Саморобні вітроустановки: енергія вітру

Поки над нами світить сонце, поки існує атмосфера, до того часу над поверхнею планети будуть пересуватися повітряні маси. Відбувається це через нерівномірне нагрівання поверхні Землі. Тепле повітря має меншу щільність і піднімається вгору, а на його місце притікає важчі, холодні, маси повітря. Постійні переміщення повітряних обсягів в горизонтальній площині, називаються вітром.

Зміст

Відео: 🌑 ГЕНЕРАТОР вітрогенератор З КУЛЕРА саморобного вітряка СВОЇМИ РУКАМИ wind turbine ІГОР БІЛЕЦЬКИЙ
Відео: Енергія сонця і вітру.

Основною характеристикою вітру є його швидкість. Одиницею виміру прийнято вважати відстань, пройдену частинками повітряних мас за одиницю часу.

В системі вимірювань СІ швидкість вітру вимірюється метрами, пройдений повітряними масами за 1 секунду - м / с.

Прилад, за допомогою якого здійснюється вимірювання швидкості вітру, називається анемометр. Але оцінити швидкість вітру приблизно можна і за зовнішніми порівняльним ознаками, наведеними в таблиці Бофора:

Бали за шкалою Бофорта	Характеристика сили вітру	Швидкість вітру м / сек.			Швидкість вітру км / год			об`єктивне прояв
0	штиль	0	-	0,2	0	-	0,7	Дим піднімається вертикально
1	тихий	0,3	-	1,5	1,08	-	5,4	Дим починає відхилятися від вертикального положення, флюгери, навіть найчутливіші, що не обертаються
2	легкий	1,6	-	3,3	5,76	-	11,9	Рух вітру відчувається особою, шелест листя, приводяться в рух флюгери, вітрогенератори входять в робочий режим
3	слабкий	3,4	-	5,4	12,24	-	19,4	Листя і найтонші гілки дерев колишуться, майорять прапори, встановлені на висоті
4	помірний	5,5	-	7,9	19,8	-	28,4	Вітер піднімає пил і дрібні папірці, приводить в рух тонкі гілки дерев
5	Свіжий	8	-	10,7	28,8	-	38,5	Гойдаються тонкі стовбури дерев діаметром 2 - 4 см, на морських хвилях з`являються гребінці, вітрогенератори виходять на максимальну потужність
6	сильний	10,8	-	13,8	38,88	-	49,9	Гойдаються толтие сучки дерев діаметром 6 - 8 см, чути шум вітру в телеграфних проводах
7	міцний	13,9	-	17,1	50,04	-	61,6	Гойдаються стовбури дерев у верхній їх частині, йти проти вітру неприємно
8	дуже міцний	17,2	-	20,7	61,92	-	74,5	Вітер ламає сухі сучки дерев, йти проти вітру дуже важко
9	шторм	20,8	-	24,4	74,88	-	87,8	Невеликі поврежденія- вітер зриває незакріплені димові ковпаки і стару черепицю
10	Сильний шторм	24,5	-	28,4	88,2	-	102,2	Руйнування покрівельних покриттів і неукріплених конструкцій, ослаблені дерева вириваються з коренем, автоматичне відключення вітрогенераторів
11	жорстокий шторм	24,5	-	32,6	102,6	-	117,4	Більшість руйнувань на значному просторі
12	ураган	32,7	-	117,7	-

Як все матеріальне, повітря має вагу і один його кубічний метр (1 м³) Важить 1,293 кг. (Політехнічний словник. «Радянська енциклопедія» Москва. 1989р.) Але ця величина не постійна, так як залежить від значень барометричного тиску і температури. Зі збільшенням висоти над рівнем світового океану, підвищення температури, тиск буде знижуватися, а маса повітря зменшаться. Точно також з підвищенням температури повітря розширюється, щільність молекул газів зменшується і маса повітря в певному обсязі (1 м³) Зменшиться. Для практичних розрахунків масу повітря приймають 1,23 кг / м³.

Вітер, як будь-яка рухається маса, має кінетичної енергією, яка непостійна і змінюється в залежності від зміни його швидкості.

Секундна енергія, або потужність потоку, пропорційна кубу швидкості.

Відео: 🌑 ГЕНЕРАТОР вітрогенератор З КУЛЕРА саморобного вітряка СВОЇМИ РУКАМИ Wind Turbine ІГОР БІЛЕЦЬКИЙ

Іншими словами, якщо швидкість вітру збільшилася, наприклад в 2 рази, то енергія повітряного потоку зросте в

2³ = 2 * 2 * 2 = 8 разів.

Вітрові потоки за своєю природою не однорідні. При русі в при земному просторі, від мінливого рельєфу місцевості, рослинності, будівель і інших перешкод виникають завихрення, які можна спостерігати в той час, коли вітер розганяє туман або дим. Він поширюється клубами, в різних точках яких присутній різний напрямок руху повітря. Зона турбулентності в залежності від напрямку вітру і висоти перешкоди має наступну форму.

Зі збільшенням висоти, вплив землі на лінійність вітрового потоку знижується, і швидкість вітрового потоку зростає.

Для оцінки збільшення швидкості вітру від висоти застосовується розрахункова формула:

V / Vo = (H / Ho)^a

V = Vo * (H / Ho)^a

де:
Vo і Ho - відомі значення швидкості вітру (м / с) на вихідної висоті (м) -
Н - запланована висота (м) -
V - обумовлена швидкість вітру (м / с) -
a - емпіричний показник ступеня 0.14.

наприклад:

швидкість вітру Vo = 5 м / с на висоті Ho = 2 м.

Відео: Енергія сонця і вітру.

Тоді прогнозована швидкість вітру V на новій висоті H = 10 м дорівнює:

V = 5 х (10/2)^0.14 = 6.26 м / с.

З вище наведеного випливає висновок, що для отримання більшої потужності ветроколесо необхідно піднімати на максимально можливу висоту.

Рух повітряних мас залежить від багатьох факторів. Тому вітер не постійний у своєму русі і його оцінюють як по миттєвої так і по середній швидкості, яка визначається як середня арифметична величина, отримана з ряду миттєвих швидкостей вітру, виміряні через рівні інтервали в установленому проміжку часу. Для більшості районів континентальної території, на якій розташовуються республіки: Білорусь, Україна, Російська Федерація, середньорічні швидкості вітру знаходяться в діапазоні 4 - 5 м / с. За спостереженнями М.М. Поморцева повторюваність різних швидкостей вітру для континентальної частини Білорусі, Росії та України можна оцінити по наступній таблиці.

Величини дуже невеликі, і щоб отримати енергію з таких потенціалів, треба підходити до завдань без наскоків і фантастичних запитів. При всьому при цьому враховувати, що кожен ват отриманої енергії за допомогою вітру збереже вам ковток чистого повітря.

Електрика з вітру. Зміст.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!