- •1. Общие сведения о ветроэлектростанциях
- •1.1 Описание основных типов ветрогенераторов
- •1.2 Сравнение вертикально-осевых и горизонтально-осевых ветроэлектростанций
- •2. Выбор места расположения ветрогенератора
- •2.1 Перспективы развития ветроэнергетики в Украине
- •2.2 Выбор места расположения ветрогенератора
- •3. Прочностной расчет механизма
- •3.1. Определение передаточных чисел привода
- •3.2. Определение мощности, крутящего момента и частоты
- •3.3. Проектный расчёт редуктора
- •3.4. Определение диаметров валов
- •3.5. Расчет цепной передачи.
- •3.6. Расстояния между деталями передачи
- •3.7. Расчет магнитных подшипников
- •3.8. Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость
- •3.9. Проверка долговечности подшипников.
- •3.10. Подбор муфты
- •3.11. Расчет шпоночного соединения.
- •3.12. Прочностной расчет лопасти
- •3.13. Расчет башни на прочность
- •4. Охрана труда
- •4.1 Проблемы охраны труда в машиностроении
- •4.2 Опасные и вредные факторы
- •4.2.1 Высотные работы
- •4.2.2 Требования безопасности при эксплуатации внедряемой ветроэнергетической установки
- •4.2.3 Охрана окружающей среды
- •4.2.4 Воздействие на визуальное восприятие
- •4.2.5 Шум
- •4.2.6 Мелькание тени и блеск лопастей
- •4.3. Расчёт молниезащиты
4.2.6 Мелькание тени и блеск лопастей
Мелькание тени наблюдается, когда солнце проходит позади ветрогенератора, и он отбрасывает тень. При вращении ветроколеса тени проходят по одному и тому же месту, в результате чего и наблюдается эффект, известный как мелькание тени. Мелькание тени может стать проблемой в случае, если жилые дома расположены вблизи ветроэлектростанции или определенными образом по отношению к ней.
Подобно мельканию тени, блеск лопастей или башен имеет место в случае, когда солнечные лучи отражаются под определенным углом от лопастей ветроколеса или от башни. Это может оказать воздействие на местное население, поскольку солнечные лучи, отражающиеся от лопастей ветроколеса, могут быть направлены в сторону соседних домов. Блеск лопастей – это временное явление, характерное только для ветрогенераторов; обычно он исчезает после нескольких месяцев эксплуатации, после того, как лопасти загрязнятся. /19,20/
4.3. Расчёт молниезащиты
Необходимо рассчитать молниезащиту, определить тип защиты, его параметры и зону. Определить параметры зон молниезащиты и изобразить их. Определить габаритные размеры защищаемого объекта. Определить возможную поражаемость объекта.
Определим выше указанные параметры с помощью данных представленных в таблице 8.1. Схематические параметры изображены на рисунке 8.1
Исходные данные
Таблица 5
Тип молниезащиты |
Зона |
hа, м |
B, м |
h1, м |
h2, м |
L, м |
а |
tср |
2С |
А |
10 |
12 |
45 |
25 |
50 |
- |
50 |
Рисунок 8.1. Зона одиночного стержневого молниеотвода
, при а120м
, при Lа150м
Зависимость представлена в таблице 8.2
Таблица 8.2 Зависимости
-
tср, ч/год
n 1(км2 год)
1
2
4
По формулам для одиночного стержневого молниеотвода определяются параметры молниезащиты для зон. В масштабе изображается зона А.
Зона А:
2. Определяются габаритные размеры защищаемого объекта в каждой зоне молниезащиты. Для этого на расстоянии от средней линии параллельно проводится линия до пересечения с окружностью.
Зона А:
АВH= 651210м
АВH= 251210м
3. Определяется возможная поражаемость защищаемого объекта в зонах при отсутствии молниезащиты.
поражений
поражений
рассчитали молниезащиту, определили тип защиты, его параметры и зону. Определили параметры зон молниезащиты и изобразили их. Определили габаритные размеры защищаемого объекта и возможную поражаемость объекта.
После проведенных расчетов устанавливаем на ветрогенераторе стрежневой молниеотвод как наиболее соответствующий требованиям охраны труда.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время в мировом эксплуатируемом парке ветроэнергетических установок (ВЭУ) горизонтально-осевые или так называемые пропеллерные установки составляют более 90%, а их серийным выпуском занимаются несколько тысяч предприятий.
После проведения анализа ветроэнергетического потенциала Украины было принято решение расположить ветроэлектрогенератор г.Скадовске Херсонской области.
Лопасть ветряка имеет специальную форму. Угол подъема лопасти увеличивается к вершине в 4 раза. Профиль лопасти рассчитан аэродинамическим методом интегрирования на минимальное сопротивление ветру.
Расчетная мощность данного механизма P=1кВт. Частота вращения n=161.45 об/мин.
После проведеннях расчетов был выбран автогенератор Г 224 – 55А, Uн=14 В. Этот генератор имеет высокие технико – экономические показатели, лёгок в эксплуатации и легко доступен.
По имеющимся данным произвели выбор аккумуляторной батареи: приняли 2 батареи VARTA 110 Ач.
В конструкции для увеличения частоты вращения перед генератором установили мультипликаторный узел с магнитным підшипниками на валу. Проведенный расчет показал силу магнитного притяжения в 810 Н. что вполне достаточно для удержания валов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Теория механизмов и механика машия [Текст]: учеб. для вузов/К.В.
Фролов [и др]; Изд. 4-е, испр.; М.: Высш. шк., 2003.496 с.: ил.
2. Иосилевич Г. Б. Прикладная механика [Текст]: учеб. для вузов/Под ред. Г. Б. Иосилевича; М.: Высш. ппс, 1989.351 с: ил.
3. «Методы расчета ресурсов возобновляемых источников энергии» Учебное пособие для вузов /В.И.Виссарионов – М: изд. дом МЭИ, 2007.
4. Величко С.А. Енергетика навколишнього середовища України (з електронними картами). Навчально-методичнийт посібник для магістрантів. – Харків:2003. - 52с.
5. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозиз-дат, 1948
6. Д. де Рензо, В. В. Зубарев Ветроэнергетика. Москва. Энергоатомиздат, 1982
7. Федотов В.Е., Харитонов В.П. Унифицированная ветроэлектрическая установка
8. Абрамовский Е. Р., Городько С. В., Свиридов Н. В. Аэродинамика ветродвигателей. — Днепропетровск: Днепр. гос. ун-т, 1987. — 219 с.
9. Яковлев А. И., Затучная М. А., Головчинер И. Г., Зайкин А. А. Прогнозирование мощностных и моментных характеристик ветроколеса с вертикальной осью вращения и различными аэродинамическими профилями рабочих лопастей// Нетрадиционные источники, передающие системы и преобразование энергии. — Х., 1997. — С. 111 — 115.
10. Яковлев А. И., Затучная М. А. Энергетические характеристики ветротурбин с вертикальной осью вращения// Авиационно-космическая техника и технология. — Х., 1998. — Вып. 7. — С. 98 — 102.
11. Еремеев К. Д., Усик Ю. Ф., Холявко В. И., Чмовж В. В. Экспериментальные исследования масштабной модели ортогонального крыльчатого ветродвигателя трехлопастной компоновочной схемы// Авиационно-космическая техника и технология. — Х., 1999. — Вып. 8. — С. 34 — 38.
12. Фатеев Е. М. Ветродвигатели и ветротурбины. — М.: Сельхозгиз, 1957. — 544 с.
13. Муто Х., Терашима Ю., Оута Е., Машияма Т. Совместные экспериментальные исследования роторов Дарье и Савониуса в аэродинамической трубе. — Токио, 1983.
14. Вышков Ю.Д., Иванов В.И. Магнитные опоры в автоматике. – М.: Энергия, 1978.-160 с., ил.
15. Воронин С.М. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учебное пособие. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. – 204с.
Абук Магомедов. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Махачкала: Издательско-полиграфическое объединение «Юпитер», г. Махачкала 1996.