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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Winddamm. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Gerät und Funktionsprinzip. Der Winddamm (siehe Abbildung) ist ein System radial angeordneter Windleitungen 1, die sich in Richtung des Kraftwerks verengen und durch radial oder tangential angeordnete Trennwände 2 relativ zum Windrad 3 gebildet werden, die Waldplantagen darstellen.
Durch die Nutzung von Waldplantagen als Trennwände können die Kosten für den Bau eines Winddamms und letztendlich auch die Kosten für die Stromerzeugung erheblich gesenkt werden. Das Gerät funktioniert wie folgt. Der Windstrom strömt durch von Waldplantagen gebildete Windkanäle und wird auf die Flügel des Windrades konzentriert. Gleichzeitig beschleunigt sich nach dem bekannten Bernoulli-Prinzip die Windströmung, wodurch das Kraftwerk mehr Strom produziert. So wie ein Wasserkraftwerk die Energie der Wasserströmung an den Rotorblättern einer Turbine sammelt, so sammelt ein Winddamm die Energie der Luftströme an den Rotorblättern eines Windrades. Windkanäle können unterschiedlich lang sein. Da in einem bestimmten Windgeschwindigkeitsbereich ein maximaler Kraftwerkswirkungsgrad möglich ist, ist es wünschenswert, diesen Bereich einzugrenzen. Dies ist in der Windkonzentrationsphase möglich. Die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit variiert in verschiedene Richtungen. Wenn Sie die Länge der Windkanäle umgekehrt proportional zur durchschnittlichen Windgeschwindigkeit in einer bestimmten Richtung einstellen, wird die Windströmung gleichmäßiger. Dadurch wird ein höherer Wirkungsgrad der Windkraftanlage erreicht. In Gebieten mit ausgeprägter Windrichtung (Brisen, Bergtalwinde, Monsune) kann ein Winddamm aus 1-2 Windkanälen bestehen. Technische und wirtschaftliche Vorteile 1. Der vorgeschlagene Winddamm ist für die Stromerzeugung im industriellen Maßstab konzipiert. Die industrielle Stromerzeugung bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Es ist offensichtlich, dass die maximale Leistung, die auf der Achse des Windrads empfangen wird, proportional zur Querschnittsfläche des Luftstroms ist, der vom Windrad während der Drehung erfasst wird, d.h. das Quadrat des Radius des Windrades. Somit ist eine industrielle Stromerzeugung für eine Windkraftanlage mit einem Windrad mit großem Durchmesser möglich. Allerdings gibt es rein physikalische Einschränkungen hinsichtlich der Größe des Windrades. Darüber hinaus ist eine Windkraftanlage mit einem großen Windrad und einem hohen Turm ein kostspieliges Bauwerk in Bau und Betrieb. Je größer das Windrad ist, desto höher liegt die untere Grenze des Betriebswindgeschwindigkeitsbereichs, d. h. Bei schwachem Wind dreht sich das Windrad nicht. Daher ist die Ausfallzeit von Windkraftanlagen aufgrund schwacher Winde bei großen Windkraftanlagen viel höher. Der Austausch eines großen Windrads durch einen mittelgroßen Windrad-Winddamm-Komplex beseitigt diese Probleme praktisch und steigert dadurch die Effizienz eines Windparks deutlich. 2. Der Winddamm wird nicht in Form von künstlichen Bauwerken, sondern in Form von Baumplantagen errichtet. Diese Lösung ermöglicht es, die Kosten für die Errichtung und den Betrieb eines Winddamms um eine Größenordnung zu senken. Die vom Winddamm eingenommene Fläche bleibt für die landwirtschaftliche Nutzung offen. Wenn Sie Pappeln als Baumplantagen verwenden (deren Wachstum bei einigen Sorten 2-3 m pro Jahr beträgt), können Sie innerhalb von 5-6 Jahren mit einer positiven Wirkung rechnen, was zeitlich durchaus mit dem Bau ähnlicher künstlicher Strukturen vergleichbar ist Größen. Bei richtiger Pflege der Pflanzungen (Bewässerung, Düngung, Wachstumsstimulanzien) kann eine wohltuende Wirkung viel früher erzielt werden. 3. Der vorgeschlagene Winddamm ermöglicht eine Erhöhung der Kapazität des Windparks. Unsere vorläufigen Berechnungen zeigen, dass ein Winddamm mit einem Radius von 150 m die Leistung um das 5- bis 7-fache erhöht. Wenn Sie es in Kombination mit einem Windrad mit einem Radius von 20 m verwenden, der der Höhe der Pflanzungen entspricht (ein Windrad dieser Größe hat normalerweise eine Leistung von 50 kW und kostet etwa 50000 US-Dollar), dann beträgt die Kraft des Windes Die Leistung des Windrads wird zunehmen und etwa 300 kW betragen, was einem Windrad entspricht, das 300000 US-Dollar kostet. Eine einfache Schätzung zeigt bereits, dass die Stromkosten etwa sechsmal niedriger sein werden als üblich und die Windenergie wettbewerbsfähiger werden wird. 4. Die Haltbarkeit eines Winddamms beträgt mehrere Jahrzehnte, nicht 20 Jahre wie bei einem Windrad. Einzigartige ökologische Eigenschaften Umweltauswirkungen eines 300-kW-Winddamms über ein Betriebsjahr Produziert:
Verspätet:
Absorbiertes Kohlendioxid - 11,22 Tonnen. Bei der Müllentsorgung gibt es keine Probleme. Der Materialaufwand für den Bau einer Windkraftanlage wird reduziert. Ergebnis: Die Schaffung von Oasen der oben beschriebenen Art in der Steppenzone, die sich positiv auf die Ökologie der Umwelt auswirkt, bestimmt die Bildung eines komfortablen Lebensraums für Kleintiere und Vögel und ist ein positiver Faktor bei der Lösung des Problems des Schutzes und Wiederherstellung von Flora und Fauna. Saubere Luft und schöne Landschaft wirken sich positiv auf das menschliche Nervensystem aus und sind eine Art Reflexzonenmassage Umweltauswirkungen thermischer Kraftwerke bei der Erzeugung der gleichen Leistung über ein Betriebsjahr hinweg Verbrannte Kohle - 1314 Tonnen Verbrannter Sauerstoff - 2724 Tonnen Tritt in die Atmosphäre ein:
Gebildeter fester Abfall (Asche und Ruß) - 175 Tonnen. Ergebnis: 1. Steigende Morbidität und Mortalität der Bevölkerung. 2. Flora und Fauna werden geschädigt. 3. „Saurer Regen“, Verluste in der Land- und Forstwirtschaft, Verschmutzung von Gewässern, Schäden an Gebäuden, Brücken und anderen korrosionsanfälligen Bauwerken durch absetzende Rußpartikel und Gase. 4. Klimawandel als Folge des Treibhauseffekts. 5. Verringerung des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre Winddamm und Landwirtschaft 1. Der größte Teil der vom Winddamm eingenommenen Fläche bleibt für die landwirtschaftliche Nutzung offen. 2. Der Winddamm wirkt sich positiv auf die Bodenfruchtbarkeit aus:
Ein Winddamm kann als Windschutz dienen und stattdessen genutzt werden. Autoren: N. G. Makarenko, A. N. Makarenko
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