Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Содержание

Использование ветряного генератора для дома: обзор преимуществ и недостатков, виды и цены ветряков

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Россия считается энергоизбыточной страной. Это положение верно, но имеются исключения. Существуют регионы, куда линии электропередач еще не проведены.

Чаще всего, это ненаселенные регионы, северные территории и прочие труднодоступные участки.

Обеспечение электрическим током в этих районах является весьма насущной проблемой, для решения которой следует рассматривать все возможные варианты. Один из них — использование ветрогенераторов.

Как устроен ветрогенератор?

Ветрогенератор — это устройство, перерабатывающее энергию ветра в электричество. Воздушный поток раскручивает ротор, который приводит во вращение генератор.

Производимый ток накапливается в аккумуляторных батареях, соединенных с инвертором, преобразующим полученный заряд в номинальное значение для бытовых приборов и техники.

Все используемое оборудование практически одинаково для любых типов ветряка и отличается лишь величиной напряжения.

В составе ветроэнергетических комплексов используются разные конструкции вращающихся частей — роторов, которые имеют свои достоинства и недостатки, разную эффективность и возможности. На сегодня существует большое количество разработок, способных взаимодействовать с ветрами разной силы и скорости.

Основные виды и особенности конструкции

Основными типами конструкции ветряков считаются:

  • горизонтальные,
  • вертикальные.

Горизонтальные устройства имеют форму пропеллера и являются более эффективными, чем вертикальные. Это вызвано тем, что лопасти таких ветряков получают только полезное усилие, целиком использующееся для переработки во вращательное движение. При этом, особенностью горизонтальных конструкций является необходимость точной настройки на ветер.

Отклонение крыльчатки вызывает остановку и, соответственно, прекращение выработки электротока. Еще одна особенность горизонтальных ветряков — требовательность к высоте над уровнем земли. Чем выше, тем эффективнее их работа, так как с набором высоты увеличивается сила ветра и уменьшаются помехи.

Вертикальные устройства лишены недостатков горизонтальных, но имеют меньшую эффективность из-за наличия отрицательного воздействия потока на обратные стороны лопастей. В то же время, они не нуждаются в наведении на ветер и не требуют высокого основания, что делает их более удобными для обслуживания и ремонта.

В отличие от горизонтальных конструкций, имеющих практически единственный тип ротора, вертикальные устройства обладают широким перечнем вариантов. Доступность и большие возможности вызвали интерес со стороны конструкторов, разработавших множество видов ветряков с разнообразными конструктивными особенностями. Широко известны:

  • ротор Дарье;
  • конструкция Савониуса;
  • ортогональный ротор;
  • ротор Горлова;
  • геликоидный ротор;
  • устройство Третьякова и т.д.

Перечень всех типов конструкции велик и постоянно пополняется новыми разработками.

Внимание! Большинство конструкций существуют лишь в виде проектов и опытных образцов, так как промышленность создает ветрогенераторы в малых количествах и широкого распространения они пока не имеют.

Схемы работы ветрогенераторов

Существуют две основные схемы работы ветрогенераторов:

  • автономная. Устройство производит электроток и питает потребителей. Распространения е имеет, работа ведется лишь с оборудованием, подключенным напрямую.
  • работа в параллельном с электросетями режиме. Этот вариант подключения широко распространен на Западе — ветряк не только питает собственные потребители, но и отдает част энергии в сеть, за что владелец получает определенную плату.

В России на сегодня возможен только первый вариант, так как оборудования, позволяющего совмещать сетевое и генерируемое электричество, в составе магистральных комплексов не имеется. При этом, для ветряка на имеет значения, по какой схеме он подключен к системе.

Рассматриваем ветровые электростанции для дома

Если рассматривать использование ветрогенератора в качестве источника электропитания для частного дома или усадьбы, то сразу же обнаруживаются две основные проблемы, препятствующие распространению ветроэнергетики среди населения:

Такие обстоятельства вынуждают большинство делать выбор в пользу дизельных или бензиновых электростанций, которые имеют более устойчивую работу и в целом обходятся дешевле, хотя и нуждаются в топливе и оказывают отрицательное воздействие на экологию региона.

Выбор ветрогенератора: ориентировочные цены

Если рассмотреть промышленные образцы ветрогенераторов, то можно отметить, что цены на них имеют несколько категорий:

  • маломощные ветрогенераторы, самые дешевые, ценой 40-100 тыс руб;
  • комплексы средней мощности, имеющие цены порядка 100-200 тыс руб;
  • мощные системы ценой от 200 тыс руб и выше.

Наиболее доступны китайские образцы, которые заметно дешевле, чем изделия российских или западных производителей.

При выборе готового устройства надо учитывать необходимую мощность, возможность ремонта, а также накладные расходы — транспортировку, монтаж, настройку.

Кроме того, понадобится дополнительное оборудование — контроллер заряда, АКБ, инвертор, коммутационное оборудование и т.д.

Необходимо удостовериться, что все это входит в состав комплекса, иначе его стоимость возрастет на цену того, чего в нем не хватает.

Оправдана ли цена ветряка для частного дома?

Вопрос о том, насколько стоимость ветрогенератора оправдана, находится в плоскости возможностей владельца дома. Если доходы позволяют, то любая цена будет оправдана.

Если же сравнивать стоимость с расходами на сетевую электроэнергию, то, конечно, разница окажется очень большой. Срок службы промышленного ветрогенератора, заявленный производителем, составляет около 20 лет.

Учитывая суровые климатические условия, можно утверждать, что намного превысить заявленный предел оборудование не сможет.

Поэтому и распространены дизельные или бензиновые генераторы, которые более понятны рядовому пользователю, могут быть отремонтированы любым умельцем. Топливо, в котором они нуждаются, приобретается по мере необходимости, что тоже удобно для пользователей.

Если же никаких других вариантов нет, то цены на ветряки уже нет смысла обсуждать, приходится лишь подбирать вариант, оптимальный по цене и параметрам.

Действительно ли ветрогенератор выгоден?

В этом вопросе имеется некий подвох. Выгода ветрогенератора состоит в том, что он дает возможность пользоваться электроэнергией и не оказывает вредного влияния на окружающую среду.

Если выбор производится между отсутствием электричества и его присутствием, то ответ очевиден.

Если же сравнение производится между самым дешевым сетевым электричеством и генерируемым ветряком, то лидерство однозначно будет за сетевыми ресурсами.

  Создаем ветрогенератор из мотор-колеса своими руками

При этом, надо учитывать возможность самостоятельного создания ветряка. В этом случае себестоимость энергии зависит от расходов на изготовление, которые иногда оказываются совсем мизерными. Конечный результат в данном случае зависит от наличия опыта, навыков и производственной базы, которыми располагает мастер.

Известны владельцы ветрогенераторов, полностью обеспечивающие свое жилище энергией ветра, которой им хватает на все нужды. Но наиболее распространен вариант, когда ветряки вырабатывают лишь дополнительную энергию, позволяющую экономить на освещении или водоснабжении участка.

Законность установки ветряка

Нормативных актов, напрямую регулирующих порядок установки ветрогенераторов на своем участке, в России на сегодня не имеется. Поэтому никаких разрешений получать не требуется, можно использовать ветряки на вполне законных основаниях.

При этом, чиновники из администрации всегда имеют возможность придраться к различным обстоятельствам — например, жалобы соседей, уровень шума или магнитное воздействие на участке могут стать основанием для требования убрать ветряк или привести его конструкцию в соответствие с нормативами.

Если ветрогенератор установлен на участке, то проблем, скорее всего, не будет. Другое дело, если устройство установлено на балконе многоквартирного дома, но такие ситуации редки и рассматривать их незачем. Установлено, что ветрогенератор является электроприбором, поэтому пользование им разрешено так же, как использование электрокамина или утюга.

Что лучше: сделать ветрогенератор для дома своими руками или купить?

Самостоятельное изготовление ветрогенератора сулит весьма большую экономию.

Даже с учетом приобретенных приборов или деталей, самодельные ветряки обходятся в десятки раз дешевле, чем купленные в магазине.

Кроме прямой экономии, самодельные конструкции позволяют существенно сократить расходы на обслуживание и ремонт, так как свое изделие любой мастер разберет и соберет с завязанными глазами.

Единственной проблемой становится недоступность изготовления устройства для людей, не имеющих профильного образования, навыков или хотя бы элементарных познаний в электротехнике. В таких случаях выходом из положения будет либо приобретение готового устройства, либо использование альтернативных источников электроэнергии, не столь экологически чистых, но доступных для них.

Использование ветряных генераторов требует развития и продвижения.

Возможности и перспективы такого способа выработки энергии вполне реальны, но нуждаются в определенных мерах со стороны производителей и администрации населенных пунктов.

Отдельные частные генераторы проблему энергоснабжения региона не решат, но для конкретного владельца усадьбы такой вариант вполне может быть выходом из положения.

Рекомендуемые товары

Источник: https://Energo.house/veter/vetryanoy-generator.html

Солнечно-ветровая энергетика

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Солнечно ветровые электростанции — энергетически более выгодная и более стабильная система. В пасмурную погоду или ночью, когда нет солнца, ветровые установки являются основными поставщиками электричества. В солнечную же погоду ветер стихает, при этом увеличивается выработка электроэнергии солнечной составляющей электростанции.

На службе человечества

Использовать солнечное излучение и силу ветра люди научились уже давно. Но не всегда дует ветер и светит солнце, к тому же эти факторы могут зависеть от времени года и суток, поэтому была создана гибридная система, в которую входят ветровые электростанции и солнечные батареи, позволяющая получать электричество круглосуточно целый год.

Ветрогенератор является главным звеном, от которого заряжаются батареи. Чтобы работа такой ветроустановки была стабильной и эффективной, к ней добавлены солнечные панели, заряд от которых также поступает на аккумуляторы.

Такая система солнечные батареи плюс ветрогенераторы рассчитана на то, чтобы, при отсутствии одного или обоих энергетических источников, подача электричества не прекращалась.

Когда нет ветра или солнца подача электричества осуществляется от батарей аккумуляторов, а на случай того, что заряд иссякнет, обычно делается резервное подключение к генератору или централизованному источнику. В этом случае батареи снова берут заряд, а потребители обеспечиваются электричеством.

Гибридные электростанции имеют перспективу использования только в районах, где солнечные и ветровые потенциалы достаточно высоки. Совместная энергия солнца и ветра может быть использована только в тех климатических и географических зонах, где она достаточно высока.

Когда проектируются комбинированные солнечно-ветровые установки, то обязательно учитывается потенциальная энергия, которую могут давать солнечные батареи и ветрогенераторы.

От конкретных условий климата зависит, какая часть такой электростанции будет основной, а какая – вспомогательной.

При монтаже такой установки может быть использовано несколько ветрогенераторов и фотоэлектрических модулей.

Использование энергии

На сегодняшний день альтернативная энергетика в России только начинает развиваться, однако, все чаще люди хотят использовать неиссякаемые источники энергии, которые не загрязняют атмосферу и природу, не вредят экологии, и при этом дают свет и тепло.

В научных кругах давно подсчитано, что недельное количество поступающей энергии Солнца в несколько раз превышает мировые запасы топливных ресурсов планеты.

Однако используется этот потенциал в мизерных количествах, считается чуть ли не экзотическим, а промышленное применение такой энергии – это отдаленное будущее.

Для создания современных ветро-солнечных установок необходимы не только финансы и материальные затраты, нужны разработки научно-технического плана. Сейчас выпускаются солнечные электростанции, работающие в вакуумном режиме, способные давать энергию в любой климатической зоне при любой погоде.

Однако из стоимость достаточно высока и установка окупается не так быстро. Ветровые станции, собирающие энергию на батареи, тоже не всегда могут обеспечить необходимым электричеством. Использование альтернативной энергетики, когда работает энергия солнца и ветро-энергия, может решить этот вопрос.

Все электростанции, работающие по традиции на углеводородном топливе, загрязняют атмосферу, атомные станции – вообще очень опасный вид выработки электричества. А солнечно-ветровая энергетика способна полностью решить вопрос с экологией, дать необходимое количество электричества, при этом она абсолютно безопасна.

Использовать такие ветро-солнце-электростанции можно в любой точке планеты, потому что плотность потока солнечного излучения достаточно высока.

Есть географические места, где солнце светит практически круглый год, добавив к такому потоку силу ветра, и установив ветрогенераторы, можно получить невероятную по мощи энергию.

Комплектация

Когда энергия солнца и ветра используется совместно для выработки электричества, система становится более надежной. При использовании нескольких энергетических источников аккумуляторные батареи можно уменьшить в размере.

В отличие от солнечных модулей, ветрогенераторы вырабатывают более дешевое электричество.

В такие гибридные ветровые электростанции устанавливаются ветро-стояки, фотоэлектрические модули и другие компоненты высокого качества, которые надежны и долговечны.

Использовать такие установки можно для любых объектов, причем эти системы рассчитаны так, что их можно объединять с дизельными генераторами и централизованной подачей электричества. В стандартную комплектацию гибридной электростанции входит:

  • ветрогенератор
  • башня
  • солнечные панели
  • солнечный контроллер (МРРТ)
  • инвертор с зарядным устройством
  • автоматический выключатель
  • гелиевые аккумуляторы
  • кабель для соединения с аккумуляторами
  • кабель для ветрогенератора
  • кабель для фотоэлектрических модулей
  • температурный батарейный датчик

Новые разработки

Сегодня самой мощной в мире ветростанцией является Jaisalmer Wind Park, расположенная в Индии, штат Раджастхан, производительностью 1064 Мвт, второй по мощности ветровой электростанцией стала RoscoeWindFarm в Техасе. Ее производительность 781,5 МВт, а работают там 627 ветротурбин.

Среди солнечных установок, обеспечивающих энергией население, в 2013 году заняла первое место Agua Caliente Solar Project, расположенная в США, штат Аризона, а второй по мощности стала индийская фотоэлектрическая станция, построенная в 2012 году, но уже через год выдающая 214 МВт энергии.

Последний проект, стоимость которого равна 1,5 миллиарда долларов – это разработка компании SWET. Это абсолютно новый взгляд на альтернативную энергетику, позволяющий увеличить вырабатываемую мощность до 435 МВт в год. Эта установка рассчитана на работу солнца и ветра, однако, зависит от их капризов намного меньше, чем обычные электростанции.

Внешне эта система напоминает очень высокую башню атомной электростанции (685 м) при диаметре 60 м. Строят это сооружение в пустыне, где очень жарко и сухо, причем солнце светит почти круглый год.

За счет таких условий прогрев башни будет очень сильным, поэтому энергия солнца будет преобразовываться в энергию тепла. Весь периметр башни – это клапаны с распыляемой водой, которая необходима для охлаждения воздуха.

В результате холодные воздушные потоки будут со скоростью 80 км/час устремляться вниз, вращая ветрогенераторы. Однако рентабельность такой установки в северных климатических зонах остается под вопросом.

Источник: https://mirenergii.ru/energiyasolnca/solnechno-vetrovaya-energetika.html

Ветровые генераторы

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Ветровой генератор – это сложное техническое устройство, служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, позволяющее использовать в повседневной жизни источник возобновляемой энергии, каким является энергия ветра.

По своей конструкции ветровые генераторы бывают горизонтальные и вертикальные, по назначению – промышленные и бытовые, могут использоваться как автономный источник энергии, или как часть автономной системы либо работать параллельно с основной сетью электроснабжения.

Принцип действия ветрового генератора

Вне зависимости от конструкции и назначения, принцип действия ветровых генераторов основан на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию лопастей и далее, во вращательную энергию вала электрического генератора. Во время вращения, в обмотках генератора, вырабатывается переменный электрический ток, который не стабилен, что обусловлено непостоянной скоростью вращения лопастей, или говоря проще, силой ветра.

Выработанный переменный электрический ток подается на контроллер, где преобразуется в постоянный и далее, накапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов электрический ток поступает на инвертор, на котором преобразуется в привычное для всех нас переменное напряжение 220/380 В, и используется по назначению.

Коротко о составляющих этого технического агрегата:

  1. Лопасти – бывают установки с 1-й, 2-я, 3-я лопастями, а также с большим количеством, называемые – многолопастными;
  2. Редуктор преобразует мало оборотистую скорость вращения лопастей в более высокую, позволяющую вырабатывать электрический ток;
  3. Генератор – основной элемент установки, преобразует кинетическую энергию в электрическую;
  4. Защитный кожух – является элементом защиты источника энергии и служит для защиты элементов установки от посторонних воздействий;
  5. Хвостовик, или «хвост» — предназначен для обеспечения направления в соответствии с ветряными потоками;
  6. Контроллер – электронный прибор, которой служит для преобразования переменного тока в постоянный;
  7. Аккумуляторная батарея является накопителем выработанной электрической энергии;
  8. Инвертор – сложный электронный элемент, который преобразует постоянный электрический ток в переменный, с заданным напряжением и частотой.

Разнообразие выбора

В настоящее время все большее количество людей хотят быть независимы от организаций, осуществляющих поставку всех видов энергии, служб их сбыта и контроля, а также применять эколого-безопасные технологии в повседневной жизни.

Одним из таких путей является использование ветровых генераторов, разнообразие которых позволяет выбрать именно тот агрегат, который соответствует критериям выбора.

Единственное ограничение, которое может заставить отклонить идею использования данного вида аппаратов, это отсутствие ветров в предполагаемом месте установки.

Критериями для выбора ветрового генератора служат:

  1. Электрическая мощность;
  2. Обеспечение электрической энергией в месяц;
  3. Минимальная скорость воздушного потока;
  4. Условия эксплуатации (температура, влажность, высота над уровнем моря и т. д.);
  5. Система защиты от перегрузок;
  6. Срок службы;
  7. Стоимость комплекта оборудования.

В настоящее время ветровые генераторы выпускаются всеми технически развитыми странами, поэтому можно подобрать агрегат как по перечисленным выше критериям, так и по фирме и стране изготовителе.

В России подобные агрегаты выпускают:

  • ООО «СКБ Искра», г. Москва;
  • ООО «ГРЦ-Вертикаль», г. Миасс Челябинской области;
  • ЗАО «Ветроэнергетическая компания» г. Санкт-Петербург;
  • ЛМВ «Ветроэнергетика», г. Хабаровск;
  • ЗАО «Агрегат-Привод», г. Москва;

и еще ряд компаний, зарегистрированных в нашей стране.

Наиболее известными зарубежными производителями ветровых генераторов являются:

  • Немецкие компании: «Enercom», «Nordex», «Siemens» и «Repower»;
  • Датская «Vestas»;
  • Бельгийская «Blue Planet Wind»;
  • Испанская «Gemesa»;
  • Компании из Китая: «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd.», «Hefei Wind Wing Energy Technology Co., Ltd.», «Foshan Tanfon Energy Technology Co., Ltd.», «Hangzhou Lectstyle Trade Co., Ltd.», и другие;
  • Компания «GE Energy» из США.

Плюсы и минусы

Прежде чем сделать окончательный выбор, необходимо еще раз рассмотреть плюсы и минусы использования ветряных генераторов.

К плюсам использования можно отнести:

  1. Понеся первоначальные единовременные затраты, далее финансовых вложений не требуется;
  2. Работа комплекса осуществляется автоматически, вне зависимости от скорости и направления ветра;
  3. Низкие шумовые показатели (в зависимости от выбранного типа агрегата);
  4. Универсальность установки к месту расположению;
  5. Экологическая безопасность установки;
  6. Независимость от поставщиков электрической энергии;
  7. Большой срок эксплуатации.

К недостаткам использования ветряных генераторов относятся:

  1. Высокая стоимость комплекта оборудования;
  2. Долгосрочная окупаемость;
  3. Низкий КПД;
  4. Необходимость выполнения профилактических работ.

Итак, изучив вопрос теоретически, необходимо приступить к его реализации на практике.

Для этого необходимо определиться с розой ветров в предполагаемом месте установки генератора, количеством ветровых дней в году и особенностей месторасположения, которые могут сказаться на силе ветра, как то: лес, лесопосадки или иные ветрозащитные объекты.

Выбрать необходимый агрегат и выполнить необходимые работы, которые включают в себя: общестроительные, монтажные и электромонтажные, что обусловлено их направленностью.

На чем остановиться?

По статистике, которая отслеживает все, что происходит в нашей стране, в том числе и гарантийные обращения в технические центры компаний, которые выпускают ветровые генераторы, можно увидеть, что гарантийных обращений по технике компании «Blue Planet Wind» (Бельгия) практически нет, и это говорит о надежности агрегатов, выпускаемых этой компанией. Гарантийный срок на ветровые генераторы, контроллеры и мачтовые комплекты, данной фирмы, составляет 3 года.

На основании ассортимента оборудования выпускаемого компанией «Blue Planet Wind» рассмотрим средние цены в интересующем нас сегменте техники:

Ветрогенератор EnergyWind мощностью 1,0 кВт

Технические характеристики:

  • Мощность 1,0 кВт при скорости ветра 9,0 м/с;
  • Количество лопастей – 3, общий диаметр — 2,6 м;
  • Рабочий диапазон скоростей ветра – 3,0 – 30, 0 м/с;

Источник: https://alter220.ru/veter/vetrovye-generatory.html

Основные виды ветрогенераторов: вертикальные, горизонтальные

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

21856 1 февраля 2017

Ветрогенераторы используют мощь и силу ветра для производства электрической энергии. Современная жизнь человека немыслима без электричества, даже в отдаленных от электроснабжения районах. Ветряные производители экологически чистой энергии света выполняют роль альтернативного источника.

И приобретают с каждым годом все большую популярность. Чем больше ассортимент товара, тем больше возникает вопросов, какой тип ветрогенератора предпочесть. И по производительности и по деньгам.

Основные виды ветрогенераторов

Модели ветрогенераторов бывают разной конструкции, различаются по мощности. По геометрии вращения оси основного ротора их делят на:

  1. Вертикальный тип — турбина расположена вертикально по отношению к плоскости земли. Начинает работать при небольшом ветре.
  2. Горизонтальный тип — ось ротора вращается параллельно земной поверхности. Имеет большую мощность преобразования энергии ветра в переменный и постоянный ток.

Разберем эти типы более подробно, так как в каждом из них есть разработки и усовершенствования.

Разновидности вертикальных генераторов (карусельный тип)

Вертикальные преобразователи силы ветра в энергию часто используются для бытовых нужд. Эти виды ветрогенераторов просты в обслуживании. Основные узлы, которые требуют внимания, находятся в нижней части установок и свободны для доступа.

1. Генераторы с ротором Савоуниса

Состоят из двух цилиндров. Постоянное осевое вращение и поток ветра не находятся в зависимости друг от друга. Даже при резких порывах он крутится с заданной изначально скоростью.

Отсутствие влияния ветра на скорость вращения, бесспорно, − его хорошее преимущество. Плохо то, что он использует силу стихии не на всю ее мощь, а только на треть. Устройство лопастей в виде полуцилиндров позволяют работать лишь в четверть оборота.

2. Генераторы с ротором Дарье

Имеют две или три лопасти. Легко монтируются. Конструкция простая и понятная. Начинают работать от запуска вручную.

Минус – турбины не отличаются мощной работой. Сильная вибрация становится причиной сильного шума. Этому способствует большое количество лопастей.

3. Геликоидный ротор

Вращение ветрогенератора происходит равномерно благодаря закрученным лопастям. Подшипники не подвержены быстрому износу, что значительно продляет срок эксплуатации.

Монтаж установки требует времени и сопряжен с трудностями сборки. Сложная технология изготовления отразилась на высокой цене.

4. Многолопастный ротор

Вертикально – осевая конструкция с большим количеством лопастей делает его чувствительным даже к очень слабому ветру. Эффективность таких ветрогенераторов очень высокая.

Это мощный преобразователь. Энергия ветра используется максимально. Стоит он дорого. Недостаток – высокий звуковой фон. Может давать большой объем электротока.

5. Ортогональный ротор

Начинает вырабатывать энергию при скорости ветра в 0,7 м/сек. Состоит из вертикальной оси и лопастей. Не производит много шума, отличается красивым необычным дизайном. Срок службы несколько лет.

Лопасти с большим весом делает его громоздким, что усложняет монтажные работы.

Положительные стороны вертикальных ветрогенераторов:

  1. Использование генераторов возможно даже при слабом ветре.
  2. Не настраиваются на ветровые потоки, так как не зависят от его направления.
  3. Устанавливаются на короткой мачте, что позволяет производить обслуживание систем на земле.
  4. Шум в пределах 30 дБ.
  5. Разнообразный, приятный внешний вид.

Основной изъян – используют силу и энергию ветра не полностью из-за невысокой вращательной скорости ротора.

Горизонтальные ветрогенераторы (крыльчатые)

Разные модификации горизонтальных установок имеют от одной до трех лопастей и более. Поэтому коэффициент полезного действия намного выше, чем у вертикальных.

Недостатки ветрогенераторов − в необходимости ориентировать их на направление ветра. Постоянное перемещение снижает скорость вращения, что понижает его производительность.

  1. Однолопастные и двухлопастные. Отличаются высокими двигательными оборотами. Масса и габариты установки небольшие, что облегчает установку.
  2. Трехлопастные. Пользуются спросом на рынке. Могут вырабатывать энергию до 7 мВт.
  3. Многолопастные установки имеют до 50 лопастей. Отличаются большой инерцией. Преимущества крутящего момента используют в работе водяных насосов.

На современном рынке появляются ветрогенераторы с отличными от классических конструкциями, например, встречаются гибридные.

1. Ветрогенератор, устроенный по типу парусника

Тарелкообразная конструкция под напором воздуха приводит в движение поршни, которые активируют гидросистему. Как результат, происходит трансформация физической энергии в электрическую.

Во время работы установка не шумит. Высокие показатели мощности. Легко управляемая.

2. Летающий ветрогенератор-крыло

Используется без мачты, генератора, ротора и лопастей. В сравнении с классическими конструкциями, которые функционируют на небольшой высоте при непостоянной силе ветра, а сооружение высоких мачт дело трудоемкое и дорогое, “крыло” таких проблем не имеет.

Его запускают на высоту 550 метров. Выработка электрической энергии составляет 1 мВт в год. Производителем “крыла” является компания Makani Power.

Применение ветрогенераторов

Ветрогенераторы применяются в промышленности и в быту.

Ветроустановки промышленные используются для нужд производства или обеспечения электроэнергией небольших поселков в условиях отсутствия или дефицита электрического снабжения. Устанавливаются на открытой пустынной местности в большом количестве.

Морская ветрогенераторная электростанция

Ветряки, преимущественно простые, предназначены для домашнего использования на дачных участках. В зимнее холодное время для экономии электричества сооружаются на территории жилых домов. Простой ветрогенератор дает энергию в соответствии с количеством ветреных дней.

Кпд ветрогенераторов

Для вертикального и горизонтального ветрогенераторов коэффициент полезного действия примерно одинаков. Для вертикальных он составляет 20-30%, для горизонтальных 25-35%.

КПД зависит от типа ветрогенератора и скорости ветра

Некоторые производители увеличивают КПД вертикальных ветряков до 15%, заменяя подшипники на постоянные неодимовые магниты. Но такое незначительное повышение эффективности всего на 3-5% ведет к значительному удорожанию конструкций.

Не отличаются оба типа и по сроку эксплуатации. В среднем продолжительность выработки энергии рассчитана на 15 — 25 лет службы. Изнашиваются быстрее всего опорно-подшипниковый узел и лопасти. Срок службы которых зависит от качества обслуживания.

Стоимость ветрогенераторов

Цены на ветрогенераторы достаточно высокие. Это громоздкие конструкции, которые производятся из дорогостоящего материала. Имеют в комплекте аккумуляторы, контроллер, инвертор и мачту.

Комплект может состоять из: 1 — самого ветрогенератора, 2 — Мачты, 3 — Фундамента, 4 — Комплекта аккумуляторных батарей, 5 — Инвертора, 6 — Контроллера, а также проводов, коннекторов, стеллажа, дизель-генератора и прочих расходных материалов необходимых для монтажа

Технические характеристики ветрогенераторов также влияют на стоимость.

  1. Самый простой − это генератор с малой мощностью до 300 ватт. Производит энергию при силе ветра в 10-12 м /сек. Комплект самого простого ветряка только с контроллером стоит от 15 000 рублей. В комплектации с инвертором, аккумулятором и мачтой цена доходит до 50 000 рублей.
  2. Генераторы с заявленной мощностью 1 кВт. При слабом ветре в среднем производят энергии от 30-100 кВт в месяц. Для большого дома с высоким потреблением электроэнергии рекомендуется использовать в дополнение дизельный и бензиновый агрегаты. Они также будут заряжать аккумуляторы в дни полного безветрия. Стоит такой ветрогенератор от 150 000 рублей. Доходит и до 300-400 тысяч рублей с более полной комплектацией.
  3. Электрический расход в большом доме с приусадебным хозяйством потребует ветряк мощностью 3-5 кВт. Достаточное количество аккумуляторов, более мощный инвертор, контроллер, высокая мачта. Один комплект стоит от 300 000 рублей до миллиона.

Если дом еще и отапливался за счет ветра, то установку надо выбирать мощностью 10 кВт. И позаботиться о дополнительных источниках, таких как солнечные батареи. Возможно, понадобится и бензогенератор. Все зависит от того, сколько энергии придется держать в запасе на случай безветренных и пасмурных дней.

Производители ветрогенераторов

В связи с возрастающим спросом на экологически чистый способ выработки электроэнергии, на рынке появляются предложения от ведущих производителей ветрогенераторов. Вы всегда сможете подобрать оптимальный вариант.

  • Дания “Vestas” c долей рынка – 12,7%
  • Китай “Snovel” – 9, 0%
  • Китай “ Goldwind” – 8,7%
  • Испания “Gamesa” – 8,0%
  • Германия “Enercon” – 7,8%
  • Индия “Suzlon” – 7,6%
  • Китай “Guodian United Power” − 7,4%
  • Германия “Siemens” − 6,3%
  • Китай “Ming Yang” − 3,6%

Наладили производство ветрогенераторов и отечественные производители: в московской области − ООО «Ветро Свет» , ООО “СКБ Искра”, ООО “Сапсан-Энергия”, ЗАО “Агрегат-Привод”, в Петербурге – ЗАО “Ветроэнергетическая компания”.

Правило подбора

Выбор ветрогенератора – дело несложное, если подойти к нему ответственно. Лучше заранее.

  1. Рассчитать количество энергии, необходимой для обеспечения вашего дома.
  2. Выяснить среднегодовую скорость ветра, учесть в какое время ветряк будет бездействовать, а в какое по силам дать достаточный объем. Мощность надо брать с запасом. Просчитать число аккумуляторов для хранения энергии на случай безветрия.
  3. Учесть климатические особенности места проживания. В центральной полосе России большую часть зимы стоят сильные морозы. Установка ветрогенераторов там себя не оправдывает.
  4. Дождь и снег уменьшают выработку энергии. Это минусы.
  5. Обратить внимание на количество лопастей. Чем их меньше, тем больше КПД.
  6. Выяснить интенсивность шума при работе установки.
  7. Проводить сравнение параметров ветрогенераторов. Внимательно знакомиться с их техническими и сравнительными характеристиками.
  8. Подбирать ветрогенератор помогут отзывы людей, кто уже пользуется системами.
  9. Делать обзор производителей при выборе генератора.

Ветер и солнце – естественные, экологически чистые и безотходные источники энергии. В век, когда потенциал природных ресурсов истощается, производство ветрогенераторов набирает скорость.

Карта ветров России для подбора ветрогенератора

Ветряки становятся все более популярными и среди простых людей. Для этого созданы все условия. Разнообразие ветряных агрегатов и наличие тематической информации в помощь при выборе.

Источник: https://tcip.ru/blog/wind/osnovnye-vidy-vetrogeneratorov-vertikalnye-gorizontalnye.html

Ветрогенераторы — энергия ветра на службе человечеству

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Источники энергии — это предмет постоянных поисков человека. Нам постоянно необходимо электричество, работающая на нас тепловая и механическая энергия. И за все время своего существования человечество научилось использовать полезные ископаемые, энергию воды, Солнца и атома. Не удивительно, что ветер тоже поставили на учет.

Существенным преимуществом энергии ветра перед всеми остальными является то, что она возобновляема, так как является одним из следствий работы Солнца. Изучением данного направления занимается ветроэнергетика.

Специалисты ищут наиболее практичные и удобные способы преобразования кинетической энергии ветра (точнее, атмосферных воздушных масс) в тепловую, электрическую, механическую для использования в народном хозяйстве.

История обуздания ветра в разных странах

История сражения с ветром началась еще в античные времена. Уже в 200 году на нашей эры персы научились строить ветряные мельницы для перемола муки. Эта технология перебралась в Европу в XIII веке.

В XVI веке в Европе совместили ветряную мельницу с гидродвигателем, что позволяло осушать территории, отвоевывая их у моря, а также снабжать водой засушливые земли.

Но самым важным стал 1890 год, когда в Дании изобрели ветроэлектростанцию. Так человечество научилось получать необходимую электроэнергию практически из воздуха.

Она стала предшественницей ветроэлектростанций с горизонтальной осью, производимых в 30-х годах.

Но первоначально люди слабо оценили потенциал изобретения, массовое использование началось только в 80-х.

Зато сегодня масштабы использования энергии ветра впечатляют.

Первыми оценили мощь ветроэлектростанций в США, но локально — в Калифорнии. Именно здесь находятся самые большие по площади ветряные фермы, которые нередко попадают в кадры фильмов.

Зрелище действительно масштабное и завораживающее — гигантские ветряки мерно крутятся в пустыне.

Но эта техногенная красота еще и невероятно полезна, одной такой ВЭС достаточно для полного снабжения электроэнергией небольшого населенного пункта.

Только в XXI веке Европа начала перегонять США по количеству используемых ВЭС и объемам вырабатываемой с их помощью энергии. Лидером производства считается Дания, здесь около 30% всей электроэнергии производится с помощью современных ветряков. На втором месте Португалия — 19%, немного отстала от нее Испания — 16%, затем идет Ирландия — 14% и Германия — 8%.

В России все еще мало применяются ВЭС, так как большая часть энергии вырабатывается АЭС и ГЭС. Но доля ветрогенераторов постепенно возрастает. Медленные темпы роста связаны с недостатком финансирования.

Принцип действия и структура ветрогенератора

Ветрогенератор, который также называют ветряком или ветротурбиной — это устройство на штанге, снабженное вращающимися лопастями. Распространение получили ветряки с вертикальной и горизонтальной осями вращения. Первые бывают роторными и лопастными, вторые — крыльчатыми.

Любой ветряк состоит из таких элементов:

  • Ветротурбина на мачте, раскручиваемая лопастями или ротором.
  • Электрогенератор.
  • Аккумулятор.
  • Котроллер заряда аккумулятора.
  • Инвертор.

При этом промышленная установка намного более масштабна, имеет еще массу дополнительных элементов.

Принцип действия достаточно прост: энергия ветра раскручивает лопасти, передается сначала электрическому мотору, а следом за ним — генератору. Вращение генератора способствует выработке электрического тока, который, в свою очередь, скапливается в аккумуляторах. Преобразователь включается в цикл последним, создавая необходимый уровень напряжения.

Отопление ветром

Хотя выработка электроэнергии с помощью ветряков выгодна только в больших масштабах, приближенных промышленным, из-за высокой стоимости оборудования. Одного ветрогенератора вполне достаточно для обогрева одного дома. Эта технология постепенно приобретает все большую популярность.

К аккумуляторам, которые заряжаются за счет энергии ветра, подключаются ТЭНы системы отопления и горячего водоснабжения. При этом владелец может выбирать любой тип отопительной системы, которая запитывается от электрической сети.

Эксперименты доказывают, что ветряк может поддерживать температуру теплоносителя на уровне 65-75 градусов, если его объем в системе составляет 200 литров, чего вполне достаточно для бытовых целей. Проблема отопления и водоснабжения дома площадью до 200 квадратных метров полностью решается.

Преимущества ветрогенераторов

  • Основным преимуществом ветроэнергетики является то, что ветер является восполняемым источником энергии.
  • В отличие от других видов электростанций, ВЭС являются экологически чистыми, они не делают никаких выбросов в атмосферу, что особенно актуально в разрезе борьбы за чистоту окружающей среды.
  • Стоимость электроэнергии, получаемая от больших ветряных ферм, является очень низкой, в Европе показатель держится на уровне 4-6 центов за киловатт. Только АЭС позволяют получать более дешевую энергию, но при этом они гораздо более опасны.
  • Известная интересная особенность: энергия, вырабатывая ТЭС, замещается энергией ветра, что уменьшает выбросы парниковых газов.
  • Энергия ветра снижает необходимость в энергии АЭС и продуктов нефтяных компаний, что в планетарном масштабе положительно влияет на состояние окружающей среды.
  • Ветряки можно устанавливать в местах, куда невозможно доставить электроэнергию.

Недостатки ветрогенераторов

Несмотря на многочисленные достоинства ВЭС, недостатков у них также достаточно:

  • Быстрая окупаемость только в больших масштабах.
  • Необходимость в больших площадях для создания ветряных ферм.
  • Возможно работы только на территориях, где достаточно ветрено.
  • Необходимость внедрения интеллектуальных систем для борьбы с переменчивостью ветряных масс.
  • Высокая стоимость оборудования и его обслуживания.
  • Воздействие на силу, скорость и маршруты ветряных масс (еще мало изучено, но негативное влияние уже отмечено).
  • Негативное воздействие на птиц и летучих животных (в первую очередь, летучих мышей).
  • Высокий уровень шума (сравнимый с шумом работающего автомобиля).
  • Сильные радиопомехи.

Перспективы использования энергии ветра очень широки и еще не до конца изучены. Очевидно, что недостатки с лихвой перекрываются достоинствами, но высокая стоимость и необходимость сложного обслуживания не позволяет пока в полной мере использовать ВЭС на всей планете.

Источник: http://blog.flexyheat.ru/vetrogeneratory-energiya-vetra-na-sluzhbe-chelovechestvu/

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Ветряные генераторы – сила природы на службе человека

Ветрогенераторы, в отличии от своих бензиновых и дизельных заменителей, только становятся очень популярными. Цена подобных электростанций в пару раз больше, чем обычных независимых источников энергии. Но, в отличии от них, ветряк применяет бесплатную энергию ветра и самоокупается через 5–6 лет эксплуатации.

Ветряной электрический генератор – данное устройство, преобразующее кинетическую энергию потоков воздуха (ветров), в механическую (при помощи ротора), а потом в электрическую. Второе наименование данного механизма «ветряная электроустановка» (ВЭУ), он применяется в коммерческих, бытовых и промышленных целях.

Ветрогенераторы сейчас становятся очень популярными

Ветровые электрические станции для дома состоят из таких элементов:

  • Ключевой блок – подвижное ветряное колесо, приводящее в движение всю конструкцию;
  • Редуктор, который предназначен для энергопередачи колеса генератору;
  • Генератор, который формирует электрический ток;
  • Контролер – управляет колесом и преобразуют электричество, поступающее от генератора, в постоянный ток, заряжающий батареи аккумулятора;
  • Преобразователь напряжения – трансформирует постоянный ток из АКБ в переменный, который применяется в электрической сети в доме;
  • Аккумуляторы высокой емкости, в основном, собираются в единый блок и служат для накопления и выравнивания электроэнергии;
  • Мачта или ферма-основание – к ним крепится ветровое колесо.

Не обращая внимания на аналогичное приспособление и аналогичный рабочий принцип, ветроустановки для дома выделяются по нескольким показателям. Например, по материалу, из которого сделаны лопасти колеса, их численности, направлению оси движения и шаг винта.

Отличают ветроустановки с одной, 2-мя и тремя лопастями или полностью без них. Причем последние установки становятся очень популярными. Роль ветряного колеса в них исполняет «парус» – конструкция в виде тарелки.

Она приводит в воздействие поршни гидросистемы, которая формирует энергию. Производственники осознанно усложнили приспособление ВЭУ, т. к. это дало возможность сделать больше её КПД.

Мощность лопастного ветрогенератора определяется просто – чем меньше лопастей, тем больше энергии он формирует.

Ветряная электроэнергетика – преимущества, и недостатки

Сначала может показаться, применение ВЭУ для обеспечения приватного дома электротоком не имеет минусов. К несчастью, это не так.

Во время работы установка издает громкие звуки, вызывающие дискомфорт у жителей дома и соседей. В странах Европы возможный параметр шума ветряных генераторов закреплен законодательством.

Более того, жители стран Европы парализуют работу ВЭУ во время сезонного перелета птиц (еще одно условие закона).

В РФ ветряные генераторы пока редко встречаются и их работа не исчерпывается нормативно-правовыми актами. Правда, взяв во внимание мнение соседей и комфорт близких, хозяева ВЭУ устанавливают их вдалеке от домов для жилья. Однако большинство ограничений затрагивают устаревших моделей. Современный ветрогенератор для приватного дома работает почти что очень тихо.

Основной недостаток ветряных установок — большой шум во время работы

Недостатки с избытком перекрывают положительные качества ветряных электроустановок. Для работы ВЭУ не потребуется никакого топлива, а энергия ветра будет на земле до той поры, пока есть обстановка и светит солнце. Естественно, начать пользоваться бензиновым или генератором на дизеле легче, чем ВЭУ. Но ветряк не понадобится постоянно подпитывать топливом.

Есть одно обстоятельство, накладывающее ограничение на применение ветрогенератора в качестве главного источника электрической энергии. В большинстве регионов РФ обеспечивать постоянное движение масс воздуха (ветров) не представляется возможным. Благодаря этому ВЭУ, в основном, вступает в качестве добавочного энергетического источника.

Какая мощность вам нужна?

Как оказалось, под общим наименованием «ветряные электрогенераторы» прячется немало устройств. Они выделяются по конструкции, цене, наружному виду.

При подборе ветряка берутся во внимание условия климата региона. Поизучайте техдокументацию на заинтересовавшую вас ВЭУ – она определяет её назначение и расчетную мощность.

Выходная мощность устройства зависит от преобразователя напряжения (преобразователя). Точка отправления расчетов – кол-во домашних приборов которые используются в домашних условиях, одновременно включенных к генератору.

Для простоты вычислений можно счета на электрическую энергию и вывести усредненный показатель.

Скорость ветра 5 м в секунду приемлема для многих ветрогенераторов

Есть общепринятые средние показатели мощности генератора при силе ветра в 5 м/сек для дач и маленьких домов:

  • При мощности в 150-200 Вт ВЭУ обеспечит освещение, функционирование радиоприемника и телевизора. Для работы холодильника понадобится приспособление мощностью не меньше 1 кВт;
  • Ветрогенератор мощностью от 1 до 5 кВт подбирают если требуется обеспечить настоящее электрическое снабжение дома;
  • Устройства, выходная мощность которых составляет не меньше 20 кВт, применяются для обеспечения энергией приборов которые используются в домашних условиях и систем обогрева.

Следующий параметр – это емкость АКБ и скорость их заряда, которая зависит от мощности ветряка. Заряжать аккумуляторы можно быстрее, если присоединить к установке несколько генераторов. А вот наращивать кол-во самих батарей не стоит – много аккумуляторов ВЭУ не успеет зарядить, а неполная зарядка быстро выведет их из строя.

✅Made a powerful Wind Generator for the whole house 🚀 Free electricity 💡 Emission free energy

Намечая покупку ветрогенератора, посетите ближайшую  метеорологическую станцию – вам потребуются информация о средней скорости движения потоков воздуха. За отчетный период берется один год. Для многих ВЭУ подходящая скорость ветра – 5 м/сек.

Конструктивно отличаются резервные электростанции по наличию и отсутствию редуктора. Первые из них выделяются обычностью устройства и монтажа. Ветроустановки с редуктором установить труднее, однако при этом они владеют высокой мощностью и считаются намного надежными.

Как подбирать ветряной генератор?

При любой покупке акцент выполняется на цене, удобстве, эффективности и надежности. Электрические ветрогенераторы не исключение.  Купленный прибор должен гарантировать дом электротоком в запланированном объеме.

Выбирая ветряк для дома, необходимо обратить свое внимание на окрестность вокруг площадки, предназначенной чтобы его установить.

На участках открытого типа лучше всего применять резервные электростанции с горизонтальной осью вращения – они являются более эффективными.

Там, где движение потоков воздуха затруднено, воспользуйтесь устройствами с по вертикали размещением ветряных колес. Среди них пользуются популярностью многолопастные установки с ротором Дарье.

Материал лопастей оказывает воздействие на результативность и долговечность ветрогенератора. Предпочтение отдавайте металлическим изделиям или стекловолокна. Необходимо обратить свое внимание на обязательства гарантии, заявленный эксплуатационный срок и наличие сервисных центров у вас в регионе/области.

Контролируйте информацию из маркетинговых кампаний изготовителей. Например, такие особенности конструкции прибора, как магнитная левитация и универсальный контроллер во многих случаях поднимает цену прибора, не неся никакой полезной нагрузки.

Подводя итоги, необходимо заявить, что стоимость ветряной электрической станции складуется из следующих показателей:

  • Кол-во, форма и материал лопастей;
  • Заявленная мощность генераторов и аккумуляторов;
  • Кол-во преобразователей электричества (преобразователей напряжения);
  • Наличие или отсутствие редукторов;
  • Заявленная мощность ВЭУ и вид ветрогенератора: вертикальный или горизонтальный;
  • Наличие или отсутствие добавочных/запасных деталей.

К слову, компании, реализующие ветряные электрические установки, в основном, имеют карту ветров, в согласии с которой они дают рекомендации на приобретение того либо другого генератора. Её наличие говорит о серьезности компании.

Источник: http://modut.ru/sovety-i-rekomendacii/vetrjanye-generatory-sila-prirody-na-sluzhbe/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    Adblock
    detector