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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Barragem de vento. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa Dispositivo e princípio de funcionamento. A barragem eólica (ver figura) é um sistema de dutos eólicos 1 localizados radialmente, estreitados em direção à usina, formados por divisórias 2 localizadas radialmente ou tangencialmente em relação à roda eólica 3, que são plantações florestais.
O uso de plantações florestais como divisórias pode reduzir significativamente o custo de construção de uma barragem eólica e, em última análise, reduzir o custo da eletricidade produzida. O dispositivo funciona da seguinte forma. O fluxo de vento passa por dutos de vento formados por plantações florestais e se concentra nas pás da roda eólica. Ao mesmo tempo, de acordo com o conhecido princípio de Bernoulli, o fluxo do vento é acelerado, fazendo com que a usina produza mais energia. Assim como uma represa hidrelétrica coleta a energia do fluxo de água nas pás de uma turbina, uma represa eólica coleta a energia do fluxo de ar nas pás de uma roda eólica. Tubos de vento podem ser de vários comprimentos. Como a eficiência máxima da usina é possível em uma determinada faixa de velocidade do vento, é desejável estreitar essa faixa. Isso é possível na fase de concentração do vento. A velocidade média anual do vento é diferente em diferentes direções. Se você definir o comprimento dos tubos de vento inversamente proporcional à velocidade média do vento em uma determinada direção, o fluxo do vento será mais uniforme. Assim, consegue-se uma maior eficiência da turbina eólica. Em áreas com uma direção de vento pronunciada (brisas, ventos de vales de montanha, monções), uma barragem eólica pode consistir em 1-2 tubos de vento. Vantagens técnicas e econômicas 1. A barragem eólica proposta é projetada para produzir eletricidade em escala industrial. A geração de energia industrial está associada a uma série de problemas. É óbvio que a potência máxima recebida no eixo da roda eólica é proporcional à área da seção transversal do fluxo de ar capturado pela roda eólica durante a rotação, ou seja, quadrado do raio da turbina eólica. Assim, a geração de energia industrial é possível para uma usina eólica com um grande diâmetro de roda eólica. Mas existem limitações puramente físicas no tamanho da turbina eólica. Além disso, uma usina eólica com uma grande roda eólica e uma torre alta é uma estrutura cara para construir e operar. Quanto maior o tamanho da roda eólica, maior o limite inferior da faixa de velocidade operacional do vento, ou seja, Quando o vento está fraco, a roda do vento não gira. Assim, o tempo de inatividade da turbina eólica devido a ventos fracos para grandes turbinas eólicas é muito maior. A substituição de uma grande roda eólica por um complexo de média roda eólica + barragem eólica praticamente elimina esses problemas, o que aumenta significativamente a eficiência dos parques eólicos. 2. A barragem eólica não é feita na forma de estruturas artificiais, mas na forma de plantações de árvores. Esta solução permite reduzir o custo de construção e operação de uma barragem eólica em uma ordem de grandeza. A área ocupada pela barragem eólica permanece aberta para uso agrícola. Se os choupos forem usados como plantações de árvores (cujo crescimento para algumas variedades é de 2 a 3 m por ano), podemos contar com um efeito benéfico em 5 a 6 anos, o que é bastante comparável no tempo com a construção de estruturas artificiais de tamanhos semelhantes. Com cuidados de plantio adequados (rega, fertilização, estimulantes de crescimento), o efeito benéfico pode ser alcançado muito mais cedo. 3. A barragem eólica proposta permite aumentar a capacidade do parque eólico. Nossos cálculos preliminares mostram que uma barragem eólica com um raio de 150 m dá um aumento de potência de 5 a 7 vezes. Se você usá-lo em combinação com uma roda eólica com raio de 20 m, igual à altura das plantações (uma roda eólica desse tamanho geralmente tem potência de 50 kW e custa cerca de US$ 50000), a potência da roda eólica aumentará e será de cerca de 300 kW, o que equivale a uma roda eólica que custa US$ 300000. Já uma estimativa simples mostra que o custo da eletricidade será cerca de 6 vezes menor do que o normal, e a energia eólica se tornará mais competitiva. 4. A durabilidade de uma barragem eólica é de várias dezenas de anos, e não 20 anos, como uma turbina eólica. Propriedades ecológicas únicas Impacto ambiental de uma barragem eólica com capacidade de 300 kW durante 1 ano de funcionamento Produzido:
Atrasado:
Dióxido de carbono absorvido - 11,22 toneladas. Não há problemas com a eliminação de resíduos. A quantidade de materiais necessários para a construção de uma turbina eólica é reduzida. Resultado: A criação de oásis do tipo descrito acima na zona de estepe, que tem um efeito benéfico na ecologia do meio ambiente, determina a formação de um habitat confortável para pequenos animais e pássaros, e é um fator positivo na solução do problema de proteção e restauração da flora e fauna. Ar puro e uma bela paisagem têm um efeito benéfico no sistema nervoso humano e são uma espécie de reflexologia Impacto ecológico da UTE durante a geração da mesma energia por 1 ano de operação Carvão queimado - 1314 toneladas Oxigênio queimado - 2724 toneladas Entra na atmosfera:
Resíduos sólidos formados (cinzas e fuligem) - 175 toneladas. Resultado: 1. Aumento da morbimortalidade da população. 2. Os danos são causados à flora e à fauna. 3. "Chuva ácida", perdas na agricultura e silvicultura, poluição de corpos d'água, danos a edifícios, pontes e outras estruturas sujeitas à corrosão por sedimentação de partículas de fuligem e gases. 4. Mudanças climáticas como resultado do efeito estufa. 5. Reduzir o teor de oxigênio na atmosfera Barragem de vento e agricultura 1. A maior parte da área ocupada pela barragem eólica permanece aberta para uso agrícola. 2. A barragem eólica tem um efeito benéfico na fertilidade do solo:
Uma barragem de vento pode atuar como e substituir quebra-ventos. Autores: N.G. Makarenko, A.N. Makarenko
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