Kako pravilno vjetroelektrane ili vjetroelektrane. Vjetroelektrane i generatori

Neiscrpna energija koju vazdušne mase nose sa sobom oduvek je privlačila pažnju ljudi. Naši pradjedovi naučili su kako vjetar upregnuti u jedra i kotače vjetrenjača, nakon čega je dva vijeka besciljno jurio po bezgraničnim prostranstvima Zemlje.

Danas mu se opet našao koristan posao. Vjetrogenerator za privatnu kuću iz kategorije tehničkih inovacija postaje pravi faktor u našem životu.

Pogledajmo bliže vjetroelektrane, procijenimo uslove za njihovu isplativu upotrebu i razmotrimo postojeće varijante. Kućni majstori će u našem članku dobiti informacije za razmišljanje o temi samomontaže vjetrenjače i uređaja potrebnih za njegov učinkovit rad.

Šta je vjetrogenerator?

Princip rada vjetroelektrane u domaćinstvu je jednostavan: protok zraka rotira lopatice rotora postavljene na osovinu generatora i stvara naizmjeničnu struju u njegovim namotajima. Dobivena električna energija se skladišti u baterijama i koristi se po potrebi za kućne aparate. Naravno, ovo je pojednostavljena shema za rad kućne vjetrenjače. U praktičnom smislu, upotpunjen je uređajima koji pretvaraju električnu energiju.

Neposredno iza generatora u energetskom lancu nalazi se kontroler. Pretvara trofaznu naizmjeničnu struju u jednosmjernu i usmjerava je na punjenje baterija. Većina kućanskih aparata ne može raditi "trajno", pa se iza baterija postavlja drugi uređaj - inverter. Radi obrnutu operaciju: pretvara jednosmjernu struju u kućni naizmjenični napon od 220 volti. Jasno je da ove transformacije ne prolaze bez traga i uzimaju prilično pristojan dio (15-20%) od početne energije.

Ako je vjetrenjača uparena sa solarnom baterijom ili drugim generatorom električne energije (benzin, dizel), tada se krug dopunjuje automatskim prekidačem (ATS). Kada je glavni izvor struje isključen, on aktivira rezervnu kopiju.

Da bi se dobila maksimalna snaga, vjetrogenerator mora biti smješten duž toka vjetra. U jednostavnim sistemima implementiran je princip vremenske lopatice. Da biste to učinili, vertikalna oštrica je pričvršćena na suprotnom kraju generatora, okrećući ga prema vjetru.

U snažnijim instalacijama postoji rotacijski elektromotor kojim upravlja senzor smjera.

Glavne vrste vjetroturbina i njihove karakteristike

Postoje dvije vrste vjetrogeneratora:

  1. Sa horizontalnim rasporedom rotora.
  2. Sa vertikalnim rotorom.

Prvi tip je najčešći. Karakteriše ga visoka efikasnost (40-50%), ali ima povećan nivo buke i vibracija. Osim toga, njegova instalacija zahtijeva veliki slobodni prostor (100 metara) ili visok jarbol (od 6 metara).

Generatori sa vertikalnim rotorom su manje energetski efikasni (efikasnost je skoro 3 puta manja od horizontalnih).

Njihove prednosti uključuju jednostavnu instalaciju i pouzdan dizajn. Nizak nivo buke omogućava vam da instalirate vertikalne generatore na krovove kuća, pa čak i na nivou tla. Ove instalacije se ne boje zaleđivanja i uragana. Pokreću se sa slabog vjetra (od 1,0-2,0 m/s), dok je horizontalnoj vjetrenjači potreban protok zraka srednje jačine (3,5 m/s i više). Po obliku radnog kola (rotora), vertikalne vjetroturbine su vrlo raznolike.

Rotacioni točkovi vertikalnih vetrenjača

Zbog male brzine rotora (do 200 o/min), mehanički resurs takvih instalacija znatno premašuje performanse horizontalnih vjetrogeneratora.

Kako izračunati i odabrati vjetrogenerator?

Vjetar nije prirodni plin koji se pumpa kroz cijevi, niti električna energija koja neprekidno teče žicama do naših domova. Hirovit je i prevrtljiv. Danas uragan kida krovove i lomi drveće, a sutra ga mijenja potpuni zatišje. Stoga, prije kupovine ili samostalne proizvodnje vjetrenjače, morate procijeniti potencijal zračne energije u vašem području. Da biste to učinili, odredite prosječnu godišnju snagu vjetra. Ova vrijednost se može pronaći na internetu na zahtjev.

Dobivši upravo takvu tablicu, pronalazimo područje našeg stanovanja i gledamo intenzitet njegove boje, upoređujući ga sa ljestvicom ocjene. Ako je prosječna godišnja brzina vjetra manja od 4,0 metara u sekundi, onda nema smisla instalirati vjetrenjaču. Neće obezbijediti potrebnu količinu energije.

Ako je snaga vjetra dovoljna za ugradnju vjetroelektrane, onda možete preći na sljedeći korak: odabir snage generatora.

Ako govorimo o autonomnom opskrbi električnom energijom kod kuće, tada se uzima u obzir prosječna statistička potrošnja električne energije po 1 porodici. Ona je u rasponu od 100 do 300 kWh mjesečno. U regijama sa niskim godišnjim potencijalom vjetra (5-8 m/sec), takvu količinu električne energije može proizvesti vjetrenjača od 2-3 kW. Treba uzeti u obzir da je zimi prosječna brzina vjetra veća, pa će proizvodnja energije u ovom periodu biti veća nego ljeti.

Izbor vjetrogeneratora. Procijenjene cijene

Cijene za vertikalne domaće vjetroturbine kapaciteta 1,5-2,0 kW su u rasponu od 90 do 110 hiljada rubalja. Paket po ovoj ceni uključuje samo generator sa lopaticama, bez jarbola i dodatne opreme (kontroler, inverter, kabl, baterije). Kompletna elektrana, zajedno sa instalacijom, koštat će 40-60% više.

Trošak snažnijih vjetroturbina (3-5 kW) kreće se od 350 do 450 tisuća rubalja (sa dodatnom opremom i instalacijskim radovima).

Vjetrenjača vlastitim rukama. Zabava ili prava ušteda?

Recimo odmah da nije lako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama punopravan i efikasan. Pravilan proračun vjetrobrana, prijenosnog mehanizma, odabir odgovarajućeg generatora u smislu snage i brzine je posebno pitanje. Daćemo samo kratke preporuke o glavnim fazama ovog procesa.

Generator

Automobilski alternatori i elektromotori iz mašina za pranje veša sa direktnim pogonom nisu prikladni za ovu svrhu. Oni su u stanju da generišu energiju iz vetrenjača, ali će ona biti zanemarljiva. Za efikasan rad autogeneratorima su potrebne vrlo velike brzine koje vjetrenjača ne može razviti.

Motori za pranje imaju drugačiji problem. Postoje feritni magneti, a za vjetrogenerator su potrebni produktivniji - neodimijum. Proces njihove samomontaže i namotavanja strujnih namotaja zahtijeva strpljenje i visoku točnost.

Snaga uređaja "uradi sam" u pravilu ne prelazi 100-200 vati.

Nedavno su među domaćim ljudima popularni motorni kotači za bicikle i skutere. Sa stanovišta energije vjetra, radi se o snažnim neodimijumskim generatorima, optimalno prilagođenim za rad sa vertikalnim vjetrokotačima i punjenje baterija. Iz takvog generatora može se ukloniti do 1 kW energije vjetra.

Motorni kotač - gotov generator za domaću vjetroelektranu


Screw

Propeleri za jedrenje i rotacije su najjednostavniji za proizvodnju. Prvi se sastoji od laganih, zakrivljenih cijevi postavljenih na središnju ploču. Oštrice napravljene od izdržljive tkanine se navlače na svaku cijev. Veliki nagib propelera zahtijeva zglobno pričvršćivanje lopatica tako da se tokom uragana preklapaju i ne deformiraju.

Za vertikalne generatore koristi se rotacijski dizajn vjetrobrana. Jednostavan je za proizvodnju i pouzdan u radu.

Domaće vjetroturbine s horizontalnom osom rotacije pokreću se propelerom. Kućni majstori ga sastavljaju od PVC cijevi promjera 160-250 mm. Lopatice su postavljene na okruglu čeličnu ploču sa montažnom rupom za osovinu generatora.

Vjetroelektrane (VE) su nekoliko vjetroelektrana koje se skupljaju na jednom mjestu i spajaju u jednu mrežu.

Ljudi su upoznati sa upotrebom energije vjetra od davnina. Danas korištenje vjetra podrazumijeva proizvodnju električne energije. Vjetroelektrane se grade na mjestima sa velikom brzinom vjetra. Morate prvo istražiti. Obični meteorološki podaci neće biti dovoljni za izgradnju vjetroelektrane. Neophodno je proučavati brzinu i smjer vjetra nekoliko godina. Vjetroelektrane se postavljaju na brdima ili brdima, a generatori se postavljaju na tornjeve čija je visina od trideset do šezdeset metara. Posebna pažnja se poklanja drveću i žbunju koje može uticati na vjetar.

Dizajn vjetroelektrane sastoji se od generatora, ispravljača, baterije i invertera.

Postoji 6 vrsta vjetroelektrana:

1) zemlja;

Vjetroelektrana zemaljskog tipa danas je najpopularnija. Za izgradnju je potreban put do gradilišta i oprema za dizanje.

2) primorski;

Obalna vjetroelektrana je izgrađena u blizini mora ili oceana. Na obali puše povjetarac, koji se kreće s vode na kopno.

3) polica;

Offshore vjetroelektrane se grade na moru, otprilike 10-50 metara od mora. Prednost ovakvih konstrukcija je što su jedva vidljive sa obale, a takođe su i veoma efikasne, jer vjetar stalno duva po moru.

4) plutajući;

Plutajući se postavljaju direktno u more stotinjak metara dubine. Visina čelične kule je 65 metara.

5) Lebdenje;

Visoke vjetroelektrane se nalaze visoko iznad tla.

6) Planina.

Planina, odnosno u visoravnima.

Općenito, napominjemo da projektiranje i ugradnja vjetroelektrane zahtijeva ne samo temeljito i dugo proučavanje lokalne klime, već i velike financijske troškove. Takva struja je skupa zbog činjenice da se dobija iz čistog izvora. Također, visoka cijena je posljedica visokih troškova potrebne opreme za izgradnju. Održavanje vjetroelektrana također zahtijeva dosta novca, ovisno o njihovoj vrsti.

Čovječanstvo je odavno naučilo da koristi snagu vjetra u svoju korist. Ako u zoru napretka ljudi nisu imali pojma o masivnom kretanju zraka nad zemljinom površinom, onda su naučili koristiti snagu vjetra kao vučnu silu odmah s pojavom prvih brodova. Vjetrenjače su postale logičan nastavak korištenja vjetra za dobrobit čovjeka.

Sljedeći krug interesovanja za kontrolu vazdušnih masa i njihovo prilagođavanje služenju čovjeku dogodio se na prijelazu iz 19. u 20. vijek. Tada se pojavio alat koji pretvara silu vjetra u energiju, odnosno vjetroelektrana. Kao iu svim vremenima, razlog za njegovo stvaranje bila je želja za štednjom. U ovom slučaju, tradicionalni izvori goriva, koji su, iako su ostali popularni, stalno rasli.

S procvatom industrije vjetrenjače su se stalno modifikovale i do 21. stoljeća dobile su onaj prepoznatljivi izgled koji čak i dijete može nepogrešivo razlikovati od ostalih jedinica.

Ali znati nešto po njegovom izgledu je jedno, a razumjeti kako to funkcionira sasvim drugo. Hajde da popunimo ovu prazninu.

Princip rada vjetroelektrane

Vjetrenjača, ili inverter, ima princip rada identičan drugim vjetroturbinama: sila vjetra rotira lopatice vjetrobranskog točka, koji prenosi obrtni moment na osovinu generatora kroz prijenosni sistem. Ovisno o dizajnu, energija vjetra se također prenosi na električni generator ili pumpu za vodu.

Osoba koja je upoznata s osnovama fizike može lako shvatiti da je količina proizvedene energije direktno proporcionalna promjeru vjetrobrana i veličini njegovih lopatica. Što više vjetra istovremeno djeluje na oštricu, to je povrat u obliku električne energije jači.

Rješenje za postizanje maksimalnog povrata nije ograničeno na jednu veličinu. Zračni tokovi na različitim visinama ponašaju se različito. U blizini tla njihova snaga je smanjena, a brzina usporava zbog terena koji usporava kretanje vjetra. Što je veći kotač vjetra, to je snažniji tok zraka koji ga udara.

Izgradnja vjetroelektrana

Bilo bi pogrešno vjerovati da eksterno pretvarač izgleda samo kao vjetrenjača na manje obimnim temeljima. Trenutno postoje tri glavne vrste dizajna vjetroelektrana:

  1. propeler. Rotirajuća osovina se u ovom slučaju nalazi vodoravno u odnosu na smjer vjetra. Stabilizator oštrice na zadnjoj strani vjetrobranskog točka omogućava cijeloj konstrukciji da je pomjera u smjeru vjetra. Najekonomičnija od svih vrsta vjetroelektrana. Brzina rotacije takvih jedinica obrnuto je proporcionalna broju lopatica, pa je njihov optimalni broj tri. Imaju najveću efikasnost (0,48) energije vjetra;
  2. bubanj;
  3. vrtuljak.

U oba slučaja, osovina koja rotira lopatice nalazi se okomito. Ovaj tip pretvarača se montira na mjestima gdje smjer vjetra nije mnogo bitan (na primjer, u planinama).

U takvim elektranama obrtni moment je znatno veći od propelerskih. Efikasnost se kreće od 0,10 do 0,15.

Masovna upotreba invertera trenutno je lijek za nekoliko modernih civilizacijskih bolesti odjednom (više o njima u nastavku). Istovremeno, rad vjetroelektrana ovisi o mnogim faktorima na koje čovjek ne može utjecati.

Problemi vezani za rad vjetroelektrana

Glavni problem je neregularnost rada dobavljača energije, odnosno samog vjetra. Vjetroelektrane su direktno zavisne od ovog faktora, a rad čvorova koji na ovaj način primaju električnu energiju ne može biti kontinuiran. Situaciju pogoršava činjenica da sila vjetra može poslužiti i na dobro i na štetu - povećanje snage vjetra može onesposobiti invertore.

Može se izvući samo jedan zaključak: za postizanje kolosalnog ekonomskog efekta korištenjem vazdušnih tokova, čovječanstvo plaća ovisno o svojim hirovima, teško predvidljivim i vremenski potpuno nepredvidivim. Ovo postavlja pitanje prikladnosti njihove upotrebe i ugradnje općenito. Zašto je ljudima potreban tako beskrupulozan i netačan pomoćnik, koji je i divlji? Odgovor leži u istoriji civilizacije, koja je odavno sve izračunala.

Prednosti i nedostaci vjetroelektrana

Prednosti VE

  • Jednostavnost dizajna.
    Jedinicom, jednostavne strukture, mogu upravljati osobe bez posebne edukacije. Princip rada je jasan svima koji su savladali predmet fizike na nivou škole. Neće biti problema vezanih za posao.
  • Obnovljivost (neiscrpnost) izvora energije.
    Dobivanje električne energije korištenjem bio- ili sintetičkih goriva ovisi o dostupnosti tog istog goriva. Najmanji prekid u opskrbi čini sve CHP postrojenja beskorisnima. Vjetar je posvuda i stalno podsjeća na svoje prisustvo. Nestaće samo sa vazduhom.
  • Profitabilnost.
    Dobivanje električne energije na ovaj način vizualna je pomoć u snu svakog poslovnog čovjeka – ostvarivanju maksimalnog profita uz minimalna ulaganja. Snaga jednog vetroparka kreće se od 10 do 1000 W, a ovi parametri zavise samo od poslovnog smisla njegovog vlasnika.
  • Bezalternativna u posebnim slučajevima.
    Na planeti praktično nema nerazvijenih područja od strane čovjeka, što se ne može reći o snabdijevanju ovih mjesta svime potrebnim (prije svega energijom). Teška planinska područja, tajga, Arktik ili pustinja - svuda će se isporuka električne energije konvencionalnim sredstvima protezati mjesecima, ako ne i godinama. Prisustvo vjetroelektrana rješava ovaj problem jednom za svagda.
  • Ekološka prihvatljivost.
    Svaka proizvodnja zasnovana na preradi goriva u energiju emituje ogromne količine štetnih nečistoća u atmosferu. Pošast naše planete dugi niz godina bila je pojava stakleničkih zona koje uništavaju sav život. Invertori ne pogoršavaju životnu sredinu i doprinose očuvanju klime i zdravlja ljudi.
  • Dostupnost.
    Vjetar duva posvuda. Može imati različite vrijednosti u odnosu na nivo mora ili druge parametre. Ali jedna stvar ostaje nepromijenjena - on jeste.
  • Kompaktnost.
    Invertori su male težine. Lako se transportuju i montiraju kako daleko od civilizacije, tako i bukvalno među urbanim centrima najvećih metropolitana, gde se vodi žestoka borba za svaki slobodni kvadratni metar površine.
  • Nezavisnost vanjske i unutrašnje.
    Koliko god na prvi pogled zvučalo smiješno, postojanje razvijene mreže vjetroelektrana služi za smanjenje ovisnosti malih država o monopolistima na tržištu nafte i plina. Ako projiciramo situaciju u manjim razmjerima, onda kada radi vjetropark za vlastite domaće potrebe, vlasnik takve vjetroturbine je manje izložen riziku promjene budžeta zbog poskupljenja goriva.

Nedostaci vjetroelektrane

Nedostaci vjetroelektrana su više subjektivni nego objektivni, međutim, moraju se uzeti u obzir svaki konkretan slučaj instalacijskih instalacija.

  • Zavisan od vjetra.
    Vjetar ponekad može izostati ili će njegova snaga biti nedovoljna. To će dovesti do potpunog prekida napajanja električnom energijom i povezanih problema.
  • Početni trošak.
    Oprema za VE košta, a jednokratno restrukturiranje privrede za dobijanje električne energije iz vazduha je skupo. Osim samih stanica, potrebni su uređaji za skladištenje energije - baterije koje imaju ograničen vijek trajanja.
  • Buka u blizini stambenih naselja.
    Buka je prisutna u blizini kuća, ali stvara nelagodu samo u slučaju istovremenog rada većeg broja vjetroelektrana. Uglavnom moćne elektrane su bučne.
  • Promjena prirodnog krajolika.
    Sa stajališta estetike, naravno, obilje jarbola s rotirajućim lopaticama ne dodaje ljepotu okolnoj prirodi. Pitanje je šta spolja više unakazuje prirodu.
  • Radio i televizijske smetnje.
    Zabilježeni su slučajevi smetnji u radu televizijskih i radio prijemnika, a njihova statistika se stalno proučava.
  • Velike površine.
    Ako je instalacija kompaktnih vjetroelektrana isplativa u gradu, moguće je u potpunosti zamijeniti biogoriva u ruralnim područjima samo ako se invertori široko koriste. To zahtijeva njihovu ugradnju u velikim količinama, što dovodi do korištenja velikih površina.

Kao što se vidi iz dostavljenih informacija, vjetroelektrane imaju mnogo značajnije prednosti nego nedostatke. Nakon što sve izvagate, napravite sve potrebne proračune i uvjerite se da je potrebno koristiti vjetroelektrane, pitate se gdje nabaviti ove vjetroturbine.

Proizvođači vjetroelektrana

Glavni igrači na ovom tržištu su iz Evrope. To su Njemačka (Repower, Siemens, Nordex, Enercon - ova kompanija je druga u svijetu), Danska (Vestas - lider na svjetskom tržištu), Španija (Ecotechnia, Gamesa).

Među svjetskim liderima su i SAD (General Electric), Japan (Mitsubishi), Indija (Suzlon).

Sve ove kompanije proizvode opremu od 0,5 do 6.000 kW.

U Rusiji jedni od najvećih privatnih proizvođača vjetroelektrana su Vetro Svet LLC, Sapsan-Energia LLC, LMV Wind Energy, SKB Iskra LLC, EnergyWind LLC, itd. Proizvode se iu industrijskim objektima preduzeća vojno-industrijskog kompleksa.

Želiš znati?

Ako volite najmodernija rješenja u interijeru, uključujući i rasvjetu, onda će vam se svidjeti ovo.

Trebate li u potpunosti shvatiti problem ekologije na našoj planeti? Koristan materijal na linku.

Geografija primjene vjetroelektrana

Kao i među proizvođačima, lider u izgradnji vjetroelektrana je Njemačka. Evropa generalno doživljava procvat izgradnje vjetroturbina, njihov broj raste u skandinavskim zemljama i Grčkoj.

U Aziji Kina ima najveći praktični interes. Program izgradnje predviđa obaveznu ugradnju ovakvih instalacija prilikom izgradnje novih objekata.

Amerika koristi energiju vjetra posvuda već desetljećima i aktivno zamjenjuje tradicionalne oblike proizvodnje električne energije u sektoru poljoprivrede. Sjedinjene Države imaju jednu petinu svjetske energije vjetra.

Rusija je posljednjih godina aktivno uključena u izgradnju vjetroelektrana, a trenutno se može govoriti o pokretanju takvih značajnih objekata kao što su.

Čovječanstvo je oduvijek bilo zainteresirano za dobijanje električne energije uz pomoć vjetroelektrana. Energija vjetra se obično naziva obnovljivim vrstama, kao i solarna, kopnena voda, termalna i biomasa. Potencijal ove energije na kugli zemaljskoj premašuje današnje potrebe 30 puta. Izgradnja instalacija koje dobijaju električnu energiju pretvaranjem energije strujanja zraka smatra se perspektivnom oblasti u cijelom svijetu, uprkos niskoj efikasnosti - 20-30%.

Uređaj i glavne vrste vjetroturbina

Shema po kojoj se vjetroelektrana sastavlja za proizvodnju električne energije prilično je jednostavna. Energija vjetra se pomoću vjetrogeneratora i ispravljača-punjača (kontrolora) pretvara u jednosmjernu električnu struju, obično 12/24/48 volti. Struja ide za punjenje baterije (po principu automobila), zatim se dovodi u inverter, gdje se jednosmjerna struja pretvara u naizmjeničnu 220-230V.

Do danas zapravo rade tri vrste vjetroturbina:

Sa okomito orijentiranom osom rotacije;

Sa horizontalnim, orijentiranim okomito na strujanje zraka;

Sa horizontalnim, orijentisanim paralelno sa tokom.

Vjetroelektrana s vertikalnim vjetrogeneratorom najlakša je za proizvodnju i instalaciju: ne morate se fokusirati na smjer vjetra, pa je opterećenje na konstrukciji mnogo manje. Lopatice ovih uređaja su dostupne u obliku posuda, turbina ili u obliku slova S.

Uz horizontalnu os rotacije, energija vjetra se pretvara u otpor ili silu dizanja. Broj oštrica za ove uređaje može biti od jedne do pedeset.

Unutar glavne klasifikacije postoji mnogo različitih, strukturno povezanih ili potpuno novih izuma.

Vjetroelektrane za dom: svrsishodnost izbora

Projekt napajanja za kuću u izgradnji (ili rekonstruisanu) mora riješiti tri problema:

Pouzdanost opskrbe električnom energijom;

Osiguravanje potrebne potrošnje energije;

Korištenje potrebnog broja izvora električne energije.

U urbanom području, gdje je razvijena elektroenergetska mreža, pitanje pouzdanosti električne energije je samo za udaljena područja, odnosno regionalne gradove i mjesta. U tim slučajevima vjetroelektrana za dom nije praktična: isključenja se dešavaju samo u slučaju havarija na mreži i otklanjaju se za maksimalno 24 sata. Kao dodatni izvor obično se bira dizel (benzin) ili plinska mini elektrana.

Prilikom uređenja vikendice u udaljenom području ili izgradnje farme gdje nema usko postavljenog dalekovoda, postavlja se pitanje stabilne sheme za proizvodnju električne energije. Obično se problem rješava na sljedeći način: dizel (ili benzinska) elektrana, a kao alternativni izvor (kako bi se smanjio trošak jedinice energije) uspješno se realizuju projekti korištenja energije vjetra ili sunca.

Vjetroelektrana mora obezbijediti potrebnu rezervu snage za stvarnu potrošnju. U ovom slučaju ne možete bez moćne baterije i pouzdanog pretvarača. Kao alternativni izvor koristi se dizel generator.

Prednosti i nedostaci dobivanja električne energije iz vjetroturbine

Uz prosječnu potrošnju u domaćinstvu (rasvjeta, grijanje, kućanski aparati) dovoljna je snaga od 500W do 1000/1500W. Prilikom ugradnje vjetrogeneratora, morate imati na umu da što je veća snaga koju proizvodi, to je veća veličina lopatica i, shodno tome, veća je cijena.

Obično se razlikuju sljedeći nedostaci vjetroelektrana:

Velika jednokratna početna investicija, dakle relativno visoka cijena po jedinici električne energije;

Ovisnost instalacije o dostupnosti dana kada je brzina vjetra optimalna (šest - sedam metara u sekundi), upravo sa takvim pokazateljima instalacija dostiže svoj nazivni (dizajn) kapacitet;

Autonomna vjetroelektrana može raditi samo ako postoji baterija velikog kapaciteta i snažan inverter, a potreban je i dizel generator kao dodatak u mirnim danima, što značajno povećava cijenu projekta;

Dug period otplate: u prosjeku od sedam do deset godina.

Zahtjevi za odabir mjesta za montažu jarbola

Vjetroturbinama je potreban vjetar za rad. Za Rusiju se u proseku veruje da vetar duva samo 270-280 dana u godini. Obalna i planinska područja imaju drugačiju statistiku, povoljniju. Tu se odvija glavni razvoj snage vjetra, kao besplatne energije.

Što je jarbol viši, to je veća brzina strujanja zraka. Tipično, vjetrenjače se postavljaju na visini od najmanje četiri metra od nivoa kuće (u prosjeku od četrnaest do dvadeset četiri metra). Mjesto za ugradnju odabire se na udaljenosti od kuće najmanje višestrukoj od tri do visine jarbola. Uređaj se montira ili na betonsku podlogu (koja je prilično skupa i naporna) ili uz pomoć strija.

Za ugradnju vjetroturbine proizvedene u tvornici, uključene su specijalizirane organizacije. Obično je to ili sam proizvođač ili distributeri stranih kompanija. Stručnjaci nude shemu vjetroelektrane, odabiru mjesto za postavljanje jarbola, montiraju opremu i lansiraju je.

DIY vjetroelektrana

U posljednje vrijeme, kada se porast cijene električne energije događa sa zastrašujućom konstantnošću za stanovništvo, interesovanje za vjetroelektrane u Rusiji raste. Mini vjetrenjača (vjetrenjača) je dizajnirana, proizvedena od strane majstora i sastavljena bez pomoći stručnjaka.

Najlakšim za proizvodnju smatra se vjetroelektrana s instalacijom koja ima vertikalnu os rotacije. Ne zahtijeva ojačani jarbol, lako se izračunava, lako se montira i, što je najvažnije, ima nisku cijenu. Poskupljenje je zbog baterije potrebnog kapaciteta i pouzdanog pretvarača.

Vjetrenjača napravljena da se okreće na horizontalnoj osi zahtijeva pažljivo fiksiranje lopatica (njihovo centriranje), ali izgleda elegantnije i profinjenije. Njegovi dijelovi su skuplji za proizvodnju, a dodatna oprema je ista kao kod vertikalne instalacije.

Uradi sam vjetroelektrane današnji majstori radije rade u potpunosti, od nule. Generator se razvija na bazi asinhronog motora, plus ispravljač i akumulator iz automobila. Ako se ograničimo na takav set, onda proizvedena električna energija može zagrijati vodu u bojleru, napajati pumpu za vodu (usklađivanjem napona napajanja).

Sa malim pretvaračem snage možete uključiti čak i rasvjetu i druge jednostavne električne uređaje koji ne zahtijevaju visokokvalitetne strujne karakteristike (kompjuter, TV prijemnik se mogu povezati samo sa pretvaračem koji ima potrebne izlazne karakteristike za sinusoidnost, frekvenciju itd.).

Glavni strani proizvođači vjetroelektrana: uporedni troškovi instalacija

Upotreba i, shodno tome, proizvodnja vjetroturbina za proizvodnju električne energije prvi put je savladana u Danskoj krajem devetnaestog stoljeća. Odsustvo vlastitih nosača energije tjera mnoge zemlje da idu putem ovladavanja energijom strujanja zraka i grade snažne (stotine megavata) vjetroturbine i vjetroelektrane za dom. Ispod je lista najpoznatijih kompanija koje svojim proizvodima isporučuju cijeli svijet.

Strani proizvođači vjetroturbina:

Danska Vestas - tržišni udio 12,7%;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - 28,7% tržišnog udjela u zbiru svih firmi;

Španija Gamesa - tržišni udio 8%;

Njemačka Enercon, Siemens - kombinovani tržišni udio od 14,1%;

SAD GE Energy - tržišni udio 7,7%;

Indija Suzion - 7,6% tržišnog udjela.

Kineske instalacije smatraju se najjeftinijim. Ovisno o snazi, mogu se kupiti po cijeni od 18-20 hiljada rubalja. Treba napomenuti da se takve instalacije (snage od 100-200 W) ne mogu popraviti i obično nisu opremljene jarbolom. Vjetroelektrane srednjeg cjenovnog segmenta iz Kine smatraju se pouzdanim, služe više od 15 godina.

Danske, španjolske, njemačke instalacije su kvalitetnije, njihovu instalaciju i pokretanje odavno su savladale specijalizirane organizacije, ali su skupe. Od 1000 dolara do 2000-2500 dolara sa snagom od 200 vati.

Vjetroelektrane u Rusiji: cijene i proizvođači

Posljednjih 20 godina bilježi se povećan interes za proizvodnju opreme za vjetroelektrane. Domaći proizvođači razvili su i uspješno isporučuju jeftine uređaje potrošačima. U prosjeku se mogu kupiti od 40-45 hiljada rubalja. sa snagom od 300 vati.

Ispod je lista domaćih proizvođača koji su savladali proizvodnju i proizvode vlastite modele vjetroelektrana:

- "ResursPromAlliance" u Čeljabinsku;

- Stroyingservice u Rybinsku;

RKraft u Moskvi;

- NE "Energo-ekološki sistemi" u Moskvi;

LMP "Energija vjetra" u Habarovsku;

- "Sapsan-Energy" u Moskvi;

- SRC Vertikala u Miasu;

- SKB Iskra u Moskvi;

- "Svjetlost vjetra" u Sankt Peterburgu.

Minerali koji se izvlače iz utrobe zemlje i koriste ih kao izvori energije, nažalost, nisu neograničeni. Svake godine njihov trošak raste, što se objašnjava smanjenjem nivoa proizvodnje. Alternativna i rastuća opcija za opskrbu energijom su vjetroelektrane za dom. Oni su omogućavaju pretvaranje energije vjetra u naizmjeničnu struju, što omogućava obezbjeđivanje svih potreba za električnom energijom svih kućanskih aparata. Glavna prednost takvih generatora je apsolutna ekološka prihvatljivost, kao i besplatno korištenje električne energije neograničen broj godina. Koje druge prednosti ima vjetrogenerator za dom, kao i karakteristike njegovog rada, analizirat ćemo dalje.

Čak su i drevni ljudi primijetili da vjetar može biti odličan pomoćnik u provedbi mnogih radova. Vjetrenjače, koje su omogućile pretvaranje žitarica u brašno bez trošenja vlastite snage, postale su osnivači prvih vjetroturbina.

Vjetroelektrane se sastoje od određenog broja generatora sposobnih da primaju, pretvaraju i pohranjuju energiju vjetra u naizmjeničnu struju. Oni mogu snabdjeti cijelu kuću strujom koja dolazi niotkuda.

Međutim, to se mora reći troškovi opreme i održavanja nisu uvijek jeftiniji od troškova centralne električne mreže.

Prednosti i nedostaci

Dakle, prije nego što se pridružite pobornicima besplatne energije, morate shvatiti da vjetroelektrane imaju ne samo prednosti, već i određene nedostatke. Sa pozitivne strane korištenje energije vjetra u svakodnevnom životu može se razlikovati sljedeće:

  • metoda je apsolutno ekološki prihvatljiva i ne šteti okolišu;
  • jednostavnost dizajna;
  • jednostavnost rada;
  • nezavisnost od električne mreže.

Kućni mini-generatori mogu djelomično osigurati električnu energiju ili postati potpuna zamjena za nju, pretvarajući se u elektrane.

Međutim, ne treba zaboraviti ograničenja, koji su:

  • visoka cijena opreme;
  • povrat dolazi tek nakon 5-6 godina korištenja;
  • relativno mali faktori efikasnosti, zbog čega snaga pati;
  • zahtijeva skupu opremu: bateriju i generator, bez kojih je rad stanice nemoguć u mirnim danima.

Kako ne biste gubili puno novca, prije kupovine sve potrebne opreme, trebali biste procijeniti isplativost elektrane. Da biste to učinili, izračunajte prosječnu snagu kuće (ovo uključuje snagu svih korištenih električnih uređaja), broj vjetrovitih dana u godini, a također procijenite područje na kojem će se vjetrenjače nalaziti.

Glavni strukturni elementi

Jednostavnost izgradnje elektrane objašnjava se primitivnošću konstrukcijskih elemenata.

Za korištenje energije vjetra trebaju ti detalji:

  • lopatice vjetra - hvataju tok vjetra, prenoseći zamah na generator vjetra;
  • vjetrogenerator i kontroler - doprinose pretvaranju impulsa u istosmjernu struju;
  • baterija - skladišti energiju;
  • inverter - pomaže u pretvaranju istosmjerne struje u naizmjeničnu struju.
Podijeli: