От водного колеса до турбины

Использование энергии ветра

Использование ветра для производства энергии пока малоэффективно. Несмотря на огромные ресурсы такой энергии, проблема экономичного ее использования еще не решена.

Энергия, поступающая на ветряные мельницы, пропорциональна кубу скорости ветра и площади, ометаемой крыльями мельницы. Предельный кпд составляет 59%, на практике же он достигает лишь 45%. Подсчитано, что производство электроэнергии с использованием энергии ветра может конкурировать с ядерной энергией только в том случае, если средняя скорость ветра будет выше 32км/ч. но на Земле не много мест с такими ветрами, поэтому, преобразуя энергию ветра, можно удовлетворить не более 1% потребности в электрической энергии.

В этой связи предпочтительнее, как показывает практика, использовать энергию морских волн, образуемых ветром. Ветры, дующие на пространствах океана, вызывают волны, обладающие большим запасом энергии. Волны могут служить источником энергии. Перспективная конструкция с поплавками разработана Солтером в Эдинбургском университете. Поплавки, двигаясь вверх-вниз при прохождении волны, приводят в движение насосы, которые нагнетают воду, а та поступает в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

Виды турбин

Турбина 16 века использовавшая энергию движущейся воды, применялась для привода ирригационных насосов. Вращение турбины передавалось колесу с зубьями только на половине длины окружности. Цевочные колеса, вращаясь поочередно в противоположных направлениях, приводили в возвратно-поступательное движение колесо насоса. Автоматические клапаны позволяли всасывать воду в один цилиндр и выпускать ее из другого.

Турбины гидроаккумулирующих электростанций производят электроэнергию только в часы пиковых нагрузок, а остальное время служат гидроприводами насосов, перекачивающих воду в водохранилище перед плотиной. Реактивная водяная турбина вращает электрогенератор. Когда центробежные насосы отключены, гидроагрегат работает как обычный генератор. Если ввести в действие соединительную зубчатую муфту, водяная турбина выведет насос на рабочие обороты. Генератор подключится к сетевому питанию и начнет работать, как электродвигатель. Клапан турбины закроется, а клапан насоса откроется. Вода начнет перекачиваться в водохранилище, увеличивая запас, необходимый для последующей работы гидроагрегата в режиме производства электроэнергии.



Теги: энергии