3-сабақ
Жел генераторының негізгі бөліктері
Желқондырғылары мынандай негізгі бөліктерден тұрады :
- қалақшалардан,
- ротордан ,
- трансмиссия ( двигательдің механикалық энергиясын машинаға беруге арналған механизмдер жиыны ) ,
- генератордан ,
- бақылау жүйелері .
Турбинаның қалақшалары арқылы соққан желдің үлкен ағысын қамтиды. Қалақшалар шыны талшығынан, полистролдан немесе көмірпластиктен жасалынады. Турбинанаың қалақшалары жұмыс істегенде сол маңайдағы телевизияға кері әсерін тигізеді, өзі қуатты дыбыс тербелістерін тудырады. Сондықтан қалақшаларын берік сынбайтын және иілгіш шыны пластикадан жасайды (радиотолқындарды шағылдырмайды, жұтпайды). Қалақшалардың диаметрінің ұзындығы 15 пен 25 метрдің аралығында болса, салмағы 1000 кг болады.
Ротор орталық білікпен жалғанған қалақшалардан тұрады. Орталық білік басқарушы білікке трансмиссия арқылы жалғанған. Трансмиссия – белдік арқылы кинетикалық энергияны генератордың басқарушы білігіне беріп, электр энергиясын өндіретін механизмдер жиыны.
Желқондырғының бақылау жүйелері алыстан компьютер арқылы басқарып және бақылап отырады. Бақылау жүйелері қандай да бір бұрышпен көлбеу орнаатылған және айнымалы, әр бағытта қозғалып тұрады. Сонымен қатар электрондық бақылау жүйелері жел жылдамдығы өзгерген кезде, өндірілген кернеу шамасының шамадан асып кетпеуін реттеп отырады.
Желқондырғысының басты сипаттамаларының бірі болып оның қуаты болып саналады. Жеке үйге немесе коттеджге орналған кіші желқондырғы -лардың қуаты –100 кВт, ал диаметрі 15 – 40 метрге баратын, 2–3 қалақшалары желқондырғысы 1 МВт ток өндіреді. Қазіргі заманғы желқондырғылары 690 В кернеу береді, ол трансформатордың көмегімен 10 – 30 кВ-қа түрленеді.
Мысалы, 500 кВт–тың желқондырғысы 1 сағатта 15 м/с жел жылдамдығы кезінде 500 кВт энергия өндірсе, 600 кВт-тың қондырғы бір жылда жел жыл- дамдығы 4,5 м/с болған кезде 500000 кВт энергия өндіреді. Желдің механикалық энергиясын электр энергиясына айналдыратын машинаның тиімділігін сипаттайтын шама желқондырғысының пайдалы әрекет коэффиценті (ПӘК-і) дейміз. ПӘК-ті есептеу үшін жел қондырғысының 1 жылға өндірілген қуаты 1 жылдағы 8760 сағаттағы максимал қуатқа бөлуіміз керек. Мысалы, 600 кВт–тың турбаны 1 жылда 2 млн. кВт энергия өндірсе оның ПӘК-і:ŋ = (2000000 : 365,25) •24600 • 100 % = (2000000 : 525600 ) • 100 % =38 %
Қазіргі желқондырғылардың ПӘК-і 25-30 % аспайды.
Қазіргі кездегі жел энергиясын пайдаланудың дамуы
Желэнергетикасының күннен-күнге дамуы қарқындап өсуде. 31 желтоқсан 2005 жылы бүкілдүниежүзілік желэнергетикасының өндірілетін қуаты 58 982 МВт болды. Осындай қарқынды өсу сатысында Бүкіләлемдік желэнергетика ассоциациясы 2010 жылы жел энергиясын қуатын 120 000 МВт-қа өсіруді жоспарлап отыр. Желэнергетика ассоциация -сының мәліметтерін негіздей отырып, алдыңғы қатарлы 10 елдің жел энергия даму қуатының көрсеткіштеріне назар аударайық.
Кесте 1
| Мемлекет | 2005 ж. ғана іске қосылған желагрегат өндірілген қуат, МВт | 2005 ж өсуі, % | 2005 ж. барлық өндірілген қуат, МВт |
| Германия | 1798.8 | 10.8 | 18427.5 |
| Испания | 1764.0 | 21.3 | 10027.0 |
| АҚШ | 2424.0 | 36.0 | 9149.0 |
| Үндістан | 1430.0 | 47.7 | 4430.0 |
| Дания | 4.0 | 0.1 | 3128.0 |
| Италия | 452.4 | 35.8 | 1717.4 |
| Біріккен король ұйымындағы мемлекет | 465.0 | 52.4 | 1353.0 |
| Қытай | 496.0 | 64.9 | 1260.0 |
| Нидерланд | 141.0 | 13.1 | 1219.0 |
| Жапония | 143.8 | 16.0 | 1040.0 |
| Еуропа бойынша | 6174.0 | 18.0 | 40932.0 |
| Барлығы | 11310.0 | 24.0 | 58982.0 |
Жұмыстың практикалық бөлігі
1 қадам. Бірінші жасаймыз жел генераторының қалақтарын жасаймыз . Ол үшін картонды алып, суретке сәйкес 3 қалақты қиып алыңыз. Қалақтың ұзындығы – 8 см, ені – 3 см.
2 қадам. 2 қақпақты алыңыз, оларды ыстық желіммен біріктіріңіз. Содан кейін біз картоннан жасалған қалақтарымызды қақпаққа жабыстырамыз
(Жел генераторының жұмысы балама энергия көзін барынша пайдалануға негізделгендіктен, пышақтардың бір жағы дөңгелек пішінді, екіншісі салыстырмалы түрде тегіс. Ауа ағыны дөңгелек жағынан өткен кезде вакуум бөлімі жасалады. Бұл пышақты сорып, оны бір жаққа апарады. Бұл ретте энергия құрылады және мәжбүр қалақтарды айналдырады.)
Қадам 3. Қақпақтардың біріне қозғалтқыш білігінің өлшемімен бірдей тесік жасаймыз
4 қадам. 2 сымды алып, оларды қозғалтқышқа біріктіреміз
5 қадам. Енді біз картоннан мұнара жасаймыз,өлшемі 22х12, 5 см болатын картон алып, оны үшбұрышты құбыр түрінде бұраймызда бір жақ шетін ыстық желіммен желімдейміз.
6 қадам. Картоннан үшбұрышты кесіп, мұнараның бетіне желімдеңіз. Мұнараның бетіне қозғалтқышты желдеткішпен бекітеміз .
7 қадам. Біз барлық дайын макеттерді 33х24 см өлшемді картонның негізіне бекітеміз.
8 қадам. Енді біз барлық сымдарды ток өтетін етіп қосамыз
9 қадам. Сымдарды жалғауды аяқтағаннан кейін, тек соңында біз батарея бөлімін суреттегі екі сымның арасына қосамыз
Бұны білу маңызды!
Әр зарядта “+ “және” – ” болады . Жаңа жарық диоды, әдетте, екі розеткадан (аяқтардан) тұрады, олардың біреуі екіншісіне қарағанда сәл ұзағырақ. Ұзақ қорытынды – бұл анод (+). Қысқаша қорытынды-катод ( -). Анодты плюске, ал катодты минусқа тигізгенде, жұмыс істейтін сәуле шығаратын диод жарқырайды. Батарея бөлімінде ( + ) қызыл сым, ал ( – ) – қара сым. Сондықтан, жарық диодының ұзын аяғы батарея бөлігінің қызыл сымымен, ал қысқа аяғы батарея бөлігінің қара сымымен қосылуы керек.