Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  małe turbiny wiatrowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Współczesny cyfrowy Atlas Malej Energetyki Wiatrowej dla Polski (AMEW-PL)
PL
Zasoby energii promieniowania słonecznego w Polsce są dobrze rozpoznane i w perspektywie długookresowej cechują się stabilnością potencjału w czasie oraz przestrzenni. To przekłada się więc na niewielkie ryzyko inwestycyjne z punktu widzenia estymowanej w przyszłości generacji. Sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku energetyki wiatrowej. A w szczególności małej energetyki wiatrowej, gdzie warunki wietrzności cechują się znacznym zróżnicowaniem przestrzennym, nawet na niewielkim obszarze, a ponadto dużą zmiennością czasową. Zależną od sytuacji meteorologicznej. Słabe rozeznanie zasobów energii wiatru na wysokości 10-20 metrów nad poziomem gruntu powoduje, iż inwestycja w źródła generacji wiatrowej jest obecnie nadal przedsięwzięciem obarczonym wysokim ryzykiem, ponieważ nie jest możliwe oszacowanie z odpowiednią dokładnością potencjalnej ilości energii elektrycznej jaka może zostać wygenerowana przez generator wiatrowy wybrany przez inwestora. By częściowo zaradzić temu problemowi i wspomóc nowych inwestorów na etapie wyboru lokalizacji inwestycji i szacowania możliwych potencjałów produkcyjnych przedstawiamy koncepcję pierwszego dla obszaru Polski cyfrowego Atlasu malej energetyki wiatrowej, z wyborem treści w formule otwartego dostępu, który dostarczy informacji na temat potencjału energii wiatru na poziomach 10, 30, 50, 80 oraz 100 m n.p.g, z rozdzielczością powierzchniową 1x1 km. Atlas w pierwszej wersji opracowany zostanie na podstawie czterech lat (2019-2022) danych godzinowych pochodzących z modelu INCA-PL 2, a wraz rozwojem szereg czasowy będzie odpowiednio wydłużany. Wykonana analiza wskazuje, na znaczące różnice w potencjale energii wiatru pomiędzy szacunkami w oparciu o model INCA-PL 2 a atlas energetyki wiatrowej prof. Lorenz w szczególności dla rejonu Dolnego Śląska. Dodatkowo wskazujemy, na silny wpływ kształtu krzywej mocy turbiny wiatrowej na wykorzystanie zasob6w energii wiatru w danej lokalizacji wyrażane w kWh generacji w skali roku na 1 kW mocy zainstalowanej.
EN
Poland's solar energy resources are well recognized and in the long term are characterized by a small variability of potential in time and space. This, therefore, translates into a low investment risk from the point of view of estimated future generation. However, this situation is more complicated in the case of wind energy. And specify in the small wind power energy, where wind conditions are characterized by significant spatial variation, even over a small area, in addition to high temporal variability. Dependent on the meteorological situation. Poor understanding of wind energy resources at a height of 10-20 meters above ground level means that investment in wind generation sources is currently still a high-risk venture, as it is not possible to estimate with sufficient accuracy the potential amount of electricity that can be generated by the wind generator chosen by the investor. In order to partially remedy this problem and assist new investors at the stage of investment site selection and estimation of possible production potentials, we present the concept of the first digital Atlas of small wind energy for the area of Poland, with a selection of content in the formula of open access, which will provide information on the potential of wind energy at levels of 10, 30, 50, 80 and 100 meters a.g.l. with a surface resolution of lx1 km. The Atlas in its first version will be developed on the basis of four years (2019-2022) of hourly data from the INCA-PL 2 model, and as it develops, the time series will be extended accordingly. The analysis shows significant differences in wind energy potential between the estimates based on the INCA-PL 2 model and the wind energy atlas of prof. Lorenz in particular for the region of Lower Silesia. In addition, we indicate the strong influence of the shape of the wind turbine power curve on the use of wind energy resources in a given location, expressed in kWh of generation per year per 1 kW of installed power.
2
Content available remote Selection criteria and analysis of wind turbines for DHW
EN
The article describes the method and criteria of selecting wind turbines used to heat domestic hot water (DHW). The authors describe a method of choosing turbines based on power characteristics, climatic conditions and heating demands of a building. Power characteristics are described together with power utilisation factors for turbines with a horizontal and vertical axis. Special attention has been drawn to power utilisation factor of the turbine, which depends on climatic conditions and is a better parameter of turbine selection than power characteristics.
PL
W artykule opisano sposób i kryteria doboru turbin wiatrowych służących do podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU). Przedstawiono metodę doboru turbin do systemu, uwzględniającą charakterystykę mocy, warunki klimatyczne oraz potrzeby grzewcze budynku. Pokazano charakterystyki mocy i współczynniki jej wykorzystania dla turbin z poziomą i pionową osią obrotu. Zwrócono uwagę na wskaźnik wykorzystania mocy turbiny, który jest zależny od warunków klimatycznych i jest lepszym parametrem w doborze turbin niż charakterystyka mocy.
3
Content available remote Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu – numeryczne modelowanie pracy
PL
Ciekawą alternatywą dla turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu są turbiny o osi pionowej, które charakteryzują się cichą pracą w szerokim zakresie prędkości wiatru i pracują niezależnie od jego kierunku. Z uwagi na liczne zastosowania w energetyce rozproszonej (instalacjach małej mocy) bardzo istotne staje się projektowanie turbin tak, aby zapewnić maksymalną sprawność i możliwość pracy przy relatywnie niskich prędkościach wiatru. Użyteczną metodą optymalizacji geometrii turbiny na wczesnym etapie projektowania prototypu jest obliczeniowa mechanika płynów (CFD), umożliwiająca skrócenie procesu projektowania oraz obniżenie kosztów. W ramach niniejszej pracy omówiono zagadnienia teoretyczne związane z różnymi aspektami energetyki wiatrowej. Przeprowadzono krótki przegląd literatury w zakresie wykorzystania obliczeniowej mechaniki płynów w podobnych pracach. Zasadniczą część pracy stanowi analiza wariantowa wybranych parametrów dwóch turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu, charakteryzujących się różną geometrią. Na podstawie wyników obliczeń i przedstawionych zagadnień teoretycznych opracowano wnioski dotyczące relacji pomiędzy wybranymi parametrami turbin wiatrowych oraz zestaw zaleceń konstrukcyjnych.
EN
Vertical axis wind turbines (VAWT) are very interesting alternative to more popular horizontal axis wind turbines (HAWT). VAWT are characterized by relatively quiet operation as well as possibility to operate independent of airflow direction. Moreover, this type of turbines uses efficiently wide range of wind velocity. Due to increasing popularity of distributed generation (low-power devices) it is crucial to design wind turbines providing maximal efficiency of energy conversion as well as possibility to operate in conditions of relatively low wind velocity. On the early stage of development of the prototype, a useful method to optimize the geometry is computational fluid dynamics (CFD), which allows the companies shorten the time of design and reduce the costs. In the thesis theoretical issues related with various aspects of wind energy were described. Literature and papers devoted to application of the CFD simulation of wind turbines were briefly discussed. The main part of the thesis is variant analysis of two designs of vertical axis wind turbines. Based on the results of the computation, analysis of the selected parameters were performed, and finally the conclusions were drawn. Furthermore, set of design recommendations have been developed.
PL
W artykule omówiono wymagania stawiane zespolonym sterownikom małych elektrowni wiatrowych, których turbiny sterowane są wyłącznie zmianą obciążenia przy pracy autonomicznej i współpracy z siecią zewnętrzną.
EN
The paper presents requirements imposed on integrated controllers of ongrid and offgrid small wind energy systems in which wind turbines are controlled using only load control.
EN
The design of a ferrite magnet generator with trapezoidal shaped permanent magnets and coils for a wind turbine is studied. Based on the 3-D finite element analysis (FEA), the electromagnetic performances of the two generator prototypes and a simple design modification for one of the axial-flux generator prototypes are analyzed. The best generator is chosen from a range of designs, where the goal is to increase the voltage generated by the 8/8 pole and a single-phase slotless machine. Experimental results from a small size prototype machine validate the 3-D FEA models presented, and hence give confidence in their use for design.
PL
W niniejszym artykule omówiono konstrukcje jednofazowych bezżłobkowych generatorów tarczowych o 8 biegunach stojana i wirnika przeznaczonych do małych elektrowni wiatrowych. W badanych generatorach zastosowano magnesy w kształcie trapezoidalnym, a także cewki trapezoidalne. W celu zobrazowania wpływu geometrii na parametry funkcjonalne generatora oraz uzyskanie wyższej wartości napięcia rotacji w uzwojeniu dokonano modyfikacji obwodu magnetycznego jednej z analizowanych konstrukcji. Do obliczeń pola magnetycznego wykorzystano program trójwymiarowy (3D) oparty na metodzie elementów skończonych (MES). Zaprezentowano wyniki obliczeń numerycznych i wybrane wyniki badań laboratoryjnych.
6
Content available remote A single-phase slotless axial-flux low-power generator with ferrite magnets
EN
The design and development of an axial-flux ferrite magnet slotless generator for use in a small-scale wind turbine is described. The 4/4-pole single-phase machine is designed for simplicity and ease of manufacture and it consists of one slotless stator disc. The generator produces approx. 12 W at 1000 rpm with electrical efficiency of up to 46%. Because the efficiency of the machine is important, the power curve characteristics and voltage produced by the generator are investigated. The presented generator should generate sufficient output DC voltage to charge 4 to 5 batteries of 12 volt each. Finally, the finite element (FE) results are compared with measurements on a prototype. The calculated values coincide to a strong degree with the experimental results.
PL
Przedmiotem badań w niniejszym artykule jest prototyp generatora tarczowego, przewidzianego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Przedstawiono pomiary i obliczenia numeryczne ważniejszych parametrów funkcjonalnych, takich jak: sprawność, moc wyjściowa i moment elektromagnetyczny generatora tarczowego z magnesami ferrytowymi o strumieniu osiowym. Zbudowany prototyp generatorów o 4 biegunach stojana i wirnika posiada jednofazowe uzwojenie bezżłobkowe. W badanym generatorze zastosowano magnesy ferrytowe o przekroju prostokątnym oraz cewki owalne. Zasadniczym parametrem generatora jest napięcie rotacji, które powinno być wystarczająco wysokie do naładowania określonej liczby akumulatorów. W zamieszczonych poniżej rozważniach pominięto wpływ napięcia i rezystancji wewnętrznej baterii na parametry generatora. Analiza ta będzie kontynuowana w przyszłych badaniach. Do obliczeń pola magnetycznego zastosowano metodę trójwymiarową (3-D) opartą na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
The Diffuser Augmented Wind Turbine (DAWT) is an innovative mean to increase the power harvested by wind turbine. By encompassing the rotor with a diffuser-shaped duct it is possible to increase the flow speed through the turbine by about 40-50%. The study presents the development of a numerical model and its validation by the experiments performed in the wind tunnel of the Institute of Turbomachinery, TUL. The numerical model is then used for the geometry sensitivity study, to optimize the shape of a diffuser. The paper concludes that the DAWT technology has the potential to even double the power outcome of wind turbine when compared to a bare rotor version.
EN
In this paper a series of estimations has been performed in order to establish the actual cost-effectiveness of small wind turbines (SWTs). Different design solutions have been evaluated and based on their power curves and installation costs, using accurate wind data, a rate of investment return (ROI) period has been calculated for each one of them. The chosen turbines are: a classic three bladed horizontal axis wind turbine (HAWT), an advanced diffuser augmented HAWT and a Darrieus type vertical axis wind turbine (VAWT). The conclusions drawn from this study entertain the idea that from the economical point of view, a price reduction of SWT systems is more important, than aerodynamic complexity and efficiency.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono przegląd literaturowy wybranych rozwiązań konstrukcyjnych z zakresu tzw. małych turbin wiatrowych. Duża dynamika rozwoju oraz struktura branży sprawa, iż na rynku dostępnych jest obecnie kilkadziesiąt wariantów wspomnianych urządzeń. Przegląd skupia się na wyszczególnieniu cech charakterystycznych danych konstrukcji oraz porównaniu ich zalet i wad. Praca przygotowana została na podstawie szerokiego studium literaturowego obejmującego zarówno dane producentów, jak i niezależne opinie i ekspertyzy. Pozwoliło to na obiektywną ocenę różnych rozwiązań technicznych, co z kolei umożliwiło wskazanie ograniczeń, jak i możliwości stojących przed tymi maszynami, które uwzględnione zostaną jako wytyczne w procesie projektowania turbiny wiatrowej małej mocy.
EN
This paper presents an overview of selected design approaches to what we call SWTs - Small Wind Turbines. The high rate of growth and specific structure of the industry, causes that there are tens of various models of these devices on offer at this time. This overview focuses on pointing out characteristic features of possible design solutions and comparing their advantages and disadvantages. This paper was prepared on the basis of an extensive study of literature, including both manufactures data and independent expertise. It allowed for objective evaluation of different design approaches, which in turn enabled the systematic identification of limitations as well as the opportunities for these machines. Reached conclusions will provide valuable guidelines for the design process of future small wind turbines.
PL
Przedmiotem badań w niniejszym artykule jest prototyp generatora tarczowego, przewidzianego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Przedstawiono pomiary i obliczenia numeryczne ważniejszych parametrów funkcjonalnych takich jak: sprawność, moc wyjściowa, moment elektromagnetyczny i siłę magnetyczną wywieraną w kierunku osiowym na wirnik generatora tarczowego o strumieniu osiowym, z magnesami ferrytowymi. Zbudowany prototyp generatorów o 4 biegunach stojana i wirnika posiada jednofazowe uzwojenie bezżłobkowe. W badanym generatorze zastosowano magnesy trwałe o przekroju prostokątnym oraz cewki owalne. Zasadniczym parametrem generatora jest napięcie rotacji, które powinno być wystarczająco wysokie do naładowania określonej liczby akumulatorów. Do obliczeń pola magnetycznego zastosowano metodę trójwymiarową (3-D) bazujący na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
The design and development of an axial-flux ferrite magnet slotless generator for use a small-scale wind turbine is described. The 4/4-pole and one-phase machine is designed for simplicity and ease of manufacture and consist one slotless stator disc. The generator produces approx. 12W at 1000rpm with electrical efficiency up to 46%. Because the efficiency of the machine is important, the power curve characteristics and voltage produces by generator are investigated. Finally, the finite element results are compared with measurements on a prototype. The calculated values coincide very well with the experimental results.
PL
W artykule omówiono konstrukcje jednofazowych bezżłobkowych generatorów tarczowych o 8 biegunach stojana i wirnika przeznaczonych do małych elektrowni wiatrowych. W badanych generatorach zastosowano magnesy w kształcie trapezoidalnym, a także cewki trapezoidalne. Dla zobrazowania wpływu geometrii na parametry funkcjonalne generatora oraz uzyskanie wyższej wartości napięcia rotacji w uzwojeniu, dokonano modyfikacji obwodu magnetycznego jednej z analizowanych konstrukcji. Do obliczeń pola magnetycznego wykorzystano program trójwymiarowy (3-D) bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Zaprezentowano wyniki obliczeń numerycznych i wybrane wyniki badań laboratoryjnych.
EN
The design of a ferrite magnet generator with trapezoidal shaped permanent magnets and coils for a wind turbine is studied. Base on the 3-D finite element method the electromagnetic performances of the two generator prototypes are investigated. A simple design modification for one of the axial flux generator prototypes was investigated. The best generator is chosen from a range of designs based on increasing voltage generated by the prototypes of 8/8 – pole and one phase slotless machine. Experimental results from a small size prototype machine validate the 3-D FEA models presented, and hence give confidence in their use for design.
12
Content available remote Aerodynamics of small wind turbine: a new game on old ground
EN
A new design of small wind turbine is presented. The proposed system consists of axial flow turbine, located in aerodynamically profiled ring shroud, and modern alternating current generator. Results of CFD three-dimensional modeling of the system operation are presented. System prototype (diameter 0.5 m) was tested in open air on a moving car and in wind tunnel of SPSTU. Experiments were carried out at different air velocities with the measurements of flow using hotwire anemometer and pressure pick-ups. The results confirm preliminary estimations and open possibilities to produce small wind turbine up to diameter 10m.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.