1598005345-121ff4a19eb2c194dd91d68eee15ed06 (Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. Я.И. Шефтер, И.В. Рождественский, 1957u), страница 24

ВЭС работает на нагрузку потребителя, а избыточная энергия расходуется для перекачивания воды либо из нижнего водоема в специальный верхний водоем, либо из нижнего бьефа плотины гидростанции в верхний. В периоды безветрия или при недостатке энергии на ВЭС энергия поднятой воды превращается в электрическую на турбинах ГЭС. Так обеспечивается покрытие части нагрузки. 2. Ветроэлектрическая станция все время работает на насосные агрегаты, подающие воду из одного бассейна в другой, расположенный выше.

На энергии поднятой воды работает ГЭС, обеспечивающая нагрузку потребителей. 3. В ветрооросительных установках вода с помощью насосов, приводимых от ветродвигателя, подается в специальные искусственные или естественные водоемы, откуда она самотеком расходуется для нужд орошения и обводнения. В зимних условиях ветронасосная установка работает на подледное нагнетание воды в водоем или же обеспечивает создание наледей. Создание наледей, т. е.

участков намороженного льда, дает возможность не толька сократить расходы на сооружение бассейнов, но и использовать соленые воды, избегнув при этом заселения почвы, так как орошение можно вести водой, опресненной путем ее замораживания. Следует, однако, не забывать, что к. п. д. наледей относительно невысок, так как имеют место большие потери влаги вследствие испарений, фильтрации воды и других причин. Схема ветроустановки с гидроаккумулированием приводится на рисунке 90. Рис, 90. План сооружений гидроаккумулируюсцей станции: 1 — версией бассейн, 1 — иижвий бассейн, Р— аатаор аодоврвевввиа, е — вавориий тртбожюаод, 5 — елаиве гэс, б — адавве насосная станции, 1 — ВЭС,  — ливии алеатровередаеи.

Н, В. Красовским предложены ветроэлектрические станции, работающие совместно с каскадом ГЭС (рис. 91), расположенным на одной реке и имеющим аккумулирующие бассейны с месячным или сезонным регулированием стока. Проведенные им расчеты показывают, что подобные станции могут быть весьма эффективными. К установкам с гидроаккумулированием можно отнести также ВЭС, работающие параллельно с ГЭС. В последнем случае наличие автоматических регуляторов на турбинах ГЭС позволяет экономить воду при работе ветростаиции, воспринимающей на се.

бя часть нагрузка и разгружающей гидростанцию. Совместнаи работа ВЭС и ГЭС дает 'возможность повысить установленную мощность станции при неизменном стоке реки или же повысить обеспеченность графика нагрузки ГЭС при неизменной ее мощ- | ности. К недостаткам ВЭС с гидроаккумулированием следует отнести необходимость значительных капиталовложений на сооружение верхних и нижних бассейнов, насосных станций, а в ряде случаев и специальных ГЭС. Водоемы же при небольших напорах получаются сравнительно больших объемов. Большое значение имеют гидрогеологические и топографические условия района сооружения гидроаккумулирующих станций. С увеличением напора необходимая емкость аккумулирующих бассейнов и величина расхода воды соответственно уменьшается.

Например, гористая местность с крутыми склонами, обеспечива' ющая получение больших напоров при коротких трубопроводах, является наиболее подходящей по экономическим условиям для и. тй! тйй- сооружения гидроаккумулирующих установок. Однако при этом нельзя забывать, что необходимыми условиями является наличие хороших ветровых условий в районе и удобное расположение ветродвигателей. Так как таких районов весьма немного и они, как правило, удалены от сельскохозяйственных потребителей, то ВЭС с гидро- аккумулированием не нашли до настоя1цего времени распространения и их работа не проверена опытом. Что касается гидроаккумулирующих станций для целей орошения и обводнения, то здесь роль рельефа местности не столь важна, а затраты на сооружение бассейнов могут быть уменьшены, если создавать их путем обваловки участка, возвышающегося над окружающей местностью.

В. А. Нельский (авторская заявка № 8143) предлагает использовать водохранилище, расположенное вблизи моря или другого большого водоема, и имеющего отметку дна на 100— 200 м ниже уровня этого водоема. Разность уровней моря и водохранилища используется гидроэлектростанцией, причем водохранилище является нижним бьефом ГЭС. Компенсация притока воды в водохранилище через ГЭС, необходимая для сохранения разности уровней, достигается искусственной откачкой воды через ближайший водораздел при небольших напорах, для чего требуются относительно меньшие мощности, чем для насосной установки обычного гидроаккумулятора.

Перекачка ведется ветронасосными установками. Для использования этих установок необходимо определенное сочетание географических, топографических и гидрогеологнческих условий. Такое сочетание может быть, как правило, в более ограниченном числе районов, чем для обычных гидроаккумулирующих установок. Такие установки могут быть экономически выгодными лишь при больших мощностях, перерастающих потребности сельскохозяйственной энергетики.

Кроме того, следует помнить, что гидроаккумулирующие установки как с вегронасосными, так и с другими станциями имеют низкий к. п. д., обусловленный наличием в их схеме многих агрегатов, а также наличием испарения и фильтрации воды в водохранилищах. Пневматические аккумуляторы для ветросиловых установок представляют собой резервуары определенной емкости, в которые воздух нагнетается, как правило,, компрессорной установкой, приводимой от ветродвигателя.

Воздух нагнетается под определенным давлением и затем расходуется на работу пневматического двигателя, вращающего рабочие машины. При этом в зависимости от схемы использования ветродвигателя он может быть загружен компрессором полностью или только частично. В последнем случае ветродвигатель отдает основную энергию через электрический генератор, а избыточную — через компрес. 13О сор и пневматический аккумулятор. В первом случае мы будем иметь емкостный аккумулятор, обеспечивающий всю работу установки, а во втором случае — буферный пневматическийаккумулятор, восполняющий только недостающую энергию в периоды провалов скорости ветра. Рассмотрим «Ветросиловую установку с пневматическим буферным аккумулятором», предложенную Е. М.

Фатеевым и Г. А. Печковским (авторская заявка № 10244). Ветродвнгатель (рнс. 92, 1) работает через муфту свободного хода 10 на компрессор 3, снабженный регулятором давления 8. Сжатый компрессором воздух подается в баллоны 11, где и аккумулируется под давлением до 60 атмосфер. Воздух расходуется через редуцирующий вентиль б (при этом давление снижается с 60 до 10 атм), вентиль 7 и рабочий баллон 5 с давлением 10 атм. На сжатом воздухе работает пневматический двигатель 2, который вращает через шкив 4 тот же ге1ератор переменного тока, что и ветродвигатель.

Пневматический двигатель работает с ветродвигателем совместно, дополняя недостающую мощность при провалах скорости ветра. Недостатками установки является то,что она оченьсложиа, требует квалифицированного обслуживания и, несомненно, Ри . ис. 92. Ветросиловая установка с пневматическим аккумулятором: Л вЂ” комп е о 1 — ветродввгатель Д-16, У вЂ” пневматический двигатель йУ р ссор в адушимй 60 атм, е — шкив сппхроииога генератора т ь л.

с., У вЂ” вевтвль, Л— ква. — рвбочай баллон 10 етм, а — редуиируюший вевтпль брно — ограничитель давлении, р — маховии лввгагела, атм.. 1 — муфта свободиаго хада. и — баллоисшатогоаоалуха0,вб и' воатм. более дорога в изготовлении, чем буферный инерционный ак мулятор, кку- 131 > Б. И. Шевелевым предложена «Ветросиловая установка воздушно-компрессорным коллектором» !авторская ваяв № 1490) для обеспечения емкостного аккумулирования энергия, „ , А п едлагается ветроэлектрическая установка, 2)! ий воз' которой ветродвигатель работает на компрессор, подаюш дух в коллектор. ж Сжатый воздух из коллектора расходуется, во ится во в аше« и пневматическом двигателе, от которого приводится во враше« иие э : е лектрический генератор переменного тока.

Таким образом, автор предполагает обеспе р р чить п и аботе ветродвигателя с переменным числом оборотов и переменной ью постоянное снабжение потребителей постоянной энер-' мошностью тановка не ацио' гней высокого качества. Насколько такая уст р нальна, видно из следующего элементарного подсчета. Выпускаемый промышленностью пневматический двигатель ПРШ-16 мощностью 16 л.с.требуетдляработыоколо у . ' воздуха в час при давлении 3,5 атм. Даже при аккумулировании а с авлением 100 атмосфер при двухсменной работе элек' танцин, авион трост ц останции и коэффициенте загрузки с, р К„„.

=0,5, на 2 дня потребуетси сжатого воздуха и о и объема 1000 кууб. м. Насколько эта емкость велика р ГрОМОЗдиа, МОЖНО СудИтЬ ПО тОМу, ЧтО ОбЫЧНЫЕ ГаЗОВЫЕ баЛЛОНяв имеют емкость 0,5 куб. м. М. А. П отопопов в своем предложении по аккумулировани энергии ветра рекомендует использовать гидропневматически й аккум лятор. Суть предложения сводится к следующему: ветр акк му.

насосной установкой осуществляется подъем воды из скваж баки, снабженн или открытых водоисточников в специальные поршнем-колпаком. Подъем воды в баках вызывает сжатие во духа над поршнем-колпакам. При определенном давлении эт воздух перепускается в накопительный колпак, откуда под да лением, соответствующим столбу воды в баке, расходуется д. различных нужд вплоть до приведения во врашение генераторо Суммарный к. п. д. подобной установки может быть не вы 25 — 30о1о. В качестве примера приведем простейший расчет нео ходимой емкости баков этой установки для обеспечения рабо ветростанции Д-18 мощностью 25 квт в течение двух безветр ных дней по десять часов в день.

В этом случае требуется по -ч' нять на высоту 60 м до 6120 куб. м воды, т. е. необходимо име ",1 резерву р а высотой 20 м и диаметром 20 м и для его заполнен потребуется около 2 суток непрерывной работы двух ветродв гателей Д-18 при их полной загрузке. Этот пример с очевидн е1 стью указывает на громоздкость подобных аккумуляторов и н '"' целесообразность их постройки. Очень часто встречаются такие предложения, как, наприм ветрокомпрессориая установка И. И. Величко. Автором хредл гается использовать энергию ветра ие за счет работы ветро лес, а, а за счет преврашения кинетической энергии ветра н ха. с едственно в потенциальную энергию сжатого возду р 132 Расгрчб (рис. 93) имеет возможность устанавливаться строго против ветра.