Турбина минусы и плюсы и минусы: Турбонаддув двигателя, плюсы и минусы

Содержание

Основные плюсы и минусы паровой турбины

parovava

Паровые турбины уже несколько веков находятся на службе у человека. Благодаря им работают предприятия различных отраслей промышленности, обеспечены теплом и светом большие и малые населённые пункты.

Это мощный двигатель, которые заслуживает более детального изучения.

Принцип работы, виды

Паровая турбина служит для преобразования тепловой энергии водяного пара в механическую работу.

Она состоит из двух главных частей – ротора и статора.

  1. Ротор – подвижная часть. Представляет собой вал, вращающийся вокруг своей оси, оснащенный лопатками.
  2. Статор – неподвижная часть, в которой имеются сопла для подачи под давлением нагретого до высокой температуры пара. Его поток направлен либо вдоль роторного вала (аксиальная турбина), либо перпендикулярно ему (радиальная турбина).

По количеству валов их делят на одновальные, двувальные и трехвальные, связанные между собой зубчатыми передачами.

Дополнительно на паровых турбинах устанавливают цилиндры, сопловые каналы, диафрагмы, концевые уплотнения, регуляторы безопасности, генераторы электрического тока.

Производят тепловую и электрическую энергию для нужд предприятий металлургии, химической, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленностей. Снабжают население электричеством, теплом. Имеют свои достоинства и недостатки перед остальными видами тепловых машин. Рассмотрим их подробнее.

Паровая турбина

Преимущества

  • Работают на различных видах топлива. Для нагрева воды до газообразного состояния используют разные энергоносители. На теплоэлектростанциях – мазут, газ, уголь, торф. На атомных – энергию распада радиоактивного топлива. Можно использовать отработанный пар металлургического, химического, машиностроительного производств. Малые паровые турбины работают на бензине.
  • Высокая единичная мощность. Мощность одной турбины для ТЭС может равняться 1200 МВт, а для АЭС – до 1900 МВт. Самые мощные разработаны немецкой компанией Siemens и американской General Electric. Каждая имеет мощность – 1900 МВт и установлены на АЭС. Самые производительные паровые турбины в России работают на Сургутской ГРЭС-2 – по 800 МВт каждая. Всего их 6. Станция обеспечивает электроэнергией всю Тюменскую область и часть Урала.
  • Большой диапазон мощностей. Позволяет использовать паровые турбины для разных нужд. Самые производительные — установлены на крупных атомных и теплоэлектростанциях. Средние и малые — вырабатывают тепло и электричество для заводов, фабрик, небольших городов, отдаленных поселков. Номинальная мощность находится в пределах 50-1900 МВт. Самая маленькая – мощностью 30 кВт – позволяет автономно вырабатывать электроэнергию для коттеджа площадью до 300 квадратных метров.
  • Большой срок службы. Нормативными документами установлены сроки эксплуатации турбины на ТЭС – 40 лет, на АЭС – 30 лет. Для быстроизнашивающихся деталей, такие как лопатки, крепежные детали — до 6 лет. Обычно по истечении нормативных сроков службы, сохраняется остаточный ресурс и срок работы турбины продлевают.
  • Высокий коэффициент полезного действия. При преобразовании тепловой энергии водяного пара в механическую энергию вращения ротора паровой турбины. В современных установках КПД достигает 90%. Поэтому они установлены на электростанциях во всем мире.

Промышленная паровая турбина

Недостатки

  • Инерционность. Пуск ротора процесс сложный, требует много времени и энергии. Перед запуском сначала проверяют исправность всех запорных, защитных механизмов, регулирующих клапанов, прочее. Затем прогревают при определенных температуре и давлении пара паропроводы, клапаны, ротор. Синхронизируют генератор, а затем дают полную нагрузку. На все это уходит несколько суток. На остановку и остывание турбины для планового ремонта требуется 5-6 суток.
  • Сложность монтажа, обслуживания. Для перевозки и установки турбины создаются особые условия. Она транспортируется специальными автопоездами или железной дорогой в собранном виде, чтобы исключить попадание пыли, загрязнений. Для её погрузки/разгрузки, монтажа/демонтажа применяют краны большой грузоподъёмности, такелажное оборудование. Требуется большое количество грамотных специалистов для ведения работ по установке, обслуживанию, ремонту: машинисты паровых турбин, электрики, слесари, монтажники, инженеры и другие мастера.
  • Дороговизна. Это высокотехнологичное оборудование. Его стоимость зависит от производителя, размеров, мощности. Чем мощнее, тем дороже. Одна паровая турбина стоит от 5 000 до 200 000 американских долларов.
  • Загрязнение окружающей среды. Чтобы нагреть воду до состояния пара температурой порядка 400-600 оС используют разные виды топлива. Это может быть мазут, уголь, газ. Для их сгорания необходим кислород, который забирается из воздуха, а в атмосферу выделяется большое количество продуктов горения, вредных для человека и природы. Это углекислый газ, хлор, сернистые соединения, угарный газ, оксид азота, свинец. Кроме того, отработанный пар выделяется в атмосферу, повышая уровень «парникового эффекта» на нашей планете. На атомных электростанциях главная проблема – захоронение радиоактивных отходов.
  • Низкая эффективность преобразования тепловой энергии топлива в электрическую. Паровые турбины являются главным механизмом на электростанциях. Для производства 1 млн. кВт/ч электроэнергии необходимо сгенерировать 2,9 млн. кг водяного пара и сжечь в котле 500 тонн угля за 1 час. Лишь 40 % тепловой энергии, образовавшейся от сгорания топлива, преобразуется в электрическую энергию. Еще 20% тепловой энергии пара используется для централизованного теплоснабжения.

Выводы

Несмотря на имеющиеся недостатки паровые турбины популярны в теплоэнергетике. Это обусловлено большими сроками службы, надежностью, универсальностью, широким диапазоном мощностей.

Постоянно ведутся работы по улучшению характеристик паровой турбины: повышение КПД, экологической чистоты, снижение трудоёмкости технологических процессов.

Однако альтернативные технологии производства тепла и электроэнергии становятся все более популярными, постепенно вытесняя паровую турбину с лидирующих позиций.

Похожие записи

Турбированные двигатели: плюсы и минусы выбора

Турбированные двигатели: плюсы и минусы

Турбированный двигатель – это механизм, имеющий в своей конструкции турбокомпрессор. Устройство, которое применяет энергию выхлопных газов, что бы нагнетать в мотор внутреннего сгорания воздух или топливовоздушную смесь. Само слово «турбо» ассоциируется с такими понятиями как «скорость « и «мощность». И это не зря. Ведь на самом деле турбокомпрессор непосредственно и относится к этим словам, так как открывает большие горизонты в области автомобилестроения в отношения скорости и мощности автомобиля.

Инженеры и проектировщики двигателей внутреннего сгорания неустанно стремятся получить мощность мотора, которая будет максимально высокой. Одним из способов для решения подобной проблемы является увеличение давления в цилиндрах методом вспомогательного нагнетания в них воздуха.

Принцип двигателя имеющего турбину следующий, турбина разумно использует выхлопные газы авто. То есть с ее помощью нагнетается дополнительного воздуха в цилиндры, в результате чего происходит лучшее сгоранию топливно-воздушной смеси. А, чем больше имеется воздуха, тем лучше процесс горения, так же работает и турбодвигатель. Благодаря ему сгорание топливной смеси выполняется с высоким КПД, мотор получает больше мощности.
Турбированный двигатель

В автомобилях турбокомпрессоры стали пробовать ставить производители грузовых машин в 1938 г., а на «легковушки» турбины стали устанавливать только в середине 20-го века. Хотя мотор имел очевидные технические достоинства, малый уровень надежности привел к тому, что подобные модели не нашли своих почитателей. Но прогресс не стоит на месте, усовершенствованная конструкция привела к тому, что приставка «турбо» снова пришлась по душе автовладельцам. Но до сих пор идет ярый спор о всех плюсах и минусах подобного устройства.

Плюсы турбинных двигателей

Турбинированный двигатель имеет своих почитателей за целый ряд преимуществ:

  1. Он имеет большую литровую мощностью, то есть при одном и том же объеме с атмосферным двигателем он имеет большую мощность, динамические свойства автомобиля имеющего подобный мотор значительно выше, чем в атмосферных аналогах.
  2. Турбированный мотор имеет намного больше экологических особенностей, так как происходит более продуктивное сгорание топлива в цилиндрах. Так же он более тихий в работе, чем атмосферный.
  3. При желании турбину нынче можно поставить на все типы двигателей, это может быть и бензиновый, и дизельный вариант.
  4. Турбиный вариант, создает высокое давление, поэтому является более эффективной системой, при этом его конструкция представляет более сложную установку.
  5. В большинстве турбинированных установках имеется интеркулер, который служит для охлаждения воздуха, нагревающийся в процессе эксплуатации.

Двигатель

Минусы турбинных двигателей

Кроме всех преимуществ, которые доставляет установка турбо имеются и свои недостатки. А именно:

  1. Большой расход автомобильного топлива. Если вести сравнение с двигателем, который имеет такой объем турбинный и классический, то у первого варианта расход будет значительно выше, хотя и, следует отметить, мощность будет в то же время то же выше.
  2. Сложность эксплуатации, из-за большей чувствительности к моторного масла. Кроме того добавлять масло необходимо не лишь в мотор, но и в турбокомпрессор. Масло должно заливаться только высокого качества. В некоторых автомобилях исключительно то, что прописано производителем системы. Так как даже незначительное изменение в выборе масла может привести к проблемам.
  3. Моторное топливо так же необходимо выбирать наиболее высокого качества. Иначе турбинный двигатель может достаточно быстро выйти из строя. Если качество топлива недостаточное авто придется ремонтировать достаточно часто.
  4. Ремонт двигателя с турбо , обходится довольно дорого, так как запасные части изготавливаются с высококачественных материалов, поэтому и цена соответственно кусается.

В заключение необходимо отметить, современные турбинные системы как и все остальные двигатели, имеют целый ряд как плюсов, так и минусов. Поэтому приобретая «турбо» их должен знать каждый автолюбитель быстрой езды.

Похожие записи

Плюсы и минусы турбированного мотора! — e-fee.ru

Плюсы и минусы турбированного мотора!
Первый турбированный двигатель был изобретен ее в 1905 году, а на легковых автомобилях моторы такого типа начали применять в середине ХХ века. Принцип его работы состоит в том, что установленная на двигатель турбина использует выхлопные газы, чтобы создавать принудительное давление воздуха, который поступает в цилиндры, где образуется топливная смесь.
Под воздействием давления в цилиндры закачивается большее количество воздуха, чем у атмосферного двигателя, что влечет за собой увеличение мощности двигателя (в среднем до 10%).
К преимуществам турбированных моторов можно отнести высокую мощность при одинаковом с атмосферным двигателем рабочем объеме, более высокий крутящий момент – это сказывается на лучшей, чем у «атмосферника» динамике. К тому же турбированный мотор экологичнее (более эффективное сгорание топлива в цилиндрах), и издает меньше шума, чем атмосферный двигатель.
К недостаткам двигателя, оснащенного турбонаддувом, можно отнести сложности в эксплуатации. Такая силовая установка более чувствительна к качеству топлива и моторного масла (для турбированных двигателей рекомендовано к использованию специальное масло). Срок службы масла и масляного фильтра в таком двигателе сокращен, по сравнению с таковым у атмосферного, в полтора – два раза из-за того, что турбине приходится работать при более высоких температурах. Необходимо тщательно следить за состоянием масла и фильтра и менять их с рекомендованной производителем двигателя периодичностью. Также нужно следить за состоянием воздушного фильтра: если он будет забит, это ухудшит работу компрессора.
Еще один минус турбированного мотора – повышенный, по сравнению с атмосферным, расход топлива. Из-за того, что для приготовления смеси в цилиндрах используется больший объем воздуха, туда подается больший объем горючего. Не следует забывать, что турбина быстрее изнашивается, если сразу же при остановке автомобиля отключать мотор. Поэтому для продления срока эксплуатации турбины нужно давать мотору некоторое время поработать на холостых оборотах, чтобы охладилась турбина, и только затем выключать ее.

Турбина на карбюраторный двигатель – плюсы и минусы апгрейда

Каждый владелец автомобиля со временем задумывается об улучшении технических характеристик своего железного коня. Можно ли достигнуть увеличения мощности двигателя с помощью монтажа турбонаддува?

Турбина в процессе работы использует энергию газов, выделяющихся в процессе работы двигателя из выпускного коллектора. Воздушные потоки воздействуют на крыльчатку, раскручивая ее и лопасти компрессорного колеса. В двигатель поступает много воздуха, необходимого для насыщения топлива.

Количество топлива в цилиндрах увеличивается в несколько раз, тем самым можно достичь увеличения показателей мощности и расширения потенциала двигателя. Вместе с этим высокая интенсивность оборотов турбины (скорость вращения может доходить до 200 тысяч оборотов в минуту) увеличивает нагрузку на подшипник вала турбины. Часто именно разрушение подшипника становится причиной выхода из строя системы турбонаддува.

Турбина на карбюраторный двигатель

Как установить турбину?

Перед началом работы нужно проверить, имеются ли в наличии необходимые расходные материалы. Категорически запрещено использование герметиков при работе с трубопроводами. Под воздействием высоких температур они разжижаются и теряют первоначальные свойства.

Куски отслоившегося герметика рано или поздно попадут внутрь турбины и приведут к поломке. Самостоятельно установленная турбина — результат кропотливой работы, нужно внимательно следить, нет ли в масле инородных частиц или жидкостей.

Последовательность монтажа:

  1. В первую очередь производится замена комплектующих — масляных и воздушных фильтров и самого масла.
  2. Тщательно промывается отверстие маслопровода, удаляются инородные частицы и песок.
  3. Все поврежденные и вышедшие из строя маслопроводы и патрубки необходимо заменить на новые.
  4. Далее нужно снять сапун с мотора, тщательно его очистить и промыть.
  5. После промываются подающие магистрали и сливается масло.
  6. С помощью специального шприца необходимо обработать маслом соприкасающиеся соединения турбины. Смазку можно производить моторным маслом двигателя, на который планируется поставить турбину.
  7. Монтаж турбонаддува производится с учетом расположения маслопровода. Недопустимо наличие перегибов и горизонтального расположения маслопровода.

Турбина на карбюраторный двигатель

Какую турбину выбрать?

Перед покупкой и монтажом турбины следует учесть несколько важных моментов. Двигатель должен работать на высокооктановом топливе, так как нагнетатель будет показывать уровень давления в районе трех атмосфер, а это приведет к увеличению степени сжатия в цилиндрах.

Есть ли смысл приобретать систему спортивного турбонаддува? Практика показывает, что такое оборудование на обычном автомобиле приводит к значительному увеличению расхода топлива и быстрому износу двигателя.

Плюсы установки турбонаддува

Если приобретена турбина на карбюраторный двигатель надлежащего качества и в процессе установки не допущено нарушений, можно ожидать улучшения следующих показателей работы мотора:

  • Улучшается разгон, повышаются динамические характеристики
  • Увеличение тяги
  • Снижение объема потребляемого топлива (за счет более быстрого разгона)
  • Преодоление подъемов и препятствий станет более комфортным
  • Увеличение плотности воздуха в цилиндрах приводит к полному сгоранию бензина, за счет чего выхлопные газы становятся менее опасными для окружающей среды

Турбина на карбюраторный двигатель

В качестве примера изменения мощностных характеристик двигателя можно использовать данные, полученные после тестирования карбюраторного двигателя объемом 1,5 литра автомобиля ВАЗ 2183.

Стандартные показателиС турбонаддувом
Мощность, кВт/л.с при об/мин51,5/70 при 560078/106 при 5600
Максимальный крутящий момент, Н.м при об/мин107 при 3500144 при 4000
Максимальная скорость, км/ч155190
Разгон с места до 100 км/ч, с13,810,6
Расход топлива, л/100 км5,57,7

Недостатки системы турбонаддува

Перед тем как устанавливать дополнительное оборудование, нужно учесть не только плюсы, но и минусы такого апгрейда. Зачастую при детальном изучении всех тонкостей становится очевидна нецелесообразность улучшения показателей мощности.

  • В некоторых случаях может потребоваться замена свечей зажигания.
  • Увеличение мощности неизбежно ускорит износ частей двигателя
  • Поиск подходящей турбины может занять длительное время (особенно для отечественных автомобилей)
  • Стоимость работ и комплектующих весьма высока, иногда сумма равнозначна стоимости авто
  • В случае поломки повторная установка турбины обойдется недешево
  • После поездки на высокой скорости двигатель будет нуждаться в охлаждении
  • Повышение расхода горючего. В среднем данный показатель увеличивается на 15 — 20 процентов.

Если вы приняли решение об усовершенствовании двигателя автомобиля с помощью турбонаддува своими руками, прежде всего необходимо определить, подходит ли выбранное оборудование вашему автомобилю.

Лучшим решением будет консультация специалиста, который произведет необходимые расчеты и подберет нужную модель турбины.

Гибридный турбокомпрессор: плюсы и минусы

Гибридную турбину некоторые автовладельцы рассматривают как недорогой и эффективный способ увеличения мощности мотора. Но стоит ли отказываться от полноценной замены сломавшейся детали авто новой оригинальной заводской запчастью? Или от профессионального восстановления старого агрегата?

И что толкает автомобилистов на любительские эксперименты с турбонаддувом? 

турбина

Почему собирают гибридную турбину:

  • Чтобы сэкономить: новая турбина стоит дорого.
  • Чтобы увеличить потенциал имеющегося агрегата, подстроить под свои требования к скорости и мощности мотора авто.
  • Когда есть несколько нерабочих турбокомпрессоров-доноров, то нечего им лежать без дела.
  • Когда намереваются самостоятельно апгрейдить городскую легковушку, чтобы летала как спорткар. 

Гибридная система турбонаддува: плюс – один, минусов – много

Прибавка мощности – единственное преимущество, которое может получить владелец гибридной турбины, и то не всегда. 

Вы можете модифицировать турбину самостоятельно, на свой страх и риск, или заказать тюнинг в некоторых СТО, но гарантии на гибрид дают не все. 

Нам известно много неудачных примеров, когда установленный гибрид приводил к серьезной поломке двигателя. 

турбина гибрид

Минусы турбины гибридной сборки:

  1. Сомнительное увеличение производительности.
  2. Часто имеет больший вес и несбалансирована. 
  3. Трудно предсказать, как будет работать вся система турбонаддува.
  4. Экономия есть не всегда, нередко затраты на детали для тюнинга превышают стоимость оригинальной турбины.
  5. Вам придется разобрать на запчасти несколько разных заводских турбин, чтобы сделать из них одну.
  6. Монтаж гибридной турбины, если  улитки менялись на крупные, обойдется дороже.
  7. Переделка турбины потянет за собой изменения во всех сопутствующих системах: топливной (например, придется поменять форсунки с учетом давления и мощности турбины), тормозной, охлаждения, чип-тюнинг двигателя и т. д.

Что делать?

Не рисковать. Если родная турбина вашего авто сломалась, то лучше всего не собирать гибрид, а отремонтировать ваш штатный турбокомпрессор с гарантией на ремонт.

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

описание конструкции, принцип действия, плюсы и минусы

Основным недостатком турбированных двигателей в сравнении с атмосферными вариантами является меньшая отзывчивость, обусловленная тем, что раскрутка турбины занимает определенное время. С развитием турбокомпрессоров производители разрабатывают различные способы повышения их отзывчивости, производительности и эффективности. Наиболее оптимальным вариантом являются твинскрольные турбины.

Общие особенности

Под данным термином понимают турбокомпрессоры со сдвоенной входной частью и двойной крыльчаткой турбинного колеса. Со времен появления первых турбин (примерно 30 лет назад) они были дифференцированы на варианты с открытым и раздельным впуском. Последние являются аналогами современных твинскрольных турбокомпрессоров. Лучшие параметры определяют применение их в тюнинге и автоспорте. К тому же некоторые производители используют их на серийных спортивных машинах, таких как Mitsubishi Evo, Subaru Impreza WRX STI, Pontiac Solstice GXP и др.

Турбо-кит для Nissan RB с Garrett GTX3582R и коллектором Full-Race

Конструкция и принцип функционирования

От обычных турбин твинскрольные отличаются сдвоенным турбинным колесом и разделенной надвое входной частью. Ротор имеет монолитную конструкцию, но размер, форма и изгиб лопастей изменяются по диаметру. Одна его часть рассчитана на малую нагрузку, другая — на большую.

Схема твинскрольной турбины

Принцип работы твинскрольных турбин основан на раздельной подаче выхлопных газов под разным углом на турбинное колесо в зависимости от порядка работы цилиндров.

BorgWarner EFR 7670

Далее более подробно рассмотрены конструктивные особенности и то, как работает твинскрольная турбина.

Выпускной коллектор

Основное значение для твинскрольных турбокомпрессоров имеет конструкция выпускного коллектора. Она основана на концепции сопряжения цилиндров гоночных коллекторов и определяется количеством цилиндров и порядком их работы. Почти все 4-цилиндровые моторы функционируют в порядке 1-3-4-2. В данном случае один канал объединяет 1 и 4 цилиндры, другой – 2 и 3. На большинстве 6-цилиндровых моторов подача выхлопных газов осуществляется раздельно из 1, 3, 5 и 2, 4, 6 цилиндров. В качестве исключений следует отметить RB26 и 2JZ. Они работают в порядке 1-5-3-6-2-4.

Следовательно, для данных моторов 1, 2, 3 цилиндры сопрягают для одной крыльчатки, 4, 5, 6 – для второй (в стоке в том же порядке организован привод турбин). Таким образом, названные двигатели отличаются упрощенной конструкцией выпускного коллектора, объединяющего в два канала три первых и три последних цилиндра.

Твинскрольный коллектор BP Autosports для 2JZ-GTE

Помимо соединения цилиндров в определенном порядке, очень важны и прочие особенности коллектора. Прежде всего, оба канала должны иметь равную длину и одинаковое количество изгибов. Это обусловлено необходимостью обеспечения одинакового давления подаваемых выхлопных газов. Кроме того, важно соответствие фланца турбины на коллекторе по форме и размерам ее входу. Наконец, для обеспечения наилучшей производительности необходимо точное соответствие конструкции коллектора значению A/R турбины.

Необходимость применения для твинскрольных турбин выпускного коллектора соответствующей конструкции определяется тем, что в случае использования обычного коллектора такой турбокомпрессор будет работать как синглскрольный. То же самое будет наблюдаться при совмещении синглскрольной турбины с коллектором для твинскрольной.

Импульсное взаимодействие цилиндров

Одно из значительных достоинств твинскрольных турбокомпрессоров, определяющих их преимущества перед синглскрольными, состоит в существенном сокращении или устранении взаимного влияния цилиндров импульсами отработанных газов.

Известно, что для прохождения каждым цилиндром всех четырех тактов коленчатый вал должен провернуться на 720°. Это справедливо и для 4- и для 12-цилиндровых двигателей. Однако если при повороте коленвала на 720° на первых цилиндры завершат один такт, то на 12-цилиндровых – все такты. Таким образом, с увеличением количества цилиндров сокращается величина вращения коленвала между одинаковыми тактами для каждого цилиндра. Так, на 4-цилиндровых моторах рабочий ход происходит каждые 180° в различных цилиндрах. Это актуально и для тактов впуска, сжатия и выпуска. На 6-цилиндровых двигателях за 2 оборота коленвала происходит больше событий, поэтому одинаковые такты между цилиндрами разнесены на 120°. Для 8-цилиндровых моторов интервал составляет 90°, для 12-цилиндровых – 60°.

Известно, что распредвалы могут иметь фазу от 256 до 312° и более. Для примера можно взять двигатель с фазами 280° на впуске и выпуске. При выпуске отработавших газов на таком 4-цилиндровом моторе каждые 180° выпускные клапаны цилиндра будут открыты на протяжении 100°. Это требуется для подъема поршня из нижней в верхнюю мертвую точку во время выпуска для данного цилиндра. При порядке работы 1-3-2-4 для третьего цилиндра выпускные клапаны начнут открываться при завершении рабочего хода поршня. В это время в первом цилиндре начнется такт впуска, и станут закрываться выпускные клапаны. В течение первых 50° открытия выпускных клапанов третьего цилиндра будут открыты выпускные клапаны первого, а также начнут открываться его впускные клапаны. Таким образом, происходит перекрытие клапанов между цилиндрами.

После удаления выхлопных газов из первого цилиндра закрываются выпускные клапаны, и начинают открываться впускные. В то же время открываются выпускные клапаны третьего цилиндра, освобождая высокоэнергетические выхлопные газы. Значительная доля их давления и энергии используется для привода турбины, а меньшая часть ищет путь наименьшего сопротивления. Ввиду меньшего давления закрывающихся выпускных клапанов первого цилиндра в сравнении с цельным входом турбины часть отработанных газов третьего цилиндра направляется в первый.

Ввиду того, что в первом цилиндре начинается впускной такт, впускной заряд разбавляется выхлопными газами, теряя мощность. В завершение клапаны первого цилиндра закрываются, а поршень третьего поднимается. Для последнего осуществляется выпуск, и повторяется рассмотренная для цилиндра 1 ситуация, когда открываются выпускные клапаны второго цилиндра. Таким образом, наблюдается смешение. Данная проблема еще больше проявляется на 6- и 8-цилиндровых моторах при интервалах такта выпуска между цилиндрами в 120 и 90° соответственно. В данных случаях наблюдается еще более длительное перекрытие выпускных клапанов двух цилиндров.

Схема подачи газов в твинскрольную турбину

Ввиду невозможности изменения количества цилиндров данную проблему можно решить, увеличив интервал между аналогичными тактами путем применения турбокомпрессора. В случае использования двух турбин на 6- и 8-цилиндровых моторах можно совместить цилиндры для привода каждой из них. В таком случае интервалы между аналогичными событиями выпускных клапанов удвоятся. Например, для RB26 можно совместить цилиндры 1-3 для передней турбины и 4-6 для задней. Таким образом исключается последовательное срабатывание цилиндров для одной турбины. Следовательно, интервал между событиями выпускных клапанов для цилиндров одного турбокомпрессора возрастает со 120 до 240°.

Ввиду того, что твинскрольная турбина имеет раздельный выпускной коллектор, в данном смысле она аналогична системе с двумя турбокомпрессорами. Так, 4-цилиндровые моторы с двумя турбинами либо твинскрольным турбокомпрессором имеют интервал в 360° между событиями. 8-цилиндровые двигатели с аналогичными системами наддува имеют тот же интервал. Очень длительный период, превышающий продолжительность подъема клапанов, исключает их перекрытие для цилиндров одной турбины.

Таким образом, двигатель втягивает больше воздуха и вытягивает остатки выхлопных газов с малым давлением, заполняя цилиндры более плотным и чистым зарядом, что обеспечивает более интенсивное сгорание, повышающее производительность. К тому же большая объемная эффективность и лучшая очистка позволяют использовать более высокую задержку воспламенения, поддерживающую пиковую температуру в цилиндрах. Благодаря этому эффективность твинскрольных турбин выше на 7-8% в сравнении с синглскрольными при лучшей на 5% эффективности использования топлива.

По данным Full-Race, твинскрольные турбокомпрессоры по сравнению с синглскрольными характеризуются большими средними давлением в цилиндре и эффективностью, но меньшими пиковым давлением в цилиндре и противодавлением на выходе. Твинскрольные системы имеют большее противодавление на низких оборотах (способствующее наддуву) и меньшее на высоких (повышающее производительность). Наконец, двигатель с такой системой наддува менее чувствителен к отрицательным эффектам широкофазных распредвалов.

Производительность

Выше были приведенные теоретические положения функционирования твинскрольных турбин. Что это дает на практике, установлено замерами. Такое испытание путем сравнения с синглскрольным вариантом было проведено журналом DSPORT на Project KA 240SX. Его KA24DET развивает до 700 л. с. на колесах на E85. Мотор оснащен кастомным выпускным коллектором Wisecraft Fabrication и турбокомпрессором Garrett GTX. В процессе испытаний меняли только корпус турбины при одинаковом значении A/R. Помимо изменения мощности и крутящего момента испытатели оценивали отзывчивость путем замеров времени достижения определенных оборотов и давления наддува на третьей передаче при аналогичных условиях запуска.

Результаты продемонстрировали лучшую производительность твинскрольной турбины во всем диапазоне оборотов. Наибольшее превосходство по мощности она показала в интервале от 3500 до 6000 об/мин. Лучшие результаты объясняются большим давлением наддува при тех же оборотах. К тому же большее давление обеспечило прирост крутящего момента, сравнимый с эффектом от повышения объема двигателя. Наиболее ярко он также проявляется на средних оборотах. В ускорении с 45 до 80 м/ч (3100-5600 об/мин) твинскрольная турбина обошла синглскрольную на 0,49 с (2,93 с против 3,42), что даст разницу в три корпуса. То есть когда машина с сигнлскрольным турбокомпрессором достигнет 80 м/ч, твинскрольный вариант будет ехать на 3 длины автомобиля впереди со скоростью 95 м/ч. В диапазоне скоростей 60-100 м/ч (4200-7000 об/мин) превосходство твинскрольной турбины оказалось менее значительным и составило 0,23 с (1,75 против 1,98 с) и 5 м/ч (105 против 100 м/ч). По скорости достижения определенного давления твинскрольный турбокомпрессор опережает синглскрольный примерно на 0,6 с. Так, при 30 psi разница составляет 400 об/мин (5500 против 5100 об/мин).

Еще одно сравнение провели Full Race Motorsports на 2,3 л двигателе Ford EcoBoost с турбиной BorgWarner EFR. В данном случае путем компьютерного моделирования была сопоставлена скорость потока выхлопных газов в каждом канале. Для твинскрольной турбины разброс данной величины составил до 4%, в то время как для синглскрольной – 15%. Лучшая согласованность скоростей потока свидетельствует о меньших потерях при смешивании и большей энергии импульса для твинскрольных турбокомпрессоров.

Достоинства и недостатки

Твинскрольные турбины характеризуются множеством преимуществ перед синглскрольными вариантами. К ним относятся:

  • повышенная производительность во всем диапазоне оборотов;
  • лучшая отзывчивость;
  • меньшие потери при смешивании;
  • повышенная энергия импульса на турбинное колесо;
  • лучшая эффективность наддува;
  • больший крутящий момент на низах аналогично системе твин-турбо;
  • сокращение ослабления впускного заряда при перекрытии клапанов между цилиндрами;
  • понижение температуры выхлопных газов;
  • снижение импульсных потерь двигателя;
  • снижение расхода топлива.

Основным недостатком является большая сложность конструкции, обуславливающую повышенную стоимость. Кроме того, при большом давлении на высоких оборотах разделение потока газов не позволит получить ту же пиковую производительность, что на синглскрольной турбине.

Конструктивно твинскрольные турбины представляют аналог систем с двумя турбокомпрессорами (би-турбо и твин-турбо). В сравнении с ними такие турбины наоборот имеют преимущества в стоимости и простоте конструкции. Этим пользуются некоторых производители, как, например, BMW, заменившая систему твин-турбо на N54B30 1-Series M Coupe на твинскрольный турбокомпрессор на N55B30 M2.

Следует отметить, что существуют еще более технически совершенные варианты турбин, представляющие высшую ступень их развития — турбокомпрессоры с изменяемой геометрией. В целом они обладают теми же преимуществами перед обычными турбинами, что и твинскрольные, но в большей степени. Однако такие турбокомпрессоры имеют значительно более сложную конструкцию. К тому же их трудно настроить на не рассчитанных изначально на такие системы моторах ввиду того, что они контролируются блоком управления двигателем. Наконец, основным фактором, обуславливающим крайне скудное применение данных турбин на бензиновых двигателях, является очень высокая стоимость моделей для таких моторов. Поэтому как в серийном производстве, так и в тюнинге они встречаются крайне редко, однако обширно распространены на дизельных двигателях коммерческих машин.

На SEMA 2015 г. BorgWarner была представлена разработка, совмещающая твинскрольную технологию и конструкцию с изменяемой геометрией — твинскрольная турбина с изменяемой геометрией. В ее двойной входной части установлена заслонка, которая в зависимости от нагрузки распределяет поток по крыльчаткам. На низких оборотах все отработанные газу идут на маленькую часть ротора, а большая перекрыта, что обеспечивает еще более быструю раскрутку, чем у обычной твинскрольной турбины. С ростом нагрузки заслонка постепенно переходит в среднее положение и равномерно распределяет поток на высоких оборотах, как в стандартной твинскрольной конструкции. Таким образом, данная технология, как и технология с изменяемой геометрией, обеспечивает изменение соотношения A/R в зависимости от нагрузки, подстраивая турбину под режим работы двигателя, что расширяет рабочий диапазон. При этом рассматривая конструкция значительно проще и дешевле, так как здесь используется только один движущийся элемент, работающий по простому алгоритму, и не требуется применение термостойких материалов. Следует отметить, что подобные решения встречались и ранее (например, quick spool valve), однако эта технология по каким-то причинам не обрела распространения.

Схема подачи газов в твинскрольную турбину

Применение

Как было отмечено выше, твинскрольные турбины нередко применяются на серийных спорткарах. Однако при тюнинге их использование на многих моторах с синглскрольными системами затруднено ограниченным пространством. Это обусловлено, прежде всего, конструкцией коллектора: при равной длине необходимо сохранить приемлемые радиальные изгибы и характеристики потока. К тому же стоит вопрос оптимальной длины и изгиба, а также материала и толщины стенок. По данным Full-Race, ввиду большей эффективности твинскрольных турбин возможно использование каналов меньшего диаметра. Однако вследствие их сложной формы и двойного входного отверстия такой коллектор в любом случае больше, тяжелее и сложнее обычного из-за большего количества деталей. Поэтому он может не поместиться на стандартное место, вследствие чего потребуется менять картер. К тому же сами твинскрольные турбины больше аналогичных синглскрольных. Кроме того, потребуются другие аппайп и маслоуловитель. Помимо этого, для лучшей производительности с внешними вестгейтами для твинскрольных систем применяют два вестгейта (по одному на крыльчатку) вместо Y-образной трубы.

BMW N55B30

В любом случае возможна и установка твинскрольной турбины на ВАЗ, и замена ей синглскрольного турбокомпрессора Porsche. Разница состоит в стоимости и объеме работ по подготовке двигателя: если на серийных турбомоторах при наличии пространства обычно достаточно заменить выпускной коллектор и некоторые прочие детали и сделать настройку, то атмосферные двигатели требуют для турбирования значительно более серьезного вмешательства. Однако во втором случае разница в сложности установки (но не в стоимости) твинскрольной и синглскрольной систем несущественна.

Турбо-кит Forward Facing для F20 и F22 Honda S2000

Выводы

Твинскрольные турбины, благодаря раздельной подаче выхлопных газов на двойное турбинное колесо и устранению взаимного импульсного влияния цилиндров, обеспечивают лучшие производительность, отзывчивость и эффективность в сравнении с синглскрольными вариантами. Однако создание такой системы может оказаться весьма дорогостоящим. В целом это оптимальное решение для повышения отзывчивости без потери максимальной производительности для турбомоторов.

Шариковые VS втулочные турбины — плюсы и минусы сходства и различия.

  • Главная
  • >
  • Статьи
  • >
  • Шариковые VS втулочные турбины — плюсы и минусы сходства и различия.

Цель написания этой статьи — ознакомить владельцев настоящих или будущих, с шарикоподшипниковой технологией (ballbearing) в турбокомпрессорах.

Втулочная турбина:

Как известно в классических втулочных турбинах одной из самых нагруженных частей является упорный подшипник

Представляет он из себя бронзовую пластину к которой подведено масло для смазки и упоры или шпульку, кто как называет, которые стоят на валу и опираясь на эту пластину удерживают вал от осевого перемещения.

            Нужно это для того чтобы крыльчатки турбины и компрессора не терлись о корпуса турбины и не изнашивались. С ростом наддува вал турбины начинает испытывать осевое давление в сторону турбинной части, соответственно возрастает нагрузка на пластину подшипника и упоры которые в какой-то момент перестают выдерживать нагрузку и начинают изнашиваться.

             Так у турбины появляется осевой люфт, что и является износом. Со временем износ прогрессирует и в какой-то момент крыльчатка турбины касается лопастями корпуса, жить такой турбине остается считанные дни.

            Любой износ неравномерен вал разбалансируется, появляется вибрация и турбина в буквальном смысле слова разваливается.

            Есть еще один недостаток у втулочной турбины – это трение, внутри картриджа турбины, что приводит к более поздней раскрутке и большему лагу.

            Принято говорить, что турбина на втулках менее респонсная (медленнее раскручивается), чем шариковая. Еще к минусам втулочных турбокомпрессоров следует отнести придирчивость к качеству и чистоте масла, склонность в закоксовыванию масла на валу.

            Еще один серьезный минус о котором мало знают, это большое количество масла необходимое для создания масляного клина на подшипниках скольжения. Большое количество масла имеет склонность утекать не в слив или поддон двигателя, а через уплотнения вала в компрессор или в турбинную часть на выхлоп. Происходит это от износа и закоксовывания уплотнительных колец на  валу турбины.

            Практически любая втулочная турбина, что попадала мне в руки — имела утечки масла в сторону компрессора и турбины.

            Теперь рассмотрим конструкцию турбин на шарикоподшипниковой технологии:

В 90х годах прошлого столетия компания Garrett разработала альтернативу своей серии турбокомпрессоров — «Т». К тому времени порядком устаревших, имеющих старомодный дизайн турбинной и компрессорной частей. А также главный минус большие массы вращающихся частей.

            Было принято решение  полностью разработать турбину на радиально-упорном подшипнике качения, имеющие полностью новые турбинные и компрессорные колеса.

            Основная деталь такого турбокомпрессора — это подшипник: 

Он устроен так, что нет больше нужды в упорном подшипнике, а следовательно снижаются вращающиеся массы и чем меньше трение, тем раньше выход на буст.

             Сам подшипник состоит из внутренних и наружных обойм сепаратора и самих тел вращения шариков.

            Как видно из рисунка подшипник не простой, а упорный, то есть при воздействии осевых нагрузок внутренняя обойма не дает валу двигаться в сторону и задевать за корпус также в подшипник подается смазка через специальные отверстия

            Для этого турбокомпрессора было разработано специально новое компрессорное (фото) и  турбинное колесо с более открытым профилем лопатки  (серия GTX, а позже серия GTXR)

Благодаря этому газы стали проходить более свободно, упало противодавление и получилось уменьшить размер турбинной части при той же мощности.

            Все это вместе с переделанным компрессором позволило поднять на 15% производительность, а также сделать респонс более быстрым.

            Ощущается это как уменьшение времени реакции на педаль газа и повышение крутящего момента в зоне низких частот вращения коленвала. Многие водители, кто управляет такими автомобилями, восхищались отличной реакцией на педаль газа и быстрым почти мгновенным ростом мощности.

            Еще один плюс таких турбин в том, что масло в картридж подается через специальный жиклер (рестриктор) с подобранным сечением, благодаря чему масло подается ровно сколько нужно для смазки подшипника.

            Думаю, не стоит говорить о том, что масло такие турбины практически не пропускают.

            Однако не обошлось и без ложки дегтя — подшипник имеет ряд конструктивных недоработок. (Сознательно или нет —  это сделано опустим, сейчас речь не об этом).

            Сепараторы подшипника сделаны в буквальном смысле слова из пластмассы. Автору известны случаи, когда они при росте EGT (температуры выхлопа) — плавились. Последствия печальны — шарики без поддержки начинают выпадать с дорожек, вал начинает болтаться цеплять за корпус крыльчатки стачиваются уплотнения стираются и вся турбина приходит в негодность .

            Также сепараторы разваливаются от банальных хлопков в глушитель при переливе топлива и еще попросту от старости.

            В общем, узел получился достаточно надежный (выдерживает высокие наддувы) и ненадежный (есть шанс повреждения пластмассового сепаратора и выхода из строя турбины).

            Хотя известны конструкции других производителей, где нет таких недостатков. Обоймы сделаны из бронзы, и есть распорная пружина, цель которой, распирать обоймы выбирая тем самым люфт из данного узла. Такой узел достаточно надежен сам по себе, но турбина в которой он установлен имеет ряд других недостатков, о которых речь пойдет в отдельной статье.

            Авторами данного проекта накоплен большой опыт в изучении конструкции и увеличении срока службы шарикоподшипниковых турбин.

10 основных плюсов и минусов ветряных турбин — Green Garage

Спрос на более доступную и устойчивую энергию растет. Потребители и правительства ищут различные возобновляемые источники электроэнергии, которые могут обеспечить стабильное, надежное и недорогое энергоснабжение. Мало того, они также ищут источник энергии, который не ухудшит загрязнение и изменение климата. Из-за этих проблем альтернативные формы энергии привлекают все больше внимания во всем мире.

Использование ветряных турбин для создания энергии ветра — один из наиболее известных методов, о котором говорят экологи и представители энергетического сектора. Соединенные Штаты стремятся к 2030 году производить 20 процентов своей электроэнергии за счет энергии ветра. Но по состоянию на 2013 год на ветроэнергетику по-прежнему приходится только около 4% в энергетическом секторе. Что может стать препятствием для внедрения этого возобновляемого источника энергии? И следует ли Америке и другим странам вкладывать больше денег в ветряные турбины? Чтобы лучше понять потенциал и проблемы, которые представляет энергия ветра, лучше всего проверить ее преимущества и недостатки.

Список преимуществ ветряных турбин

1. Они обеспечивают экологически чистую и возобновляемую энергию.
Ветряные турбины вырабатывают энергию ветра, которая является экологически чистым источником энергии. Он не использует никаких разрушительных химикатов и не производит вредных выбросов, которые могут вызвать кислотные дожди или создать парниковые газы. Он также возобновляемый и бесплатный. Ветры возникают, когда Земля вращается, когда атмосфера нагревается солнцем и когда на поверхности Земли возникают другие неровности. Пока светит солнце и дует ветер, вы можете использовать энергию ветра.

2. У них огромный потенциал и стремительный рост.
В Америке много ветровой энергии, и в последнее десятилетие совокупная мощность ветроэнергетики страны увеличивалась в среднем на 30% ежегодно. По данным нескольких независимых исследовательских групп, общий мировой потенциал энергии ветра составляет более 400 тераватт, что составляет 2,5% от общего мирового производства электроэнергии. Кроме того, ветер является внутренним источником энергии, а это означает, что США и другие страны не должны зависеть от поставок энергии из-за рубежа.В дополнение к этому ветряные турбины бывают разных размеров, поэтому как частные, так и коммерческие организации могут использовать их для выработки электроэнергии для своих домов или предприятий.

3. Они экономичны.
Ветровые турбины устанавливаются на сельскохозяйственных угодьях, фермах или ранчо, поэтому нет необходимости покупать землю для будущих ветропарков. А после того, как турбины изготовлены и установлены, они потребуют низких эксплуатационных затрат. В результате энергия ветра в настоящее время является одной из самых дешевых технологий возобновляемой энергетики.В зависимости от скорости ветра и финансирования проекта вы можете платить от двух до шести центов за киловатт-час.

4. Они дают сбережения и дополнительный доход.
Помимо того, что энергия ветра более доступна по сравнению с другими технологиями возобновляемой энергии, она также может быть отличным способом заработать дополнительные деньги. Фермеры или владельцы ранчо, открывающие свои земли для ветряных электростанций, получат оплату от государственных организаций. Если вы производите больше энергии, чем требуется, от энергии ветра, она может войти в общую электрическую матрицу, и вы сможете получить денежные стимулы.Кроме того, вы не будете на 100% зависеть от электроэнергии, производимой коммунальными предприятиями, поэтому не пострадаете от перебоев в подаче электроэнергии и колебаний цен на энергию.

5. Они создают рабочие места.
Производство турбин и строительство ветряных электростанций обеспечивает краткосрочную и долгосрочную занятость различных рабочих, таких как инженеры-строители, монтажники, юристы и техники. Прогнозируется, что к 2050 году ветроэнергетика сможет обеспечить 600 000 рабочих мест.

Список минусов ветряных турбин

1.Они могут быть неконкурентоспособными по цене.
Первоначальные вложения в ветряные турбины могут быть выше, чем требуемые для генераторов, работающих на ископаемом топливе, и может пройти больше времени, прежде чем инвестор сможет окупить свои расходы. Вы также должны подумать о техническом обслуживании турбин, потому что приобретение расходных материалов и запчастей может быть трудным и дорогостоящим в зависимости от того, где вы живете.

2. Их можно установить только в определенных местах.
Поскольку ветряные электростанции необходимо размещать в местах, где есть постоянная подача ветра, например в сельской местности, жители города не смогут воспользоваться преимуществами.Если энергия будет поступать с ферм и ранчо для использования в городских поселениях, возникнет потребность в линиях электропередачи, что потребует дополнительных инвестиций.

3. Они шумные и раздражают глаза.
Некоторые старые версии ветряных турбин производят много шума и склонны торчать и портить обзор. Люди, живущие рядом с ветряными электростанциями, говорят, что это может повлиять на спокойствие и красоту их местности. Однако современные ветряные турбины созданы так, чтобы создавать меньше шума.Они также выглядят гладкими и имеют нейтральные цвета, чтобы не испортить эстетику ландшафта.

4. Они могут угрожать дикой природе и даже людям.
Если часть турбины упадет, это может привести к травмам или даже смерти людей, которые могут находиться поблизости. Ветряные турбины также могут быть смертельной ловушкой для птиц, летучих мышей и других летающих животных, которые попадают во вращающийся лопасть. Некоторые исследования показывают, что количество погибших птиц в Соединенных Штатах, вызванных турбинами, составляет от 10 000 до 440 000 человек.Современные ветряные турбины теперь имеют конструкцию, которая может сделать их менее опасными для летающих животных.

5. Они полагаются на ветер, который бывает непредсказуемым.
Наличие и скорость ветра непредсказуемы, поэтому он ненадежен в качестве источника энергии базовой нагрузки. Кроме того, ветряные турбины обычно работают с мощностью около 30%. Так что, если погода не собирается сотрудничать, вы можете остаться без электричества. В настоящее время ветряные турбины необходимо использовать с другими источниками энергии, чтобы постоянно удовлетворять потребности в электроэнергии.Кроме того, современные технологии, используемые для хранения энергии ветра, являются дорогостоящими.

Поскольку ископаемое топливо наносит ущерб Земле угрожающими темпами, совершенно необходимо, чтобы мир стал менее зависимым от этого источника энергии. Ветровые турбины — одно из решений, которое следует реализовать, но, как и в случае с любым типом источника энергии, целесообразность и потенциал энергии ветра следует тщательно изучить заранее.

Об авторе

Брэндон Миллер получил B.А. из Техасского университета в Остине. Он опытный писатель, написавший более ста статей, которые прочитали более 500 000 человек. Если у вас есть какие-либо комментарии или сомнения по поводу этого сообщения в блоге, свяжитесь с командой Green Garage здесь.

.

Плюсы и минусы береговых ветряных турбин

Pros and Cons of Onshore Wind Turbines

Береговые ветряные турбины Великобритании

В этой статье мы рассмотрим преимущества наземных ветряных турбин. В Великобритании энергия ветра играет значительную роль в нашем энергобалансе, обеспечивая электроэнергией в общей сложности 4,5 млн домов.

Установленная мощность наземного ветра составляет 5 619 МВт, что примерно вдвое больше, чем у морского ветра, и вырабатывается около 13 000 ГВт-ч электроэнергии, чего достаточно для питания около 3 миллионов домов в год.

В последнее время большое внимание прессы привлекает роль ветряных турбин в нашем энергобалансе, поэтому мы собираемся взвесить то, что мы видим как потенциальные преимущества и недостатки этой формы возобновляемых источников энергии.

https://www.dreamstime.com/-image21699269

Преимущества наземных ветряных турбин

Это проверенная технология

Это уже помогает обеспечить значительный объем электроэнергии в сеть. В 2010 году береговая электроэнергия предоставила в сеть около 7 ТВтч электроэнергии, что составляет примерно 25% возобновляемой энергии в структуре энергоснабжения Великобритании.

Предполагается, что к 2020 году эта цифра может достигнуть 30 ТВтч.

Сравнительно дешево

Основное преимущество

Onshore Winds заключается в том, что это самый дешевый возобновляемый источник энергии, доступный в настоящее время в Великобритании, с расходом около 8 фунтов / кВтч. Это делает его немного более дорогим, чем газ и другие более распространенные виды ископаемого топлива, стоимость которых составляет около 4-7 фунтов / кВтч, но значительно ниже, чем размещение турбин в море.

Быстрая установка

В то время как строительство атомной электростанции может занять более 20 лет с момента получения разрешения на строительство, ветряная турбина может подняться и начать подавать электроэнергию в сеть в течение нескольких месяцев.

Ограничения береговых ветряных турбин

Не 100% Зеленый

Итак, ветряные турбины полностью экологичны? Ну нет, несмотря на то, что они вырабатывают электроэнергию без выбросов во время работы, они имеют ограниченные выбросы, связанные с их производством и установкой.

Уровень шума

Некоторые люди, живущие в непосредственной близости от ветряных турбин, жалуются на шум, который они издают, когда дует ветер. Инфографика от GE демонстрирует, насколько шумны на самом деле ветряные турбины.

Wind Turbine Noise Levels

Боль на глазу

Береговые ветряные турбины часто критикуют за их визуальное воздействие, разрушающее то, что раньше было природной красотой. Как правило, они расположены на больших площадях, чем другие энергопроизводящие установки, и поэтому оказывают большее влияние на окружающую среду.

Они не производят электроэнергию круглосуточно

Другой серьезной проблемой любого типа ветряной турбины является то, что она периодически вырабатывает электроэнергию.Это не обязательно было бы проблемой, если бы мы могли хранить электроэнергию, произведенную при очень низком спросе, но хранение энергии в настоящее время очень неэффективно, дорого и недоказано.

Будущее ветряных турбин

Если стоимость производства ветряных турбин упадет, то очень быстро стоимость киловатт-часа электроэнергии, произведенной с помощью ветра, достигнет паритета с электроэнергией, произведенной из ископаемого топлива.

Потенциально, поскольку ветроэнергетика продолжает расти, может быть введена экономия за счет масштаба (возможность делать что-то дешевле, чем больше вы зарабатываете), и технология станет более эффективной (например, нанотехнология, позволяющая лопастям захватывать больше кинетическая энергия ветра), поэтому цена на производство электроэнергии с помощью ветряных турбин будет продолжать падать.

В настоящее время разрабатываются инициативные решения по производству электроэнергии из возобновляемых источников энергии в режиме 24/7. Солнечная электростанция Crescent Dunes использует технологию расплавленной соли, чтобы обеспечить подачу электричества, пока солнце не светит.

Теоретически ветряные турбины могут быть объединены с гидроаккумулирующими установками, такими как электростанция Динорвиг в Уэльсе, но даже этот механизм хранения ограничен и требует намного больше энергии для создания электрической потенциальной энергии, чем можно использовать для полезной работы.

Взгляните на наш раздел по хранению энергии, чтобы увидеть другие потенциальные решения, которые сделают круглосуточное производство жизнеспособным.

Последний момент здесь, и тот, который я считаю наиболее важным, заключается в том, что когда люди начнут расти с ветряными турбинами вокруг них, они станут нормой и, следовательно, более приемлемыми. В настоящее время многие из людей, которые жалуются на них, видели эти установки за последние 5 лет или около того, поэтому знали, на что была похожа земля, до того, как они там оказались.

Дети, растущие сейчас, не будут знать другого, ветряные турбины будут просто «частью мебели», и поэтому они будут узнавать в них то, что они есть, просто меньшие электростанции.

Ссылки

https://www.gereports.com/how-loud-is-a-wind-turbine/

.

Контрацепция: плюсы и минусы различных методов контрацепции

Размещено в разделе «Руководства по здоровью». Обновлено 7 февраля 2020 г.
+ Сопутствующие материалы

Вот список многих доступных типов контрацепции с указанием плюсов и минусов их использования.

Гормональные имплантаты
Уровень успеха при обычном использовании: 99%
Плюсы Минусы
  • Долгосрочный метод контроля рождаемости (защищает от беременности на 3 лет после установки — он может быть удален врачом, когда вы захотите, или вы можете подождать 3 года, когда придет время для замены имплантата)
  • Очень эффективен против беременности
  • Может вызывать легкие или не менструальные периоды
  • Не защищает от ИППП
  • Требуется небольшая операция и введение крошечного стержня (-ов) под кожу
  • Требуется небольшая операция для удаления устройства
  • Может вызывать побочные эффекты, такие как нерегулярные менструальные периоды, депрессия, нервозность , выпадение волос и увеличение веса
  • Может возникнуть инфекция в области имплантации стержня
Уровень успеха при типичном использовании: 99%
Плюсы Минусы
  • Очень эффективны против беременности
  • Обеспечивают защиту от беременности до тех пор, пока она существует в
  • ваша матка — защищает сразу после введения (поэтому не нужно помнить об использовании противозачаточных средств, если у вас есть половой акт)
  • Не требует ежедневного внимания — просто нужно проверять, чтобы убедиться, что она на месте, по крайней мере, раз в месяц менструального цикла
  • Комфортно — вы и ваш партнер не можете чувствовать ВМС, хотя ваш партнер может чувствовать струну
  • ВМС с левоноргестрелом (Mirena®, Skyla®, Lilleta®, Kyleena ™) уменьшают менструальные выделения и могут использоваться для лечения тяжелые периоды
  • Оба типа не защищают от ИППП.Если медицинский работник должен ввести высокий риск ИППП, следует рассмотреть другие методы.
  • Немного более высокий риск инфицирования в первые 20 дней после введения
  • Может выпасть или редко проколоть матку
  • Немного более высокий риск инфицирования в первые 20 дней после введения
  • Медная ВМС может иметь побочные эффекты такие как менструальные спазмы, более длительные и / или обильные менструальные периоды и кровянистые выделения между менструациями.
Гормональная инъекция Депо-Провера
Уровень успеха при типичном использовании: 96%
Плюсы Минусы
  • Каждая инъекция обеспечивает 3 месяца защиты от беременности
  • Очень эффективен против беременности при правильном применении
  • У многих женщин менструальный цикл прекращается во время инъекций.(Это не проблема со здоровьем, и менструальный цикл обычно возобновляется через 6-18 месяцев после прекращения инъекций)
  • Помогает защитить от рака матки
  • Не прерывает половую активность
  • Не защищает от ИППП
  • Необходимо посещать врача каждые 3 месяца для инъекции.
  • В зависимости от вашей страховки противозачаточные средства могут быть бесплатными или могут потребоваться доплаты.
  • Может иметь побочные эффекты, такие как увеличение веса, усталость и, возможно, снижение плотности костей
  • У многих женщин очень нерегулярные менструальные кровотечения или кровянистые выделения в течение первых 3-6 месяцев, а иногда и дольше
Противозачаточные таблетки
Уровень успеха при обычном использовании: 93 %
Плюсы Минусы
  • Очень эффективны против беременности, если u седан правильно
  • Делает менструальный цикл более регулярным и легким
  • Уменьшает менструальные спазмы и угри
  • Снижает вероятность возникновения рака яичников и матки, воспалительных заболеваний органов малого таза, кист яичников и анемии
  • Не защищает против ИППП
  • В зависимости от вашей страховки противозачаточные средства могут быть бесплатными или могут потребоваться доплаты.
  • Необходимо помнить о необходимости принимать каждый день в одно и то же время.
  • Нельзя использовать женщинам с определенными проблемами со здоровьем или женщинам, принимающим определенные лекарства.
  • Иногда может вызывать побочные эффекты, такие как тошнота, повышенный аппетит, головные боли и т. Д. очень редко — тромбы
  • Требуется рецепт
Гормональный пластырь (Орто-Евра) (Ксулан)
Уровень успеха при обычном использовании: 91%
Плюсы Против
  • Очень эффективен против беременности при правильном использовании
  • Делает менструальный цикл более регулярным и легким
  • Уменьшает менструальные спазмы и угри
  • Снижает вероятность развития рака яичников и матки, воспалительных заболеваний органов малого таза, кисты яичников и анемия
  • Не прерывает половую активность
  • Не вызывает защита от ИППП
  • По-прежнему нужны презервативы для снижения риска ИППП
  • Нельзя использовать женщинам с определенными медицинскими проблемами или женщинам, принимающим определенные лекарства
  • Иногда может вызывать побочные эффекты, такие как тошнота, повышенный аппетит, головные боли и т. д. нерегулярное кровотечение в первые несколько циклов
  • Повышенный риск образования тромбов
  • Требуется рецепт
Вагинальное гормональное кольцо (NuvaRing®, Annovera ™)
93% (NuvaRing), — 97% (Annovera ™)
Плюсы Минусы
  • Очень эффективен против беременности при правильном использовании
  • Делает менструальный цикл более регулярным и легким
  • Уменьшает менструальные спазмы и угри
  • Делает у вас меньше шансов заболеть раком яичников и матки, воспалительными заболеваниями органов малого таза, кистами яичников и анемией
  • Нет прерывать половую жизнь
  • Не защищает от ИППП
  • По-прежнему нужны презервативы для снижения риска ИППП
  • Нельзя использовать женщинам с определенными медицинскими проблемами или женщинам, принимающим определенные лекарства
  • Может иногда вызывать побочные эффекты, такие как тошнота, повышенный аппетит, головные боли
  • Повышенный риск образования тромбов
Диафрагма
Уровень успеха при типичном использовании: 83%
Плюсы Минусы
  • Можно поставить прямо перед половым актом или за 2-3 часа до полового акта
  • Не нужно вынимать между актами полового акта (защищает от беременности примерно на 6 часов, но необходимо повторно нанести) спермицид)
  • Не защищает от ИППП
  • Требуется медицинская поправка c являются поставщиком медицинских услуг и нуждаются в рецепте
  • Может быть трудно найти
  • Невозможно вынуть до 6 часов после полового акта
  • Стоимость 25-45 долларов, плюс стоимость спермицидного геля
  • Может сдвинуться с места во время полового акта
  • У некоторых женщин может быть аллергия на диафрагму или на спермицид
  • Необходимость повторной подгонки после увеличения или потери веса на 10 фунтов и после беременности
  • Может быть беспорядочно
  • Необходимо повторно применять спермицид при каждом половом акте
  • Может вызвать увеличение инфекций мочевыводящих путей
Цервикальный колпачок
Уровень успеха при обычном использовании: 83%
Плюсы Против
  • Можно ввести за несколько часов до полового акта
  • Можно оставить на месте 24-48 часов, обеспечит защищенный секс до 48 часов 900 33
  • Используйте меньше спермицида с колпачком, чем с диафрагмой, не нужно применять больше спермицида при каждом половом акте
  • Не защищает от ИППП
  • Стоимость 30-50 долларов плюс стоимость спермицидного геля
  • Требуется установка у медицинского работника и рецепт
  • Доступны ограниченные размеры
  • Не снимается до 6-8 часов после полового акта
  • Может быть перемещен с места
  • У некоторых женщин может быть аллергия на материал колпачка или спермицида
  • Не может использоваться женщинами с аномальными Пап-тестами в анамнезе
  • Может вызвать усиление инфекций мочевыводящих путей
Мужской презерватив
Уровень успеха при обычном использовании : 87%
Плюсы Минусы
  • Снижают риск ИППП
  • Противозачаточные средства, которые обеспечивает максимальную защиту от инфекций, передаваемых половым путем (лучше всего подходят латексные презервативы).
  • Недорого (50 центов за штуку), их можно купить почти в любой аптеке (рецепт не требуется).
  • Мужчины чувствуют, что могут «продержаться» дольше »при использовании презерватива
  • Разрешить мужчинам принимать активное участие в предотвращении беременности
  • Приходится использовать новый каждый раз при половом акте (можно использовать только один раз)
  • Может нарушить / прервать половую жизнь активность, так как его необходимо надеть непосредственно перед проникновением
  • Может сломаться
  • У женщин может быть аллергия на латекс
Женский презерватив
Уровень успеха при обычном использовании: 79%
Плюсы Минусы
  • Обеспечивают защиту от ИППП (новый продукт, поэтому не ясно, сколько защиты дается) и беременности
  • Может быть вставлен задолго до полового акта, поэтому половое прерывание меньше
  • Мужчина не должен отказываться от него сразу после эякуляции, как он это делает с мужским презервативом
  • Может двигаться или чувствовать себя неудобно
  • Можно использовать только для одного полового акта
  • Стоимость около 2 долларов.50 штук
Вывод средств
Уровень успеха при типичном использовании: 80%
Плюсы Минусы
  • Естественно, поэтому побочных эффектов нет
  • Ничего не стоит
  • Позволяет мужчинам принимать активное участие в предотвращении беременности
  • Не защищает от ИППП
  • Не очень эффективный метод контрацепции
  • Мужчинам сложно всегда предсказать эякуляцию
  • Май уменьшить сексуальное удовольствие женщины, так как необходимо всегда думать о том, что происходит во время полового акта
  • Отсутствие контроля со стороны женщин — необходимость полностью полагаться на мужчин для предотвращения беременности
Противозачаточная губка
Уровень успеха при обычном использовании: 76-83%
Pr os Минусы
  • Может вводить непосредственно перед половым актом или за несколько часов до него и обеспечивает защиту от беременности в общей сложности на 24 часа
  • Не требует рецепта
  • Нет не защищает от ИППП и может повысить риск заражения ВИЧ у женщин, практикующих половые контакты несколько раз в день, из-за раздражения спермицидом
  • Нельзя вынимать до 6 часов после полового акта
  • Нельзя использовать женщинам, которые имеют аллергию на ноноксинол-9 (в составе спермицидов)
  • Увеличивает инфекции мочевыводящих путей
Метод лактационной аменореи (LAM)
Уровень успеха при стандартном использовании (применяется только при соблюдении всех условий ): 98%
Плюсы Минусы
  • Натуральные 900 33
  • Ничего не стоит
  • Нет побочных эффектов
  • Эффективен только для женщин, родивших в последние 6 месяцев, у которых не было менструального цикла после родов и которые кормят своих детей только грудным молоком
  • Не не защищает от ИППП
  • Эффективен только до возобновления менструального цикла
  • Может потребоваться использование лубриканта при половом акте из-за сухости влагалища
Методы, основанные на осведомленности о фертильности
Уровень успеха при типичном Использование: 75-86% в зависимости от метода
Плюсы Минусы
  • Натуральные
  • Одобрено многими религиями
  • Женщина знакомится со своим телом и менструальными циклами
  • Может быть полезно для партнеров, которые очень осторожны и не занимаются сексом в период овуляции и несколько дней s до и после
  • Не защищает от ИППП
  • Необходимо выяснить, когда овуляция происходит каждый месяц, так как это может варьироваться от месяца к месяцу, а у молодых женщин часто бывают нерегулярные периоды
  • Требуется много работы — требуется тщательный инструктаж, и женщине необходимо выяснить, когда происходит овуляция
  • Нельзя вступать в половую связь по крайней мере в течение недели каждый месяц (во время овуляции, а также за несколько дней до и после) Подростки и женщины с нерегулярными менструациями не должны использовать- частота отказов высока
Спермицид
Уровень успеха при типичном использовании: 79%
Плюсы Минусы
  • Недорого , продается во многих аптеках, рецепт не требуется
  • Не защищает от ИППП и может повысить риск заражения ВИЧ инфекция у женщин, которые занимаются сексом несколько раз в день из-за раздражения от спермицида
  • Эффективность обычно длится всего один час (необходимо повторно наносить каждый раз после полового акта)
  • У некоторых женщин и мужчин может быть аллергия на спермициды
  • Может прерывать половую активность (некоторые формы необходимо вводить за 10-20 минут до полового акта)
  • Имеет более низкую эффективность против беременности, чем многие другие виды контрацепции — следует использовать с другой формой контрацепции для повышения эффективности
Перевязка маточных труб (женская стерилизация)
Процент успеха при типичном использовании: 99%
Плюсы Минусы
  • Очень эффективны против беременности
  • Одноразовое решение, которое обеспечит защиту от беременность навсегда
  • Нужно на небольшую операцию
  • Постоянно (хотя можно отменить стерилизацию с помощью серьезной операции, это не всегда успешно)
  • Следует использовать только женщинам, которые абсолютно уверены, что они не хотят иметь детей или больше
  • Дорого- колеблется от 1000 до 2500 долларов, но стоимость контрацепции распространяется на всю оставшуюся жизнь
  • Нет защиты от ИППП

https: // www.cdc.gov/reproductivehealth/contraception/index.htm#Contraceptive-Effectiveness

Теги: барьерный метод, контроль рождаемости, противозачаточные таблетки, презервативы, контрацепция, депо-провера, здоровый секс, спермицид

.

8 Нанотехнологии Плюсы и минусы

Одно из самых захватывающих инноваций в современных технологиях — это нанотехнологии. Эти микромашины могут работать в нескольких отраслях одновременно. Сочетание всех аспектов STEM-образования дает даже шанс, что нанотехнологии могут стать лекарством от тяжелых заболеваний и генетических нарушений.

Как и в случае с любой новой технологией, преимущества, которые могут принести нанотехнологии, очень впечатляют. Есть и недостатки, которые необходимо тщательно оценивать.Вот основные моменты плюсов и минусов сегодняшних нанотехнологий.

Плюсы нанотехнологий

1. Он создает изменения на клеточном уровне.
Нанотехнологии обладают потенциалом реструктуризации объектов на клеточном уровне. Представьте, что вы мгновенно превращаете органические клетки в съедобную пищу, как это делает репликатор из «Звездного пути». Мусор можно превратить в полезный товар. Переработка приобретет совершенно новый смысл. В конечном итоге мы бы использовали меньше предметов, потому что одну вещь можно было бы изменить для удовлетворения многих потребностей.

2. Это может продлить жизнь человека.
Поскольку клетки можно изменять на их базовом уровне, существует ряд способов продления жизни человека. Можно вылечить такие сложные заболевания, как рак или БАС. Процесс старения можно замедлить или даже остановить. Органические материалы можно использовать для создания или восстановления поврежденных органов или даже для замены ампутированных конечностей. Только наше воображение могло ограничить эффективность этой технологии в этой области.

3.Это могло создать самовосстанавливающуюся технологию.
Представьте, что вы находитесь в самолете, в котором неисправна гидравлическая система. Как только неисправность обнаружена, нанотехнология может быть запущена для ее устранения, чтобы спасти самолет и его пассажиров. Эту технологию можно использовать для самостоятельного ремонта практически всего, от забитого унитаза до изношенной гидроизоляции фундамента дома.

4. Во многих отношениях нанотехнологии могут даже устранить бедность.
Дело не только в том, что нанотехнологии могут создать много высокооплачиваемых новых рабочих мест.Это потому, что люди даже в условиях суровой засухи могут манипулировать материей для создания пищи и воды. Потому что детей, рожденных с зависимостями или болезнями, можно вылечить. Это потому, что есть возможность предоставить каждому равный доступ к возможностям, возможно, впервые в истории человечества.

Минусы нанотехнологий

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *