Вятърни генератори силата на природата в услуга на човека

Как работи вятърната ферма?

Вятърните генератори, за разлика от техните бензинови и дизелови аналози, просто печелят популярност. Цената на тези електроцентрали е няколко пъти по-висока от обичайните автономни източници на енергия. Но, за разлика от тях, вятърната мелница използва безплатна вятърна енергия и самозагасва в 5-6 години експлоатация.

Генератор на вятърна енергия е устройство, което преобразува кинетичната енергия на въздушните течения (вятър) в механична (чрез ротор) и след това в електрически. Второто име на този механизъм е "вятърна електроцентрала" (WED), използва се за търговски, битови и промишлени цели.

Вятърните генератори напоследък придобиват популярност

Вятърните електроцентрали за къщата се състоят от следните елементи:

• Основното устройство е подвижно вятърно колело, което задвижва цялата конструкция;
• Редуктор, предназначен да предава енергията на колелото към генератора;
• Генератор, генериращ променлив ток;
• Контролер - контролира колелото и преобразува електричеството, идващо от генератора, в постоянен ток, зареждащ батериите;
• Инвертор - преобразува DC от батерията в AC, която се използва в домашната мрежа;
• Акумулаторите с голям капацитет обикновено се сглобяват в една единица и служат за натрупване и изравняване на електрическата енергия;
• На тях се закрепва мачта или барабанът с вятърно колело.

Въпреки подобно устройство и един и същ принцип на работа, вятърните мелници за къщата се различават в няколко параметъра. Например, за материала, от който се произвеждат колелата, техния брой, посоката на оста на движение и стъпката на винта.

Има вятърни мелници с една, две и три остриета или напълно без тях. И най-новите инсталации стават все по-търсещи. Ролята на вятърното колело в тях изпълнява "платно" - дизайн под формата на плоча. Той задвижва буталата на хидравличната система, която генерира енергия. Производителите умишлено усложняваха устройството на вятърните турбини, защото позволиха да се увеличи неговата ефективност. Мощният вятърен генератор се определя просто - колкото по-малко остриета, толкова повече енергия произвежда.

Какви вятърни генератори има?

Изборът на вятърен генератор за къщата, обърнете внимание на нейните проектни особености, като посоката на оста спрямо земната повърхност. Има ветрогенератори за къща с вертикална и хоризонтална ос на въртене.

Вятърната турбина с хоризонтална ос на въртене на ветровото колело има висока ефективност, но не е без недостатъци. Ефективността на тези генератори зависи пряко от силата на вятъра. Затова е препоръчително да използвате такава инсталация в открити пространства. На места, където вятърният генератор на генератора е блокиран от вятъра от сгради, дървета или гънки на терена, е по-добре да изберете устройство от различен тип.

Разположението на генераторите с вертикална ос на въртене е различно, което доведе до появата на подкатегории:

1. 1. Генератор Савоний. Неговото "платно" се състои от половини празни цилиндри, монтирани на вертикална ос. Основното предимство - ротация, независимо от посоката и силата на въздушния поток. Недостатъкът е ниската ефективност, вятърната енергия се използва само от 1/3.
2. 2. Генератор с ротор Daria. Остриетата са направени под формата на плоски плочи. Подобно на предишния модел, той има ниска ефективност, прост дизайн, но ще трябва да бъде стартиран ръчно.
3. 3. Генератор с вертикален ротор (с въртящи се лопатки). Устройството е издръжливо, има висок коефициент на ефективност, но скъпо. Високата цена е основният недостатък на устройството.

Най-ефективният в тази група е ветрогенератор с много остриета (с ротора Дария).

Вятърна енергия - плюсове и минуси

На пръв поглед използването на вятърна турбина за доставяне на частна къща с електричество няма недостатъци. За съжаление, това не е така. По време на работа устройството излъчва силни шумове, причинявайки дискомфорт у дома и съседите. В Европа допустимото ниво на шума на ветрогенераторите е определено със закон. В допълнение, европейците спират работата на вятърната мелница по време на сезонен полет на птици (друго изискване на закона).

В Русия ветрогенераторите все още са редки и тяхната работа не се ограничава само до регулаторни актове. Наистина, предвид мнението на съседите и комфорта на любимите им, собствениците на вятърни електроцентрали ги отделят от жилищни сгради. Повечето от ограниченията обаче се отнасят за остарели модели. Модерният вятърен генератор за частна къща работи почти тихо.

Основният недостатък на вятърните турбини е силен шум по време на работа

Недостатъци с припокриване на интереси с предимствата на вятърните турбини. Функционирането на вятърната турбина не изисква гориво, а вятърната енергия ще бъде на планетата, докато съществува атмосфера и слънцето грее. Разбира се, по-лесно е да започнете да използвате бензинов или дизелов генератор, отколкото вятърна турбина. Но вятърната мелница няма да се подхранва редовно.

Има едно обстоятелство, което налага ограничаване на използването на вятърен генератор като основен източник на електроенергия. В много райони на Руската федерация е невъзможно да се гарантира постоянно движение на въздушни маси (ветрове). Следователно вятърната турбина обикновено влиза като допълнителен източник на енергия.

От каква сила имате нужда?

Както се оказа, много устройства са скрити под общо наименование "генератори на вятърна енергия". Те се различават по дизайн, цена, външен вид.

При избора на вятърна мелница се отчитат климатичните условия в региона. Проучете техническата документация за вятърната турбина, която ви интересува - определя нейната цел и проектния капацитет. Изходната мощност на устройството зависи от инвертора (преобразувателя). Началната точка на изчисленията е броят на домашните уреди, които са едновременно свързани с генератора. За опростяване на изчисленията е възможно да се отчете електрическата мощност и да се изведе средният коефициент.

Скоростта на вятъра от 5 м в секунда е оптимална за повечето вятърни генератори

Съществуват общоприети средни параметри на мощност на генератора със сила на вятъра 5 м / сек за вили и малки къщи:

• С мощност от 150-200 вата, вятърната турбина ще осигурява осветление, радио и телевизионна работа. За работата на хладилника е необходим хладилник с капацитет най-малко 1 kW;
• Вятърни генератори с мощност от 1 до 5 kW се избират, ако е необходимо да се осигури пълно електрозахранване на къщата;
• Устройства с мощност от най-малко 20 kW се използват за захранване на битови уреди и отоплителни системи.

Следващият параметър е капацитетът на батерията и скоростта на зареждането й, което зависи от капацитета на вятърната мелница. Можете да зареждате батериите по-бързо, като свържете няколко генератора към инсталацията. Но за да се увеличи броя на самите батерии, не е необходимо - много батерии няма да имат време да зареждат вятърната мелница, а частичното зареждане бързо ще ги забрани.

Когато планирате покупката на вятърен генератор, посетете най-близката метеорологична станция - ще ви е необходима информация за средната скорост на въздушния поток. За отчетния период се взема една година. За повечето вятърни турбини оптималната скорост на вятъра е 5 m / s.

Генераторите са структурно различни в присъствието и липсата на редуктор. Първата от тях се отличава с простотата на устройството и инсталацията. Вятърните турбини с предавателна кутия са по-трудни за монтиране, но имат висока мощност и се считат за по-надеждни.

Как да изберем вятърен генератор?

При всяка покупка акцентът е върху цената, удобството, ефикасността и надеждността. Електрически ветрогенератори не са изключение. Купеното устройство трябва да предостави на къщата електричество в планирания обем.

При избора на вятърна мелница за къщата, обърнете внимание на района около обекта, предназначен за неговото инсталиране. В открити пространства се препоръчва използването на генератори с хоризонтална ос на въртене - те се считат за по-ефективни. Когато трафикът е труден, използвайте устройства с вертикална подредба на ветрови колела. Сред тях са инсталациите с многопластови дюзи с ротора Darier.

Материалът на лопатките влияе върху ефективността и издръжливостта на вятърния генератор. Предпочитайте продуктите, изработени от метал или фибростъкло. Обърнете внимание на гаранционните задължения, обявения срок на експлоатация и наличието на сервизни центрове във вашия регион / регион.

Проверете информацията от рекламните кампании на производителите. Например, такива конструктивни характеристики на устройството като магнитна левитация и многофункционален контролер в повечето случаи увеличават цената на устройството, без да носят полезен товар.

Обобщавайки, можем да кажем, че цената на вятърна електроцентрала се състои от следните параметри:

• Брой, форма и материал на лопатките;
• Обявен капацитет на генератори и акумулатори;
• Брой преобразуватели на електроенергия (инвертори);
• Наличие или липса на редуктори;
• Декларираната мощност на вятърната турбина и вида на ветрогенератора: вертикална или хоризонтална;
• Наличност или липса на допълнителни / резервни части.

Между другото, компаниите, които продават вятърни електроцентрали, по принцип имат карта на вятъра, според която дават препоръки за закупуване на конкретен генератор. Неговото присъствие показва сериозността на компанията.