Энергия ветра обеспечивала значительную часть энергетических потребностей сельского хозяйства США до тех пор, пока Административный совет по сельской электрификации Rural Electrification Administration, (REA) не создал в середине 30-х годов в сельских местностях системы централизованного электроснабжения. Однако с возникновением энергетического кризиса возродился интерес к использованию энергии ветра в различных областях. В результате этого федеральное правительство поддержало и ускорило принятие программы создания энергетических систем, в состав которых входили бы ветроэлектрические установки (ВЭУ) (WECS — Wind Energy Conversion System), которые смогли бы к 2000 г. удовлетворить существенную часть энергетических потребностей США.
Для решения этой задачи в течение ряда последующих лет должна быть разработана серия экспериментальных ВЭУ мощностью от 100 кВт до нескольких мегаватт. Можно предположить, что эти разработки должны опираться на научные и инженерные исследования опытных многоагрегатных систем, мощность которых возрастает от 10 до 100 МВт. Применительно к работе ВЭУ большой мощности в энергосистеме исследования проводятся начиная с 1980. г. При этом основное внимание в федеральной программе обращено па использование ВЭУ для получения электроэнергии. Наряду с этим предусматривается их применение для добычи топлива, получения теплоты, сушки зерна и производства минеральных удобрений.
Имеется целый ряд факторов, с учетом которых разрабатываются и используются ВЭУ и которые нашли отражение в федеральной программе, К ним относятся еще точно не известные капитальные вложения и эксплуатационные расходы, экономическая эффективность применения ветродвигателей - различных типов, затраты на сооружение ВЭУ, влияние их па окружающую среду и приемлемость в различных общественных условиях, а также различные юридические и общественные проблемы, которые могут возникать при использовании ВЭУ.
суббота, 1 ноября 2008 г.
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС США
В настоящее время в топливно-энергетическом балансе США 40 % составляет доля нефти, из них 14 % импортируемая, 33 % натуральный газ, 20 % уголь, 4 % гидроэнергия и 2 % атомная энергия. Остающийся 1 % дают синтетическое топливо, нефтеносные сланцы, геотермальная и солнечная энергия и энергия ветра.
В течение нескольких ближайших десятилетий в США ожидается снижение добычи нефти и природного газа, в то время как потребность в энергии имеет тенденцию к увеличению. Если считать, что оценки выполнены достаточно точно, то к 2000 г. энергопотребление возрастет до значений, эквивалентных примерно 6 трлн. кВт-ч/год
Рис. Оценка потребления энергии в США за период 1840—2000 гг.;
1 — суммарное потребление энергии в США; 2 — использование энергии ветра; 3 - - возможное использование энергии ветра; 4- потребление энергии в сельском хозяйстве; 5 - период энергетического кризиса.
Источник: Ветроэнергетика/Под ред. Д. де Рензо - М. Энергоатомиздат, 1982
В течение нескольких ближайших десятилетий в США ожидается снижение добычи нефти и природного газа, в то время как потребность в энергии имеет тенденцию к увеличению. Если считать, что оценки выполнены достаточно точно, то к 2000 г. энергопотребление возрастет до значений, эквивалентных примерно 6 трлн. кВт-ч/год
Рис. Оценка потребления энергии в США за период 1840—2000 гг.;
1 — суммарное потребление энергии в США; 2 — использование энергии ветра; 3 - - возможное использование энергии ветра; 4- потребление энергии в сельском хозяйстве; 5 - период энергетического кризиса.
Источник: Ветроэнергетика/Под ред. Д. де Рензо - М. Энергоатомиздат, 1982
ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Ветер возникает на Земле при неравномерном нагреве ее поверхности Солнцем. В течение дня воздух над большими водными поверхностями остается сравнительно холодным, так как большая часть энергии солнечного излучения расходуется на испарение воды или же поглощается ею. Над сушей, которая меньше поглотает солнечные лучи, чем вода, воздух нагревается в течение дня больше, он расширяется, становится легче и поднимается вверх. Его заменяет более плотный холодный воздух, расположенный над водой. Так в прибрежной зоне возникают бризы.
В течение ночи их направление над прибрежными водами меняется на обратное, так как суша охлаждается быстрее воды и соответственно снижается температура расположенного над ней воздуха. Холодный воздух, движущийся к морю, вытесняет нагретый, который поднимается с поверхности воды. Аналогично наблюдаются бризы со стороны гор в течение дня, когда теплый воздух поднимается вдоль склона, нагретого Солнцем. Ночью сравнительно холодный воздух со склона стекает в долины.
Подобная циркуляция воздушных масс в земной атмосфере наблюдается при большем нагреве поверхности Земли вблизи экватора, чем в районах полюсов. Ветер над холодной поверхностью, дующий от полюсов к экватору, замещает горячий воздух, который поднимается в тропиках и перемещается в верхних слоях атмосферы по направлению к полюсам.
Вращение Земли также влияет на циркуляцию се воздуха. Силы инерции, которые действуют на холодный воздух, движущийся вблизи поверхности по направлению к экватору, стремятся закрутить его в западном направлении. В то же время тяжелый воздух, движущийся в верхних слоях атмосферы по направлению к полюсу, имеет тенденцию к повороту на восток. Эта циркуляция воздуха на большом пространстве вокруг зоны пониженного давления происходит в направлении, противоположном направлению движения часовой стрелки в северном полушарии, и по часовой стрелке — в южном. Так как ось вращения Земли наклонена под углом 23,5° к плоскости ее вращения вокруг Солнца, то сезонные изменения тепловой энергии, получаемой от Солнца, зависят от изменений в эти периоды скорости и направления ветра на данном участке земной поверхности.
Энергия, которая непрерывно поступает от Солнца и преобразуется в кинетическую энергию ветровых потоков на Земле, соответствует, по оценкам, суммарной мощности свыше 10м ГВт. Исходя из этого комиссия -экспертов организации National Science Foundation (NSF) и Управление National Aeronautics and Space Administration (NASA) в 1972 г. оценила потенциальные ресурсы («запасы») энергии ветра над континентальной частью США, Алеутскими островами и Восточным побережьем эквивалентными примерно 105 ГВт электрической мощности. Это более чем в 30 раз превышает суммарные энергетические потребности США в 1980 г. и более чем в 100 раз электрическую энергию, вырабатываемую в США в настоящее время.
В течение ночи их направление над прибрежными водами меняется на обратное, так как суша охлаждается быстрее воды и соответственно снижается температура расположенного над ней воздуха. Холодный воздух, движущийся к морю, вытесняет нагретый, который поднимается с поверхности воды. Аналогично наблюдаются бризы со стороны гор в течение дня, когда теплый воздух поднимается вдоль склона, нагретого Солнцем. Ночью сравнительно холодный воздух со склона стекает в долины.
Подобная циркуляция воздушных масс в земной атмосфере наблюдается при большем нагреве поверхности Земли вблизи экватора, чем в районах полюсов. Ветер над холодной поверхностью, дующий от полюсов к экватору, замещает горячий воздух, который поднимается в тропиках и перемещается в верхних слоях атмосферы по направлению к полюсам.
Вращение Земли также влияет на циркуляцию се воздуха. Силы инерции, которые действуют на холодный воздух, движущийся вблизи поверхности по направлению к экватору, стремятся закрутить его в западном направлении. В то же время тяжелый воздух, движущийся в верхних слоях атмосферы по направлению к полюсу, имеет тенденцию к повороту на восток. Эта циркуляция воздуха на большом пространстве вокруг зоны пониженного давления происходит в направлении, противоположном направлению движения часовой стрелки в северном полушарии, и по часовой стрелке — в южном. Так как ось вращения Земли наклонена под углом 23,5° к плоскости ее вращения вокруг Солнца, то сезонные изменения тепловой энергии, получаемой от Солнца, зависят от изменений в эти периоды скорости и направления ветра на данном участке земной поверхности.
Энергия, которая непрерывно поступает от Солнца и преобразуется в кинетическую энергию ветровых потоков на Земле, соответствует, по оценкам, суммарной мощности свыше 10м ГВт. Исходя из этого комиссия -экспертов организации National Science Foundation (NSF) и Управление National Aeronautics and Space Administration (NASA) в 1972 г. оценила потенциальные ресурсы («запасы») энергии ветра над континентальной частью США, Алеутскими островами и Восточным побережьем эквивалентными примерно 105 ГВт электрической мощности. Это более чем в 30 раз превышает суммарные энергетические потребности США в 1980 г. и более чем в 100 раз электрическую энергию, вырабатываемую в США в настоящее время.
Задачи и проблемы ветряной энергетики
Энергия ветра в течение длительного времени рассматривается в качестве экологически чистого неисчерпаемого источника энергии. Распространившаяся в 1973 г. угроза нехватки невозобновляемых источников энергией и рост зависимости от импортируемого топлива привели к возрождению исследований, направленных на расширение возможности преобразования ветра в пригодный для использования вид энергии.
Однако до того как энергия ветра сможет принести значительную пользу, должны быть решены многие проблемы—технические и связанные с охраной окружающей среды. Следует также признать, что наибольшие препятствия для использования ветроэнергетических установок создает их высокая стоимость. Эти препятствия будут меньшими, если по критерию стоимости вырабатываемой энергии ветроэнергетические установки смогут конкурировать с установками, использующими другие источники энергии. Хотя многое здесь достигнуто, наиболее сложной задачей, имеющей первостепенное значение, остается разработка экономичных ветроэнергетических установок, способных надежно работать в автоматическом режиме в течение многих лет и обеспечивать бесперебойную эксплуатацию при периодическом обслуживании.
Однако до того как энергия ветра сможет принести значительную пользу, должны быть решены многие проблемы—технические и связанные с охраной окружающей среды. Следует также признать, что наибольшие препятствия для использования ветроэнергетических установок создает их высокая стоимость. Эти препятствия будут меньшими, если по критерию стоимости вырабатываемой энергии ветроэнергетические установки смогут конкурировать с установками, использующими другие источники энергии. Хотя многое здесь достигнуто, наиболее сложной задачей, имеющей первостепенное значение, остается разработка экономичных ветроэнергетических установок, способных надежно работать в автоматическом режиме в течение многих лет и обеспечивать бесперебойную эксплуатацию при периодическом обслуживании.
О развитии ветряной энергетики
С начала 70-х годов в ряде развитых капиталистических стран приступили к разработке и реализации долговременных национальных энергетических программ, направленных па эффективное удовлетворение потребностей в энергии и преодоление энергетического кризиса за счет собственных ресурсов. Поскольку нефтяное топливо становится все более дефицитным, проблема решается путем изыскания способов существенного улучшения использования традиционных видов топлива, повышения КПД энергетических установок, нахождения принципиально новых методов получения и преобразования энергии, расширения масштабов использования нетрадиционных энергоресурсов.
Такая стратегия характерна для многих стран, однако особенности экономики, научно-технический потенциал, географические, климатические и другие условия определяют в разных странах ведущую роль тех или иных составляющих долговременных энергетических программ.
В рамках этих программ большое значение придается возобновляющимся энергоресурсам, в первую очередь энергии Солнца и ветра, теплоте земных недр. Работы по их использованию и повышению эффективности соответствующих установок проводятся в США, Великобритании, Канаде, Франции, ФРГ, Швеции. Дании и в других странах. В последние годы значительное внимание применению ветровых и солнечных установок уделяют многие развивающиеся государства. По неполным данным ЮНЕСКО И Мировой энергетической конференции (МИРЭК) в 1979 г. только на исследования в этой области по программам, разработанным и принятым в 63 странах, израсходовано более 500 млн. долл., из которых 60% приходится на долю США.
Интенсивно разрабатываются проблемы развития нетрадиционной энергетики в нашей стране. Они решаются в рамках комплексных научно-технических программ, разрабатываемых под руководством Государственного комитета СССР по науке и технике и реализуемых различными министерствами и ведомствами. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года, принятых XXVI съездом КПСС, предусмотрено увеличить масштабы использования 0 народном хозяйстве возобновляющихся источников энергии (гидравлической, солнечной, ветровой, геотермальной) и совершенствовать методы преобразования и передачи энергии. Чтобы на практике ускорить решение этих задач, расширяются фундаментальные и прикладные исследования, разрабатываются проекты более эффективных технических средств, ведется строительство опытных установок.
Успехи, которые имеются в решении перечисленных проблем, прогнозы развития использования нетрадиционных источников энергии указывают на перспективность этого направления и на то, что к концу века за счет этих энергоресурсов можно будет обеспечивать значительную часть энергетических потребностей человечества. По оценкам специалистов разных стран доля энергии, получаемой за счет использования энергии Солнца и ветра, в общем мировом энергобалансе за 20 лет может возрасти до 5—7 %, а в некоторых странах, расположенных в особо благоприятных регионах, еще выше.
В энергетических программах разных стран предусмотрен значительный объем исследований и разработок в области ветроэнергетики. Они направлены на выбор наиболее перспективных зон и районов, характеризующихся высоким потенциалом энергии ветра, разработку методов эффективного применения ветроэнергетических установок (ВЭУ), создание новых технических средств и снижение их стоимости с целью существенного улучшения экономических показателей и повышения надежности энергоснабжения потребителей, обеспечение высокой конкурентоспособности ВЭУ при сравнении с тепловыми и гидравлическими электростанциями и агрегатами.
В этих разработках акцепт делается на создание установок большой мощности (примерно от 100 кВт до 2—3 МВт), предназначенных для выработки электрической энергии, при этом рассматриваются наиболее перспективные схемы их использования — параллельная работа в энергетических системах. Разработка таких установок представляет собой достаточно сложную научно-техническую задачу, решение которой требует выполнения большого комплекса теоретических и экспериментальных исследований, опытно-конструкторских работ и технологических разработок, а также обоснования методов организации промышленного производства ряда сложных подсистем ВЭУ, в первую очередь ветро-колес большого диаметра, электрического оборудования, механизмов привода и управления, устройств контроля и автоматизации режимов работы.
Сложность решения многих задач обусловила привлечение к ним в ряде зарубежных стран, в частности в США, крупных фирм, проектно-конструкторских организаций и университетов, ученых и квалифицированных специалистов в области энергетики, аэродинамики, надежности, электротехники, систем управления и др. Некоторые разработки осуществляются по комплексным планам международного сотрудничества, в ходе которых происходит также широкий обмен научно-технической информацией.
Это нашло, в частности, отражение в том, что за последние 7—8 лет значительно возросло количество публикаций по различным вопросам ветроэнергетики, в первую очередь относящимся к крупномасштабному использованию энергии ветра для производства электрической энергии. Из книг, опубликованных в 1979— 1980 гг., наибольший интерес представляют: «Windenergie. Eine systenianalytische Bewertung des technischen und wirtschaftlichen Potentials fur die Stromerzeugung der Bundesrepublik Deutschland» L. Jarass, L. Hoffmann, A. Larass, G. Obermair. Heidelberg, 1980, S. 272, и настоящая книга, посвященная новейшим разработкам, проведенным главным образом в США в области использования энергии ветра, русский сокращенный перевод которой предлагается вниманию советского читателя.
Следует заметить, что по некоторым вопросам (как правило, не очень принципиальным или относящимся к методологии) взгляды советских ветроэнергетиков и подходы, изложенные в обзоре, не являются идентичными. Это вызвано рядом причин, в том числе различием в социальных, географических и других условиях в СССР и США. Такое положение с оценкой ряда концепций не должно смущать читателя, а напротив, позволяет на основе сопоставления мнений лучше уяснить сущность явлений, подходов и результаты разработок.
В качестве одного из примеров можно привести тот факт, что в обзоре рассматривается главным образом гидроаккумулирование энергий ветра, а применению весьма перспективного водородного аккумулирования, т. е. производству водорода за счет использования энергии от ветроустановок и последующему его сжиганию в тепловых электроэнергетических установках, уделено относительно мало внимания.
Такая стратегия характерна для многих стран, однако особенности экономики, научно-технический потенциал, географические, климатические и другие условия определяют в разных странах ведущую роль тех или иных составляющих долговременных энергетических программ.
В рамках этих программ большое значение придается возобновляющимся энергоресурсам, в первую очередь энергии Солнца и ветра, теплоте земных недр. Работы по их использованию и повышению эффективности соответствующих установок проводятся в США, Великобритании, Канаде, Франции, ФРГ, Швеции. Дании и в других странах. В последние годы значительное внимание применению ветровых и солнечных установок уделяют многие развивающиеся государства. По неполным данным ЮНЕСКО И Мировой энергетической конференции (МИРЭК) в 1979 г. только на исследования в этой области по программам, разработанным и принятым в 63 странах, израсходовано более 500 млн. долл., из которых 60% приходится на долю США.
Интенсивно разрабатываются проблемы развития нетрадиционной энергетики в нашей стране. Они решаются в рамках комплексных научно-технических программ, разрабатываемых под руководством Государственного комитета СССР по науке и технике и реализуемых различными министерствами и ведомствами. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года, принятых XXVI съездом КПСС, предусмотрено увеличить масштабы использования 0 народном хозяйстве возобновляющихся источников энергии (гидравлической, солнечной, ветровой, геотермальной) и совершенствовать методы преобразования и передачи энергии. Чтобы на практике ускорить решение этих задач, расширяются фундаментальные и прикладные исследования, разрабатываются проекты более эффективных технических средств, ведется строительство опытных установок.
Успехи, которые имеются в решении перечисленных проблем, прогнозы развития использования нетрадиционных источников энергии указывают на перспективность этого направления и на то, что к концу века за счет этих энергоресурсов можно будет обеспечивать значительную часть энергетических потребностей человечества. По оценкам специалистов разных стран доля энергии, получаемой за счет использования энергии Солнца и ветра, в общем мировом энергобалансе за 20 лет может возрасти до 5—7 %, а в некоторых странах, расположенных в особо благоприятных регионах, еще выше.
В энергетических программах разных стран предусмотрен значительный объем исследований и разработок в области ветроэнергетики. Они направлены на выбор наиболее перспективных зон и районов, характеризующихся высоким потенциалом энергии ветра, разработку методов эффективного применения ветроэнергетических установок (ВЭУ), создание новых технических средств и снижение их стоимости с целью существенного улучшения экономических показателей и повышения надежности энергоснабжения потребителей, обеспечение высокой конкурентоспособности ВЭУ при сравнении с тепловыми и гидравлическими электростанциями и агрегатами.
В этих разработках акцепт делается на создание установок большой мощности (примерно от 100 кВт до 2—3 МВт), предназначенных для выработки электрической энергии, при этом рассматриваются наиболее перспективные схемы их использования — параллельная работа в энергетических системах. Разработка таких установок представляет собой достаточно сложную научно-техническую задачу, решение которой требует выполнения большого комплекса теоретических и экспериментальных исследований, опытно-конструкторских работ и технологических разработок, а также обоснования методов организации промышленного производства ряда сложных подсистем ВЭУ, в первую очередь ветро-колес большого диаметра, электрического оборудования, механизмов привода и управления, устройств контроля и автоматизации режимов работы.
Сложность решения многих задач обусловила привлечение к ним в ряде зарубежных стран, в частности в США, крупных фирм, проектно-конструкторских организаций и университетов, ученых и квалифицированных специалистов в области энергетики, аэродинамики, надежности, электротехники, систем управления и др. Некоторые разработки осуществляются по комплексным планам международного сотрудничества, в ходе которых происходит также широкий обмен научно-технической информацией.
Это нашло, в частности, отражение в том, что за последние 7—8 лет значительно возросло количество публикаций по различным вопросам ветроэнергетики, в первую очередь относящимся к крупномасштабному использованию энергии ветра для производства электрической энергии. Из книг, опубликованных в 1979— 1980 гг., наибольший интерес представляют: «Windenergie. Eine systenianalytische Bewertung des technischen und wirtschaftlichen Potentials fur die Stromerzeugung der Bundesrepublik Deutschland» L. Jarass, L. Hoffmann, A. Larass, G. Obermair. Heidelberg, 1980, S. 272, и настоящая книга, посвященная новейшим разработкам, проведенным главным образом в США в области использования энергии ветра, русский сокращенный перевод которой предлагается вниманию советского читателя.
Следует заметить, что по некоторым вопросам (как правило, не очень принципиальным или относящимся к методологии) взгляды советских ветроэнергетиков и подходы, изложенные в обзоре, не являются идентичными. Это вызвано рядом причин, в том числе различием в социальных, географических и других условиях в СССР и США. Такое положение с оценкой ряда концепций не должно смущать читателя, а напротив, позволяет на основе сопоставления мнений лучше уяснить сущность явлений, подходов и результаты разработок.
В качестве одного из примеров можно привести тот факт, что в обзоре рассматривается главным образом гидроаккумулирование энергий ветра, а применению весьма перспективного водородного аккумулирования, т. е. производству водорода за счет использования энергии от ветроустановок и последующему его сжиганию в тепловых электроэнергетических установках, уделено относительно мало внимания.
воскресенье, 21 сентября 2008 г.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОГАЗА
Эффективность использования
биогаза составляет 55% для газовых плит, 24% для двигателей внутреннего сгорания. Наиболее эффективный путь использования биогаза - в качестве комбинации тепла и энергии, при котором можно достичь 88% эффективности8. Использование биогаза для работы газовых горелок в газовых плитах, отопительных котлах, кормозапарниках и теплицах - лучший вид использования биогаза для фермерских хозяйств Кыргызстана.
Излишки биогаза
В случае излишка вырабатываемого установкой биогаза рекомендуется не выбрасывать его в атмосферу-это приведет к неблагоприятному влиянию на климат, а сжигать. Для этого в газораспределительную систему устанавливается факельное
устройство, которое должно находиться на безопасном расстоянии от строений.
биогаза составляет 55% для газовых плит, 24% для двигателей внутреннего сгорания. Наиболее эффективный путь использования биогаза - в качестве комбинации тепла и энергии, при котором можно достичь 88% эффективности8. Использование биогаза для работы газовых горелок в газовых плитах, отопительных котлах, кормозапарниках и теплицах - лучший вид использования биогаза для фермерских хозяйств Кыргызстана.
Излишки биогаза
В случае излишка вырабатываемого установкой биогаза рекомендуется не выбрасывать его в атмосферу-это приведет к неблагоприятному влиянию на климат, а сжигать. Для этого в газораспределительную систему устанавливается факельное
устройство, которое должно находиться на безопасном расстоянии от строений.
Потребление биогаза двигателями
В с. Петровка Чуйской области КР биогазовая установка ассоциации «Фермер» объемом 150 м3 обеспечивает биогазом для бытовых нужд 7 крестьянских хозяйств, работу газоэлектрогенератора и двух автомашин - УАЗа и ЗИЛа. Для работы на биогазе двигатели были дооборудованы специальными устройствами, а
автомашины - стальными баллонами для закачки газа.
Средние значения потребления биогаза для производства 1 кВт электроэнергии двигателями ассоциации «Фермер» - около 0,6 м3 в час.
Использование метана
Современные исследования химиков открывают большие возможности использования газа метана для производства сажи
(красящее вещество и сырье для резиновой промышленности), ацетилена, формальдегида, метилового и этилового спирта, метилена, хлороформа, бензола и других ценных химических продуктов на базе больших биогазовых установок
(красящее вещество и сырье для резиновой промышленности), ацетилена, формальдегида, метилового и этилового спирта, метилена, хлороформа, бензола и других ценных химических продуктов на базе больших биогазовых установок
Уменьшение содержания углекислоты
Уменьшение содержания углекислоты - сложный и дорогой процесс. В принципе, углекислота может быть отделена путем впитывания в известковое молоко, но такая практика приводит к образованию больших объемов извести и не подходит для использования в системах большого объема. Углекислота сама по себе является ценным продуктом, который можно использовать в различных производствах.
Уменьшение содержания сероводорода
Сероводород, смешивающийся в биогазе с водой, образует кислоту, вызывающую коррозию металла. Это является серьезным ограничением использования биогаза в водных обогревателях и двигателях.
Наиболее простым и экономичным способом очистки биогаза от сероводорода является сухая очистка в специальном фильтре. В качестве абсорбера применяется металлическая «губка», состоящая из смеси окиси железа и деревянной стружки. С помощью 0,035 м3 металлической губки из биогаза можно извлечь 3,7 кг серы. Если содержание сероводорода в биогазе составляет 0,2%, то этим объемом металлической губки можно очистить от сероводорода около 2500 м3 газа. Для регенерации губки ее необходимо подержать некоторое время на воздухе.
Минимальная стоимость материалов, простота эксплуатации фильтра и регенерация абсорбера делают этот метод надежным средством защиты газгольдера, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания от коррозии, вызванной продолжительным воздействием сероводорода, содержащегося в биогазе. Окись цинка также является эффективным абсорбентом сероводорода, причем это вещество имеет дополнительные преимущества: оно абсорбирует также органические соединения серы (карбонил, меркаптан и т.д.)
Наиболее простым и экономичным способом очистки биогаза от сероводорода является сухая очистка в специальном фильтре. В качестве абсорбера применяется металлическая «губка», состоящая из смеси окиси железа и деревянной стружки. С помощью 0,035 м3 металлической губки из биогаза можно извлечь 3,7 кг серы. Если содержание сероводорода в биогазе составляет 0,2%, то этим объемом металлической губки можно очистить от сероводорода около 2500 м3 газа. Для регенерации губки ее необходимо подержать некоторое время на воздухе.
Минимальная стоимость материалов, простота эксплуатации фильтра и регенерация абсорбера делают этот метод надежным средством защиты газгольдера, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания от коррозии, вызванной продолжительным воздействием сероводорода, содержащегося в биогазе. Окись цинка также является эффективным абсорбентом сероводорода, причем это вещество имеет дополнительные преимущества: оно абсорбирует также органические соединения серы (карбонил, меркаптан и т.д.)
Уменьшение содержания влаги
Биогаз насыщен влагой. Очистка биогаза от влаги состоит в его охлаждении. Это достигается при пропускании биогаза по подземной трубе для конденсации влаги при более низких температурах. Когда газ вновь подогревается, содержание влаги в нем существенно уменьшается. Такое высушивание биогаза особенно полезно для используемых счетчиков сухого газа, так как они со временем обязательно заполняются влагой.
Очистка биогаза
Для использования биогаза в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания необходимо предварительная очистка биогаза от воды, сероводорода и углекислоты.
ДВИГАТЕЛИ, РАБОТАЮЩИЕ НА БИОГАЗЕ
Опыт показывает, что биогаз экономически целесообразно использовать в газоэлектрогенераторах,при этом сжигание 1 м3 биогаза позволяет вырабатывать от 1.6 до 2,3 кВт электроэнергии. Эффективность такого использования биогаза повышается за счет использования тепловой энергии, образующейся при охлаждении мотора электрогенератора, для обогрева реактора биогазовой установки.
ДВИГАТЕЛИ, РАБОТАЮЩИЕ НА БИОГАЗЕ
Биогаз можно применять в качестве топлива для автомобильных двигателей, причем эффективность его в этом случае зависит от содержания метана и наличия примесей. На метане могут работать как карбюраторные, так и дизельные двигатели. Однако, так как биогаз является высокооктановым топливом, более эффективно его использование в дизельных двигателях.
Для работы двигателей необходимо большое количество биогаза и установка на двигатели внутреннего сгорания дополнительных устройств, которые позволяют им работать как на бензине, так и на метане.
Для работы двигателей необходимо большое количество биогаза и установка на двигатели внутреннего сгорания дополнительных устройств, которые позволяют им работать как на бензине, так и на метане.
Потребление биогаза
Бытовые газовые горелки потребляют 0,2 - 0,45 м3 биогаза в час, а промышленные - от 1 до 3 м3 биогаза в час. Необходимый объем биогаза для приготовления пищи может быть определен на основании времени, ежедневно затрачиваемого на приготовление пищи.
Тепловое излучение обогревателей
Излучающие нагреватели реализуют инфракрасное тепловое излучение через керамическое тело, которое нагревается до ярко-красного состояния при температурах 900-1000°С пламенем. Обогревающая возможность излучающего обогревателя определяется умножением объема газа на чистую теплотворную способность, так как 95 % энергии биогаза превращается в тепло. Выход тепловой энергии от маленьких нагревателей составляет от 1,5 до 10 кВт тепловой энергии.
Предохранитель и воздушный фильтр
Использующие биогаз излучающие
нагреватели должны всегда быть оборудованы предохранителем, который прекращает подачу газа в случае снижения температуры, то есть в случае, когда газ не сжигается.
Предохранитель и воздушный фильтр
Использующие биогаз излучающие
нагреватели должны всегда быть оборудованы предохранителем, который прекращает подачу газа в случае снижения температуры, то есть в случае, когда газ не сжигается.
Излучающие нагреватели
Излучающие нагреватели используются в сельском хозяйстве для получения нужных температур для выращивания молодняка, например поросят и цыплят, в ограниченном пространстве.
Необходимая поросятам температура начинается от 30-35°С в первую неделю и затем медленно падает до температуры 18-23Х в 4 и 5 недели.
Как правило, регулировка температуры состоит в поднятии или опускании обогревателя. Хорошая вентиляция является необходимостью для предотвращения концентрации СО или С02. Следовательно, животные должны находиться под постоянным присмотром, и температура проверяется через регулярные интервалы. Обогреватели для поросят или цыплят потребляют около 0,2 - 0,3 м3 биогаза в час.
Необходимая поросятам температура начинается от 30-35°С в первую неделю и затем медленно падает до температуры 18-23Х в 4 и 5 недели.
Как правило, регулировка температуры состоит в поднятии или опускании обогревателя. Хорошая вентиляция является необходимостью для предотвращения концентрации СО или С02. Следовательно, животные должны находиться под постоянным присмотром, и температура проверяется через регулярные интервалы. Обогреватели для поросят или цыплят потребляют около 0,2 - 0,3 м3 биогаза в час.
ГАЗОВЫЕ ГОРЕЛКИ
Основой большинства бытовых приборов, в которых можно использовать биогаз, является горелка. В большинстве случаев предпочтительны горелки атмосферного типа, работающие на предварительно смешанном с воздухом биогазе. Потребление газа горелками сложно подсчитать заранее, поэтому конструкция и настройка горелок должны определяться для каждого индивидуального случая экспериментально.
По сравнению с другими газами биогазу нужно меньше воздуха для возгорания. Следовательно, обычные газовые приборы нуждаются в более широких жиклерах для прохождения биогаза. Для полного сгорания 1 литра биогаза необходимо около 5,7 литров воздуха, в то время как для бутана - 30,9 литра и для пропана - 23,8 литра [8].
Модификация и адаптация стандартных горелок является делом эксперимента. По отношению к наиболее распространенным бытовым приборам, приспособленным для использования бутана и пропана, можно отметить, что бутан и пропан обладают теплотворной способностью почти в 3 раза выше, чем биогаз и дают в 2 раза большее пламя.
Перевод горелок на работу на биогазе всегда приводит к более низким уровням работы приборов. Практические меры для модификации горелок включают: увеличение жиклеров в 2-4 раза для прохождения газа; изменение объема подачи воздуха.
По сравнению с другими газами биогазу нужно меньше воздуха для возгорания. Следовательно, обычные газовые приборы нуждаются в более широких жиклерах для прохождения биогаза. Для полного сгорания 1 литра биогаза необходимо около 5,7 литров воздуха, в то время как для бутана - 30,9 литра и для пропана - 23,8 литра [8].
Модификация и адаптация стандартных горелок является делом эксперимента. По отношению к наиболее распространенным бытовым приборам, приспособленным для использования бутана и пропана, можно отметить, что бутан и пропан обладают теплотворной способностью почти в 3 раза выше, чем биогаз и дают в 2 раза большее пламя.
Перевод горелок на работу на биогазе всегда приводит к более низким уровням работы приборов. Практические меры для модификации горелок включают: увеличение жиклеров в 2-4 раза для прохождения газа; изменение объема подачи воздуха.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА
Основным способом применения биогаза является превращение его в источник тепловой, механической и электрической энергии. Однако крупные биогазовые установки можно использовать для создания производств по получению ценных химических продуктов для народного хозяйства.
На биогазе могут работать газосжигающие устройства, вырабатывающие энергию, которая используется для отопления, освещения, снабжения кормоприготовительных цехов, для работы водонагревателей, газовых плит, инфракрасных излучателей и двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее простым способом является сжигание биогаза в газовых горелках, так как газ можно подводить к ним из газгольдеров под низким давлением, но более предпочтительно использование биогаза для получения механической и электрической энергии. Это приведет к созданию собственной энергетической базы, обеспечивающей эксплуатационные нужды хозяйств.
На биогазе могут работать газосжигающие устройства, вырабатывающие энергию, которая используется для отопления, освещения, снабжения кормоприготовительных цехов, для работы водонагревателей, газовых плит, инфракрасных излучателей и двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее простым способом является сжигание биогаза в газовых горелках, так как газ можно подводить к ним из газгольдеров под низким давлением, но более предпочтительно использование биогаза для получения механической и электрической энергии. Это приведет к созданию собственной энергетической базы, обеспечивающей эксплуатационные нужды хозяйств.
воскресенье, 14 сентября 2008 г.
Оптимальные периоды внесения биоудобрений пол разные сельскохозяйственные культуры
Правильное применение удобрений достигается лишь при успешном проведении также других сельскохозяйственных работ. Будучи важным, но не единственным фактором повышения урожайности, удобрения являются составляющим элементом всей системы агрохимических мероприятий (снижение кислотности почвы, борьба с сорняками, болезнями и вредителями растений, выбор наиболее удачных сортов, соблюдение оптимальных сроков посева, норм высева и посадки и др.). Для обеспечения минимальных потерь азота необходимо использовать специальное оборудование для внесения на поля как жидкой, так и твердой фракции.
Жидкие биоудобрения лучше всего вносить специальными инжекторами, максимально обеспечивая равномерность рассеивания. Это позволяет своевременно подавать необходимые питательные элементы прямо в вегетационную систему растения. В таблице 4 представлены наилучшие периоды для внесения жидких биоудобрений.
Жидкие биоудобрения лучше всего вносить специальными инжекторами, максимально обеспечивая равномерность рассеивания. Это позволяет своевременно подавать необходимые питательные элементы прямо в вегетационную систему растения. В таблице 4 представлены наилучшие периоды для внесения жидких биоудобрений.
Расчет необходимой нормы внесения биоудобрений под разные сельскохозяйственные культуры
В зависимости от типа почвы под разные культуры необходимо вносить разное количество общего азота (N). В таблице 2 поданы данные о необходимом количестве азота для обеспечения эффективного роста и развития разных культур.
Для определения количества внесенных питательных элементов (N, Р, К) под любую культуру воспользуемся простой формулой:
NПE=A*B*C
где. А - среднее содержание питательных элементов в биоудобрении, кг/т; В - коэффициент минеральной эквивалентности биоудобрений (табл. 3) С - количество внесенного биоудобрения, т/га.
Коэффициент минеральной эквивалентности позволяет сравнить биоудобрения с минеральными. Этот коэффициент зависит от качества биоудобрений и периода внесения. Значения коэффициента минеральной эквивалентности под разные сельскохозяйственные культуры представлены в таблице 3.
Значение среднего содержания питательных элементов (N), которые содержатся в биоудобрениях можно получить с рис. 1.
В странах западной и восточной Европы полученную биомассу из биогазовой установки давно используют в качестве пенных удобрений при полной и частичной замене минеральных. Такие удобрения упаковывают и реализуют населению.
Биоудобрения после биогазовой установки можно разделять на жидкую (5% сухого вещества) и твердую фракцию (влажностью 60-65%).
Значение средного содержания питательных элементов (N), которые содержатся в биоудобрениях можно получить с рис. 1.
В странах западной и восточной Европы полученную биомассу из биогазовой установки давно используют в качестве пенных удобрений при полной и частичной замене минеральных. Такие удобрения упаковывают и реализуют населению.
Биоудобрения после биогазовой установки можно разделять на жидкую (5% сухого вещества) и твердую фракцию (влажностью 60-65%).
Для определения количества внесенных питательных элементов (N, Р, К) под любую культуру воспользуемся простой формулой:
NПE=A*B*C
где. А - среднее содержание питательных элементов в биоудобрении, кг/т; В - коэффициент минеральной эквивалентности биоудобрений (табл. 3) С - количество внесенного биоудобрения, т/га.
Коэффициент минеральной эквивалентности позволяет сравнить биоудобрения с минеральными. Этот коэффициент зависит от качества биоудобрений и периода внесения. Значения коэффициента минеральной эквивалентности под разные сельскохозяйственные культуры представлены в таблице 3.
Значение среднего содержания питательных элементов (N), которые содержатся в биоудобрениях можно получить с рис. 1.
В странах западной и восточной Европы полученную биомассу из биогазовой установки давно используют в качестве пенных удобрений при полной и частичной замене минеральных. Такие удобрения упаковывают и реализуют населению.
Биоудобрения после биогазовой установки можно разделять на жидкую (5% сухого вещества) и твердую фракцию (влажностью 60-65%).
Значение средного содержания питательных элементов (N), которые содержатся в биоудобрениях можно получить с рис. 1.
В странах западной и восточной Европы полученную биомассу из биогазовой установки давно используют в качестве пенных удобрений при полной и частичной замене минеральных. Такие удобрения упаковывают и реализуют населению.
Биоудобрения после биогазовой установки можно разделять на жидкую (5% сухого вещества) и твердую фракцию (влажностью 60-65%).
Борьба с семенами сорняков и высокая эффективность биоудобрений
При использовании свежего гноя, в качестве органического удобрения, вы постоянно засоряете поля семенами сорняков и патогенными микроорганизмами.
Проведенные исследования показали, что схожесть семян сорняков из свежего гноя составляет 20-30%, компостируемого 15%. В биоудобрениях, полученных из биогазовой установки уровень содержания семян сорняков от 0% до 1,5% и другие вредные микроорганизмы точно так же. Такие удобрения можно вносить не только по чистому пару, но и под любые культуры.
Также установлено- что эти биоудобрения имеют многостороннее позитивное влияние на агрономические, физико-химические и биологические свойства почвы. Кроме того, они имеют и другие ценные свойства:
повышают стойкость растений против заболеваний;
положительно влияют на рост и развитие растений;
способны удерживать до 60% влаги:
повышают урожайности на 30-50%.
Проведенные исследования показали, что схожесть семян сорняков из свежего гноя составляет 20-30%, компостируемого 15%. В биоудобрениях, полученных из биогазовой установки уровень содержания семян сорняков от 0% до 1,5% и другие вредные микроорганизмы точно так же. Такие удобрения можно вносить не только по чистому пару, но и под любые культуры.
Также установлено- что эти биоудобрения имеют многостороннее позитивное влияние на агрономические, физико-химические и биологические свойства почвы. Кроме того, они имеют и другие ценные свойства:
повышают стойкость растений против заболеваний;
положительно влияют на рост и развитие растений;
способны удерживать до 60% влаги:
повышают урожайности на 30-50%.
Ежегодное внесение биоудобрений выравнивает рН среду почвы
Как известно, постоянное внесение минеральных удобрений (в больших количествах) существенно ухудшает рН среду почвы. На рис. 3 приведенны данные об оптимальном уровне рН для разных сельскохозяйственных культур.
Внося необходимое количество биоудобрений- Вы можете регулировать (повышать или снижать) рН уровень в соответствии с определенной культурой.
Внося необходимое количество биоудобрений- Вы можете регулировать (повышать или снижать) рН уровень в соответствии с определенной культурой.
Биоудобрения - максимальное повышение содержания азота в почве
Азот (N) - основной, наиболее важный элемент; который содержится в биоудобрениях, и необходим для интенсивного развития и роста растений. Весь азот; который находится в биоудобрениях разделяется на две составляющие:
Минеральная (NO3);
Органическая (NH4). Источником органического азота являются живые и отмершие микроорганизмы пищевого тракта животных, неперевариваемые протеины и др. Органическая составляющая азота, в свою очередь, разделяется на:
органический азот, который минерализуется в течение года (быстрый);
органический азот, который минерализуется в течение нескольких лет (медленный).
Минеральная составляющая азота (в аммиачной форме) при внесении на поля создает такой же эффект, как и минеральные удобрения. Такая форма азота наиболее эффективно усваивается растениями. На рис. 1 представлены данные о делении минерального и органического азота в разных видах гноя.
Минеральная составляющая азота (в аммиачной форме) при внесении на поля создает такой же эффект; как и минеральные удобрения. Такая форма азота наиболее эффективно усваивается растениями. На рис. 1 представлены данные о делении минерального и органического азота в разных видах гноя.
Содержание других микроэлементов (фосфор, калий, кальций, магний) остается неизменным в процессе переработки, потому эти составляющие биоудобрений не расшифровываются детально.
При внесении биоудобрений основные составляющие азота, а именно, минеральные и органические постоянно взаимодействуют. При благоприятных условиях (температура окружающей среды, влажность и другие) «быстро усваиваемая часть» органического азота минерализуется в течение 2-3 недель и одновременно с минеральной составляющей наиболее быстро усваивается растениями. Если внесение биоудобрений было проведено зимой, то процесс минерализации может затянуться на несколько месяцев.
На рис 2 представленные данные о делении минерального и органического азота, который содержится в биоудобрениях
Минеральная (NO3);
Органическая (NH4). Источником органического азота являются живые и отмершие микроорганизмы пищевого тракта животных, неперевариваемые протеины и др. Органическая составляющая азота, в свою очередь, разделяется на:
органический азот, который минерализуется в течение года (быстрый);
органический азот, который минерализуется в течение нескольких лет (медленный).
Минеральная составляющая азота (в аммиачной форме) при внесении на поля создает такой же эффект, как и минеральные удобрения. Такая форма азота наиболее эффективно усваивается растениями. На рис. 1 представлены данные о делении минерального и органического азота в разных видах гноя.
Минеральная составляющая азота (в аммиачной форме) при внесении на поля создает такой же эффект; как и минеральные удобрения. Такая форма азота наиболее эффективно усваивается растениями. На рис. 1 представлены данные о делении минерального и органического азота в разных видах гноя.
Содержание других микроэлементов (фосфор, калий, кальций, магний) остается неизменным в процессе переработки, потому эти составляющие биоудобрений не расшифровываются детально.
При внесении биоудобрений основные составляющие азота, а именно, минеральные и органические постоянно взаимодействуют. При благоприятных условиях (температура окружающей среды, влажность и другие) «быстро усваиваемая часть» органического азота минерализуется в течение 2-3 недель и одновременно с минеральной составляющей наиболее быстро усваивается растениями. Если внесение биоудобрений было проведено зимой, то процесс минерализации может затянуться на несколько месяцев.
На рис 2 представленные данные о делении минерального и органического азота, который содержится в биоудобрениях
Органические биоудобрения
Биоудобрения при правильном использовании являются мощным источником повышения плодородия почвы, а также урожайности сельскохозяйственных культур. Они содержат разные макро-, микроэлементы, полезные для растений физиологически активные микроорганизмы, антибиотики и т. п. Использование таких биоудобрений способствует лучшему проистеканию важных биологических процессов в почве и улучшает его физико-химические, механические свойства.
БИОУДОБРЕНИЯ - высокомолекулярное органическое соединение, которое образовалось вследствие специальной переработки разной биомассы (гной, помет; солома, силос, отходы пищевой, мясной, плодоовощной промышленности и другие) в биогазовой установке. Длительность обработки зависит от вида материала и составляет 30-80 дней. Полученные из биогазовой установки удобрения содержат большое количество биологически ценных элементов для питания растений и особенно полезны для тех культур, которые нуждаются в питательных веществах в минерализованной (концентрированной) форме. Это органическое удобрение длительного действия и является новым видом удобрений для выращивания экологически чистой сельскохозяйственной продукции, способное возобновить естественную структуру почвы.
Основным, наиболее ценным компонентом для получения биоудобрений является гной. В таблице 1 подан химический состав разных видов гноя.
Продолжение:
Биоудобрения - максимальное повышение содержания азота в почве
Ежегодное внесение биоудобрений выравнивает рН среду почвы
Борьба с семенами сорняков и высокая эффективность биоудобрений
Расчет необходимой нормы внесения биоудобрений под разные сельскохозяйственные культуры
Оптимальные периоды внесения биоудобрений пол разные сельскохозяйственные культуры
БИОУДОБРЕНИЯ - высокомолекулярное органическое соединение, которое образовалось вследствие специальной переработки разной биомассы (гной, помет; солома, силос, отходы пищевой, мясной, плодоовощной промышленности и другие) в биогазовой установке. Длительность обработки зависит от вида материала и составляет 30-80 дней. Полученные из биогазовой установки удобрения содержат большое количество биологически ценных элементов для питания растений и особенно полезны для тех культур, которые нуждаются в питательных веществах в минерализованной (концентрированной) форме. Это органическое удобрение длительного действия и является новым видом удобрений для выращивания экологически чистой сельскохозяйственной продукции, способное возобновить естественную структуру почвы.
Основным, наиболее ценным компонентом для получения биоудобрений является гной. В таблице 1 подан химический состав разных видов гноя.
Продолжение:
Биоудобрения - максимальное повышение содержания азота в почве
Ежегодное внесение биоудобрений выравнивает рН среду почвы
Борьба с семенами сорняков и высокая эффективность биоудобрений
Расчет необходимой нормы внесения биоудобрений под разные сельскохозяйственные культуры
Оптимальные периоды внесения биоудобрений пол разные сельскохозяйственные культуры
среда, 20 августа 2008 г.
Супермощные ветровые турбины
Компания Clipper Windpower в сотрудничестве с BP Alternative Energy объявила о возведении поля из 2020 ветровых турбин Clipper Liberty, каждая мощностью 2,5 мегаватта.
А если бы они взяли турбины не Clipper Liberty (на схеме), а Enercon E126 мощностью 6-7 мегаватт, сетует Treehugger… (иллюстрация Clipper Windpower)
Таким образом, ко времени завершения многоэтапного строительства и установки ветряков (конечная дата пока не известна) в сеть будет поставляться более 5 гигаватт "чистой" энергии.
Новая ферма сможет обеспечить электричеством 1,5 миллиона американских домов, а также сократит выброс углекислого газа в атмосферу ежегодно на 11 миллионов тонн. Осталось только привести в порядок электросеть США, чтобы она смогла принять это "вливание".
Немецкая компания Energy&Meteo Systems разработала программное обеспечение Previento для ветряных ферм, которое с определённой ошибкой способно предсказать выход мощности на ближайшие четыре дня, руководствуясь прогнозом погоды из разных источников и особенностями местности (иллюстрации Energy&Meteo Systems).
суббота, 9 августа 2008 г.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕТРОДВИГАТЕЛЕЙ В БЕЛОРУССИИ
Реклама:
http://videoseminar.com.ua/ - Видеосеминары: образовательный портал
В решении проблемы механизации трудоемких работ в животноводстве, в частности водоснабжения и кормо-приготовления, существенную пользу и помощь окажет использование даровых сил природы, особенно энергии ветра, преобразуемой в полезную механическую и электрическую энергию ветродвигателями.
По количеству ветровой энергии у нас более чем достаточно для электрификации всего сельского хозяйства.
Используя силу ветра, фермы не будут зависеть от случайностей и всегда будут обеспечены в достаточном количестве водой. А при достаточно мощных ветродвигателях могут приводиться в движение и работать кормообрабатывающие машины.
Особенно выгодно использовать ветродвигатели в глубинных неэлектрифицированных хозяйствах, куда доставка энергии и горючего для двигателей затруднена.
Ввиду того, что ветродвигатель использует даровую энергию ветра, работа его обходится значительно дешевле и выгоднее в сравнении с другими двигателями, особенно он выгоднее конной тяги.
Всесоюзным институтом механизации и электрификации сельского хозяйства сделаны наблюдения и подсчеты экономии по большому количеству ветросиловых установок. В результате выявлено, что стоимость энергии, полученной от ветродвигателя, в два раза ниже стоимости энергии, получаемой от двигателей внутреннего сгорания.
В Белоруссии, по подсчетам автора, стоимость работы ветродвигателя обходится в 3 раза дешевле, чем бензо-двигателя, и в 2 раза дешевле электропривода.
Подсчитано, что стоимость 1 куб. м воды, полученной с колодца глубиной 40 метров лри помощи конного привода, определяется 'Примерно в 2 руб. 50 коп.; бензодвига-теля— 1 руб. 30 коп.; электромотора — 80 коп. Кубометр воды, добытой с этой же глубины при помощи ветродвигателя ТВ-8, стоит всего ли!ль 30—35 коп. Дешевизна воды, добываемой при помощи ветродвигателей, позволяет колхозам в течение одного года окупить затраты по ветт ронасосным установкам.
Доказательством выгодности является тот факт, что ряд хозяйств из-за экономических соображений ставит ветродвигатели, имея другие источники энергии.
Ветродвигатели оправдали себя на работе в Белоруссии. Они оказались экономически выгодными и освобождают значительное количество людской и тягловой силы.
Причиной недостаточного распространения ветродвигателей является незнание, а из-за этого и недооценка их. Часто о ветродвигателях просто забывают.
До Отечественной войны в течение 2—3 лет на фермах колхозов Белоруссии было установлено более 40 ветродвигателей заводского изготовления типа ТВ-5 и ТВ-8. В одном только Смолевичском районе работало 7 ветродвигателей.
После войны, в связи с большой выгодой и удобствами водоснабжения ферм от ветронасосных установок, возник особенно большой спрос на ветродвигатели. Массовые установки ветродвигателей в колхозах Белоруссии начались с 1954 года.
Ежегодно устанавливается по 100— 150 ветродвигателей типа ТВ-8 и начались установки ветродвигателей Д-12, мощность которых значительно больше.
В 1951 году колхоз им. Рокоссовского, Руденского района, поставил на ферме ветродвигатель ТВ-8.
В 1952 году установили ветродвигатель колхозы «Наша победа», Белыничского района, «Ильич», Кругл ян -ского района, им. Кирова, Ветковского района, им. Чкалова, Горецкого района. Колхоз «Беларусь», Добрушского района, установил на своих фермах 2 ветродвигателя.
В колхозе им. Кирова, Ветковского района, ветродвигатель качает со скважины воду, вращает мельницу МДУ-4. Для хранения воды на ферме построена кирпичная водонапорная башня .
В колхозе им. Рокоссовского, Руденского района, вет родвигатель ТВ-8 работает на подаче воды из буровой скважины глубиной 50 м. Водой снабжается ферма, в которой содержится около 200 голов скота, и птицеферма. По уходу за ветродвигателем надсмотрщику положено 500 трудодней. До установки ветродвигателя воду возили из реки, и на это колхоз затрачивал только за стойловый период 1260 трудодней и 1260 коне-дней. После установки ветродвигателя не только не требуется возить воду, но от него работает мельница для размола корма скоту. Колхоз получил экономию в 1260 коне-дней и 760 человеко--дней. В первую же зиму' ветродвигатель полностью окупился.
Колхоз «Маяк социализма», Рудёнского района, установил на своих животноводческих фермах три ветродвигателя. На ферме первой бригады поставлен ветродвигатель ТВ-8 с баком емкостью 15 куб. м. Он обеспечивает водой 390 голов крупного рогатого скота и 66 лошади. Кроме того, вода по трубам подается в парники и теплицу. Дневной расход воды достигает 40 куб. м. Вода подается из бурового колодца глубиной 51 м, напор подымаемой воды около 25 м.
Несмотря на частые безветренные дни, на ферме только 2—3 раза за год приходится пускать резервный двигатель для подкачки воды. Летом в засушливые дни бывают иногда перерывы в подаче воды в теплицы. Задержки с подачей воды являются следствием недостаточной емкости бака. Для поения скота и на поливку огорода вода расходуется из бака шочти одновременно большими количествами, а накачивается понемногу и в разное время, днем и ночью. Поэтому из-за недостаточной емкости бака, не вмещающего того количества воды, которое может дать ветродвигатель, последний значительную часть суток стоит выключенным. При увеличении емкости бака хотя бы вдвое задержек в подаче воды не будет. Достигнуть этого легко, поставив второй бак. На кормокухне от ветродвигателя работает корнерезка.
В летнее время ветродвигатель надо использовать только для водоснабжения. Увеличив емкость баков, можно будет увеличить орошаемую площадь огородов, что весьма выгодно. В зимнее же время имеющийся некоторый излишек мощности можно с успехом использовать на привод нескольких кормообрабатывающих машин.
За время работы, т. е. более 5 лет, ветродвигатель
не потребовал еще ремонта. Это объясняется хорошим уходом за установкой.
Ветродвигатель марки ТВ-8 установлен также на ферме второй бригады. Установка произведена над буровым колодцем глубиной 39 м. Вода подается в бак емкостью 25 куб. м. с напором около 20 м. Водой обеспечиваются 250 голов крупного рогатого скота и 60 лошадей. Перерывов в подаче воды не было.
До установки ветродвигателей на первой ферме вода подвозилась бочками, а на второй качалась насосом вручную.
За обслуживание ветродвигателей правление колхоза начисляет машинистам по 0,75 трудодня.
Первый ветродвигатель окупился полностью менее чем за один год, а второй— к концу 1956 года.
В настоящее время, исходя из оплаты труда 1 куб. м воды, добытой ветродвигателями, обходится колхозу очень дешево, всего около 25 кои.
Видя большие выгоды и преимущества использования ветродвигателей, колхоз весной 1957 года установил на свиноводческой ферме четвертой бригады более мощный ветродвигатель Д-12 с назначением комплексно механнзировать все работы на ферме, в том числе привести в движение мельницу. Поголовье этой фермы; свиней 500— 1000 голов, крупного рогатого скота и лошадей около 100 голов. Глубина колодца, из которого добывается вода для фермы, 48 м, при динамическом уровне около 1.0 м. Бак для воды поставлен временно емкостью 15 куб. М.
Правление колхоза сделало подсчет экономичности ветродвигателей. Оказалось, что каждый ветродвигатель ТВ-Н приносит колхозу ежегодно большой доход, освобождая в то же время труд людей и лошадей.
Только очевидная выгода от использования ветродвигателей побудила правление колхоза поставить мощный ветродвигатель Д-12, который полностью механизирует и и осветит ферму.
Необходимо указать на некоторые, недостатки в использовании ветродвигателей в этом колхозе. За год на смазку одного ветродвигателя колхоз расходует всего 100 руб., а по норме полагается 150—200 руб. Следует увеличить смазку, так как этим продлится срок работы установок. Кроме того, оплата труда машинистов не связана с результатами эксплуатации ветродвигателей. Как
показал опыт, хорошие результаты получились там, где машинисту начисляется зарплата, помимо основной, и за выработку, т. е. за то, что сделает ветродвигатель. Зарплата начисляется за каждую тонну смолотого зерна, размельченного корма, приготовленной сечки соломы или силоса и т. д. Там, где производят такую оплату,' ветродвигатели не стоят никогда. Они механизируют, почти все работы на фермах, принося этим большую пользу хозяйствам.
За последние годы по Белоруссии поставлено около ,500 ветродвигателей- На первом месте по количеству установленных ветродвигателей находится Речицкий район, насчитывающий более 40 ветроустановок, которые снабжают водой колхозные животноводческие фермы. В этом районе устанавливают ветродвигатели даже электрифицированные колхозы. Например, ветродвигатели установлены в колхозах им. Чапаева, им. Кирова, «Советская Белоруссия», им. Дзержинского й др. Сделали они это по той причине, что работа ветродвигателей стоит дешевле и не требует затрат топлива.
Результат от применения ветродвигателей для механизации водоснабжения в Речицком районе не замедлил сказаться. -
В 1953 году на фермах колхоза «Советская Белоруссия» работало 40 человек, и фермы давали мяса 171 ц, молока 922 ц. В 1956 году на фермах работало 70 человек, а произведено мяса 981 ц, молока — 3364 ц. На одного человека, работающего на ферме, приходилось в 1953 году 4,3 ц мяса, 2,3 ц молока, а в 1956 году соответственно мяса — 14 ц, молока — 48 ц. Причем, на производство 1 ц молока в 1956 году затрачено всего лишь 5 трудодней, а на 1 ц мяса— 17.
В колхозе им. Кирова для подъема воды Из бурового колодца на молочной ферме установили ветродвигатель ТВ-8, который работает безотказно. Стоимость его, включая установку, в сумме 12 тыс. руб. окупилась в первый же год. Применение ветродвигателя на водоснабжении позволило колхозу высвободить от работы на ферме четырех человек. Это дает ежегодную экономию 1124 трудодня. В колхозе есть своя электростанция. Несмотря на это, в 1956 году на свиноферме установили второй ветродвигатель. Использование электроэнергии обходится колхозу значительно дороже, чем применение энергии ветра.
Поэтому правление колхоза решило в ближайшие годы установить ветродвигатели на всех животноводческих фермах.
Применение средств механизации на фермах позволило снизить себестоимость 'Продукции животноводства. Если в 1954 году средний удой на фуражную корову составил 1040 л, то в 1956 году было надоено уже 1548 л. На сто гектаров земли в 1954 году получено мяса по 4,3 ц, а в 1956 году—по 19,3 ц. На производство 1 ц молока в 1954 году затрачивалось 6,2 трудодня, а в 1956 году — 5 трудодней. Затраты труда на производство центнера мяса уменьшились за это время вдвое.
В колхозе им. Сталина, где труд животноводов механизирован, в 1956 году на производство 1 ц молока затрачено 5,5 трудодня и 1 ц мяса — 33 трудодня, а в колхозе им. Ленина, Сведского сельсовета, где на фермах в основном применяется ручной труд, соответственно 10 и 93 трудодня.
Как видно из приведенных примеров, механизация трудоемких работ является решающим фактором в производстве продуктов животноводства. Если же эту механизацию осуществить с помощью энергии ветра, которая в 2 раза дешевле электроэнергии, то и стоимость продуктов будет значительно ниже.
Для целей комплексной механизации предназначены ветродвигатели Д-12 и Д-18. Последний поступил в серийное производство и появится на складах Главсель-снаба в 1959 "году. Краткие сведения о нем и его характеристика будут приведены ниже.
В -Белоруссии до 1956 года ветродвигатель Д-12 не использовался. В 1956 году опытный ветродвигатель был установлен в колхозе Коммунар, Пуховичского района (станция Талька).
Велись наблюдения за ним с целью выяснить возможности внедрения и использования в условиях Белоруссии, так как не было уверенности в его пригодности по той причине, что быстроходные ветродвигатели требуют для своей работы более высоких скоростей ветра, а среднегодовая скорость ветра в Белоруссии составляет всего около 4—4,5 м/сек. Однако, в связи с тем, что в последних выпусках увеличен пусковой момент и двигатель стал работать на более низких скоростях ветра, опасения оказались
напрасными. Наблюдения показали, что ветродвигатель Д-12 последних выпусков оказался вполне работоспособным и лригодным для комплексной механизации работ на животноводческих фермах Белоруссии. Ветродвигатель Достаточно чувствителен к ветру. Он страгивается при ветрах около 3,0 м/сек. Поэтому только летом в абсолютно безветренные дни были простои в работе. Осенью и зимой Двигатель почти не знает простоев и запускается в нужное время.
Применение ветродвигателя позволяет своевременно обеспечить кормами и водой свиноферму и коровник, одновременно освещая помещения.
Вода качается поршневым насосом в водонапорный бак емкостью 25 куб. м, а из бака по трубам поступает в кормоцех и коровник к автопоилкам.
На кормокухне работают от ветродвигателя Д-12 следующие машины: поршневой насос, соломосилосорезка, картофелемялка, корнерезка, корнеклубнемойка, элеватор, зернодробилка, мельница вертикальная д = 60 см, типа «фермер», электрогенератор. Электрогенератор трехфазный переменного тока 4,5 квт, 220 в, 1500 об/мин. Напряжение регулируется вибрационным регулятором. От генератора электрический ток подается через щит в коровник, свинарники и кормокухню. Общая! суммарная нагрузка составляет около I квт.
Ветродвигатель Д-12 позволяет обеспечить кормами и водой 250 голов свиней и 116—120 голов крупного рогатого скота (без молодняка) и в то же время освещает все производственные помещения.
На случаи безветрия установлен резервный нефтяной двигатель Н-22, но он редко применяется. Его пускают только для резки леса круглой пилой. За 1956 год зарегистрировано 5—6 случаев, и то летом, когда пришлось пускать резервный двигатель.
Нагружен ветродвигатель не полностью. Его пускают утром в 4 часа (осень и зима) для света и с 2—4 часов днем. Утром ветродвигатель работает до 9—10 часов и вечером до 10 часов. За время работы ветродвигателя успевают накачать воду в бак на сутки и заготовить корма. Зимой при работе соломосилосорезки и мельницы рабочий день иногда удлиняется, особенно при слабых ветрах. Работает ветродвигатель от 6 до 10 часов в день,
но для освещения иногда оставляют его работать всю
ночь.
Как видно, использование ветродвигателя несколько меньше возможного, но, несмотря на недоиспользование, фермы обеспечиваются кормами и водой.
Хорошей работе опытной ветроустановки способствует рациональное улучшение, сделанное при монтаже ее. Между вертикальным валом ветродвигателя и валом нижнего редуктора поставлена тракторная соединительная фрикционная муфта рычажками вниз, а на редуктор поставлена стойка с рычагом, короткий конец которого несет упорное кольцо выключения муфты. Нажатием руки на длинный конец рычага кольцо подымается и муфта выключается, отключая редуктор от вала ветродвигателя. Рычаг простым зацепом-крючком удерживается в любом крайнем .положении.
Вал трансмиссии связан непосредственно с горизонтальным валом редуктора соединительной муфтой и таким образом является продолжением его, ликвидируя этим одну передачу ремнем. Подшипники вала трансмиссии все шариковые.
Благодаря установке ветродвигателя работники животноводческих ферм полностью освободились от тяжелой работы вращения кормообрабатывающих машин, подноски кормов и доставки воды, а помещения хорошо освещены ровным электрическим светом, создавая удобство для работы.
Применение ветродвигателя на ферме дало экономию в 1 000 человеко-дней и 350 конедней. Одновременно с этим снизились затраты труда на единицу продукции в среднем на 25%. Причем, не учтено имеющееся снижение расхода материалов и денег.
По сведениям, полученным Белорусской станцией механизации, проводившей наблюдения за работой, ветродвигатель Д-12 за 1956 год дал в колхозе следующие технические показатели:
Добыто воды............ 5 400 куб. м
Перемолото зерна.......... 655 ц
Намыто и переработано картофеля . . 2 160 ц
Измельчено соломы........ . 1 040 ц
Выработано электроэнергии..... I 800 квт-час
Выработано всего за год....... 28 000 л. с.-час.
Себестоимость одного лошадиного силочаса............... 18 коп.
Результаты использования ветродвигателя Д-12 С ясной наглядностью говорят, что в Белоруссии он может работать и что экономически он значительно выгоднее ветродвигателей ТВ-8 и УВД-8.
http://videoseminar.com.ua/ - Видеосеминары: образовательный портал
В решении проблемы механизации трудоемких работ в животноводстве, в частности водоснабжения и кормо-приготовления, существенную пользу и помощь окажет использование даровых сил природы, особенно энергии ветра, преобразуемой в полезную механическую и электрическую энергию ветродвигателями.
По количеству ветровой энергии у нас более чем достаточно для электрификации всего сельского хозяйства.
Используя силу ветра, фермы не будут зависеть от случайностей и всегда будут обеспечены в достаточном количестве водой. А при достаточно мощных ветродвигателях могут приводиться в движение и работать кормообрабатывающие машины.
Особенно выгодно использовать ветродвигатели в глубинных неэлектрифицированных хозяйствах, куда доставка энергии и горючего для двигателей затруднена.
Ввиду того, что ветродвигатель использует даровую энергию ветра, работа его обходится значительно дешевле и выгоднее в сравнении с другими двигателями, особенно он выгоднее конной тяги.
Всесоюзным институтом механизации и электрификации сельского хозяйства сделаны наблюдения и подсчеты экономии по большому количеству ветросиловых установок. В результате выявлено, что стоимость энергии, полученной от ветродвигателя, в два раза ниже стоимости энергии, получаемой от двигателей внутреннего сгорания.
В Белоруссии, по подсчетам автора, стоимость работы ветродвигателя обходится в 3 раза дешевле, чем бензо-двигателя, и в 2 раза дешевле электропривода.
Подсчитано, что стоимость 1 куб. м воды, полученной с колодца глубиной 40 метров лри помощи конного привода, определяется 'Примерно в 2 руб. 50 коп.; бензодвига-теля— 1 руб. 30 коп.; электромотора — 80 коп. Кубометр воды, добытой с этой же глубины при помощи ветродвигателя ТВ-8, стоит всего ли!ль 30—35 коп. Дешевизна воды, добываемой при помощи ветродвигателей, позволяет колхозам в течение одного года окупить затраты по ветт ронасосным установкам.
Доказательством выгодности является тот факт, что ряд хозяйств из-за экономических соображений ставит ветродвигатели, имея другие источники энергии.
Ветродвигатели оправдали себя на работе в Белоруссии. Они оказались экономически выгодными и освобождают значительное количество людской и тягловой силы.
Причиной недостаточного распространения ветродвигателей является незнание, а из-за этого и недооценка их. Часто о ветродвигателях просто забывают.
До Отечественной войны в течение 2—3 лет на фермах колхозов Белоруссии было установлено более 40 ветродвигателей заводского изготовления типа ТВ-5 и ТВ-8. В одном только Смолевичском районе работало 7 ветродвигателей.
После войны, в связи с большой выгодой и удобствами водоснабжения ферм от ветронасосных установок, возник особенно большой спрос на ветродвигатели. Массовые установки ветродвигателей в колхозах Белоруссии начались с 1954 года.
Ежегодно устанавливается по 100— 150 ветродвигателей типа ТВ-8 и начались установки ветродвигателей Д-12, мощность которых значительно больше.
В 1951 году колхоз им. Рокоссовского, Руденского района, поставил на ферме ветродвигатель ТВ-8.
В 1952 году установили ветродвигатель колхозы «Наша победа», Белыничского района, «Ильич», Кругл ян -ского района, им. Кирова, Ветковского района, им. Чкалова, Горецкого района. Колхоз «Беларусь», Добрушского района, установил на своих фермах 2 ветродвигателя.
В колхозе им. Кирова, Ветковского района, ветродвигатель качает со скважины воду, вращает мельницу МДУ-4. Для хранения воды на ферме построена кирпичная водонапорная башня .
В колхозе им. Рокоссовского, Руденского района, вет родвигатель ТВ-8 работает на подаче воды из буровой скважины глубиной 50 м. Водой снабжается ферма, в которой содержится около 200 голов скота, и птицеферма. По уходу за ветродвигателем надсмотрщику положено 500 трудодней. До установки ветродвигателя воду возили из реки, и на это колхоз затрачивал только за стойловый период 1260 трудодней и 1260 коне-дней. После установки ветродвигателя не только не требуется возить воду, но от него работает мельница для размола корма скоту. Колхоз получил экономию в 1260 коне-дней и 760 человеко--дней. В первую же зиму' ветродвигатель полностью окупился.
Колхоз «Маяк социализма», Рудёнского района, установил на своих животноводческих фермах три ветродвигателя. На ферме первой бригады поставлен ветродвигатель ТВ-8 с баком емкостью 15 куб. м. Он обеспечивает водой 390 голов крупного рогатого скота и 66 лошади. Кроме того, вода по трубам подается в парники и теплицу. Дневной расход воды достигает 40 куб. м. Вода подается из бурового колодца глубиной 51 м, напор подымаемой воды около 25 м.
Несмотря на частые безветренные дни, на ферме только 2—3 раза за год приходится пускать резервный двигатель для подкачки воды. Летом в засушливые дни бывают иногда перерывы в подаче воды в теплицы. Задержки с подачей воды являются следствием недостаточной емкости бака. Для поения скота и на поливку огорода вода расходуется из бака шочти одновременно большими количествами, а накачивается понемногу и в разное время, днем и ночью. Поэтому из-за недостаточной емкости бака, не вмещающего того количества воды, которое может дать ветродвигатель, последний значительную часть суток стоит выключенным. При увеличении емкости бака хотя бы вдвое задержек в подаче воды не будет. Достигнуть этого легко, поставив второй бак. На кормокухне от ветродвигателя работает корнерезка.
В летнее время ветродвигатель надо использовать только для водоснабжения. Увеличив емкость баков, можно будет увеличить орошаемую площадь огородов, что весьма выгодно. В зимнее же время имеющийся некоторый излишек мощности можно с успехом использовать на привод нескольких кормообрабатывающих машин.
За время работы, т. е. более 5 лет, ветродвигатель
не потребовал еще ремонта. Это объясняется хорошим уходом за установкой.
Ветродвигатель марки ТВ-8 установлен также на ферме второй бригады. Установка произведена над буровым колодцем глубиной 39 м. Вода подается в бак емкостью 25 куб. м. с напором около 20 м. Водой обеспечиваются 250 голов крупного рогатого скота и 60 лошадей. Перерывов в подаче воды не было.
До установки ветродвигателей на первой ферме вода подвозилась бочками, а на второй качалась насосом вручную.
За обслуживание ветродвигателей правление колхоза начисляет машинистам по 0,75 трудодня.
Первый ветродвигатель окупился полностью менее чем за один год, а второй— к концу 1956 года.
В настоящее время, исходя из оплаты труда 1 куб. м воды, добытой ветродвигателями, обходится колхозу очень дешево, всего около 25 кои.
Видя большие выгоды и преимущества использования ветродвигателей, колхоз весной 1957 года установил на свиноводческой ферме четвертой бригады более мощный ветродвигатель Д-12 с назначением комплексно механнзировать все работы на ферме, в том числе привести в движение мельницу. Поголовье этой фермы; свиней 500— 1000 голов, крупного рогатого скота и лошадей около 100 голов. Глубина колодца, из которого добывается вода для фермы, 48 м, при динамическом уровне около 1.0 м. Бак для воды поставлен временно емкостью 15 куб. М.
Правление колхоза сделало подсчет экономичности ветродвигателей. Оказалось, что каждый ветродвигатель ТВ-Н приносит колхозу ежегодно большой доход, освобождая в то же время труд людей и лошадей.
Только очевидная выгода от использования ветродвигателей побудила правление колхоза поставить мощный ветродвигатель Д-12, который полностью механизирует и и осветит ферму.
Необходимо указать на некоторые, недостатки в использовании ветродвигателей в этом колхозе. За год на смазку одного ветродвигателя колхоз расходует всего 100 руб., а по норме полагается 150—200 руб. Следует увеличить смазку, так как этим продлится срок работы установок. Кроме того, оплата труда машинистов не связана с результатами эксплуатации ветродвигателей. Как
показал опыт, хорошие результаты получились там, где машинисту начисляется зарплата, помимо основной, и за выработку, т. е. за то, что сделает ветродвигатель. Зарплата начисляется за каждую тонну смолотого зерна, размельченного корма, приготовленной сечки соломы или силоса и т. д. Там, где производят такую оплату,' ветродвигатели не стоят никогда. Они механизируют, почти все работы на фермах, принося этим большую пользу хозяйствам.
За последние годы по Белоруссии поставлено около ,500 ветродвигателей- На первом месте по количеству установленных ветродвигателей находится Речицкий район, насчитывающий более 40 ветроустановок, которые снабжают водой колхозные животноводческие фермы. В этом районе устанавливают ветродвигатели даже электрифицированные колхозы. Например, ветродвигатели установлены в колхозах им. Чапаева, им. Кирова, «Советская Белоруссия», им. Дзержинского й др. Сделали они это по той причине, что работа ветродвигателей стоит дешевле и не требует затрат топлива.
Результат от применения ветродвигателей для механизации водоснабжения в Речицком районе не замедлил сказаться. -
В 1953 году на фермах колхоза «Советская Белоруссия» работало 40 человек, и фермы давали мяса 171 ц, молока 922 ц. В 1956 году на фермах работало 70 человек, а произведено мяса 981 ц, молока — 3364 ц. На одного человека, работающего на ферме, приходилось в 1953 году 4,3 ц мяса, 2,3 ц молока, а в 1956 году соответственно мяса — 14 ц, молока — 48 ц. Причем, на производство 1 ц молока в 1956 году затрачено всего лишь 5 трудодней, а на 1 ц мяса— 17.
В колхозе им. Кирова для подъема воды Из бурового колодца на молочной ферме установили ветродвигатель ТВ-8, который работает безотказно. Стоимость его, включая установку, в сумме 12 тыс. руб. окупилась в первый же год. Применение ветродвигателя на водоснабжении позволило колхозу высвободить от работы на ферме четырех человек. Это дает ежегодную экономию 1124 трудодня. В колхозе есть своя электростанция. Несмотря на это, в 1956 году на свиноферме установили второй ветродвигатель. Использование электроэнергии обходится колхозу значительно дороже, чем применение энергии ветра.
Поэтому правление колхоза решило в ближайшие годы установить ветродвигатели на всех животноводческих фермах.
Применение средств механизации на фермах позволило снизить себестоимость 'Продукции животноводства. Если в 1954 году средний удой на фуражную корову составил 1040 л, то в 1956 году было надоено уже 1548 л. На сто гектаров земли в 1954 году получено мяса по 4,3 ц, а в 1956 году—по 19,3 ц. На производство 1 ц молока в 1954 году затрачивалось 6,2 трудодня, а в 1956 году — 5 трудодней. Затраты труда на производство центнера мяса уменьшились за это время вдвое.
В колхозе им. Сталина, где труд животноводов механизирован, в 1956 году на производство 1 ц молока затрачено 5,5 трудодня и 1 ц мяса — 33 трудодня, а в колхозе им. Ленина, Сведского сельсовета, где на фермах в основном применяется ручной труд, соответственно 10 и 93 трудодня.
Как видно из приведенных примеров, механизация трудоемких работ является решающим фактором в производстве продуктов животноводства. Если же эту механизацию осуществить с помощью энергии ветра, которая в 2 раза дешевле электроэнергии, то и стоимость продуктов будет значительно ниже.
Для целей комплексной механизации предназначены ветродвигатели Д-12 и Д-18. Последний поступил в серийное производство и появится на складах Главсель-снаба в 1959 "году. Краткие сведения о нем и его характеристика будут приведены ниже.
В -Белоруссии до 1956 года ветродвигатель Д-12 не использовался. В 1956 году опытный ветродвигатель был установлен в колхозе Коммунар, Пуховичского района (станция Талька).
Велись наблюдения за ним с целью выяснить возможности внедрения и использования в условиях Белоруссии, так как не было уверенности в его пригодности по той причине, что быстроходные ветродвигатели требуют для своей работы более высоких скоростей ветра, а среднегодовая скорость ветра в Белоруссии составляет всего около 4—4,5 м/сек. Однако, в связи с тем, что в последних выпусках увеличен пусковой момент и двигатель стал работать на более низких скоростях ветра, опасения оказались
напрасными. Наблюдения показали, что ветродвигатель Д-12 последних выпусков оказался вполне работоспособным и лригодным для комплексной механизации работ на животноводческих фермах Белоруссии. Ветродвигатель Достаточно чувствителен к ветру. Он страгивается при ветрах около 3,0 м/сек. Поэтому только летом в абсолютно безветренные дни были простои в работе. Осенью и зимой Двигатель почти не знает простоев и запускается в нужное время.
Применение ветродвигателя позволяет своевременно обеспечить кормами и водой свиноферму и коровник, одновременно освещая помещения.
Вода качается поршневым насосом в водонапорный бак емкостью 25 куб. м, а из бака по трубам поступает в кормоцех и коровник к автопоилкам.
На кормокухне работают от ветродвигателя Д-12 следующие машины: поршневой насос, соломосилосорезка, картофелемялка, корнерезка, корнеклубнемойка, элеватор, зернодробилка, мельница вертикальная д = 60 см, типа «фермер», электрогенератор. Электрогенератор трехфазный переменного тока 4,5 квт, 220 в, 1500 об/мин. Напряжение регулируется вибрационным регулятором. От генератора электрический ток подается через щит в коровник, свинарники и кормокухню. Общая! суммарная нагрузка составляет около I квт.
Ветродвигатель Д-12 позволяет обеспечить кормами и водой 250 голов свиней и 116—120 голов крупного рогатого скота (без молодняка) и в то же время освещает все производственные помещения.
На случаи безветрия установлен резервный нефтяной двигатель Н-22, но он редко применяется. Его пускают только для резки леса круглой пилой. За 1956 год зарегистрировано 5—6 случаев, и то летом, когда пришлось пускать резервный двигатель.
Нагружен ветродвигатель не полностью. Его пускают утром в 4 часа (осень и зима) для света и с 2—4 часов днем. Утром ветродвигатель работает до 9—10 часов и вечером до 10 часов. За время работы ветродвигателя успевают накачать воду в бак на сутки и заготовить корма. Зимой при работе соломосилосорезки и мельницы рабочий день иногда удлиняется, особенно при слабых ветрах. Работает ветродвигатель от 6 до 10 часов в день,
но для освещения иногда оставляют его работать всю
ночь.
Как видно, использование ветродвигателя несколько меньше возможного, но, несмотря на недоиспользование, фермы обеспечиваются кормами и водой.
Хорошей работе опытной ветроустановки способствует рациональное улучшение, сделанное при монтаже ее. Между вертикальным валом ветродвигателя и валом нижнего редуктора поставлена тракторная соединительная фрикционная муфта рычажками вниз, а на редуктор поставлена стойка с рычагом, короткий конец которого несет упорное кольцо выключения муфты. Нажатием руки на длинный конец рычага кольцо подымается и муфта выключается, отключая редуктор от вала ветродвигателя. Рычаг простым зацепом-крючком удерживается в любом крайнем .положении.
Вал трансмиссии связан непосредственно с горизонтальным валом редуктора соединительной муфтой и таким образом является продолжением его, ликвидируя этим одну передачу ремнем. Подшипники вала трансмиссии все шариковые.
Благодаря установке ветродвигателя работники животноводческих ферм полностью освободились от тяжелой работы вращения кормообрабатывающих машин, подноски кормов и доставки воды, а помещения хорошо освещены ровным электрическим светом, создавая удобство для работы.
Применение ветродвигателя на ферме дало экономию в 1 000 человеко-дней и 350 конедней. Одновременно с этим снизились затраты труда на единицу продукции в среднем на 25%. Причем, не учтено имеющееся снижение расхода материалов и денег.
По сведениям, полученным Белорусской станцией механизации, проводившей наблюдения за работой, ветродвигатель Д-12 за 1956 год дал в колхозе следующие технические показатели:
Добыто воды............ 5 400 куб. м
Перемолото зерна.......... 655 ц
Намыто и переработано картофеля . . 2 160 ц
Измельчено соломы........ . 1 040 ц
Выработано электроэнергии..... I 800 квт-час
Выработано всего за год....... 28 000 л. с.-час.
Себестоимость одного лошадиного силочаса............... 18 коп.
Результаты использования ветродвигателя Д-12 С ясной наглядностью говорят, что в Белоруссии он может работать и что экономически он значительно выгоднее ветродвигателей ТВ-8 и УВД-8.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕТРОДВИГАТЕЛЕЙ В БЕЛОРУССИИ
Реклама:
http://videoseminar.com.ua/ - Видеосеминары: образовательный портал
В решении проблемы механизации трудоемких работ в животноводстве, в частности водоснабжения и кормо-приготовления, существенную пользу и помощь окажет использование даровых сил природы, особенно энергии ветра, преобразуемой в полезную механическую и электрическую энергию ветродвигателями.
По количеству ветровой энергии у нас более чем достаточно для электрификации всего сельского хозяйства.
Используя силу ветра, фермы не будут зависеть от случайностей и всегда будут обеспечены в достаточном количестве водой. А при достаточно мощных ветродвигателях могут приводиться в движение и работать кормообрабатывающие машины.
Особенно выгодно использовать ветродвигатели в глубинных неэлектрифицированных хозяйствах, куда доставка энергии и горючего для двигателей затруднена.
Ввиду того, что ветродвигатель использует даровую энергию ветра, работа его обходится значительно дешевле и выгоднее в сравнении с другими двигателями, особенно он выгоднее конной тяги.
Всесоюзным институтом механизации и электрификации сельского хозяйства сделаны наблюдения и подсчеты экономии по большому количеству ветросиловых установок. В результате выявлено, что стоимость энергии, полученной от ветродвигателя, в два раза ниже стоимости энергии, получаемой от двигателей внутреннего сгорания.
В Белоруссии, по подсчетам автора, стоимость работы ветродвигателя обходится в 3 раза дешевле, чем бензо-двигателя, и в 2 раза дешевле электропривода.
Подсчитано, что стоимость 1 куб. м воды, полученной с колодца глубиной 40 метров лри помощи конного привода, определяется 'Примерно в 2 руб. 50 коп.; бензодвига-теля— 1 руб. 30 коп.; электромотора — 80 коп. Кубометр воды, добытой с этой же глубины при помощи ветродвигателя ТВ-8, стоит всего ли!ль 30—35 коп. Дешевизна воды, добываемой при помощи ветродвигателей, позволяет колхозам в течение одного года окупить затраты по ветт ронасосным установкам.
Доказательством выгодности является тот факт, что ряд хозяйств из-за экономических соображений ставит ветродвигатели, имея другие источники энергии.
Ветродвигатели оправдали себя на работе в Белоруссии. Они оказались экономически выгодными и освобождают значительное количество людской и тягловой силы.
Причиной недостаточного распространения ветродвигателей является незнание, а из-за этого и недооценка их. Часто о ветродвигателях просто забывают.
До Отечественной войны в течение 2—3 лет на фермах колхозов Белоруссии было установлено более 40 ветродвигателей заводского изготовления типа ТВ-5 и ТВ-8. В одном только Смолевичском районе работало 7 ветродвигателей.
После войны, в связи с большой выгодой и удобствами водоснабжения ферм от ветронасосных установок, возник особенно большой спрос на ветродвигатели. Массовые установки ветродвигателей в колхозах Белоруссии начались с 1954 года.
Ежегодно устанавливается по 100— 150 ветродвигателей типа ТВ-8 и начались установки ветродвигателей Д-12, мощность которых значительно больше.
В 1951 году колхоз им. Рокоссовского, Руденского района, поставил на ферме ветродвигатель ТВ-8.
В 1952 году установили ветродвигатель колхозы «Наша победа», Белыничского района, «Ильич», Кругл ян -ского района, им. Кирова, Ветковского района, им. Чкалова, Горецкого района. Колхоз «Беларусь», Добрушского района, установил на своих фермах 2 ветродвигателя.
В колхозе им. Кирова, Ветковского района, ветродвигатель качает со скважины воду, вращает мельницу МДУ-4. Для хранения воды на ферме построена кирпичная водонапорная башня .
В колхозе им. Рокоссовского, Руденского района, вет родвигатель ТВ-8 работает на подаче воды из буровой скважины глубиной 50 м. Водой снабжается ферма, в которой содержится около 200 голов скота, и птицеферма. По уходу за ветродвигателем надсмотрщику положено 500 трудодней. До установки ветродвигателя воду возили из реки, и на это колхоз затрачивал только за стойловый период 1260 трудодней и 1260 коне-дней. После установки ветродвигателя не только не требуется возить воду, но от него работает мельница для размола корма скоту. Колхоз получил экономию в 1260 коне-дней и 760 человеко--дней. В первую же зиму' ветродвигатель полностью окупился.
Колхоз «Маяк социализма», Рудёнского района, установил на своих животноводческих фермах три ветродвигателя. На ферме первой бригады поставлен ветродвигатель ТВ-8 с баком емкостью 15 куб. м. Он обеспечивает водой 390 голов крупного рогатого скота и 66 лошади. Кроме того, вода по трубам подается в парники и теплицу. Дневной расход воды достигает 40 куб. м. Вода подается из бурового колодца глубиной 51 м, напор подымаемой воды около 25 м.
Несмотря на частые безветренные дни, на ферме только 2—3 раза за год приходится пускать резервный двигатель для подкачки воды. Летом в засушливые дни бывают иногда перерывы в подаче воды в теплицы. Задержки с подачей воды являются следствием недостаточной емкости бака. Для поения скота и на поливку огорода вода расходуется из бака шочти одновременно большими количествами, а накачивается понемногу и в разное время, днем и ночью. Поэтому из-за недостаточной емкости бака, не вмещающего того количества воды, которое может дать ветродвигатель, последний значительную часть суток стоит выключенным. При увеличении емкости бака хотя бы вдвое задержек в подаче воды не будет. Достигнуть этого легко, поставив второй бак. На кормокухне от ветродвигателя работает корнерезка.
В летнее время ветродвигатель надо использовать только для водоснабжения. Увеличив емкость баков, можно будет увеличить орошаемую площадь огородов, что весьма выгодно. В зимнее же время имеющийся некоторый излишек мощности можно с успехом использовать на привод нескольких кормообрабатывающих машин.
За время работы, т. е. более 5 лет, ветродвигатель
не потребовал еще ремонта. Это объясняется хорошим уходом за установкой.
Ветродвигатель марки ТВ-8 установлен также на ферме второй бригады. Установка произведена над буровым колодцем глубиной 39 м. Вода подается в бак емкостью 25 куб. м. с напором около 20 м. Водой обеспечиваются 250 голов крупного рогатого скота и 60 лошадей. Перерывов в подаче воды не было.
До установки ветродвигателей на первой ферме вода подвозилась бочками, а на второй качалась насосом вручную.
За обслуживание ветродвигателей правление колхоза начисляет машинистам по 0,75 трудодня.
Первый ветродвигатель окупился полностью менее чем за один год, а второй— к концу 1956 года.
В настоящее время, исходя из оплаты труда 1 куб. м воды, добытой ветродвигателями, обходится колхозу очень дешево, всего около 25 кои.
Видя большие выгоды и преимущества использования ветродвигателей, колхоз весной 1957 года установил на свиноводческой ферме четвертой бригады более мощный ветродвигатель Д-12 с назначением комплексно механнзировать все работы на ферме, в том числе привести в движение мельницу. Поголовье этой фермы; свиней 500— 1000 голов, крупного рогатого скота и лошадей около 100 голов. Глубина колодца, из которого добывается вода для фермы, 48 м, при динамическом уровне около 1.0 м. Бак для воды поставлен временно емкостью 15 куб. М.
Правление колхоза сделало подсчет экономичности ветродвигателей. Оказалось, что каждый ветродвигатель ТВ-Н приносит колхозу ежегодно большой доход, освобождая в то же время труд людей и лошадей.
Только очевидная выгода от использования ветродвигателей побудила правление колхоза поставить мощный ветродвигатель Д-12, который полностью механизирует и и осветит ферму.
Необходимо указать на некоторые, недостатки в использовании ветродвигателей в этом колхозе. За год на смазку одного ветродвигателя колхоз расходует всего 100 руб., а по норме полагается 150—200 руб. Следует увеличить смазку, так как этим продлится срок работы установок. Кроме того, оплата труда машинистов не связана с результатами эксплуатации ветродвигателей. Как
показал опыт, хорошие результаты получились там, где машинисту начисляется зарплата, помимо основной, и за выработку, т. е. за то, что сделает ветродвигатель. Зарплата начисляется за каждую тонну смолотого зерна, размельченного корма, приготовленной сечки соломы или силоса и т. д. Там, где производят такую оплату,' ветродвигатели не стоят никогда. Они механизируют, почти все работы на фермах, принося этим большую пользу хозяйствам.
За последние годы по Белоруссии поставлено около ,500 ветродвигателей- На первом месте по количеству установленных ветродвигателей находится Речицкий район, насчитывающий более 40 ветроустановок, которые снабжают водой колхозные животноводческие фермы. В этом районе устанавливают ветродвигатели даже электрифицированные колхозы. Например, ветродвигатели установлены в колхозах им. Чапаева, им. Кирова, «Советская Белоруссия», им. Дзержинского й др. Сделали они это по той причине, что работа ветродвигателей стоит дешевле и не требует затрат топлива.
Результат от применения ветродвигателей для механизации водоснабжения в Речицком районе не замедлил сказаться. -
В 1953 году на фермах колхоза «Советская Белоруссия» работало 40 человек, и фермы давали мяса 171 ц, молока 922 ц. В 1956 году на фермах работало 70 человек, а произведено мяса 981 ц, молока — 3364 ц. На одного человека, работающего на ферме, приходилось в 1953 году 4,3 ц мяса, 2,3 ц молока, а в 1956 году соответственно мяса — 14 ц, молока — 48 ц. Причем, на производство 1 ц молока в 1956 году затрачено всего лишь 5 трудодней, а на 1 ц мяса— 17.
В колхозе им. Кирова для подъема воды Из бурового колодца на молочной ферме установили ветродвигатель ТВ-8, который работает безотказно. Стоимость его, включая установку, в сумме 12 тыс. руб. окупилась в первый же год. Применение ветродвигателя на водоснабжении позволило колхозу высвободить от работы на ферме четырех человек. Это дает ежегодную экономию 1124 трудодня. В колхозе есть своя электростанция. Несмотря на это, в 1956 году на свиноферме установили второй ветродвигатель. Использование электроэнергии обходится колхозу значительно дороже, чем применение энергии ветра.
Поэтому правление колхоза решило в ближайшие годы установить ветродвигатели на всех животноводческих фермах.
Применение средств механизации на фермах позволило снизить себестоимость 'Продукции животноводства. Если в 1954 году средний удой на фуражную корову составил 1040 л, то в 1956 году было надоено уже 1548 л. На сто гектаров земли в 1954 году получено мяса по 4,3 ц, а в 1956 году—по 19,3 ц. На производство 1 ц молока в 1954 году затрачивалось 6,2 трудодня, а в 1956 году — 5 трудодней. Затраты труда на производство центнера мяса уменьшились за это время вдвое.
В колхозе им. Сталина, где труд животноводов механизирован, в 1956 году на производство 1 ц молока затрачено 5,5 трудодня и 1 ц мяса — 33 трудодня, а в колхозе им. Ленина, Сведского сельсовета, где на фермах в основном применяется ручной труд, соответственно 10 и 93 трудодня.
Как видно из приведенных примеров, механизация трудоемких работ является решающим фактором в производстве продуктов животноводства. Если же эту механизацию осуществить с помощью энергии ветра, которая в 2 раза дешевле электроэнергии, то и стоимость продуктов будет значительно ниже.
Для целей комплексной механизации предназначены ветродвигатели Д-12 и Д-18. Последний поступил в серийное производство и появится на складах Главсель-снаба в 1959 "году. Краткие сведения о нем и его характеристика будут приведены ниже.
В -Белоруссии до 1956 года ветродвигатель Д-12 не использовался. В 1956 году опытный ветродвигатель был установлен в колхозе Коммунар, Пуховичского района (станция Талька).
Велись наблюдения за ним с целью выяснить возможности внедрения и использования в условиях Белоруссии, так как не было уверенности в его пригодности по той причине, что быстроходные ветродвигатели требуют для своей работы более высоких скоростей ветра, а среднегодовая скорость ветра в Белоруссии составляет всего около 4—4,5 м/сек. Однако, в связи с тем, что в последних выпусках увеличен пусковой момент и двигатель стал работать на более низких скоростях ветра, опасения оказались
напрасными. Наблюдения показали, что ветродвигатель Д-12 последних выпусков оказался вполне работоспособным и лригодным для комплексной механизации работ на животноводческих фермах Белоруссии. Ветродвигатель Достаточно чувствителен к ветру. Он страгивается при ветрах около 3,0 м/сек. Поэтому только летом в абсолютно безветренные дни были простои в работе. Осенью и зимой Двигатель почти не знает простоев и запускается в нужное время.
Применение ветродвигателя позволяет своевременно обеспечить кормами и водой свиноферму и коровник, одновременно освещая помещения.
Вода качается поршневым насосом в водонапорный бак емкостью 25 куб. м, а из бака по трубам поступает в кормоцех и коровник к автопоилкам.
На кормокухне работают от ветродвигателя Д-12 следующие машины: поршневой насос, соломосилосорезка, картофелемялка, корнерезка, корнеклубнемойка, элеватор, зернодробилка, мельница вертикальная д = 60 см, типа «фермер», электрогенератор. Электрогенератор трехфазный переменного тока 4,5 квт, 220 в, 1500 об/мин. Напряжение регулируется вибрационным регулятором. От генератора электрический ток подается через щит в коровник, свинарники и кормокухню. Общая! суммарная нагрузка составляет около I квт.
Ветродвигатель Д-12 позволяет обеспечить кормами и водой 250 голов свиней и 116—120 голов крупного рогатого скота (без молодняка) и в то же время освещает все производственные помещения.
На случаи безветрия установлен резервный нефтяной двигатель Н-22, но он редко применяется. Его пускают только для резки леса круглой пилой. За 1956 год зарегистрировано 5—6 случаев, и то летом, когда пришлось пускать резервный двигатель.
Нагружен ветродвигатель не полностью. Его пускают утром в 4 часа (осень и зима) для света и с 2—4 часов днем. Утром ветродвигатель работает до 9—10 часов и вечером до 10 часов. За время работы ветродвигателя успевают накачать воду в бак на сутки и заготовить корма. Зимой при работе соломосилосорезки и мельницы рабочий день иногда удлиняется, особенно при слабых ветрах. Работает ветродвигатель от 6 до 10 часов в день,
но для освещения иногда оставляют его работать всю
ночь.
Как видно, использование ветродвигателя несколько меньше возможного, но, несмотря на недоиспользование, фермы обеспечиваются кормами и водой.
Хорошей работе опытной ветроустановки способствует рациональное улучшение, сделанное при монтаже ее. Между вертикальным валом ветродвигателя и валом нижнего редуктора поставлена тракторная соединительная фрикционная муфта рычажками вниз, а на редуктор поставлена стойка с рычагом, короткий конец которого несет упорное кольцо выключения муфты. Нажатием руки на длинный конец рычага кольцо подымается и муфта выключается, отключая редуктор от вала ветродвигателя. Рычаг простым зацепом-крючком удерживается в любом крайнем .положении.
Вал трансмиссии связан непосредственно с горизонтальным валом редуктора соединительной муфтой и таким образом является продолжением его, ликвидируя этим одну передачу ремнем. Подшипники вала трансмиссии все шариковые.
Благодаря установке ветродвигателя работники животноводческих ферм полностью освободились от тяжелой работы вращения кормообрабатывающих машин, подноски кормов и доставки воды, а помещения хорошо освещены ровным электрическим светом, создавая удобство для работы.
Применение ветродвигателя на ферме дало экономию в 1 000 человеко-дней и 350 конедней. Одновременно с этим снизились затраты труда на единицу продукции в среднем на 25%. Причем, не учтено имеющееся снижение расхода материалов и денег.
По сведениям, полученным Белорусской станцией механизации, проводившей наблюдения за работой, ветродвигатель Д-12 за 1956 год дал в колхозе следующие технические показатели:
Добыто воды............ 5 400 куб. м
Перемолото зерна.......... 655 ц
Намыто и переработано картофеля . . 2 160 ц
Измельчено соломы........ . 1 040 ц
Выработано электроэнергии..... I 800 квт-час
Выработано всего за год....... 28 000 л. с.-час.
Себестоимость одного лошадиного силочаса............... 18 коп.
Результаты использования ветродвигателя Д-12 С ясной наглядностью говорят, что в Белоруссии он может работать и что экономически он значительно выгоднее ветродвигателей ТВ-8 и УВД-8.
http://videoseminar.com.ua/ - Видеосеминары: образовательный портал
В решении проблемы механизации трудоемких работ в животноводстве, в частности водоснабжения и кормо-приготовления, существенную пользу и помощь окажет использование даровых сил природы, особенно энергии ветра, преобразуемой в полезную механическую и электрическую энергию ветродвигателями.
По количеству ветровой энергии у нас более чем достаточно для электрификации всего сельского хозяйства.
Используя силу ветра, фермы не будут зависеть от случайностей и всегда будут обеспечены в достаточном количестве водой. А при достаточно мощных ветродвигателях могут приводиться в движение и работать кормообрабатывающие машины.
Особенно выгодно использовать ветродвигатели в глубинных неэлектрифицированных хозяйствах, куда доставка энергии и горючего для двигателей затруднена.
Ввиду того, что ветродвигатель использует даровую энергию ветра, работа его обходится значительно дешевле и выгоднее в сравнении с другими двигателями, особенно он выгоднее конной тяги.
Всесоюзным институтом механизации и электрификации сельского хозяйства сделаны наблюдения и подсчеты экономии по большому количеству ветросиловых установок. В результате выявлено, что стоимость энергии, полученной от ветродвигателя, в два раза ниже стоимости энергии, получаемой от двигателей внутреннего сгорания.
В Белоруссии, по подсчетам автора, стоимость работы ветродвигателя обходится в 3 раза дешевле, чем бензо-двигателя, и в 2 раза дешевле электропривода.
Подсчитано, что стоимость 1 куб. м воды, полученной с колодца глубиной 40 метров лри помощи конного привода, определяется 'Примерно в 2 руб. 50 коп.; бензодвига-теля— 1 руб. 30 коп.; электромотора — 80 коп. Кубометр воды, добытой с этой же глубины при помощи ветродвигателя ТВ-8, стоит всего ли!ль 30—35 коп. Дешевизна воды, добываемой при помощи ветродвигателей, позволяет колхозам в течение одного года окупить затраты по ветт ронасосным установкам.
Доказательством выгодности является тот факт, что ряд хозяйств из-за экономических соображений ставит ветродвигатели, имея другие источники энергии.
Ветродвигатели оправдали себя на работе в Белоруссии. Они оказались экономически выгодными и освобождают значительное количество людской и тягловой силы.
Причиной недостаточного распространения ветродвигателей является незнание, а из-за этого и недооценка их. Часто о ветродвигателях просто забывают.
До Отечественной войны в течение 2—3 лет на фермах колхозов Белоруссии было установлено более 40 ветродвигателей заводского изготовления типа ТВ-5 и ТВ-8. В одном только Смолевичском районе работало 7 ветродвигателей.
После войны, в связи с большой выгодой и удобствами водоснабжения ферм от ветронасосных установок, возник особенно большой спрос на ветродвигатели. Массовые установки ветродвигателей в колхозах Белоруссии начались с 1954 года.
Ежегодно устанавливается по 100— 150 ветродвигателей типа ТВ-8 и начались установки ветродвигателей Д-12, мощность которых значительно больше.
В 1951 году колхоз им. Рокоссовского, Руденского района, поставил на ферме ветродвигатель ТВ-8.
В 1952 году установили ветродвигатель колхозы «Наша победа», Белыничского района, «Ильич», Кругл ян -ского района, им. Кирова, Ветковского района, им. Чкалова, Горецкого района. Колхоз «Беларусь», Добрушского района, установил на своих фермах 2 ветродвигателя.
В колхозе им. Кирова, Ветковского района, ветродвигатель качает со скважины воду, вращает мельницу МДУ-4. Для хранения воды на ферме построена кирпичная водонапорная башня .
В колхозе им. Рокоссовского, Руденского района, вет родвигатель ТВ-8 работает на подаче воды из буровой скважины глубиной 50 м. Водой снабжается ферма, в которой содержится около 200 голов скота, и птицеферма. По уходу за ветродвигателем надсмотрщику положено 500 трудодней. До установки ветродвигателя воду возили из реки, и на это колхоз затрачивал только за стойловый период 1260 трудодней и 1260 коне-дней. После установки ветродвигателя не только не требуется возить воду, но от него работает мельница для размола корма скоту. Колхоз получил экономию в 1260 коне-дней и 760 человеко--дней. В первую же зиму' ветродвигатель полностью окупился.
Колхоз «Маяк социализма», Рудёнского района, установил на своих животноводческих фермах три ветродвигателя. На ферме первой бригады поставлен ветродвигатель ТВ-8 с баком емкостью 15 куб. м. Он обеспечивает водой 390 голов крупного рогатого скота и 66 лошади. Кроме того, вода по трубам подается в парники и теплицу. Дневной расход воды достигает 40 куб. м. Вода подается из бурового колодца глубиной 51 м, напор подымаемой воды около 25 м.
Несмотря на частые безветренные дни, на ферме только 2—3 раза за год приходится пускать резервный двигатель для подкачки воды. Летом в засушливые дни бывают иногда перерывы в подаче воды в теплицы. Задержки с подачей воды являются следствием недостаточной емкости бака. Для поения скота и на поливку огорода вода расходуется из бака шочти одновременно большими количествами, а накачивается понемногу и в разное время, днем и ночью. Поэтому из-за недостаточной емкости бака, не вмещающего того количества воды, которое может дать ветродвигатель, последний значительную часть суток стоит выключенным. При увеличении емкости бака хотя бы вдвое задержек в подаче воды не будет. Достигнуть этого легко, поставив второй бак. На кормокухне от ветродвигателя работает корнерезка.
В летнее время ветродвигатель надо использовать только для водоснабжения. Увеличив емкость баков, можно будет увеличить орошаемую площадь огородов, что весьма выгодно. В зимнее же время имеющийся некоторый излишек мощности можно с успехом использовать на привод нескольких кормообрабатывающих машин.
За время работы, т. е. более 5 лет, ветродвигатель
не потребовал еще ремонта. Это объясняется хорошим уходом за установкой.
Ветродвигатель марки ТВ-8 установлен также на ферме второй бригады. Установка произведена над буровым колодцем глубиной 39 м. Вода подается в бак емкостью 25 куб. м. с напором около 20 м. Водой обеспечиваются 250 голов крупного рогатого скота и 60 лошадей. Перерывов в подаче воды не было.
До установки ветродвигателей на первой ферме вода подвозилась бочками, а на второй качалась насосом вручную.
За обслуживание ветродвигателей правление колхоза начисляет машинистам по 0,75 трудодня.
Первый ветродвигатель окупился полностью менее чем за один год, а второй— к концу 1956 года.
В настоящее время, исходя из оплаты труда 1 куб. м воды, добытой ветродвигателями, обходится колхозу очень дешево, всего около 25 кои.
Видя большие выгоды и преимущества использования ветродвигателей, колхоз весной 1957 года установил на свиноводческой ферме четвертой бригады более мощный ветродвигатель Д-12 с назначением комплексно механнзировать все работы на ферме, в том числе привести в движение мельницу. Поголовье этой фермы; свиней 500— 1000 голов, крупного рогатого скота и лошадей около 100 голов. Глубина колодца, из которого добывается вода для фермы, 48 м, при динамическом уровне около 1.0 м. Бак для воды поставлен временно емкостью 15 куб. М.
Правление колхоза сделало подсчет экономичности ветродвигателей. Оказалось, что каждый ветродвигатель ТВ-Н приносит колхозу ежегодно большой доход, освобождая в то же время труд людей и лошадей.
Только очевидная выгода от использования ветродвигателей побудила правление колхоза поставить мощный ветродвигатель Д-12, который полностью механизирует и и осветит ферму.
Необходимо указать на некоторые, недостатки в использовании ветродвигателей в этом колхозе. За год на смазку одного ветродвигателя колхоз расходует всего 100 руб., а по норме полагается 150—200 руб. Следует увеличить смазку, так как этим продлится срок работы установок. Кроме того, оплата труда машинистов не связана с результатами эксплуатации ветродвигателей. Как
показал опыт, хорошие результаты получились там, где машинисту начисляется зарплата, помимо основной, и за выработку, т. е. за то, что сделает ветродвигатель. Зарплата начисляется за каждую тонну смолотого зерна, размельченного корма, приготовленной сечки соломы или силоса и т. д. Там, где производят такую оплату,' ветродвигатели не стоят никогда. Они механизируют, почти все работы на фермах, принося этим большую пользу хозяйствам.
За последние годы по Белоруссии поставлено около ,500 ветродвигателей- На первом месте по количеству установленных ветродвигателей находится Речицкий район, насчитывающий более 40 ветроустановок, которые снабжают водой колхозные животноводческие фермы. В этом районе устанавливают ветродвигатели даже электрифицированные колхозы. Например, ветродвигатели установлены в колхозах им. Чапаева, им. Кирова, «Советская Белоруссия», им. Дзержинского й др. Сделали они это по той причине, что работа ветродвигателей стоит дешевле и не требует затрат топлива.
Результат от применения ветродвигателей для механизации водоснабжения в Речицком районе не замедлил сказаться. -
В 1953 году на фермах колхоза «Советская Белоруссия» работало 40 человек, и фермы давали мяса 171 ц, молока 922 ц. В 1956 году на фермах работало 70 человек, а произведено мяса 981 ц, молока — 3364 ц. На одного человека, работающего на ферме, приходилось в 1953 году 4,3 ц мяса, 2,3 ц молока, а в 1956 году соответственно мяса — 14 ц, молока — 48 ц. Причем, на производство 1 ц молока в 1956 году затрачено всего лишь 5 трудодней, а на 1 ц мяса— 17.
В колхозе им. Кирова для подъема воды Из бурового колодца на молочной ферме установили ветродвигатель ТВ-8, который работает безотказно. Стоимость его, включая установку, в сумме 12 тыс. руб. окупилась в первый же год. Применение ветродвигателя на водоснабжении позволило колхозу высвободить от работы на ферме четырех человек. Это дает ежегодную экономию 1124 трудодня. В колхозе есть своя электростанция. Несмотря на это, в 1956 году на свиноферме установили второй ветродвигатель. Использование электроэнергии обходится колхозу значительно дороже, чем применение энергии ветра.
Поэтому правление колхоза решило в ближайшие годы установить ветродвигатели на всех животноводческих фермах.
Применение средств механизации на фермах позволило снизить себестоимость 'Продукции животноводства. Если в 1954 году средний удой на фуражную корову составил 1040 л, то в 1956 году было надоено уже 1548 л. На сто гектаров земли в 1954 году получено мяса по 4,3 ц, а в 1956 году—по 19,3 ц. На производство 1 ц молока в 1954 году затрачивалось 6,2 трудодня, а в 1956 году — 5 трудодней. Затраты труда на производство центнера мяса уменьшились за это время вдвое.
В колхозе им. Сталина, где труд животноводов механизирован, в 1956 году на производство 1 ц молока затрачено 5,5 трудодня и 1 ц мяса — 33 трудодня, а в колхозе им. Ленина, Сведского сельсовета, где на фермах в основном применяется ручной труд, соответственно 10 и 93 трудодня.
Как видно из приведенных примеров, механизация трудоемких работ является решающим фактором в производстве продуктов животноводства. Если же эту механизацию осуществить с помощью энергии ветра, которая в 2 раза дешевле электроэнергии, то и стоимость продуктов будет значительно ниже.
Для целей комплексной механизации предназначены ветродвигатели Д-12 и Д-18. Последний поступил в серийное производство и появится на складах Главсель-снаба в 1959 "году. Краткие сведения о нем и его характеристика будут приведены ниже.
В -Белоруссии до 1956 года ветродвигатель Д-12 не использовался. В 1956 году опытный ветродвигатель был установлен в колхозе Коммунар, Пуховичского района (станция Талька).
Велись наблюдения за ним с целью выяснить возможности внедрения и использования в условиях Белоруссии, так как не было уверенности в его пригодности по той причине, что быстроходные ветродвигатели требуют для своей работы более высоких скоростей ветра, а среднегодовая скорость ветра в Белоруссии составляет всего около 4—4,5 м/сек. Однако, в связи с тем, что в последних выпусках увеличен пусковой момент и двигатель стал работать на более низких скоростях ветра, опасения оказались
напрасными. Наблюдения показали, что ветродвигатель Д-12 последних выпусков оказался вполне работоспособным и лригодным для комплексной механизации работ на животноводческих фермах Белоруссии. Ветродвигатель Достаточно чувствителен к ветру. Он страгивается при ветрах около 3,0 м/сек. Поэтому только летом в абсолютно безветренные дни были простои в работе. Осенью и зимой Двигатель почти не знает простоев и запускается в нужное время.
Применение ветродвигателя позволяет своевременно обеспечить кормами и водой свиноферму и коровник, одновременно освещая помещения.
Вода качается поршневым насосом в водонапорный бак емкостью 25 куб. м, а из бака по трубам поступает в кормоцех и коровник к автопоилкам.
На кормокухне работают от ветродвигателя Д-12 следующие машины: поршневой насос, соломосилосорезка, картофелемялка, корнерезка, корнеклубнемойка, элеватор, зернодробилка, мельница вертикальная д = 60 см, типа «фермер», электрогенератор. Электрогенератор трехфазный переменного тока 4,5 квт, 220 в, 1500 об/мин. Напряжение регулируется вибрационным регулятором. От генератора электрический ток подается через щит в коровник, свинарники и кормокухню. Общая! суммарная нагрузка составляет около I квт.
Ветродвигатель Д-12 позволяет обеспечить кормами и водой 250 голов свиней и 116—120 голов крупного рогатого скота (без молодняка) и в то же время освещает все производственные помещения.
На случаи безветрия установлен резервный нефтяной двигатель Н-22, но он редко применяется. Его пускают только для резки леса круглой пилой. За 1956 год зарегистрировано 5—6 случаев, и то летом, когда пришлось пускать резервный двигатель.
Нагружен ветродвигатель не полностью. Его пускают утром в 4 часа (осень и зима) для света и с 2—4 часов днем. Утром ветродвигатель работает до 9—10 часов и вечером до 10 часов. За время работы ветродвигателя успевают накачать воду в бак на сутки и заготовить корма. Зимой при работе соломосилосорезки и мельницы рабочий день иногда удлиняется, особенно при слабых ветрах. Работает ветродвигатель от 6 до 10 часов в день,
но для освещения иногда оставляют его работать всю
ночь.
Как видно, использование ветродвигателя несколько меньше возможного, но, несмотря на недоиспользование, фермы обеспечиваются кормами и водой.
Хорошей работе опытной ветроустановки способствует рациональное улучшение, сделанное при монтаже ее. Между вертикальным валом ветродвигателя и валом нижнего редуктора поставлена тракторная соединительная фрикционная муфта рычажками вниз, а на редуктор поставлена стойка с рычагом, короткий конец которого несет упорное кольцо выключения муфты. Нажатием руки на длинный конец рычага кольцо подымается и муфта выключается, отключая редуктор от вала ветродвигателя. Рычаг простым зацепом-крючком удерживается в любом крайнем .положении.
Вал трансмиссии связан непосредственно с горизонтальным валом редуктора соединительной муфтой и таким образом является продолжением его, ликвидируя этим одну передачу ремнем. Подшипники вала трансмиссии все шариковые.
Благодаря установке ветродвигателя работники животноводческих ферм полностью освободились от тяжелой работы вращения кормообрабатывающих машин, подноски кормов и доставки воды, а помещения хорошо освещены ровным электрическим светом, создавая удобство для работы.
Применение ветродвигателя на ферме дало экономию в 1 000 человеко-дней и 350 конедней. Одновременно с этим снизились затраты труда на единицу продукции в среднем на 25%. Причем, не учтено имеющееся снижение расхода материалов и денег.
По сведениям, полученным Белорусской станцией механизации, проводившей наблюдения за работой, ветродвигатель Д-12 за 1956 год дал в колхозе следующие технические показатели:
Добыто воды............ 5 400 куб. м
Перемолото зерна.......... 655 ц
Намыто и переработано картофеля . . 2 160 ц
Измельчено соломы........ . 1 040 ц
Выработано электроэнергии..... I 800 квт-час
Выработано всего за год....... 28 000 л. с.-час.
Себестоимость одного лошадиного силочаса............... 18 коп.
Результаты использования ветродвигателя Д-12 С ясной наглядностью говорят, что в Белоруссии он может работать и что экономически он значительно выгоднее ветродвигателей ТВ-8 и УВД-8.
ФЕДЕРАЛЬНАЯ ПРОГРАММА США и ВЭУ
Энергия ветра обеспечивала значительную часть энергетических потребностей сельского хозяйства США до тех пор, пока Административный совет по сельской электрификации Rural Electrification Administration (REA) не создал в середине 30-х годов в сельских местностях системы централизованного электроснабжения. Однако с возникновением энергетического кризиса возродился интерес к использованию энергии ветра в различных областях. В результате этого федеральное правительство поддержало и ускорило принятие программы создания энергетических систем, в состав которых входили бы ветроэлектрические установки (ВЭУ) (WECS —Wind Energy Conversion System), которые смогли бы к 2000 г. удовлетворить существенную часть энергетических потребностей США.
Для решения этой задачи в течение ряда последующих лет должна быть разработана серия экспериментальных ВЭУ мощностью от 100 кВт до нескольких мегаватт. Можно предположить, что эти разработки должны опираться на научные и инженерные исследования опытных многоагрегатных систем, мощность которых возрастает от 10 до 100 МВт. Применительно к работе ВЭУ большой мощности в энергосистеме исследования проводятся начиная с 1980. г. При этом основное внимание в федеральной программе обращено на использование ВЭУ для получения электроэнергии. Наряду с этим предусматривается их применение для добычи топлива, получения теплоты, сушки зерна и производства минеральных удобрений.
Имеется целый ряд факторов, с учетом которых разрабатываются и используются ВЭУ и которые нашли отражение в федеральной программе. К ним относятся еще точно не известные капитальные вложения и эксплуатационные расходы, экономическая эффективность применения ветродвигателей - различных типов, затраты на сооружение ВЭУ, влияние их на окружающую среду и приемлемость в различных общественных условиях, а также различные юридические и общественные проблемы, которые могут возникать при использовании ВЭУ.
Для решения этой задачи в течение ряда последующих лет должна быть разработана серия экспериментальных ВЭУ мощностью от 100 кВт до нескольких мегаватт. Можно предположить, что эти разработки должны опираться на научные и инженерные исследования опытных многоагрегатных систем, мощность которых возрастает от 10 до 100 МВт. Применительно к работе ВЭУ большой мощности в энергосистеме исследования проводятся начиная с 1980. г. При этом основное внимание в федеральной программе обращено на использование ВЭУ для получения электроэнергии. Наряду с этим предусматривается их применение для добычи топлива, получения теплоты, сушки зерна и производства минеральных удобрений.
Имеется целый ряд факторов, с учетом которых разрабатываются и используются ВЭУ и которые нашли отражение в федеральной программе. К ним относятся еще точно не известные капитальные вложения и эксплуатационные расходы, экономическая эффективность применения ветродвигателей - различных типов, затраты на сооружение ВЭУ, влияние их на окружающую среду и приемлемость в различных общественных условиях, а также различные юридические и общественные проблемы, которые могут возникать при использовании ВЭУ.
Энергия ветра
Энергия ветра в течение длительного времени рассматривается в качестве экологически чистого неисчерпаемого источника энергии. Распространившаяся в 1973 г. угроза нехватки невозобновляемых источников энергии и рост зависимости от импортируемого топлива привели к возрождению исследований, направленных на расширение возможности преобразования ветра в пригодный для использования вид энергии.
Однако до того как энергия ветра сможет принести значительную пользу, должны быть решены многие проблемы—технические и связанные с охраной окружающей среды. Следует также признать, что, наибольшие препятствия для использования ветроэнергетических установок создает их высокая стоимость. Эти препятствия будут меньшими, если по критерию стоимости вырабатываемой энергии ветроэнергетические установки смогут конкурировать с установками, использующими другие источники энергии. Хотя многое здесь достигнуто, наиболее сложной задачей, имеющей первостепенное значение, остается разработка экономичных ветроэнергетических установок, способных надежно работать в автоматическом режиме в течение многих лет и обеспечивать бесперебойную эксплуатацию при периодическом обслуживании.
На сайте представлены некоторые из наиболее важных проект-но-конструкторских разработок, выполненных в США после 1975 г., когда фирма Noyes Data Corporation опубликовала свою первую книгу по энергии ветра. В первой главе дан обзор состояния использования энергии ветра к 1975 г.В последующих главах приводится более современная информация по оценке географического распределения энергии ветра в США, технического развития ветроэнергетических установок, широкого использования энергии ветра в электроэнергетических системах и применения установок небольшой мощности на фермах и в сельской местности. В последней главе рассматриваются некоторые специальные вопросы: юридические, общественные и связанные с окружающей средой.
Однако до того как энергия ветра сможет принести значительную пользу, должны быть решены многие проблемы—технические и связанные с охраной окружающей среды. Следует также признать, что, наибольшие препятствия для использования ветроэнергетических установок создает их высокая стоимость. Эти препятствия будут меньшими, если по критерию стоимости вырабатываемой энергии ветроэнергетические установки смогут конкурировать с установками, использующими другие источники энергии. Хотя многое здесь достигнуто, наиболее сложной задачей, имеющей первостепенное значение, остается разработка экономичных ветроэнергетических установок, способных надежно работать в автоматическом режиме в течение многих лет и обеспечивать бесперебойную эксплуатацию при периодическом обслуживании.
На сайте представлены некоторые из наиболее важных проект-но-конструкторских разработок, выполненных в США после 1975 г., когда фирма Noyes Data Corporation опубликовала свою первую книгу по энергии ветра. В первой главе дан обзор состояния использования энергии ветра к 1975 г.В последующих главах приводится более современная информация по оценке географического распределения энергии ветра в США, технического развития ветроэнергетических установок, широкого использования энергии ветра в электроэнергетических системах и применения установок небольшой мощности на фермах и в сельской местности. В последней главе рассматриваются некоторые специальные вопросы: юридические, общественные и связанные с окружающей средой.
суббота, 19 июля 2008 г.
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕТРОДВИГАТЕЛЯХ
Ветродвигателем называется машина-двигатель, преобразующая энергию воздушного потока, т. е. ветра, в механическую энергию вращающихся лопастей, которая при помощи редукторов и передаточных механизмов передается к машинам-производителям.
Промышленностью выпускаются ветродвигатели двух типов: тихоходные многолопастные и быстроходные малолопастные. Отличительной особенностью тихоходных многолопастных ветродвигателей является способность их трогаться с места, т. е. начинать работать с подключенной нагрузкой при сравнительно слабом ветре, что объясняется наличием большого/ крутящего момента. Эти двигатели хорошо используют малые скорости ветров, но плохо поддерживают постоянное число оборотов, поэтому они не могут применяться там, где требуется постоянство числа оборотов, как, -например, для электроосвещения, но хорошо работают на приводе поршневых насосов с постоянным включением нагрузки. Из-за громоздкости ветроколеса тихоходные ветродвигатели не могут быть изготовлены мощными. К ним"относятся УТВ-5, ТВ-8, ТВМ-8 и выпускаемый новый облегченный ветродвигатель УВД-8.
Второй тип ветродвигателей — это быстроходные малолопастные, имеющие ветроколесо с 2—3 лопастями. Они могут быть больших размеров и мощностей, вплоть до ветроколеса диаметром в 50 м. Благодаря возможности сравнительно хорошего регулирования числа оборотов эти двигатели, применяются для электрификации и механизации. Для механизации животноводческих ферм промышленностью выпускаются ветродвигатели Д-12 и Д-18. Кроме того, выпускаются маломощные двигатели
с диаметром ветроколеса от 1 до 3,5 м для освещения малых помещений и зарядки аккумуляторов.
Коснемся здесь описания ветродвигателей, предназначенных для водоснабжения и механизации животноводческих ферм.
Промышленностью выпускаются ветродвигатели двух типов: тихоходные многолопастные и быстроходные малолопастные. Отличительной особенностью тихоходных многолопастных ветродвигателей является способность их трогаться с места, т. е. начинать работать с подключенной нагрузкой при сравнительно слабом ветре, что объясняется наличием большого/ крутящего момента. Эти двигатели хорошо используют малые скорости ветров, но плохо поддерживают постоянное число оборотов, поэтому они не могут применяться там, где требуется постоянство числа оборотов, как, -например, для электроосвещения, но хорошо работают на приводе поршневых насосов с постоянным включением нагрузки. Из-за громоздкости ветроколеса тихоходные ветродвигатели не могут быть изготовлены мощными. К ним"относятся УТВ-5, ТВ-8, ТВМ-8 и выпускаемый новый облегченный ветродвигатель УВД-8.
Второй тип ветродвигателей — это быстроходные малолопастные, имеющие ветроколесо с 2—3 лопастями. Они могут быть больших размеров и мощностей, вплоть до ветроколеса диаметром в 50 м. Благодаря возможности сравнительно хорошего регулирования числа оборотов эти двигатели, применяются для электрификации и механизации. Для механизации животноводческих ферм промышленностью выпускаются ветродвигатели Д-12 и Д-18. Кроме того, выпускаются маломощные двигатели
с диаметром ветроколеса от 1 до 3,5 м для освещения малых помещений и зарядки аккумуляторов.
Коснемся здесь описания ветродвигателей, предназначенных для водоснабжения и механизации животноводческих ферм.
Руководство по ветроэнергетике
Руководство по ветроэнергетике
This page in English is here
В 2001 году Интерсоларцентр совместно с партнерами по ОПЭТ (ETSU и WREAN, Англия) подготовил руководство по применению малых и средних ветроэнергетических установок.
За основу было принято руководство, подготовленное ETSU и WREAN. Это руководство (на английском языке) Вы можете сгрузить по этой ссылке
Руководство на русском языке, адаптированное для российского читателя, вы можете сгрузить по этой ссылке
Оба руководства в формате pdf. Для чтения Вам нужен Adobe Acrobat Reader.
This page in English is here
В 2001 году Интерсоларцентр совместно с партнерами по ОПЭТ (ETSU и WREAN, Англия) подготовил руководство по применению малых и средних ветроэнергетических установок.
За основу было принято руководство, подготовленное ETSU и WREAN. Это руководство (на английском языке) Вы можете сгрузить по этой ссылке
Руководство на русском языке, адаптированное для российского читателя, вы можете сгрузить по этой ссылке
Оба руководства в формате pdf. Для чтения Вам нужен Adobe Acrobat Reader.
Запоет ли в России "Жаворонок"?
Автор: Алла Прохорова
Потребности регионов в энергоснабжении за счет автономных источников электроэнергии не только не уменьшаются, но и продолжают расти. По оценкам специалистов в области возобновляемых источников энергии, на сегодняшний день ветроэнергетика является самым экономически эффективным из всех направлений. И как следствие, во всем мире и в нашем отечестве в том числе, ветроэнергетика является самым развитым сегментом рынка возобновляемых источников электроэнергии. Тем не менее, как считает профессор В. А. Добровольский, сетевой ветроэнергетики в России нет. В то же время в России практически отсутствуют сдерживающие производственные и экологические факторы, препятствующие развитию производства автономных ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой мощности и поэтому предложение этих агрегатов на отечественном рынке достаточно широкое.
Крыльчатые и карусельные
Еще в 40-е годы, когда вопросами ветроэнергетики пытались заниматься основательно, в России было создано много различных аэродинамических схем ветродвигателей. Все ветродвигатели используют один и тот же принцип работы - вращение колеса с лопастями под напором ветра передает крутящий момент через систему передач валу электрогенератора, который и вырабатывает электроэнергию. Прародители современных ветродвигателей - старые мельничные ветровые колеса были весьма неэффективными, с коэффициентом использования энергии ветра на уровне всего 0,14. В настоящее время у зарубежных ветроэлектроагрегатов этот коэффициент составляет от 0,35 до 0,50. У отечественных ВЭУ коэффициент использования энергии ветра равен 0,40-0,45. Напомним, что по расчетам Н. Е. Жуковского предельная величина этого коэффициента составляет 0,593 (идеальный ветродвигатель, работающий без потерь).
В настоящее время используются ветрогенераторы двух типов: с горизонтальной осью вращения (крыльчатые) и с вертикальной осью вращения (карусельные), которые в свою очередь подразделяются на лопастные и ортогональные. Наибольшее распространение получили крыльчатые ветродвигатели (на них приходится около 95% всех эксплуатируемых ветроустановок). И это не случайно. У некоторых моделей крыльчатых ветродвигателей коэффициент использования энергии ветра достигает 0,5. Правда, достигается это только тогда, когда поток воздуха перпендикулярен к плоскости вращения лопастей-крыльев, но этот недостаток преодолевается с помощью специального устройства, которое автоматически поворачивает ось вращения, устанавливая ветроколесо на ветер и уводит от ветра при штормах.
У самых эффективных моделей с вертикальной осью вращения этот коэффициент не превышает 0,32-0,35. Очевидно, что при современном уровне развития науки и техники это отставание никак не может быть компенсировано другими их достоинствами, такими, например, как удобство компоновки (весь механизм ветроагрегата расположен внизу) и независимость от направления ветра (они могут работать при любом направлении ветра).
Автономная ветроэнергетика в России
Отсутствие сетевой ветроэнергетики в России при очевидной необходимости использования энергии ветра, а также вполне благоприятных климатических условиях, объясняется в основном финансовыми проблемами. Ни федеральные, ни местные власти не соглашаются вкладывать большие деньги в проекты и программы, полезная отдача которых проявится через 10-15 лет. Поэтому многие проекты создания ветроэлектрических станций мощностью несколько мегаватт, разработанные на бумаге, так и остаются проектами.
Несколько иная ситуация складывается у нас с автономной ветроэнергетикой. Несмотря на экономические трудности, которые испытывали машиностроительные предприятия и конструкторские бюро, в последнее десятилетие работы по созданию ветроагрегатов мощностью до 10 кВт не прекращались. И объясняется это следующими факторами.
Выявились потребности в автономном ветроэнергетическом оборудовании со стороны сельскохозяйственных предприятий, фермерских хозяйств, хуторов, небольших рабочих и сельскохозяйственных поселков, промышленных объектов малой мощности, старательных артелей, приисков и т. п. как в районах с децентрализованным электроснабжением, так и в регионах, подверженных аварийным или ограничительным отключениям. Следует подчеркнуть, что как правило это крайне слабо информированный потребитель, который далеко не всегда представляет возможности ветроэнергетики, ее преимущества и недостатки.
Особый интерес к разработкам и производству ВЭУ проявили оборонные предприятия. Активный всплеск этого интереса связан с резким сокращением государственных заказов и необходимостью конверсии военной промышленности.
Разработка и производство современных ветроустановок является производством наукоемким и высокотехнологичным и вполне естественно, что некоторые оборонные предприятия с их высоким техническим потенциалом и квалифицированными специалистами выбрали это в качестве направления деятельности.
Можно привести примеры успешной конверсии. Так, Государственный Ракетный центр "КБ имени академика В. П. Макеева" с 1998 года приступил к выполнению НИОКР по созданию ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения, и в 2001 году были созданы опытные образцы установки ВЭУ-30 для обеспечения автономной электроэнергией мощностью до 30 кВт.
НПО "Элсиб" разработало и предлагает ветроэнергетическую установку ВЭС-10ТМ мощностью до 300 кВт, предназначенную для снабжения электроэнергией потребителей, как удаленных от систем централизованного электроснабжения, так и находящихся в зоне их действия в качестве аварийного источника электроэнергии.
ФГУП "ГМКБ 'Радуга'" в рамках конверсионной программы разработало широкий спектр ветроэнергетических установок мощностью от 700 Вт до 1000 кВт, среди которых хочется отметить автономные ветроэнергетические установки "Радуга-001" и "Радуга-008", мощностью 1 и 8 кВт соответственно и предназначенные для производства электроэнергии и выдачи ее потребителю.
ОАО "Долина", крупное машиностроительное предприятие Оренбургской области, освоило и выпускает ветроэнергетические установки ВЭУ-2 и ВЭУ-5, предназначенные для автономного и резервного энергоснабжения потребителей.
НПО "Электросфера" разработало и провело испытания ветроэнергетической установки "Муссон Ф-30", созданной исключительно для российских условий и сориентированной на российских потребителей и производителей. При разработке этой установки были учтены особенности климата и погодные условия Российской Федерации, в частности, скорость ветра (рабочий диапазон скорости ветра в этой установке 3,5 м/сек.).
И эти примеры можно было бы продолжить.
Мобильные ветроустановки
Следует отметить, что и автономные и сетевые ветроустановки являются конструкциями стационарными, башни устанавливаются на фундаменте или укрепляются тросовыми растяжками. Но в отдаленных районах могут возникать трудности со строительством фундамента, подвозом строительных материалов, а также монтажом оборудования. Для районов с неразвитой инфраструктурой и дорожной сетью наилучшим выходом из положения была бы мобильная ветроустановка, и не просто ветроустановка, а автономный агрегат, обеспечивающий гарантированное электроснабжение. Именно такая ветроустановка с нежным названием "Жаворонок" была разработана и создана в ФГУП "Московский институт теплотехники" (МИТ), занимавшимся мобильными системами вооружения, в частности, ракетным комплексом "Тополь".
Вопрос гарантированного электроснабжения в установке был решен подсоединением дополнительного источника электроэнергии, который должен обеспечивать потребителя электроэнергией при отсутствии ветра. В качестве резервного источника используется автоматизированный дизельагрегат мощностью 30 кВт (как и мощность самой установки) производства ОАО "Барнаултрансмаш", укомплектованный курским электрогенератором (ОАО "Электроагрегат").
Проблема мобильности ветроустановки была решена следующим образом: весь комплекс, включая саму ветроустановку, систему управления, резервное электроснабжение, был укомпонован в 12-метровый контейнер. Контейнеры с такими габаритами обычно используются для перевозки грузов автотранспортом и на железной дороге, морским, речным и даже авиационным транспортом. В сложенном виде ветроустановка полностью вместе с лопастями ветроколеса и башней размещается в 12-метровом контейнере. Правда контейнер не стандартный, он разрабатывается специально под эту установку.
Вся установка является высокоавтоматизированным комплексом, поскольку, как подчеркнул руководитель проекта Валерий Киселев, "высокий уровень автоматизации - кредо нашего института". После покупки и доставки на место эксплуатации, потребитель должен запустить дизельный агрегат, потом нажатием определенной кнопки пульта управления автоматически открывается крыша контейнера, и далее следует единственная ручная операция, да и она сведена до минимума усилий, - разворачивание двух лопастей ветроагрегата. Каждая из них на шарнирах закреплена одним болтом, лопасти нужно развернуть и закрепить еще одним болтом,? третья уже закреплена. Далее подсоединяются провода управления, нажимается другая кнопка и башня как ракета становится вертикально. По датчику ветроустановка ориентируется на направление ветра и начинает работу, т. е. начинает раскручиваться и доходит до номинальных оборотов - 80 об./мин.
Пусковая скорость ветра у ветроагрегата составляет 5 м/сек., номинальной мощности (30 вКт) он достигает при скорости ветра 9,2 м/сек. и более. Если скорость ветра падает до отметки 5 м/сек., то автоматически в работу включается дизельная установка и потребитель получает положенную мощность. При промежуточных скоростях ветра недостающую мощность ветроагрегата добавляет дизель, но система отлажена таким образом, чтобы с ветроагрегата снималась максимально возможная мощность.
Рабочий диапазон скоростей ветра составляет от пусковой 5 м/сек. до 25 м/сек. При этом установка рассчитана на буревой ветер до 50 м/сек. Конечно, при таком ветре она работать не будет, но потребитель будет получать электроэнергию от дизельной установки.
Как подчеркивает Валерий Киселев, "в плане кооперации собраны профессионалы высокого класса. Например, лопасти лучше всех могут сделать производители вертолетов. Хотя лопасти ветроустановки и отличаются от лопастей вертолета, но, учитывая существующие технологии и высокую квалификацию 'вертолетчиков', сделать лопасти с заданными параметрами и провести их испытания для них не представляет сложности. Системы управления проектируют и создают в Научно-производственном центре автоматики и приборостроения, который проектировал и создавал системы управления для ракетной и космической техники и т. д."
Важнейшими направлениями использования ветроустановок "Жаворонок" (автономного мобильного ветроэнергетического комплекса) является снабжение электроэнергией сезонных и временных народнохозяйственных объектов. Разработчики рассчитывают, что потребителями ветроустановки будут удаленные населенные пункты, строительные и промышленные объекты, лесозаготовки, районы добычи полезных ископаемых, прокладки и ремонт линий электропередач, нефтегазопроводов, строительство и ремонт дорог, геологические и исследовательские партии, научные дрейфующие станции и прочее. В сельском хозяйстве комплекс "Жаворонок" может быть использован для подъема и подачи воды, тепло-, электро- и теплоснабжения теплиц, мастерских, полевых станов, выездных сельскохозяйственных пунктов машинного доения, последующей переработки молока и получения молочных продуктов на месте, стрижки овец и т. п. При этом можно использовать все виды транспорта, начиная от контейнеровозов.
Вес агрегата, в зависимости от комплектации составляет от 15 до 17 тонн. Ориентировочная цена полной комплектации около 100 тыс. долларов. Как уверяют разработчики, аналогичные немецкие установки стоят почти в два раза дороже. Использовать ветроустановки можно по договорам аренды или лизинга, ведь никакой другой ветряк нельзя сдвинуть с места, а этот можно. Учитывая ограниченную покупательную способность в России, это достаточно перспективная форма взаимоотношений.
Резюме
Анализ предложения и спроса ветроэнергетических установок позволяет сделать вывод, что отечественные производители в состоянии предложить нашим потребителям автономные ВЭУ малой мощности, которые по своим техническим характеристикам вполне способны удовлетворить их запросы, но цена электроэнергии, выработанной этими ветроустановками будет значительно превышать цену сетевой электроэнергии. Это, пожалуй, основное препятствие на пути развития рынка ветроэнергетического оборудования малой мощности. Преодолеть разрыв между предложением и платежеспособным спросом можно, если отечественные производители будут направлять свои усилия на улучшение не только технических, но и экономических характеристик ВЭУ, что им, судя по их научно-техническому и производственному потенциалу, вполне по плечу.
Источник: Оборудование #6(66), июнь 2002
Потребности регионов в энергоснабжении за счет автономных источников электроэнергии не только не уменьшаются, но и продолжают расти. По оценкам специалистов в области возобновляемых источников энергии, на сегодняшний день ветроэнергетика является самым экономически эффективным из всех направлений. И как следствие, во всем мире и в нашем отечестве в том числе, ветроэнергетика является самым развитым сегментом рынка возобновляемых источников электроэнергии. Тем не менее, как считает профессор В. А. Добровольский, сетевой ветроэнергетики в России нет. В то же время в России практически отсутствуют сдерживающие производственные и экологические факторы, препятствующие развитию производства автономных ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой мощности и поэтому предложение этих агрегатов на отечественном рынке достаточно широкое.
Крыльчатые и карусельные
Еще в 40-е годы, когда вопросами ветроэнергетики пытались заниматься основательно, в России было создано много различных аэродинамических схем ветродвигателей. Все ветродвигатели используют один и тот же принцип работы - вращение колеса с лопастями под напором ветра передает крутящий момент через систему передач валу электрогенератора, который и вырабатывает электроэнергию. Прародители современных ветродвигателей - старые мельничные ветровые колеса были весьма неэффективными, с коэффициентом использования энергии ветра на уровне всего 0,14. В настоящее время у зарубежных ветроэлектроагрегатов этот коэффициент составляет от 0,35 до 0,50. У отечественных ВЭУ коэффициент использования энергии ветра равен 0,40-0,45. Напомним, что по расчетам Н. Е. Жуковского предельная величина этого коэффициента составляет 0,593 (идеальный ветродвигатель, работающий без потерь).
В настоящее время используются ветрогенераторы двух типов: с горизонтальной осью вращения (крыльчатые) и с вертикальной осью вращения (карусельные), которые в свою очередь подразделяются на лопастные и ортогональные. Наибольшее распространение получили крыльчатые ветродвигатели (на них приходится около 95% всех эксплуатируемых ветроустановок). И это не случайно. У некоторых моделей крыльчатых ветродвигателей коэффициент использования энергии ветра достигает 0,5. Правда, достигается это только тогда, когда поток воздуха перпендикулярен к плоскости вращения лопастей-крыльев, но этот недостаток преодолевается с помощью специального устройства, которое автоматически поворачивает ось вращения, устанавливая ветроколесо на ветер и уводит от ветра при штормах.
У самых эффективных моделей с вертикальной осью вращения этот коэффициент не превышает 0,32-0,35. Очевидно, что при современном уровне развития науки и техники это отставание никак не может быть компенсировано другими их достоинствами, такими, например, как удобство компоновки (весь механизм ветроагрегата расположен внизу) и независимость от направления ветра (они могут работать при любом направлении ветра).
Автономная ветроэнергетика в России
Отсутствие сетевой ветроэнергетики в России при очевидной необходимости использования энергии ветра, а также вполне благоприятных климатических условиях, объясняется в основном финансовыми проблемами. Ни федеральные, ни местные власти не соглашаются вкладывать большие деньги в проекты и программы, полезная отдача которых проявится через 10-15 лет. Поэтому многие проекты создания ветроэлектрических станций мощностью несколько мегаватт, разработанные на бумаге, так и остаются проектами.
Несколько иная ситуация складывается у нас с автономной ветроэнергетикой. Несмотря на экономические трудности, которые испытывали машиностроительные предприятия и конструкторские бюро, в последнее десятилетие работы по созданию ветроагрегатов мощностью до 10 кВт не прекращались. И объясняется это следующими факторами.
Выявились потребности в автономном ветроэнергетическом оборудовании со стороны сельскохозяйственных предприятий, фермерских хозяйств, хуторов, небольших рабочих и сельскохозяйственных поселков, промышленных объектов малой мощности, старательных артелей, приисков и т. п. как в районах с децентрализованным электроснабжением, так и в регионах, подверженных аварийным или ограничительным отключениям. Следует подчеркнуть, что как правило это крайне слабо информированный потребитель, который далеко не всегда представляет возможности ветроэнергетики, ее преимущества и недостатки.
Особый интерес к разработкам и производству ВЭУ проявили оборонные предприятия. Активный всплеск этого интереса связан с резким сокращением государственных заказов и необходимостью конверсии военной промышленности.
Разработка и производство современных ветроустановок является производством наукоемким и высокотехнологичным и вполне естественно, что некоторые оборонные предприятия с их высоким техническим потенциалом и квалифицированными специалистами выбрали это в качестве направления деятельности.
Можно привести примеры успешной конверсии. Так, Государственный Ракетный центр "КБ имени академика В. П. Макеева" с 1998 года приступил к выполнению НИОКР по созданию ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения, и в 2001 году были созданы опытные образцы установки ВЭУ-30 для обеспечения автономной электроэнергией мощностью до 30 кВт.
НПО "Элсиб" разработало и предлагает ветроэнергетическую установку ВЭС-10ТМ мощностью до 300 кВт, предназначенную для снабжения электроэнергией потребителей, как удаленных от систем централизованного электроснабжения, так и находящихся в зоне их действия в качестве аварийного источника электроэнергии.
ФГУП "ГМКБ 'Радуга'" в рамках конверсионной программы разработало широкий спектр ветроэнергетических установок мощностью от 700 Вт до 1000 кВт, среди которых хочется отметить автономные ветроэнергетические установки "Радуга-001" и "Радуга-008", мощностью 1 и 8 кВт соответственно и предназначенные для производства электроэнергии и выдачи ее потребителю.
ОАО "Долина", крупное машиностроительное предприятие Оренбургской области, освоило и выпускает ветроэнергетические установки ВЭУ-2 и ВЭУ-5, предназначенные для автономного и резервного энергоснабжения потребителей.
НПО "Электросфера" разработало и провело испытания ветроэнергетической установки "Муссон Ф-30", созданной исключительно для российских условий и сориентированной на российских потребителей и производителей. При разработке этой установки были учтены особенности климата и погодные условия Российской Федерации, в частности, скорость ветра (рабочий диапазон скорости ветра в этой установке 3,5 м/сек.).
И эти примеры можно было бы продолжить.
Мобильные ветроустановки
Следует отметить, что и автономные и сетевые ветроустановки являются конструкциями стационарными, башни устанавливаются на фундаменте или укрепляются тросовыми растяжками. Но в отдаленных районах могут возникать трудности со строительством фундамента, подвозом строительных материалов, а также монтажом оборудования. Для районов с неразвитой инфраструктурой и дорожной сетью наилучшим выходом из положения была бы мобильная ветроустановка, и не просто ветроустановка, а автономный агрегат, обеспечивающий гарантированное электроснабжение. Именно такая ветроустановка с нежным названием "Жаворонок" была разработана и создана в ФГУП "Московский институт теплотехники" (МИТ), занимавшимся мобильными системами вооружения, в частности, ракетным комплексом "Тополь".
Вопрос гарантированного электроснабжения в установке был решен подсоединением дополнительного источника электроэнергии, который должен обеспечивать потребителя электроэнергией при отсутствии ветра. В качестве резервного источника используется автоматизированный дизельагрегат мощностью 30 кВт (как и мощность самой установки) производства ОАО "Барнаултрансмаш", укомплектованный курским электрогенератором (ОАО "Электроагрегат").
Проблема мобильности ветроустановки была решена следующим образом: весь комплекс, включая саму ветроустановку, систему управления, резервное электроснабжение, был укомпонован в 12-метровый контейнер. Контейнеры с такими габаритами обычно используются для перевозки грузов автотранспортом и на железной дороге, морским, речным и даже авиационным транспортом. В сложенном виде ветроустановка полностью вместе с лопастями ветроколеса и башней размещается в 12-метровом контейнере. Правда контейнер не стандартный, он разрабатывается специально под эту установку.
Вся установка является высокоавтоматизированным комплексом, поскольку, как подчеркнул руководитель проекта Валерий Киселев, "высокий уровень автоматизации - кредо нашего института". После покупки и доставки на место эксплуатации, потребитель должен запустить дизельный агрегат, потом нажатием определенной кнопки пульта управления автоматически открывается крыша контейнера, и далее следует единственная ручная операция, да и она сведена до минимума усилий, - разворачивание двух лопастей ветроагрегата. Каждая из них на шарнирах закреплена одним болтом, лопасти нужно развернуть и закрепить еще одним болтом,? третья уже закреплена. Далее подсоединяются провода управления, нажимается другая кнопка и башня как ракета становится вертикально. По датчику ветроустановка ориентируется на направление ветра и начинает работу, т. е. начинает раскручиваться и доходит до номинальных оборотов - 80 об./мин.
Пусковая скорость ветра у ветроагрегата составляет 5 м/сек., номинальной мощности (30 вКт) он достигает при скорости ветра 9,2 м/сек. и более. Если скорость ветра падает до отметки 5 м/сек., то автоматически в работу включается дизельная установка и потребитель получает положенную мощность. При промежуточных скоростях ветра недостающую мощность ветроагрегата добавляет дизель, но система отлажена таким образом, чтобы с ветроагрегата снималась максимально возможная мощность.
Рабочий диапазон скоростей ветра составляет от пусковой 5 м/сек. до 25 м/сек. При этом установка рассчитана на буревой ветер до 50 м/сек. Конечно, при таком ветре она работать не будет, но потребитель будет получать электроэнергию от дизельной установки.
Как подчеркивает Валерий Киселев, "в плане кооперации собраны профессионалы высокого класса. Например, лопасти лучше всех могут сделать производители вертолетов. Хотя лопасти ветроустановки и отличаются от лопастей вертолета, но, учитывая существующие технологии и высокую квалификацию 'вертолетчиков', сделать лопасти с заданными параметрами и провести их испытания для них не представляет сложности. Системы управления проектируют и создают в Научно-производственном центре автоматики и приборостроения, который проектировал и создавал системы управления для ракетной и космической техники и т. д."
Важнейшими направлениями использования ветроустановок "Жаворонок" (автономного мобильного ветроэнергетического комплекса) является снабжение электроэнергией сезонных и временных народнохозяйственных объектов. Разработчики рассчитывают, что потребителями ветроустановки будут удаленные населенные пункты, строительные и промышленные объекты, лесозаготовки, районы добычи полезных ископаемых, прокладки и ремонт линий электропередач, нефтегазопроводов, строительство и ремонт дорог, геологические и исследовательские партии, научные дрейфующие станции и прочее. В сельском хозяйстве комплекс "Жаворонок" может быть использован для подъема и подачи воды, тепло-, электро- и теплоснабжения теплиц, мастерских, полевых станов, выездных сельскохозяйственных пунктов машинного доения, последующей переработки молока и получения молочных продуктов на месте, стрижки овец и т. п. При этом можно использовать все виды транспорта, начиная от контейнеровозов.
Вес агрегата, в зависимости от комплектации составляет от 15 до 17 тонн. Ориентировочная цена полной комплектации около 100 тыс. долларов. Как уверяют разработчики, аналогичные немецкие установки стоят почти в два раза дороже. Использовать ветроустановки можно по договорам аренды или лизинга, ведь никакой другой ветряк нельзя сдвинуть с места, а этот можно. Учитывая ограниченную покупательную способность в России, это достаточно перспективная форма взаимоотношений.
Резюме
Анализ предложения и спроса ветроэнергетических установок позволяет сделать вывод, что отечественные производители в состоянии предложить нашим потребителям автономные ВЭУ малой мощности, которые по своим техническим характеристикам вполне способны удовлетворить их запросы, но цена электроэнергии, выработанной этими ветроустановками будет значительно превышать цену сетевой электроэнергии. Это, пожалуй, основное препятствие на пути развития рынка ветроэнергетического оборудования малой мощности. Преодолеть разрыв между предложением и платежеспособным спросом можно, если отечественные производители будут направлять свои усилия на улучшение не только технических, но и экономических характеристик ВЭУ, что им, судя по их научно-техническому и производственному потенциалу, вполне по плечу.
Источник: Оборудование #6(66), июнь 2002
Подписаться на:
Сообщения (Atom)
