечатанные. Я так понял срок годности у них подошел к концу и их пора куда-то сбагрить.

Итог пяти летней работы его установки на доме:

Панели в любом случае надо обслуживать. Поставил и забыл-тут не работает. Счищать снег, мыть от пыли (которой у нас с песком просто дофига). Каждый небольшой дождик тут же снижает эффективность панелей на 30 проц, ибо потом это посыпает песочком и панели становятся мутные. Две панели за это время просто лопнули от жары. Перепад солнце- тень -птичка насрала. Про птичек у нас надо отдельную тему мутить. Голуби очень любят гадить на теплые панели.

Днем, когда солнце палит и максимальная эффективность выработки энергии, она нафиг не нужна, от слова совсем! Дома никого нет, все на работе. Ну зарядились аккумы а лишнее надо куда-то сливать. Там вроде для этого, бесполезно работали какие-то кипятильники, тратили излишки.

А вот в холодные или пасмурные дни и вечера, когда нужна энергия, пользы от панелей никакой вообще. Выход- ветряк. Он сначала тарахтел так, что соседи вешались и стали жаловаться, а потом был ураган и его разломало. Он встал на стоп, там автоматика защиты от урагана и в этом режиме его башню порывом как раз и сорвало ).

Один раз что то коротнуло и чуть не начался пожар, другой раз задорого чинил контроллер.

Зато- ему всегда было чем заняться ))).

Десять раз подумайте прежде чем увлечься этим неблагодарным делом.

Данные повреждения лопасть, будучи установленной на ветрогенераторе в шельфовой зоне Северного моря, получила всего за два года эксплуатации.

Но примечательны даже не столько сами повреждения, сколько то, что вызвало их. Это самые обычные капли дождя! Казалось бы, данный тип повреждений был бы ожидаем для засушливых районов, где ветер переносит частички песка и пыли, и в условиях большой влажности, присущей Северному морю, его не должно было бы быть. Однако расчёты показали, что при суммировании скоростей свободного падения капли и скорости вращения лопастей, тангенциальная скорость удара капли дождя о переднюю кромку лопасти ближе к наружному диаметру не падает ниже 80 м/с (288 км/ч). Если принять средний размер капли за 3мм (в реальности он варируется в зависимости от погодных условий от 0.5мм до 5мм) и вес 14мг, то получим, что суммарная сила воздействия на лопасть от такой капли будет равна 76N (приблизительно 7.6кг в весовом эквиваленте). Вроде бы немного? Но если посчитать, на какую площадь приходится данное воздействие (при условии, что капля при соударении расплющивается до 6мм), то получаются внушительные 26,5 атмосфер. То есть поверхность передней кромки лопасти подвергается воздействию микрогидроударов (вспомните, что делает кавитация с гребными винтами судов).

При наличии поверхностных дефектов (царапин, трещин и т.п.) полученных ещё на этапах изготовления, транспортировки и установки данное разрушительное воздействие только усиливается.

Чем чреваты подобные повреждения? Надо понимать, что повреждения как на фото вовсе не требуют немедленной замены лопасти из-за угрозы её разрушения. Однако они серьёзно нарушают аэродинамику лопасти и ведут к снижению эффективности ветрогенератора снижая вырабатываемую им мощность. Предварительные оценки (довольно оптимистичные) показывали, что падение эффективности составит всего 5%, но одно из исследований, результат которого был опубликован в июле прошлого года, показывает, что падение выработки электроэнергии вызванное эрозией лопастей может достигать 25%.

Почему проблема именно с каплями дождя, а не, скажем, с градом? Разрушительное воздействие града на лопасти работающей турбины куда более катастрофично, но более предсказуемо. Поэтому турбины на время неблагоприятных погодных условий либо сильно замедляют, либо вообще останавливают. Воздействие же капель дождя не было учтено должным образом и никому в голову не приходило, что турбины надо замедлять ещё и на время не столь уже редкого в Северном море дождя.

Исследования показали, что дождевая эрозия была сильно недооценена и лопасти потребуют замены гораздо раньше, нежели заявленные в рекламных буклетах 20-25 лет. Как выясняется масштабных исследований на этот счёт до последнего времени не производилось. И только сейчас, в связи с ростом парка ветрогенераторов и с сокращением субсидий со стороны государства, большинство эксплуатирующих компаний всерьёз озаботились проблемой продления срока службы турбин.

Уже предлагаются решения различной степени эффективности, от защитных плёнок и покрытий до подачи сжатого воздуха через сеть микроотверстий на поверхности лопасти, но любое из них однозначно приведёт в той или иной степени к удорожанию строительства и эксплуатации ветрогенераторов. Так же к удорожанию приведёт ужесточение правил транспортировки и монтажа лопастей с целью избежать появления поверхностных дефектов, которые способны усилить эрозию.

Источник №1

Источник №2 - тут статья на английском языке

Источник №3 - ссылка на PDF файл на английском языке про все виды повреждений

Источник №4

Источник №5 - ссылка на PDF файл на английском языке о физике воздействия капли на лопасть

Изобретение Георгия Герасимова соединяет два в одном – поглощает и солнечные лучи, и потоки воздуха. Уникальность этой ветро-солнечной электростанции – в особо эффективном дефлекторе, который действует по принципу воронки для забора воздуха.

Источник: https://75.ru/news/268848

... или нет, потому что, обычный огромный ветряк производит при хороших условиях 1.5-2 Мегаватта, а эта дряблая палка - 100 ватт (0.0066 - 0.005% от большой фигни с лопастями) сурс

Однако, у этой штуки есть несомненные преимущества перед лопастными ветряками, возможно данная технология и найдет свою нишу.

Этот аппарат похож на многомоторный самолет, но скорее является воздушным змеем, и имеет обратное назначение. Вместо траты энергии для вращения винтов, аппарат использует вращение винтов с помощью ветра для выработки электричества. Электричество передается по проволке, которая и удерживает аппарат.

Аппарат способен вырабатывать до 600 киловатт - меньше, чем стационарные ветряные турбины, но дешевле в производстве и установке. Его мобильность так же позволяет переносить с места на место - например, для обеспечения энергией подвижной океанской платформы.

Источник