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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Barrage à vent. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Dispositif et principe de fonctionnement. Le barrage éolien (voir figure) est un système de conduites éoliennes 1 situées radialement, rétrécies en direction de la centrale électrique, formées de cloisons 2, situées radialement ou tangentiellement par rapport à la roue éolienne 3, qui sont des plantations forestières.
L’utilisation de plantations forestières comme cloisons peut réduire considérablement le coût de construction d’un barrage éolien et, à terme, réduire le coût de l’électricité produite. L'appareil fonctionne de la manière suivante. Le flux du vent traverse des conduits de vent formés par les plantations forestières et se concentre sur les pales de la roue éolienne. Dans le même temps, selon le principe bien connu de Bernoulli, le flux du vent est accéléré, ce qui permet à la centrale électrique de produire plus d'énergie. Tout comme un barrage hydroélectrique capte l’énergie d’un écoulement d’eau sur les pales d’une turbine, un barrage éolien capte l’énergie des écoulements d’air sur les pales d’une éolienne. Les conduites d'air peuvent être de différentes longueurs. Étant donné que l'efficacité maximale de la centrale électrique est possible dans une certaine plage de vitesses du vent, il est souhaitable de réduire cette plage. Ceci est possible au stade de la concentration du vent. La vitesse annuelle moyenne du vent varie selon les directions. Si vous définissez la longueur des conduites d'air de manière inversement proportionnelle à la vitesse moyenne du vent dans une direction donnée, le flux du vent sera alors plus uniforme. Ainsi, une efficacité plus élevée de l’éolienne est obtenue. Dans les zones où la direction du vent est prononcée (brises, vents de vallées de montagne, moussons), un barrage éolien peut être constitué de 1 à 2 conduites d'air. Avantages techniques et économiques 1. Le barrage éolien proposé est conçu pour produire de l’électricité à l’échelle industrielle. La production industrielle d’électricité est associée à un certain nombre de problèmes. Il est évident que la puissance maximale reçue sur l'axe de l'éolienne est proportionnelle à la section transversale du flux d'air capté par l'éolienne lors de la rotation, c'est-à-dire carré du rayon de l’éolienne. Ainsi, la production industrielle d’énergie est possible pour une centrale éolienne dotée d’un grand diamètre de roue éolienne. Mais il existe des limites purement physiques quant à la taille de l’éolienne. De plus, une centrale éolienne dotée d’une grande éolienne et d’une haute tour est une structure coûteuse à construire et à exploiter. Plus la taille de la roue éolienne est grande, plus la limite inférieure de la plage des vitesses de fonctionnement du vent est élevée, c'est-à-dire Lorsque le vent est faible, la roue éolienne ne tourne pas. Ainsi, le temps d’arrêt de l’éolienne dû à des vents faibles pour les grandes éoliennes est beaucoup plus important. Le remplacement d'une grande éolienne par un complexe d'éolienne de taille moyenne + barrage éolien élimine pratiquement ces problèmes, ce qui augmente considérablement l'efficacité des parcs éoliens. 2. Le barrage éolien n'est pas réalisé sous forme de structures artificielles, mais sous forme de plantations d'arbres. Cette solution permet de réduire d'un ordre de grandeur le coût de construction et d'exploitation d'un barrage éolien. La zone occupée par le barrage éolien reste ouverte à l'usage agricole. Si les peupliers sont utilisés comme plantations d'arbres (dont la croissance pour certaines variétés est de 2 à 3 m par an), alors on peut compter sur un effet bénéfique en 5 à 6 ans, ce qui est tout à fait comparable dans le temps à la construction de structures artificielles de même taille. tailles. Avec des soins de plantation appropriés (arrosage, fertilisation, stimulants de croissance), l'effet bénéfique peut être obtenu beaucoup plus tôt. 3. Le barrage éolien proposé permet d'augmenter la capacité du parc éolien. Nos calculs préliminaires montrent qu'un barrage éolien d'un rayon de 150 m augmente la puissance de 5 à 7 fois. Si vous l'utilisez en combinaison avec une éolienne d'un rayon de 20 m, égal à la hauteur des plantations (une éolienne de cette taille a généralement une puissance de 50 kW et coûte environ 50000 300 $), alors la puissance du L'éolienne augmentera et atteindra environ 300000 kW, ce qui équivaut à une éolienne coûtant 6 XNUMX $. Une simple estimation montre déjà que le coût de l’électricité sera environ XNUMX fois inférieur à la normale et que l’énergie éolienne deviendra plus compétitive. 4. La durabilité d’un barrage éolien est de plusieurs dizaines d’années, et non de 20 ans, comme une éolienne. Propriétés écologiques uniques Impact environnemental d'un barrage éolien d'une capacité de 300 kW pour 1 an d'exploitation Produit :
Différé:
Dioxyde de carbone absorbé - 11,22 tonnes. Il n'y a aucun problème avec l'élimination des déchets. La quantité de matériaux nécessaires à la construction d'une éolienne est réduite. Résultat: La création d'oasis du type décrit ci-dessus dans la zone steppique, qui a un effet bénéfique sur l'écologie de l'environnement, détermine la formation d'un habitat confortable pour les petits animaux et les oiseaux, et constitue un facteur positif dans la résolution du problème de la protection et restaurer la flore et la faune. L'air pur et un paysage magnifique ont un effet bénéfique sur le système nerveux humain et constituent une sorte de réflexologie Impact écologique du TPP lors de la production de la même électricité pendant 1 an d'exploitation Charbon brûlé - 1314 tonnes Oxygène brûlé - 2724 tonnes Entre dans l'atmosphère :
Déchets solides formés (cendres et suie) - 175 tonnes. Résultat: 1. Augmentation de la morbidité et de la mortalité de la population. 2. Des dommages sont causés à la flore et à la faune. 3. "Pluies acides", pertes dans l'agriculture et la sylviculture, pollution des plans d'eau, dommages aux bâtiments, ponts et autres structures sujets à la corrosion due au dépôt de particules de suie et de gaz. 4. Changement climatique dû à l'effet de serre. 5. Réduire la teneur en oxygène dans l'atmosphère Barrage éolien et agriculture 1. La majeure partie de la superficie occupée par le barrage éolien reste ouverte à l’usage agricole. 2. Le barrage éolien a un effet bénéfique sur la fertilité des sols :
Un barrage éolien peut servir et remplacer des brise-vent. Auteurs : N.G. Makarenko, A.N. Makarenko
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