El generador de viento más grande. Los aerogeneradores más grandes

A pesar de que el sector industrial de nuestro país está en constante desarrollo, es muy raro ver turbinas eólicas, por lo que la mayoría de la gente sigue pensando que todo el mundo moderno toma electricidad de redes centralizadas. Los países más desarrollados ya han cambiado a métodos alternativos de generación de energía. Probablemente muchos hayan oído hablar del término energía eólica en algún medio de comunicación, pero esto sigue siendo algo lejano e incomprensible para nosotros.

La naturaleza cuidó a las personas de tal manera que pudieran tomar de sus profundidades todo lo necesario para una vida plena, el viento es una fuente inagotable de energía que puede ser utilizada en beneficio de la civilización, lo principal es abordar esto con prudencia . La eficiencia de los aerogeneradores depende directamente de la correcta instalación del equipo y de los fines para los que fue instalado. La geografía de instalación de aerogeneradores se extiende a absolutamente todos los territorios, ya que para su pleno funcionamiento solo se necesita viento con una velocidad superior a 4,5 m/s. Los aerogeneradores pueden funcionar como sistemas autónomos para suministrar electricidad a locales individuales o en un complejo, con un sistema eléctrico centralizado. En países donde la energía eólica es una de las áreas más avanzadas, donde la experiencia de utilizar un aerogenerador es mucho mayor, aparecen incluso los “parques eólicos”, que son unidades de potencia con un número determinado de aerogeneradores.

Ventajas de la energía eólica

Los generadores de viento encuentran admiradores en todos los países del mundo; la energía eólica privada es especialmente popular en nuestro tiempo. Un pequeño generador de viento es suficiente para dar luz a una pequeña casa de campo, que se encuentra lejos de la línea eléctrica central. El generador de viento ya se paga solo en unos pocos años, porque produce exactamente la cantidad de energía que necesita una determinada cabaña, y una persona no pagará de más por nada. Si se generó energía en exceso, puede usarla un poco más tarde.

La gran ventaja de los aerogeneradores es que no requieren ninguna materia prima para su funcionamiento y no tienen residuos. Funcionan únicamente con la energía del viento, que se transforma en electricidad. La fuente de energía de los aerogeneradores nunca se agotará, lo que también representa un ahorro en el transporte de materias primas. Es importante señalar que el territorio en el que se ubican los generadores eólicos, a diferencia de las centrales eléctricas, puede utilizarse con fines agrícolas. También se requiere decir que el equipo es bastante simple de mantener, se instala rápidamente y no requiere costos adicionales durante la operación continua.

La energía eólica y sus desventajas

Los aerogeneradores industriales de alta potencia, que se pueden utilizar para optimizar el funcionamiento, son bastante caros, esta es la mayor desventaja de la energía eólica. No todas las empresas pueden permitirse construir parques eólicos. Además, la eficiencia de las turbinas eólicas es variable y una persona no puede influir en esto de ninguna manera. El nivel de ruido también disuade a los posibles patrocinadores de invertir grandes sumas en el desarrollo de esta industria energética. El trabajo de las turbinas eólicas se puede escuchar a gran distancia. Si decide instalar una turbina eólica en su jardín, es muy probable que cree interferencias de radio y televisión. Además, no es posible instalar equipos en todos los terrenos, hay lugares donde la velocidad del viento no alcanza el límite óptimo, y el molino de viento simplemente no girará, y si lo hace, no podrá generar suficiente energía. .
Existe la opinión de que los aerogeneradores suponen una gran amenaza para las aves, y los ecologistas no paran de hablar de ello, pero según estudios recientes, la probabilidad de que un pájaro choque con las palas de un aerogenerador es la misma que colisiona con drones eléctricos.

La tecnología es un logro asombroso de la humanidad. Sin él, no podría leer esta publicación en este momento y la vida sería mucho menos conveniente y fácil. Ahora tenemos algunos inventos tecnológicos bastante poderosos que no estaban disponibles hace solo unas décadas, pero los científicos ya están creando dispositivos cuyo poder eclipsará cualquier cosa que podamos encontrar en nuestras vidas. Aquí hay 10 de los inventos más poderosos y poderosos de su tipo:

10 Cámara.

Con el formidable nombre de "Cámara de energía oscura", este dispositivo es la cámara más poderosa del mundo. Se está construyendo en el Laboratorio Fermi en Illinois como parte de un proyecto que intentará descubrir por qué la expansión del universo se está acelerando. Un dispositivo de 570 megapíxeles, que es solo 70 veces más grande que la cámara de un teléfono, pero que te permite ver 8 mil millones de años luz más allá. Esta cámara cuesta $1.6 millones solo por los lentes, y tendrá cinco de ellos. Durante los próximos cinco años, observará 300 millones de galaxias en el Observatorio Cerro Tololo en Chile y, con suerte, encontrará respuestas a algunos de los misterios que han desconcertado a los astrónomos durante décadas.

9 Altavoz.

El altavoz más potente jamás construido es el HS-60, un altavoz fabricado por Wattre Corporation en EE. UU. Un parlante con medidor produce un sonido a un nivel de 182 decibelios, que es un poco más alto que el umbral después del cual una persona pierde la audición. En comparación, el nivel de sonido recomendado más alto que es seguro para los humanos es de 140 dB. El HS-60 produce este nivel de sonido a una distancia de 128 metros. La potencia de este altavoz es suficiente para escuchar claramente la voz de una persona a una distancia de más de tres kilómetros. Desafortunadamente, estos están actualmente agotados, por lo que tendrá que conformarse con su primo HS-40 menos potente. Este sistema es capaz de transmitir sonido a más de 1,5 kilómetros y se utiliza para advertir a los barcos y transmitir mensajes de advertencia a largas distancias.

8 láser.

El láser más potente del mundo se encuentra en el Laboratorio Nacional de Livermore en California. El láser es parte del National Trust y fue desarrollado para explorar métodos para generar energía de fusión. Utiliza 192 láseres que convergen en un solo punto y producen 60 veces más energía que cualquier sistema anterior. En su apogeo, produce 500 billones de vatios de potencia, que es 1000 veces la energía que usa EE. UU. en un momento dado.

7 imán.

El imán más poderoso del mundo fue construido en 2012 por científicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México. Es capaz de producir energía de hasta 100 Tesla, lo que los ingenieros consideraban inalcanzable. Se necesitaron 15 años de trabajo para completar su construcción. Entonces, ¿qué tan poderoso es 100 Tesla? Esto es 2 millones de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra y seis veces más de lo que necesita una rana para levitar. Se espera que el imán se use en muchos experimentos de física y si esperabas jugar con él, me temo que ya está completo. Hay una manera de obtener campos magnéticos de hasta 1000 Tesla: los científicos toman un imán de pulso, lo rodean con explosivos, después de la explosión, los campos magnéticos dentro de la implosión se condensan y producen un efecto más masivo. Por supuesto, esto solo se puede jugar una vez.

6 Motor diésel.

El motor diésel más potente del mundo se encuentra en el buque portacontenedores Emma Maersk. Este motor tiene cuatro pisos de altura y más de 26 metros de largo. Produce más de 100.000 caballos de fuerza y ​​alrededor de 7,5 millones de Nm de par, 2.500 veces más que un tractor. Sorprendentemente, es extremadamente eficiente, perdiendo solo alrededor del 50 por ciento de su energía. (Esto parece mucho, pero en realidad es bastante bueno para un motor diesel).

5 Supercomputadora.

El proyecto TOP500 realiza un seguimiento de las computadoras más poderosas del mundo. El líder actual es Tianhe-2 (traducido literalmente: "Vía Láctea-2"), una supercomputadora china utilizada por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa. El sistema produce 33,86 petaflops por segundo. En comparación, es 33.000 veces más potente que la Playstation 4. Aunque su rival estadounidense más cercano es la mitad de lento, EE. UU. todavía domina el TOP500, representando más de la mitad de las supercomputadoras más rápidas del mundo.

4 generador de rayos X.

La Z-Machine es oficialmente el generador de rayos X más potente del mundo. Ubicada en el Laboratorio Nacional Sandia en Nuevo México, la Máquina Z es tan poderosa (y enorme) que se sumerge en un enorme tanque de agua y aceite como aislante, pero el pulso electromagnético crea un brillo alrededor de los objetos metálicos. ¿Qué tan poderosa es ella? En su apogeo, produce 80 veces la energía eléctrica de todas las plantas de energía en la tierra. Puede impulsar una pequeña pieza de metal de 0 a 122 000 km/h en aproximadamente un segundo, que es más rápido que la Tierra se mueve a través del espacio. Con la ayuda de la instalación, se puede obtener plasma con una temperatura de más de 2 mil millones de Kelvin. Después de completar los experimentos, se planea construir una máquina de una nueva generación del dispositivo, la ZR-Machine, que será aproximadamente tres veces más poderosa.

3 robots.

El robot humanoide más fuerte del mundo es un robot llamado Titán, creado por el fabricante alemán de robótica industrial KUKA. Es capaz de levantar un automóvil de tamaño completo a una altura de hasta tres metros, lo que supera con creces tanto la fuerza como las capacidades de una persona, y un día podrán conquistar el mundo. 🙂

2 hornos solares.

El horno solar más grande y potente del planeta se encuentra en los Pirineos, en la frontera entre Francia y España. Consiste en un conjunto curvo de 10.000 espejos que concentran la luz solar de cientos de espejos planos en la pendiente opuesta. "Estufa" es la elección correcta de la palabra, ya que es capaz de enfocar los rayos del sol y calentar objetos a una temperatura de 6000 ° C, que es comparable a la temperatura de la superficie del Sol. Las altas temperaturas que se producen en el horno se utilizan para todo, desde generar electricidad hasta crear nanotubos de carbono. También es adecuado para probar materiales destinados a cubrir cascos de naves espaciales para protegerlos del calor generado durante el reingreso.

1 arma

El arma más poderosa fue creada por científicos de la Marina de los EE. UU. en 2010 sin el uso de explosivos. Usaron un cañón de riel prototipo que acelera una pieza de aluminio a velocidades tremendas usando campos electromagnéticos. El cañón de riel se posiciona como el arma del futuro en la guerra naval, ya que podrá disparar a una distancia de 320 kilómetros, mucho más que los 20 kilómetros de la artillería moderna. Los prototipos actuales solo pueden disparar unos pocos tiros, ya que generan mucho calor y se calientan mucho cuando se disparan. Estados Unidos ha donado 34,5 millones de dólares a BAE Systems para desarrollar una versión más duradera del arma, capaz de disparar hasta 10 rondas por minuto sin explotar.

28 de diciembre de 2016 a las 23:51

Megaconstrucciones. Los aerogeneradores más grandes

• Energía y baterías

Siemens SWT-7.0-154

¿Quién dijo que los molinos de viento no pueden competir en términos de energía con las centrales nucleares? Vea la turbina eólica más grande del mundo Siemens SWT-7.0-154. Con un área de barrido de 18.600 m², este gigante por sí solo genera una potencia máxima de 7 MW con velocidades del viento de 13-15 m/s. Varios cientos de estos molinos de viento, y aquí hay una planta de energía nuclear.

SWT-7.0-154 es el modelo insignia de Siemens. Su nombre codifica la potencia generada (7 MW) y el diámetro del rotor con palas (154 m). Reemplazó al buque insignia anterior SWT-6.0-154, del cual prácticamente no difiere en especificaciones técnicas, pero está equipado con imanes más potentes. Un campo magnético más fuerte le permite generar más electricidad con el mismo diámetro. Es decir, en este EV, el parámetro de potencia extraída por metro cuadrado de superficie de barrido es aproximadamente un 16,7% superior.

El aerogenerador se pone en funcionamiento a una velocidad de viento mínima de 3-5 m/s, y la potencia generada aumenta progresivamente hasta un máximo de 7 MW a una velocidad de viento de 13-15 m/s. Cuando la velocidad del viento alcanza los 25 m/s, la generación se detiene.

Parecería que a tales velocidades del viento, las palas de la turbina eólica deberían girar rápidamente, pero este no es el caso en absoluto. De hecho, giran lenta y tranquilamente, haciendo solo 5-11 revoluciones por minuto. Es decir, tres palas dan una vuelta completa en unos 5-12 segundos, dependiendo de la velocidad del viento.

El campo magnético más fuerte en el nuevo modelo también significa que esta turbina es más difícil de hacer girar. Para lograr la misma velocidad de rotación de 5-11 rpm y la potencia máxima generada (7 MW en lugar de 6 MW), esta turbina requiere una mayor velocidad del viento: 13-15 m/s en lugar de 12-14 m/s. En consecuencia, la velocidad inicial de generación eólica también es mayor. Es por eso que este modelo gigante es ideal para colocarlo en áreas con vientos relativamente fuertes, lo mejor de todo en el mar.

No hay caja de cambios (caja de cambios) dentro de la turbina; aquí funciona un sistema de transmisión directa, conectado a un alternador síncrono con imanes permanentes. Dado que la velocidad del generador determina el voltaje y la frecuencia de la corriente, la "CA sucia" se convierte en CC y luego se vuelve a convertir en CA antes de alimentarse a la red.

En los últimos años se han producido avances científicos y tecnológicos muy rápidos en el campo de la energía eólica. Literalmente cada año aparecen nuevos modelos de aerogeneradores de mayor potencia y eficiencia. Grandes y pequeños, diseñados para pueblos enteros o casas individuales, para vientos de alta velocidad en el mar o para vientos de velocidad media sobre el techo de una casa privada.

Por ejemplo, el récord mundial de máxima potencia generada no pertenece en absoluto a Siemens, sino a otra turbina de otro fabricante alemán Enercon E126, que produce hasta 7,58 MW. El video muestra el proceso de instalación de una turbina de este tipo.

La altura del bastidor Enercon E126 es de 135 m, el diámetro del rotor es de 126 m, la altura total junto con las palas es de 198 m, el peso total de la base de la turbina es de 2500 toneladas y la turbina eólica en sí es de 2800 toneladas. Solo el generador eléctrico pesa 220 toneladas y el rotor junto con las palas, 364 toneladas. El peso total de toda la estructura con todas las partes es de 6000 toneladas. La primera instalación de este tipo se instaló cerca de la alemana Emden en 2007, aunque en aquella modificación la potencia máxima era menor.

Sin embargo, las turbinas eólicas gigantes son bastante caras. Uno de estos aerogeneradores de 7 MW costará 14 millones de dólares, incluida la instalación, si todo el trabajo se encarga a especialistas alemanes certificados. Por supuesto, si domina la producción en su propio país, ya que hay suficiente metal, el costo puede reducirse varias veces. Quién sabe, tal vez un proyecto de construcción nacional tan gigantesco ocuparía a la población del país y ayudaría a salir de la crisis económica.

Por qué las turbinas eólicas no reemplazarán a las centrales nucleares

Una de las últimas centrales nucleares en construcción en Europa del Este, la central nuclear de Bielorrusia, recibirá dos unidades de potencia con reactores VVER-1200 de 1.200 MW cada uno. Parecería que varios cientos de molinos de viento de Siemens se compararán con una planta de energía nuclear. El costo de construcción es casi el mismo, pero el "combustible" es gratis. Curiosamente, la planta de energía nuclear de Bielorrusia se está construyendo en el área donde, según los datos climáticos de 1962-2000, hay casi la velocidad media anual del viento más alta en Bielorrusia. Pero en realidad, esta velocidad media anual del viento “más grande” es de solo unos 4 m/s (a una altura de 10 m), que es apenas suficiente para poner en marcha un aerogenerador con la potencia mínima.

Antes de la instalación, debe verificar el mapa de viento anual en el área de implementación con datos sobre la potencia específica promedio del flujo de viento a una altura de 100 m y más. Sería bueno compilar dichos mapas para todo el territorio del país para encontrar los mejores lugares para la construcción de aerogeneradores. Debe tenerse en cuenta que la velocidad del viento depende en gran medida de la altitud, lo cual es bien conocido por los residentes de edificios de gran altura. En los pronósticos meteorológicos de televisión convencionales, la velocidad del viento se informa a 10 m sobre el suelo, y para una turbina eólica, la velocidad debe medirse a una altitud de 100-150 m, donde los vientos son mucho más fuertes.

Por lo tanto, estos gigantes son los más adecuados para instalarse en el mar, a pocos kilómetros de la costa, a gran altura. Por ejemplo, si dichas instalaciones se instalan a lo largo de la costa norte de Rusia con un paso de 200 metros, la capacidad máxima de la matriz será de 690,3 GW (la costa del Océano Ártico es de 19.724,1 km). La velocidad del viento allí debería ser aceptable, solo que al verter los cimientos tendrá que lidiar con el permafrost.

Es cierto que, en términos de la estabilidad del funcionamiento de las turbinas eólicas, nunca se compararán con las centrales nucleares o las centrales hidroeléctricas. Aquí, los ingenieros eléctricos tienen que monitorear constantemente el pronóstico del tiempo, porque la energía generada depende directamente de la velocidad del viento. El viento no debe ser demasiado fuerte ni demasiado débil. Es bueno si, en promedio, las turbinas eólicas producirán al menos un tercio de la potencia máxima.