Korištenje vjetrogeneratora za dom: pregled prednosti i mana, vrste i cijene vjetroturbina. Primjena industrijskih vjetrogeneratora Vjetrenjača za naziv električne energije ručno

Teško je ne primijetiti kako se stabilnost snabdijevanja električnom energijom prigradskih objekata razlikuje od snabdijevanja gradskih zgrada i preduzeća električnom energijom. Priznajte da ste kao vlasnik privatne kuće ili vikendice više puta naišli na prekide, povezane neugodnosti i oštećenja opreme.

Navedene negativne situacije, uz posljedice, više neće otežavati život zaljubljenicima u prirodne prostore. Štoviše, uz minimalne troškove rada i financijske troškove. Da biste to učinili, trebate samo napraviti generator vjetra, koji detaljno opisujemo u članku.

Detaljno smo opisali opcije za proizvodnju sistema koji je koristan u domaćinstvu i eliminiše energetsku zavisnost. Prema našem savjetu, neiskusna osoba može napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama. Kućni majstor. Ovaj praktični uređaj će vam pomoći da značajno smanjite svoje dnevne troškove.

Alternativni izvori energije san su svakog ljetnog stanovnika ili vlasnika kuće čija se parcela nalazi daleko od centralnih mreža. Međutim, kada dobijemo račune za potrošenu struju u gradskom stanu i pogledamo povećane tarife, shvatimo da nam vjetrogenerator kreiran za domaće potrebe ne bi škodio.

Nakon što pročitate ovaj članak, možda ćete ostvariti svoj san.

Vjetrogenerator - savršeno rješenje obezbijediti električnu energiju prigradskom objektu. Štoviše, u nekim slučajevima, njegovo instaliranje je jedino moguće rješenje.

Da ne bismo gubili novac, trud i vrijeme, odlučimo: postoje li vanjske okolnosti koje će nam stvoriti prepreke tokom rada vjetrogeneratora?

Za napajanje električnom energijom ljetne kuće ili male vikendice dovoljno je, čija snaga neće prelaziti 1 kW. Takvi uređaji u Rusiji izjednačeni su s proizvodima za kućanstvo. Za njihovu ugradnju nisu potrebni certifikati, dozvole ili bilo kakva dodatna odobrenja.

Jedan od mnogih dostupne opcije korištenje obnovljivih izvora energije je korištenje energije vjetra. Da biste naučili kako napraviti proračune, sami sastaviti i instalirati vjetrenjaču, pročitajte ovaj članak.

Klasifikacija vjetrogeneratora

Instalacije su klasifikovane na osnovu sledećih kriterijuma vetroturbina:

lokacija ose rotacije;
broj oštrica;
materijal elementa;
nagib propelera.

Vjetroturbine, u pravilu, imaju dizajn s horizontalnom i vertikalnom osom rotacije.

Verzija s horizontalnom osi - dizajn propelera s jednom, dvije, tri ili više lopatica. Ovo je najčešći dizajn vazdušnih elektrana zbog visoke efikasnosti.

Verzija sa vertikalnom osom - ortogonalni i karuselni dizajn na primjeru Darrieus i Savonius rotora. Posljednja dva koncepta treba razjasniti, jer oba imaju određeni značaj u dizajnu vjetrogeneratora.

Darrieus rotor je ortogonalni dizajn vjetroturbine, gdje su aerodinamičke lopatice (dvije ili više) smještene simetrično jedna prema drugoj na određenoj udaljenosti i postavljene na radijalne grede. Prilično složena verzija vjetroturbine koja zahtijeva pažljiv aerodinamički dizajn lopatica.

Savonius rotor je dizajn vjetroturbine tipa vrtuljke, gdje su dvije polucilindrične lopatice smještene jedna naspram druge, čineći sveukupno sinusoidni oblik. Koeficijent korisna akcija struktura je niska (oko 15%), ali se može gotovo udvostručiti ako se lopatice postavljaju u smjeru vala ne vodoravno, već okomito i koristi se višeslojni dizajn s kutnim pomakom svakog para lopatica u odnosu na druge parovi.

Prednosti i mane vjetroturbina

Prednosti ovih uređaja su očigledne, posebno u odnosu na domaće uslove rada. Korisnici vjetroturbina zapravo imaju mogućnost generiranja besplatne električne energije, ne računajući male troškove izgradnje i održavanja. Međutim, očigledni su i nedostaci vjetroelektrana.

Dakle, da bi se postigao efikasan rad instalacije, moraju biti ispunjeni uslovi stabilnosti strujanja vjetra. Čovjek ne može stvoriti takve uslove. Ovo je čisto prerogativ prirode. Još jedan tehnički nedostatak je nizak kvalitet proizvedene električne energije, zbog čega je potrebno dopuniti sistem skupim električnim modulima (multiplikatori, punjači, baterije, pretvarači, stabilizatori).

Prednosti i nedostaci u pogledu karakteristika svake modifikacije vjetroturbina, možda, balansiraju na nuli. Ako horizontalno-aksijalne modifikacije karakterizira visoka vrijednost učinkovitosti, tada za stabilan rad zahtijevaju upotrebu regulatora smjera vjetra i uređaja za zaštitu od uraganskih vjetrova. Modifikacije vertikalne ose imaju nisku efikasnost, ali rade stabilno bez mehanizma za praćenje smjera vjetra. Istovremeno, takve vjetroturbine odlikuju se niskim nivoom buke, eliminišu efekat "širenja" u uslovima jakog vjetra i prilično su kompaktne.

Domaći vetrogeneratori

Izrada "vjetrenjača" vlastitim rukama je potpuno rješiv zadatak. Štaviše, konstruktivan i racionalan pristup poslovanju pomoći će da se minimiziraju neizbježni finansijski troškovi. Prije svega, vrijedi skicirati projekt i izvršiti potrebne proračune balansiranja i snage. Ove akcije neće biti samo ključ za uspješnu izgradnju vjetroelektrane, već i ključ za očuvanje integriteta sve kupljene opreme.

Preporučljivo je započeti izgradnjom mikro vjetrenjače snage nekoliko desetina vati. U budućnosti će stečeno iskustvo pomoći u stvaranju snažnijeg dizajna. Prilikom izrade kućnog vjetrogeneratora ne biste se trebali fokusirati na dobivanje visokokvalitetne električne energije (220 V, 50 Hz), jer će ova opcija zahtijevati značajna finansijska ulaganja. Ima smisla ograničiti se na korištenje prvobitno dobivene električne energije, koja se može uspješno koristiti bez konverzije u druge svrhe, na primjer, za podršku sustava grijanja i tople vode izgrađene na električnim grijačima (TEH) - takvi uređaji ne zahtijevaju stabilan napon i frekvenciju. Ovo omogućava stvaranje jednostavnog kola koje radi direktno iz generatora.

Najvjerovatnije, niko neće tvrditi da su grijanje i opskrba toplom vodom u kući inferiorni po važnosti u odnosu na kućanske aparate i rasvjetna tijela, na struju koju često pokušavaju ugraditi kućne vjetrenjače. Izgradnja vjetroagregata je upravo u svrhu obezbjeđenja topline i topline kuće vruća voda- Ovo minimalni troškovi i jednostavnost dizajna.

Generalizirani dizajn kućne vjetroturbine

Strukturno, kućni projekat se u velikoj meri replicira industrijska instalacija. Istina, rješenja za kućanstvo se često zasnivaju na vjetroturbinama s vertikalnom osovinom i opremljena su niskonaponskim generatorima jednosmerna struja. Sastav modula vjetroturbina za domaćinstvo, podložni visokokvalitetnoj struji (220 V, 50 Hz):

vjetroturbina;
uređaj za orijentaciju prema vjetru;
animator;
DC generator (12 V, 24 V);
modul punjenja baterije;
punjive baterije (litijum-jonske, litijum-polimerne, olovno-kiseline);
DC pretvarač napona 12 V (24 V) na AC napon 220 V.

Vjetrogenerator PIC 8-6/2.5

Kako radi? Samo. Vjetar okreće vjetroturbinu. Moment se prenosi preko množitelja na osovinu DC generatora. Energija primljena na izlazu generatora akumulira se u baterijama preko modula za punjenje. Sa terminala baterije konstantni napon od 12 V (24 V, 48 V) dovodi se do pretvarača, gdje se pretvara u napon pogodan za napajanje kućnih električnih mreža.

O generatorima za kućne vjetrenjače

Većina domaćih dizajna vjetroturbina se obično konstruiraju pomoću DC motora male brzine. Ovo je najjednostavnija opcija generatora koja ne zahtijeva modernizaciju. Optimalno - elektromotori sa trajnim magnetima, dizajnirani za napon napajanja od oko 60-100 volti. Postoji praksa korišćenja auto generatori, ali za ovaj slučaj je potrebno uvođenje množitelja, budući da samogeneratori proizvode potreban napon samo pri visokim (1800-2500) brzinama. Jedan od moguće opcije- rekonstrukcija asinhroni motor naizmjenična struja, ali i prilično složen, koji zahtijeva precizne proračune, okretanje i ugradnju neodimijskih magneta u područje rotora. Postoji opcija za trofazni asinhroni motor sa povezivanjem kondenzatora istog kapaciteta između faza. Konačno, postoji mogućnost izrade generatora od nule vlastitim rukama. Postoji mnogo uputstava o ovom pitanju.

Domaća "vjetrenjača" s vertikalnom osom

Na bazi Savonius rotora može se izgraditi prilično efikasan i, što je najvažnije, jeftin vjetrogenerator. Ovdje se, kao primjer, razmatra mikroenergetska instalacija, čija snaga ne prelazi 20 W. Međutim, ovaj uređaj je sasvim dovoljan, na primjer, za pružanje električna energija neki kućni aparati koji rade na 12 volti.

Set dijelova:

Aluminijumski lim debljine 1,5-2 mm.
Plastična cijev: prečnik 125 mm, dužina 3000 mm.
Aluminijska cijev: prečnik 32 mm, dužina 500 mm.
DC motor (generator potencijala), 30-60V, 360-450 o/min, na primjer elektromotor model PIK8-6/2.5.
Kontroler napona.
Baterija.

Izrada Savonius rotora

Tri "palačinke" prečnika 285 mm izrezane su iz aluminijumskog lima. U sredini svake su izbušene rupe za aluminijsku cijev od 32 mm. Ispada nešto slično CD-ovima. Od plastična cijev dva komada dužine 150 mm se iseku i prepolove po dužini. Rezultat su četiri polukružna sečiva 125x150 mm. Sva tri aluminijska "CD-a" stavljaju se na cijev od 32 mm i fiksiraju na udaljenosti od 320, 170, 20 mm od gornje točke strogo horizontalno, tvoreći dva sloja. Lopatice su umetnute između diskova, dva po sloju, i fiksirane striktno jedna uz drugu, formirajući sinusoidu. U ovom slučaju, oštrice gornjeg sloja su pomaknute u odnosu na lopatice donjeg sloja pod uglom od 90 stepeni. Rezultat je Savonius rotor sa četiri lopatice. Za pričvršćivanje elemenata možete koristiti zakovice, samorezne vijke, uglove ili druge metode.

Priključak na motor i montaža na jarbol

Osovina DC motora sa gore navedenim parametrima obično ima prečnik ne veći od 10-12 mm. Da bi se vratilo motora spojilo na cijev vjetroturbine, u donji dio cijevi utisnuta je mesingana čaura potrebnog unutrašnjeg promjera. Kroz zid cijevi i čahure se izbuši rupa, a navoj se izrezuje za uvrtanje vijka za zaključavanje. Zatim se cijev vjetroturbine postavlja na osovinu generatora, nakon čega je priključak čvrsto pričvršćen vijkom za zaključavanje.

Preostali dio plastične cijevi (2800 mm) je jarbol vjetroturbine. Generatorski sklop sa Savonius točkom je montiran na vrhu jarbola - jednostavno se ubacuje u cijev dok se ne zaustavi. Metalni poklopac diska montiran na prednjem kraju motora, koji ima prečnik nešto veći od prečnika jarbola, koristi se kao graničnik. Na periferiji poklopca su izbušene rupe za pričvršćivanje žica. Budući da je promjer kućišta elektromotora manji od unutrašnjeg promjera cijevi, koriste se odstojnici ili graničnici za poravnanje generatora u sredini. Kabl iz generatora prolazi unutar cijevi i izlazi kroz prozor na dnu. Prilikom ugradnje potrebno je voditi računa o zaštiti generatora od vlage upotrebom zaptivnih brtvi. Opet, u svrhu zaštite od padavina, iznad spoja cijevi vjetroturbine sa osovinom generatora može se postaviti kapa kišobrana.

Cijela konstrukcija je postavljena na otvorenom, dobro prozračenom prostoru. Ispod jarbola je iskopana rupa duboka 0,5 metara, Donji dio Cijevi se spuštaju u jamu, konstrukcija se izravnava žicama, nakon čega se jama puni betonom.

Kontroler napona (jednostavan punjač)

Proizvedeni vjetrogenerator u pravilu ne može proizvesti 12 volti zbog male brzine rotacije. Maksimalna brzina rotacije vjetroturbine pri brzini vjetra od 6-8 m/sec. dostiže vrijednost od 200-250 o/min. Na izlazu je moguće dobiti napon od oko 5-7 volti. Za punjenje baterije potreban je napon od 13,5-15 volti. Izlaz je korištenje jednostavnog impulsnog pretvarača napona, sastavljenog, na primjer, na bazi regulatora napona LM2577ADJ. Napajanjem 5 volti DC na ulaz pretvarača, izlaz je 12-15 volti, što je sasvim dovoljno za punjenje akumulatora automobila.

Gotovi pretvarač napona baziran na LM2577

Ovaj generator mikro vjetra svakako se može poboljšati. Povećajte snagu turbine, promijenite materijal i visinu jarbola, dodajte DC-na-AC naponski pretvarač, itd.

Vjetroelektrana horizontalne ose

Set dijelova:

Plastična cijev prečnika 150 mm, aluminijumski lim debljine 1,5-2,5 mm, drveni blok 80x40 dužine 1 m, vodovod: prirubnica - 3, ugao - 2, T - 1.
DC elektromotor (generator) 30-60 V, 300-470 o/min.
Točak-remenica za motor prečnika 130-150 mm (aluminijum, mesing, tekstolit, itd.).
Čelične cijevi promjera 25 mm i 32 mm i dužine 35 mm i 3000 mm, respektivno.
Modul za punjenje baterija.
Baterije.
Pretvarač napona 12 V - 120 V (220 V).

Izrada "vjetrenjača" s horizontalnom osovinom

Za izradu lopatica vjetroturbina potrebna je plastična cijev. Dio takve cijevi, dužine 600 mm, seče po dužini na četiri identična segmenta. Za vjetrenjaču su potrebne tri lopatice, koje se prave od nastalih segmenata tako što se dio materijala siječe dijagonalno po cijeloj dužini, ali ne baš od ugla do ugla, već od donjeg ugla do gornjeg, sa blagim udubljenjem od potonjeg. . Obrada donjeg dijela segmenata svodi se na formiranje latice za pričvršćivanje na svakom od tri segmenta. Da biste to učinili, kvadrat veličine približno 50x50 mm se izrezuje duž jedne ivice, a preostali dio služi kao latica za pričvršćivanje.

Lopatice vjetroturbine su pričvršćene za kotač-remenicu pomoću vijčanih spojeva. Remenica se montira direktno na osovinu DC elektromotora - generatora. Jednostavan drveni blok poprečnog presjeka 80x40 mm i dužine 1 m koristi se kao šasija vjetroturbine. Generator je ugrađen na jednom kraju drvenog bloka. Na drugom kraju šipke montiran je "rep" od aluminijumskog lima. Na dnu bloka pričvršćena je metalna cijev od 25 mm koja služi kao osovina rotacionog mehanizma. Kao jarbol koristi se metalna cijev od tri metra od 32 mm. Gornji dio Jarbol je čaura rotacionog mehanizma u koji je umetnuta cijev vjetroturbine. Nosač jarbola izrađen je od lima debele šperploče. Na ovom nosaču, u obliku diska promjera 600 mm, sastavljena je konstrukcija od vodovodnih dijelova, zahvaljujući kojima se jarbol lako može podići ili spustiti, ili montirati ili demontirati. Momci se koriste za osiguranje jarbola.

Sva elektronika vjetroturbina montirana je u poseban modul, čiji interfejs omogućava povezivanje baterija i potrošačkih opterećenja. Modul uključuje kontroler punjenja baterije i pretvarač napona. Takvi uređaji se mogu sastaviti samostalno ako imate odgovarajuće iskustvo ili kupiti na tržištu. Ima ih mnogo na rasprodaji različita rješenja, što vam omogućava da dobijete željene izlazne vrijednosti napona i struja.

Kombinovane vetroturbine

Kombinirane vjetroturbine su ozbiljna opcija za kućni energetski modul. Zapravo, kombinacija uključuje kombinovanje u unificirani sistem vjetrogenerator, solarna baterija, dizel ili benzinska elektrana. Možete kombinovati na sve moguće načine, na osnovu svojih mogućnosti i potreba. Naravno, kada postoji opcija tri u jednom, ovo je najefikasnije i najpouzdanije rješenje.

Također, kombinacija vjetroturbina uključuje stvaranje vjetroelektrana koje uključuju dvije različite modifikacije odjednom. Na primjer, kada Savonius rotor i tradicionalna mašina sa tri oštrice rade u jednoj kombinaciji. Prva turbina radi pri malim brzinama vjetra, a druga samo pri nominalnim. Time se čuva efikasnost instalacije, eliminišu neopravdani gubici energije, au slučaju asinhronih generatora kompenzuju se reaktivne struje.

Kombinovani sistemi su tehnički složene i skupe opcije za kućnu praksu.

Proračun snage vjetroelektrane

Da biste izračunali snagu horizontalno-aksijalnog vjetrogeneratora, možete koristiti standardnu formulu:

N = p S V3 / 2
N- instalacijska snaga, W
str- gustina vazduha (1,2 kg/m3)
S— duvana površina, m2
V— brzina strujanja vjetra, m/sek

Na primjer, snaga instalacije s maksimalnim rasponom lopatica od 1 metar pri brzini vjetra od 7 m/sec bit će:

N= 1,2 1 343 / 2 = 205,8 W

Približan proračun snage vjetroturbine stvorene na bazi Savonius rotora može se izračunati pomoću formule:

N = p R H V3
N- instalacijska snaga, W
R— radijus radnog kola, m
V— brzina vjetra, m/s

Na primjer, za projektiranje vjetroelektrane sa Savonius rotorom navedenim u tekstu, vrijednost snage pri brzini vjetra od 7 m/sec. bice:

N= 1,2 · 0,142 · 0,3 · 343 = 17,5 W

Energetika se prilično samouvjereno nosi sa svojim zadatkom, ali su razmjeri naše zemlje toliki da još nije moguće u potpunosti obezbijediti električnu energiju svim udaljenim ili teško dostupnim područjima. To je zbog mnogih faktora koji su preskupi ili tehnički nedostižni za prevazilaženje u trenutnim uslovima.

Stoga se sve više pažnje mora posvetiti alternativnim izvorima koji mogu zadovoljiti potrebe zaostalih regija bez učešća okosnih mreža. Obećavajući smjer je energija vjetra koja koristi besplatnu energiju.

Dizajn i tipovi vjetroelektrana

Vjetroelektrane(VE) koriste energiju vjetra za proizvodnju električne energije. Velike stanice se sastoje od mnogih, ujedinjenih u jedinstvenu mrežu i napajaju velika područja - mjesta, gradove, regije. Manji su sposobni da obezbede male stambene površine ili individualne kuće. Stanice su klasificirane prema različitim kriterijima, na primjer, po funkcionalnosti:

mobilni,
stacionarno.

Po lokaciji:

priobalni
offshore
tlo
plutajući.

Po vrsti konstrukcije:

rotirajući,
vane.

Krilne stanice su najraširenije u svijetu. Imaju veliku efikasnost i mogu proizvesti dovoljno veliki broj električne energije kako bi je obezbijedili potrošačima u cijeloj energetskoj industriji. Istovremeno, distribucija takvih stanica ima specifičnu konfiguraciju i ne nalazi se svugdje.

Princip rada

Kao što je već spomenuto, vjetroelektrane imaju dizajn rotora ili lopatica. Rotacione stanice, po pravilu, imaju uređaje sa. Oni su na mnogo načina praktičniji od krilatih, jer ne stvaraju mnogo buke tokom rada i ne zahtijevaju ugradnju u smjeru vjetra. U isto vrijeme, dizajn rotora je manje efikasan i može se koristiti na malim privatnim stanicama.

Krilati uređaji su u stanju da proizvedu maksimalan učinak. Oni koriste rezultujuću energiju mnogo efikasnije od rotacionih uzoraka, ali zahtevaju ispravnu orijentaciju u odnosu na protok, što podrazumeva prisustvo dodatnih uređaja ili opreme.

Sve vrste rade na istom principu - strujanje vjetra vrti pokretni dio, koji prenosi rotaciju na generator, zbog čega se u sistemu formira električna struja. Puni baterije, čiji pretvarači pretvaraju rezultujuću struju u standardni napon i frekvenciju pogodnu za potrošačke uređaje.

Za napajanje velikog broja potrošača, pojedinačni vjetrogeneratori se povezuju u sistem, formirajući stanice - vjetroelektrane.

Prednosti i nedostaci vjetroelektrana

Prednosti vjetroelektrana uključuju:

nezavisnost od fosilnih resursa;
Koristi se potpuno besplatan izvor energije;
ekološki prihvatljiva metoda - ne nanosi se šteta okolišu.

Istovremeno, postoje i nedostaci:

neravnomjernost vjetra stvara određene poteškoće u proizvodnji energije i prisiljava korištenje veliki broj; baterije;
vjetrenjače stvaraju buku prilikom rada;
nizak, vrlo ga je teško povećati;
cijena opreme i, shodno tome, električne energije je mnogo veća od cijene mrežne električne energije;
Otplata opreme značajno se smanjuje kako se njen kapacitet povećava. .

Korištenje malih stanica može obezbijediti energiju ograničenom broju potrošača, dakle za velike naselja ili regije zahtijevaju veće uređaje. Istovremeno, vjetroturbine velike snage zahtijevaju odgovarajuće tokove vjetra i ujednačenost njegovog kretanja, što nije tipično za uslove naše zemlje. To je glavni razlog za nisku rasprostranjenost vjetroturbina u odnosu na evropske zemlje.

Ekonomska opravdanost izgradnje vjetroelektrane

Sa ekonomske tačke gledišta, izgradnja vjetroelektrane ima smisla samo u nedostatku drugih metoda snabdijevanja energijom. Oprema je veoma skupa, održavanje i popravka zahtevaju stalne troškove, a vek trajanja je ograničen na 20 godina i to u evropskim uslovima. Za Rusiju se ovaj period može smanjiti za ne manje od trećine. Zbog toga korištenje vjetroelektrana ekonomski neefikasna.

S druge strane, u potpunom odsustvu alternativnih opcija ili u prisustvu optimalnih uslova koji osiguravaju kvalitetan i ujednačen rad vjetroturbina, korištenje vjetroelektrana postaje potpuno prihvatljiv način snabdijevanja energijom.

Bitan! Riječ je konkretno o velikim stanicama koje opskrbljuju cijele regije. Situacija sa kućnim ili privatnim stanicama izgleda atraktivnije.

Kapacitet industrijskih stanica

Industrijske vjetroelektrane imaju vrlo veliku snagu, sposobne da snabdijevaju velika naselja ili regije. Na primjer, Vetropark Gansu u Kini ima 7965 MW, Enercon E-126 proizvodi 7,58 MW, a to nije granica.

Odmah treba napomenuti da govorimo o tome, drugi modeli proizvode mnogo manje energije. Međutim, kada se kombinuju u velike stanice, vetroturbine su sposobne da proizvedu sasvim dovoljnu količinu električne energije. Kombinovani kompleksi generišu ukupnu snagu od 400-500 MW, što se lako može uporediti sa produktivnošću hidroelektrana.

Male stanice imaju skromnije pokazatelje i mogu se smatrati samo tačkastim izvorima koji napajaju ograničen broj potrošača.

Vodeći svjetski proizvođači

U broju većina poznatih proizvođača vjetrogeneratori i oprema za industriju energije vjetra uključuje kompanije:

Vestas,
Nordex,
Supervjetar
Panasonic
Ecotecnia,
Vergnet.

Ruski proizvođači još nisu spremni da se takmiče s ovim kompanijama, jer pitanje stvaranja visokokvalitetnih i produktivnih vjetrogeneratora u Rusiji još nije dovoljno pokrenuto.

Geografija primjene

Energija vjetra je najrasprostranjenija na zapadnoj obali Atlantika, posebno u Njemačkoj. Oni su najbolji uslovi- glatki i jaki vjetrovi, optimalni klimatski pokazatelji. Ali glavni razlog za široku upotrebu vjetroelektrana u ovoj regiji bio je nedostatak mogućnosti za izgradnju hidroelektrana, što je primoralo vlade zemalja ovog regiona da koriste dostupne metode proizvodnje električne energije. Istovremeno, postoje instalacije u baltičkom regionu, Danskoj i Holandiji.

Rusija i dalje zaostaje u ovom pitanju tokom protekle decenije, pušteno je u rad jedva desetak vetroelektrana. Razlog za ovo zaostajanje leži u velikom razvoju hidroenergetike i nedostatku odgovarajućih uslova za rad industrijskih vjetroelektrana. Međutim, postoji povećanje proizvodnje male instalacije, sposoban za opskrbu energijom pojedinačnim posjedima.

Činjenice i zablude

Niska rasprostranjenost vjetroelektrana i nedostatak iskustva s njima doveli su do mnogih zabluda o svojstvima i utjecaju vjetroelektrana na ljudski organizam. Stoga je široko rasprostranjeno mišljenje o neobičnom visoki nivo buka koju proizvodi vjetrogenerator koji radi. Doista, postoji neka buka, ali njen nivo je mnogo niži nego što se obično veruje. Dakle, buka industrijskih modela na udaljenosti od 200-300 m uho se percipira na isti način kao i zvuk iz kućnog hladnjaka koji radi.

Drugi problem koji nerazumno preuveličavaju neupućeni ljudi je stvaranje nepremostivih smetnji radio i televizijskim signalima. Ovaj problem je riješen prije nego što su korisnici saznali za njega - svaka moćna industrijska vjetrenjača opremljena je visokokvalitetnim filterom za radio smetnje koji može u potpunosti eliminirati utjecaj uređaja na eter.

Ljudi koji žive u blizini turbina će stalno biti u zoni treperenja senke. Ovo je pojam koji se odnosi na neugodan osjećaj treperenja svjetlosnih displeja. Rotirajući noževi stvaraju ovaj efekat, ali je njegov značaj uvelike preuveličan. Čak i najosetljiviji ljudi se uvek mogu jednostavno okrenuti od turbine ako joj se slučajno nađu.

Postoje i druge, nategnute i sasvim realne činjenice o radu vjetroelektrana, njihovom utjecaju na ljudski organizam i okolna priroda. Neki od njih su obične glasine, drugi su toliko pretjerani da ne zaslužuju ni raspravu. Energija vjetra je punopravna industrija sposobna riješiti probleme snabdijevanja energijom kako u velikim razmjerima tako iu granicama male seoske kuće.

Privatne vjetroelektrane

Za Rusiju, najhitnije pitanje je distribucija malih stanica koje snabdevaju jednu kuću ili imanje. Izgradnja velikih vjetroelektrana u klimatskim uvjetima naše zemlje je nepraktična i neisplativa. Najveća vrijednost vjetroturbina leži u sposobnosti da obezbjede energiju zaostalim ili udaljenim zajednicama u kojima nema mrežne veze.

Za takva područja korištenje malih privatnih stanica je najbolji način za rješavanje problema, budući da rad vjetroturbine ne zahtijeva opskrbu gorivom, uređaj je jednostavan i lako se može popraviti. Dodatno opremanje ovakvih regiona mnogo je lakše i jeftinije nego izdvajati velike količine novca za dalekovode, posebno kada su u pitanju planinska područja. Male vjetroturbine mogu generirati dovoljna količina energije bez potrebe za održavanjem ili troškovima goriva, što ih čini vrlo perspektivnim i atraktivnim opcijama za rješavanje problema.

Pregled cijena za popularne modele

Cijena vjetrogeneratora je visoka. Ovaj trenutak je najteže prevazići za širenje tehnologija energije vjetra. Mnogi vlasnici kuća voljeli bi instalirati vjetroturbine na svom imanju, ali nemaju sredstava da ih kupe. Instalacija koja može osigurati osvjetljenje područja košta oko 100 hiljada rubalja.

Snažniji dizajn koji vam omogućava snabdijevanje vikendice električnom energijom koštat će 250 tisuća.

Vjetroelektrana sposobna pružiti malu poljoprivreda, košta oko 500 hiljada rubalja. I to nije granica. Po takvim cijenama ne može se očekivati brzo širenje vjetrogeneratora, pa je sva nada u pojavu domaćih modela koji mogu riješiti pitanje visoke cijene opreme. Alternativno, možete kupiti relativno jeftin kineski model. Takvi se uređaji ne mogu popraviti, jer su, u stvari, jednokratni, ali njihova cijena je mnogo niža od cijene zapadnih modela slične snage.

Kako napraviti vjetroelektranu?

Visoka cijena industrijskih modela tjera ljude koji su u stanju da koriste alate i imaju određeno znanje da stvaraju domaće vjetrenjače. Troškovi takvog uređaja su neuporedivi sa fabričkim modelima, a učinak koji se dobija od domaćih proizvoda često prevazilazi performanse renomiranih stranih proizvoda.

Da biste napravili stanicu trebat će vam:

set opreme - regulator punjenja, inverter, baterija;
generator sposoban za rad pri malim brzinama. Najčešće se koriste automobilski ili traktorski generatori koji su prošli neku modernizaciju;
vjetrenjača - rotirajući rotor montiran na jarbol ili bazu potrebnih dimenzija.

Oprema za stanicu se može sastaviti samostalno ili kupiti od gotova forma. Izrada generatora od gotovog uređaja traje jedan dan (ako imate ideju šta treba uraditi). Vjetrenjača se izrađuje od otpadnog materijala - metalnih buradi, lima itd.

Sastavljaju se svi elementi dizajna, sistem se pokreće, procjenjuju njegove karakteristike i po potrebi se vrše potrebne izmjene. Vjetrenjača sastavljena vlastitim rukama može se popraviti bez ikakvih problema, jer je cijeli njen dizajn poznat majstoru, kako kažu, do posljednjeg vijka.

Upravljanje vjetroelektranom ne zahtijeva nikakve posebne troškove. Vijek trajanja sustava računa se na 20 godina, ali kada se proizvodi vlastitim rukama, praktički je neograničen, jer je modernizacija ili popravak konstrukcije moguća u bilo kojem trenutku.

Detalji Objavljeno: 03.11.2015 20:46

Rastuća cijena električne energije tjera mnoge korisnike da razmišljaju o tome kako uštedjeti, a postoji li razumna alternativa potrošnji energije iz javne mreže? Za mnoge je izlaz kupiti ili izgraditi vjetrenjaču za svoj dom vlastitim rukama. Štoviše, moderni vjetrogeneratori nisu samo efikasan metod snabdijevanje električnom energijom naselja udaljenih od centralnih mreža, ali i način da značajno smanjite komunalne troškove i učinite svoje domaćinstvo energetski neovisnijim.

Pogledajmo koji vjetrogenerator je najbolje odabrati za svoj dom, na koliko energije možemo računati i šta trebate znati da biste ga instalirali.

Vrste vjetroturbina

Vjetrogeneratori (koji se nazivaju i vjetrogeneratori, vjetrogeneratori, vjetroelektrane, jednostavno vjetroturbine, vjetroelektrane, itd.) su, u suštini, vjetroelektrane (VE). Ovo je naziv vjetroelektrane, čija su oprema i strukture međusobno funkcionalno povezane i čine jedinstven kompleks koji proizvodi električnu energiju iz kinetičke energije pokretnih zračnih masa. Jednostavno rečeno, radi se o sistemima koji omogućavaju korištenje vjetra kao izvora obnovljive energije.

Mora se imati na umu da razrijeđeni zrak također utječe na rad vjetroturbine, međutim, kada je izložen stalnim vjetrovima, na primjer, na morskoj obali, ovaj nedostatak nije značajan. Važno je imati na umu da rad kućnih vjetroturbina utiče na televizijsku mrežu i može uzrokovati smetnje prijemnoj anteni.

Dizajn vjetroturbine i sastav opreme vjetroelektrane, slika ataba.com.ua

Ako u području gdje se nalazi vjetroelektrana prevladavaju slabi vjetrovi, optimalno rješenje bi bilo spajanje više instalacija u mrežu sa zajedničkim baterijskim čvorom. Inače, potrebno je konfigurirati rad vjetroagregata tako da svaki pojedinačni uređaj služi svoj „dio“ opterećenja, a da bi se uštedjela električna energija, potrošači bi trebali biti raspoređeni u kući: određeni dalekovod mora odgovarati različitim grupama domaćinstava aparati.

Kao što sugeriše iskustvo mnogih evropskih zemalja, for stambene zgrade Shvatljivije je ugraditi nekoliko vjetroturbina (primjer) malog kapaciteta, koje će proizvoditi električnu energiju i skladištiti je u zajedničkoj bateriji, nego kupiti jednu veliku vjetroturbinu.

Kako izračunati snagu vjetroturbine za dom

Da biste grubo izračunali snagu kućne vjetroelektrane, potrebno je izračunati prosječnu mjesečnu potrošnju električne energije, uzimajući u obzir listu svih korištenih kućnih električnih uređaja, njihovu snagu i vrijeme rada (tabela koja prikazuje prosječnu potrošnju kućanskih aparata može se pronađeno). Vrijedi napomenuti da se najčešće u trgovinama prodaju vjetroelektrane za privatnu upotrebu kapaciteta od 2 do 10 kW.

Na mnogima informacionih resursa naznačeno je da će za potpuno zadovoljavanje potreba domaćinstva porodici od 3 do 4 osobe biti potreban vjetrogenerator snage najmanje 10 kW. Međutim, u svakom konkretnom slučaju morate polaziti od određenih energetskih potreba, što može biti prilično individualan pokazatelj.

Jedan od dodatnih pozitivnih aspekata korištenja vjetroturbina kod kuće je mogućnost prodaje viška električne energije državi. Kako snabdjeti "višak" električne energije centralnoj elektroenergetskoj mreži i detaljne informacije o aktuelnim "zelenim" tarifama možete pronaći u.

Ne zaboravite na sigurnost: udari groma, koji mogu dovesti do požara vjetrenjače, zaleđivanja lopatica, nedovoljne čvrstoće nosećih konstrukcija ili temelja vjetroturbine, mogu uzrokovati štetu ne samo samom uređaju, već i ljudskom zdravlju . Stoga ne bi bilo suvišno voditi računa o opremanju generatora raznim zaštitnim sistemima.

U konačnici, prilikom odabira tipa vjetrogeneratora, traženja proizvođača od povjerenja, proračuna njegove snage i rješavanja drugih pitanja, mogu se pojaviti mnoge „zamke“ na koje nijedan članak ne može dati u potpunosti. Na sreću, danas moderne tehnologije Omogućuju vam da instalirate vjetroturbinu bilo gdje, a za to nije potrebno imati posebno tehničko znanje, a efikasnost i ekološka prihvatljivost takvog izvora čiste energije više nije upitna. U svakom slučaju, savjetovanje s iskusnim stručnjakom bit će mudra odluka.

Vidi također zanimljivih materijala:

Molimo omogućite JavaScript da vidite

Svi vjetrogeneratori rade na istom principu: vjetar rotira lopatice, lopatica prenosi rotaciju na rotor, rotor stvara struju koja

nakon transformacije u regulatoru i invertoru dobija karakteristike koje zahtijeva potrošač (frekvencija 50 Hz, snaga 220 V). Energija se pohranjuje u baterijama.

Vjetrogeneratori velike snage koriste se za proizvodnju električne energije u industrijskim razmjerima. Obično su to divovske vjetroturbine s tri lopatice s paralelnom osom rotacije (tzv. klasični dizajn), ali su i turbine vjetroturbine postale široko rasprostranjene. Komercijalne vjetroturbine mogu se graditi koristeći drugačiji dizajn, ali većina kompanija radije koristi vjetrogeneratore klasičnog dizajna.

Izvodljivost ugradnje

Preporučljivo je instalirati vjetrogeneratore u područjima gdje je prosječna brzina vjetra veća od 8 m/s. Lopatice velikih generatora počinju da se rotiraju na vjetrovima od 4 m/s; maksimalna efikasnost postignuto pri 12 m/s. Snaga vjetrogeneratora s 3 lopatice s horizontalnom osom procjenjuje se formulom:

P – projektna snaga, kW;
r – rastojanje od centralne tačke rotora do kraja lopatice, m;
v – prosječna brzina, m/s;
¶=3,14.

Na primjer, ako je udaljenost od središta rotora do kraja krila 6 m, brzina vjetra je 9 m/s, snaga će biti približno 49,5 kW.

Većina industrijskih elektrana su velika područja u dolinama, pustinjskim područjima gdje vjetar duva većinu vremena, s mnogo generatora koji se okreću istovremeno. Vjetroelektrane se grade i direktno u moru.

Grandiozni projekti

Jedan od najvećih projekata energije vjetra je izgradnja vjetroturbine Enercon E-126. Ovo je lopatni generator s horizontalnom osom rotacije i 3 lopatice. Enercon je trenutno najveća i najmoćnija vjetroturbina na svijetu.

Najveći svjetski industrijski vjetrogenerator Enercon E-126

Dužina jednog krila je 63 m, prečnik kruga opisanog lopaticama je 127 m, visina osnove je 135 m. Težina ove ogromne strukture je oko 6000 tona. Maksimalna snaga generatora je 7,58 MW.

Ovo čudo tehničke misli postavljeno je u blizini njemačkog grada Emdena 2007. godine. Lopatice vjetrenjače rade 5-11,7 okretaja/min, a minimalna brzina vjetra za okretanje krila je 3 m/s.

Vjetrogenerator Vestas V164-8.0 MW

Vestas je izgradio vjetrogenerator istog tipa V164-8,0 MW kapaciteta 8 MW. Visina jarbola bila je 140 m, dužina jednog krila 80 m.

Offshore vjetrogenerator

Veliku plutajuću vjetroturbinu izgradili su Japanci nakon eksplozije u nuklearnoj elektrani Fukushima. Visina jarbola je oko 105 m, snaga je 7 MW.

Vjetroelektrana San Gorgonio Pass, Kalifornija. Uključuje 3218 vjetrogeneratora koji proizvode 615 MW električne energije.

Vetroelektrana Maple Ridge najveća je u državi New York. Puštena u rad 2006. Farma će zadovoljiti 75% njujorških potreba za električnom energijom.

Vjetroelektrana Lynn and Dowsing, Lincolnshire, UK, posluje od 2008. godine. Osigurava energiju za 130.000 domova.

Vjetroelektrana na otoku Rosa na Antarktiku proizvodi 999 kW (3 turbine, od kojih svaka proizvodi 333 kW). Farma je postavljena na Crater Hillu za opskrbu stanice Scott (Novi Zeland) i McMurdo Station (SAD). Vjetroturbine zadovoljavaju 11% potreba istraživačkih stanica.

Arktičko selo Amderma

Vjetroelektrana u ruskom arktičkom selu Amderma. Sastoji se od 4 turbine koje proizvode do 677,2 MW (38,6% energije koju troše stanovnici). Cijena 1 kW energije vjetra je oko 20 rubalja, naspram 65,51 rublja koliko stanovnici Amderma plaćaju za proizvedenu struju dizel generator. Dizel koji se koristi u lokalnim elektranama je skup i veoma zagađuje. Upotreba vjetrogeneratora može značajno smanjiti troškove energije i poboljšati ekološku situaciju. A neki sjeverni majstori izrađuju vjetrogeneratore vlastitim rukama.

Tehachapi Pass, Kalifornija, jedna od najstarijih stanica koje danas rade. Stanica je izgrađena 1980. godine i periodično se popravlja i obnavlja.

Wheatley Farm, Škotska, ima 140 instalacija koje opskrbljuju električnom energijom 180.000 domova. Ovo je jedna od najmoćnijih stanica u Evropi.

Kineska vjetroelektrana Gansu sa kapacitetom od oko 8 GW. Izgrađen u gradu Jiuquan i stalno se modernizira. U 2017. godini planirano je povećanje kapaciteta na 17 GW, a do 2020. godine na 20 GW.

Leteća vjetroturbina Buoyant Airborne Turbine

Leteća vjetrenjača Buoyant Airborne Turbine je generator s tri lopatice s horizontalnom osom u posebnom vazdušnom brodu. Instalacija se nalazi na Aljasci, 600 metara iznad nivoa zemlje. Radni gas vazdušnog broda je helijum. Snaga ventilacionog generatora je 30 kW.

Vjetroelektrana u ruskom selu Ust-Kamchatsk, Kamčatka, proizvodi 1 MW. Kompleks uključuje 4 vjetrenjače.

Vjetroelektrana Muppandal, Indija, koja proizvodi 1500 MW. Izgrađen u Tamil Naduu 2011.

Vjetroelektrana Jaisalmer u indijskoj državi Rajistan proizvodi 1063 MW. Puštena u rad 2012.

Termoelektrana Alta u Kaliforniji proizvodi 1.020 MW energije. Lansiran 2010. godine.

Honda je izgradila vjetroelektranu u Brazilu za snabdijevanje svoje fabrike automobila. Instalacioni kapacitet je 95.000 MW/god.

Vetroelektrane u Južnoj Australiji troše do polovine svoje potrošnje energije. Jedna od najmoćnijih stanica je Woodlawn.

2 velika vjetrogeneratora ukupnog kapaciteta 1520 MW izgrađena su u regiji Zhambyl u Kazahstanu.

Konstrukciju još jedne, snažnije vjetroelektrane "Sea Titan" izvodi američka kompanija AMSC. Dužina lopatice, prema projektu, biće 95 m. Pretpostavlja se da će ovo biti najmoćniji vetrogenerator na svetu.

Popularni proizvođači

Industrijski vjetrogeneratori ruske i strane proizvodnje mogu se slobodno kupiti Rusko tržište. Najpoznatije kompanije za proizvodnju vjetroturbina predstavljene su u nastavku.

Algatec Solar. Riječ je o ruskom ogranku njemačke kompanije “Algabel Solar” za proizvodnju vjetrogeneratora i solarnih panela.
ALTAL GRUP je ruska kompanija specijalizovana za proizvodnju vetroturbina i toplotnih pumpi za različite klimatske zone, uključujući i krajnji sever.
Vestas (prodaje proizvode preko zvaničnih dilera) je najstarija njemačka kompanija za proizvodnju vjetroturbina. Osnovana 1898. godine kao kovačnica, proizvodi vjetroturbine od 1979. godine.
"EDS Group" proizvodnja i prodaja opreme za energetski sektor.
EnergyWind je ruska kompanija koja proizvodi jeftine vjetroturbine dobra kvaliteta. Vjetrogenerator od 1 kW košta 54.000 rubalja.
"Lastavičin rep" - Ruski proizvođač niskošumne vjetroturbine sa vertikalnom osom.
"GRC-Vertical" - Rusija, Miass - proizvođač alternativnih uređaja za proizvodnju energije. Proizvodi mnogo različitih modifikacija vjetroturbina snage od 0,1 do 30 kW.
SKB Iskra - proizvođač vjetroturbina razni dizajni. Trošak instalacija je do 400.000 rubalja.
Sapsan-Energia je moskovska kompanija koja se bavi razvojem i proizvodnjom jedinica koje proizvode električnu energiju koristeći ekološki prihvatljive izvore.
"Vetro Svet" - Sankt Peterburg, proizvođač vetrogeneratora snage do 2 kW.