☰

Použitie veterného generátora pre domácnosť: prehľad výhod a nevýhod, typov a cien veterných turbín. Aplikácia priemyselných veterných generátorov Veterný mlyn na elektrinu meno ručne

Je ťažké si nevšimnúť, ako sa stabilita dodávok elektriny do prímestských zariadení líši od poskytovania elektriny mestským budovám a podnikom. Priznajte sa, že ste sa ako majiteľ privátu či chaty neraz stretli s prerušením prevádzky, s tým spojenými nepríjemnosťami a poškodením zariadenia.

Vymenované negatívne situácie spolu s dôsledkami už nebudú komplikovať život milovníkom prírodných priestorov. Navyše s minimálnymi pracovnými a finančnými nákladmi. K tomu stačí vyrobiť veterný generátor, ktorý podrobne popisujeme v článku.

Podrobne sme popísali možnosti výroby systému, ktorý je užitočný v domácnosti a eliminuje energetickú závislosť. Podľa našej rady môže neskúsený človek postaviť veterný generátor vlastnými rukami. Domáci majster. Toto praktické zariadenie vám pomôže výrazne znížiť vaše každodenné výdavky.

Alternatívne zdroje energie sú snom každého letného obyvateľa alebo majiteľa domu, ktorého pozemok sa nachádza ďaleko od centrálnych sietí. Keď však dostaneme účty za elektrinu spotrebovanú v mestskom byte a pozrieme sa na zvýšené tarify, uvedomíme si, že veterný generátor vytvorený pre domáce potreby by nám neublížil.

Po prečítaní tohto článku si možno splníte svoj sen.

Veterný generátor - perfektné riešenie na zabezpečenie prímestského zariadenia elektrickou energiou. Navyše v niektorých prípadoch je jeho inštalácia jediným možným riešením.

Aby sme neplytvali peniazmi, námahou a časom, rozhodnime sa: existujú nejaké vonkajšie okolnosti, ktoré nám budú pri prevádzke veterného generátora vytvárať prekážky?

Na zabezpečenie elektrickej energie pre letný dom alebo malú chatu stačí, ktorého výkon nepresiahne 1 kW. Takéto zariadenia v Rusku sa rovnajú výrobkom pre domácnosť. Ich inštalácia si nevyžaduje certifikáty, povolenia ani žiadne dodatočné schválenia.

Jeden z najviac dostupné možnosti využívanie obnoviteľných zdrojov energie je využívanie veternej energie. Ak sa chcete dozvedieť, ako urobiť výpočty, zostaviť a nainštalovať veterný mlyn sami, prečítajte si tento článok.

Klasifikácia veterných generátorov

Zariadenia sú klasifikované na základe nasledujúcich kritérií veterných turbín:

  • umiestnenie osi otáčania;
  • počet nožov;
  • materiál prvku;
  • stúpanie vrtule.

Veterné turbíny majú spravidla konštrukciu s horizontálnou a vertikálnou osou otáčania.

Verzia s horizontálnou osou - prevedenie vrtule s jedným, dvoma, tromi alebo viacerými listami. Toto je najbežnejšia konštrukcia vzduchových elektrární kvôli ich vysokej účinnosti.

Verzia s vertikálnou osou - ortogonálne a karuselové prevedenie na príklade rotorov Darrieus a Savonius. Posledné dva pojmy by sa mali objasniť, pretože oba majú určitý význam pri navrhovaní veterných generátorov.

Rotor Darrieus je ortogonálny dizajn veternej turbíny, kde sú aerodynamické lopatky (dve alebo viac) umiestnené symetricky k sebe v určitej vzdialenosti a namontované na radiálnych nosníkoch. Pomerne zložitá verzia veternej turbíny, ktorá si vyžaduje starostlivý aerodynamický dizajn lopatiek.

Savonius rotor je konštrukcia veternej turbíny kolotočového typu, kde sú proti sebe umiestnené dve polvalcové lopatky, ktoré celkovo tvoria sínusový tvar. Koeficient užitočná akciaštruktúra je nízka (asi 15%), ale môže sa takmer zdvojnásobiť, ak sú lopatky umiestnené v smere vlny nie horizontálne, ale vertikálne a používa sa viacvrstvová konštrukcia s uhlovým posunom každého páru lopatiek voči ostatným párov.

Výhody a nevýhody veterných turbín

Výhody týchto zariadení sú zrejmé najmä vo vzťahu k domácim prevádzkovým podmienkam. Používatelia veterných turbín majú v skutočnosti možnosť vyrábať bezplatnú elektrickú energiu, nepočítajúc malé náklady na výstavbu a údržbu. Zjavné sú však aj nevýhody veterných elektrární.

Aby sa teda dosiahla efektívna prevádzka zariadenia, musia byť splnené podmienky stability prúdenia vetra. Človek nedokáže vytvoriť také podmienky. Toto je čisto výsada prírody. Ďalšou technickou nevýhodou je nízka kvalita vyrobenej elektriny, v dôsledku čoho je potrebné systém doplniť drahými elektrickými modulmi (multiplikátory, nabíjačky batérie, meniče, stabilizátory).

Výhody a nevýhody z hľadiska vlastností každej modifikácie veterných turbín sa možno rovnajú nule. Ak sa horizontálne axiálne modifikácie vyznačujú vysokou hodnotou účinnosti, potom pre stabilnú prevádzku vyžadujú použitie regulátorov smeru prúdenia vetra a zariadení na ochranu pred hurikánmi. Vertikálne modifikácie majú nízku účinnosť, ale fungujú stabilne bez mechanizmu na sledovanie smeru vetra. Takéto veterné turbíny sa zároveň vyznačujú nízkou hladinou hluku, eliminujú účinok „šírenia“ v podmienkach silného vetra a sú pomerne kompaktné.

Domáce veterné generátory

Urobiť „veterný mlyn“ vlastnými rukami je úplne riešiteľná úloha. Konštruktívny a racionálny prístup k podnikaniu navyše pomôže minimalizovať nevyhnutné finančné výdavky. V prvom rade stojí za to načrtnúť projekt a vykonať potrebné výpočty vyváženia a výkonu. Tieto akcie budú nielen kľúčom k úspešnej výstavbe veternej elektrárne, ale aj kľúčom k zachovaniu celistvosti všetkých nakupovaných zariadení.

Odporúča sa začať stavbou mikroveterného mlyna s výkonom niekoľkých desiatok wattov. V budúcnosti získané skúsenosti pomôžu vytvoriť výkonnejší dizajn. Pri vytváraní domáceho veterného generátora by ste sa nemali zameriavať na získavanie vysokokvalitnej elektriny (220 V, 50 Hz), pretože táto možnosť si bude vyžadovať značné finančné investície. Je zmysluplnejšie obmedziť sa na použitie pôvodne získanej elektriny, ktorú možno úspešne použiť bez konverzie na iné účely, napríklad na podporu vykurovacích systémov a systémov zásobovania teplou vodou postavených na elektrických ohrievačoch (TEH) - takéto zariadenia nevyžadujú stabilné napätie a frekvencia. To umožňuje vytvoriť jednoduchý obvod, ktorý funguje priamo z generátora.

S najväčšou pravdepodobnosťou nikto nebude tvrdiť, že vykurovanie a zásobovanie teplou vodou v dome sú menej dôležité ako domáce spotrebiče a svietidlá, na napájanie, ktoré sa často pokúšajú inštalovať domáce veterné mlyny. Konštrukcia veterných turbín je práve za účelom zabezpečenia domu teplom a horúca voda- Toto minimálne náklady a jednoduchosť dizajnu.

Všeobecný návrh domácej veternej turbíny

Štrukturálne sa domáci projekt do značnej miery replikuje priemyselná inštalácia. Je pravda, že riešenia pre domácnosť sú často založené na veterných turbínach s vertikálnou osou a sú vybavené nízkonapäťovými generátormi priamy prúd. Zloženie modulov veterných turbín pre domácnosť, ktoré podliehajú vysokokvalitnej elektrickej energii (220 V, 50 Hz):

  • veterná turbína;
  • zariadenie na orientáciu vetra;
  • animátor;
  • DC generátor (12 V, 24 V);
  • nabíjací modul batérie;
  • nabíjateľné batérie (lítium-iónové, lítium-polymérové, olovené);
  • Jednosmerný menič napätia 12 V (24 V) na striedavé napätie 220 V.

Veterný generátor PIC 8-6/2,5

Ako to funguje? Len. Vietor roztáča veternú turbínu. Krútiaci moment sa prenáša cez multiplikátor na hriadeľ generátora jednosmerného prúdu. Energia prijatá na výstupe generátora sa akumuluje v batériách cez nabíjací modul. Zo svoriek batérie je privádzané konštantné napätie 12 V (24 V, 48 V) do meniča, kde sa transformuje na napätie vhodné pre napájanie elektrických sietí domácností.

O generátoroch pre domáce veterné mlyny

Väčšina návrhov domácich veterných turbín je zvyčajne konštruovaná pomocou nízkorýchlostných jednosmerných motorov. Toto je najjednoduchšia možnosť generátora, ktorá nevyžaduje modernizáciu. Optimálne - elektromotory s permanentnými magnetmi, určené pre napájacie napätie asi 60-100 voltov. Existuje prax používania automobilové generátory, ale pre tento prípad je potrebné zavedenie multiplikátora, keďže samogenerátory produkujú požadované napätie len pri vysokých (1800-2500) otáčkach. Jeden z možné možnosti- rekonštrukcia asynchrónny motor striedavý prúd, ale aj pomerne zložité, vyžadujúce presné výpočty, sústruženie a inštaláciu neodýmových magnetov v oblasti rotora. Existuje možnosť pre trojfázový asynchrónny motor s pripojením kondenzátorov rovnakej kapacity medzi fázami. Nakoniec je tu možnosť vyrobiť generátor od začiatku vlastnými rukami. V tejto veci existuje veľa pokynov.

Domáci „veterný mlyn“ s vertikálnou osou

Na základe Savoniusovho rotora je možné postaviť pomerne efektívny a čo je najdôležitejšie lacný veterný generátor. Tu sa ako príklad uvažuje s mikroenergetickou inštaláciou, ktorej výkon nepresahuje 20 W. Toto zariadenie však úplne postačuje napr elektrická energia niektoré domáce spotrebiče pracujúce na 12 voltoch.

Sada dielov:

  1. Hliníkový plech hrúbky 1,5-2 mm.
  2. Plastové potrubie: priemer 125 mm, dĺžka 3000 mm.
  3. Hliníkové potrubie: priemer 32 mm, dĺžka 500 mm.
  4. Jednosmerný motor (generátor potenciálu), 30-60V, 360-450 ot./min., napríklad elektromotor model PIK8-6/2,5.
  5. Regulátor napätia.
  6. Batéria.

Výroba rotora Savonius

Z hliníkového plechu sú vyrezané tri „placky“ s priemerom 285 mm. V strede každého z nich sú vyvŕtané otvory pre hliníkovú rúrku s priemerom 32 mm. Ukazuje sa niečo podobné ako pri CD. Od plastové potrubie dva kusy dlhé 150 mm sa rozrežú a rozrežú pozdĺžne na polovicu. Výsledkom sú štyri polkruhové čepele 125x150 mm. Všetky tri hliníkové „CD“ sú umiestnené na 32 mm rúre a pripevnené vo vzdialenosti 320, 170, 20 mm od horného bodu striktne horizontálne, čím tvoria dve vrstvy. Čepele sú vložené medzi disky, dve na vrstvu, a pevne pripevnené jeden k druhému, čím sa vytvorí sínusoida. V tomto prípade sú lopatky hornej vrstvy posunuté vzhľadom na lopatky spodnej vrstvy pod uhlom 90 stupňov. Výsledkom je štvorlistý rotor Savonius. Na upevnenie prvkov môžete použiť nity, samorezné skrutky, rohy alebo iné metódy.

Pripojenie k motoru a montáž na stožiar

Hriadeľ jednosmerných motorov s vyššie uvedenými parametrami má zvyčajne priemer nie väčší ako 10-12 mm. Na pripojenie hriadeľa motora k potrubiu veternej turbíny sa do spodnej časti potrubia vtlačí mosadzná objímka s požadovaným vnútorným priemerom. Cez stenu rúry a objímky sa vyvŕta otvor a vyreže sa závit na zaskrutkovanie poistnej skrutky. Potom sa potrubie veternej turbíny nasadí na hriadeľ generátora, po ktorom sa spojenie pevne pripevní poistnou skrutkou.

Zvyšná časť plastového potrubia (2800 mm) je stožiar veternej turbíny. Zostava generátora s kolesom Savonius je namontovaná v hornej časti stožiara - jednoducho sa vloží do potrubia až na doraz. Ako doraz sa používa kovový kryt disku namontovaný na prednom konci motora s priemerom o niečo väčším ako je priemer stožiara. Na obvode krytu sú vyvŕtané otvory na pripevnenie kotevných drôtov. Pretože priemer krytu elektromotora je menší ako vnútorný priemer potrubia, na vyrovnanie generátora v strede sa používajú rozpery alebo zarážky. Kábel z generátora prechádza vnútri potrubia a vystupuje cez okno v spodnej časti. Pri inštalácii je potrebné brať do úvahy ochranu generátora pred vlhkosťou pomocou tesniacich tesnení. Z dôvodu ochrany pred zrážkami môže byť opäť nad spojom potrubia veternej turbíny s hriadeľom generátora nainštalovaný kryt dáždnika.

Celá konštrukcia je inštalovaná v otvorenom, dobre vetranom priestore. Pod stožiarom je vykopaná diera hlboká 0,5 metra, Spodná časť Rúry sú spustené do jamy, konštrukcia je vyrovnaná kotevnými drôtmi, po ktorých je jama vyplnená betónom.

Regulátor napätia (jednoduchá nabíjačka)

Vyrobený veterný generátor spravidla nie je schopný produkovať 12 voltov kvôli nízkej rýchlosti otáčania. Maximálna rýchlosť otáčania veternej turbíny pri rýchlosti vetra 6-8 m/s. dosahuje hodnotu 200-250 ot./min. Na výstupe je možné získať napätie asi 5-7 voltov. Na nabíjanie batérie je potrebné napätie 13,5-15 voltov. Východiskom je použitie jednoduchého pulzného meniča napätia zostaveného napríklad na základe regulátora napätia LM2577ADJ. Privedením 5 voltov jednosmerného prúdu na vstup meniča je výstup 12-15 voltov, čo je celkom dosť na nabíjanie autobatérie.

Hotový menič napätia založený na LM2577

Tento mikroveterný generátor sa určite dá vylepšiť. Zvýšte výkon turbíny, zmeňte materiál a výšku stožiara, pridajte menič jednosmerného na striedavý prúd atď.

Veterná elektráreň s horizontálnou osou

Sada dielov:

  1. Plastová rúrka s priemerom 150 mm, hliníkový plech hrúbka 1,5-2,5 mm, drevený blok 80x40 1 m dĺžka, vodovod: príruba - 3, uhol - 2, T - 1.
  2. Jednosmerný elektromotor (generátor) 30-60 V, 300-470 ot./min.
  3. Kolesová kladka pre motor s priemerom 130-150 mm (hliník, mosadz, textolit atď.).
  4. Oceľové rúry s priemerom 25 mm a 32 mm a dĺžkou 35 mm a 3000 mm.
  5. Nabíjací modul pre batérie.
  6. Batérie.
  7. Menič napätia 12 V - 120 V (220 V).

Výroba „veterného mlyna“ s horizontálnou osou

Na výrobu lopatiek veternej turbíny je potrebná plastová rúrka. Časť takejto rúry s dĺžkou 600 mm sa pozdĺžne rozreže na štyri rovnaké segmenty. Veterný mlyn vyžaduje tri čepele, ktoré sú vyrobené z výsledných segmentov rezaním časti materiálu diagonálne po celej dĺžke, ale nie presne od rohu k rohu, ale od dolného rohu k hornému rohu, s miernym odsadením od druhého . Spracovanie spodnej časti segmentov sa redukuje na vytvorenie upevňovacieho plátku na každom z troch segmentov. Na tento účel sa pozdĺž jedného okraja odreže štvorec s rozmermi približne 50 x 50 mm a zvyšná časť slúži ako upevňovací plátok.

Lopatky veternej turbíny sú pripevnené k remenici kolesa pomocou skrutkových spojov. Remenica je namontovaná priamo na hriadeli jednosmerného elektromotora - generátora. Ako podvozok veternej turbíny je použitý jednoduchý drevený blok s prierezom 80x40 mm a dĺžkou 1 m. Generátor je inštalovaný na jednom konci dreveného bloku. Na druhom konci tyče je namontovaný „chvost“ vyrobený z hliníkového plechu. V spodnej časti bloku je pripevnená 25 mm kovová rúrka, ktorá slúži ako hriadeľ otočného mechanizmu. Ako stožiar je použitá trojmetrová kovová rúra 32 mm. Vrchná časť Stožiar je puzdro otočného mechanizmu, do ktorého je vložená rúrka veternej turbíny. Podpera stožiara je vyrobená z hrubej preglejky. Na tejto podpere v podobe kotúča s priemerom 600 mm je z klampiarskych dielov zostavená konštrukcia, vďaka ktorej možno stožiar jednoducho zdvihnúť alebo spustiť, prípadne namontovať či demontovať. Na zaistenie stožiara sa používajú chlapi.

Celá elektronika veternej turbíny je namontovaná v samostatnom module, ktorého rozhranie umožňuje pripojenie batérií a spotrebiteľských záťaží. Modul obsahuje regulátor nabíjania batérie a menič napätia. Takéto zariadenia je možné zostaviť nezávisle, ak máte príslušné skúsenosti, alebo ich zakúpiť na trhu. V predaji je ich veľa rôzne riešenia, čo vám umožní získať požadované výstupné hodnoty napätí a prúdov.

Kombinované veterné turbíny

Kombinované veterné turbíny sú vážnou možnosťou pre domáci energetický modul. V skutočnosti kombinácia zahŕňa kombinovanie do jednotný systém veterný generátor, solárna batéria, dieselová alebo benzínová elektráreň. Kombinovať môžete všemožne, podľa svojich možností a potrieb. Prirodzene, ak existuje možnosť tri v jednom, je to najefektívnejšie a najspoľahlivejšie riešenie.

Kombinácia veterných turbín tiež zahŕňa vytvorenie veterných elektrární, ktoré zahŕňajú dve rôzne modifikácie naraz. Napríklad, keď rotor Savonius a tradičný trojlistový stroj pracujú v jednej kombinácii. Prvá turbína pracuje pri nízkych rýchlostiach vetra a druhá iba pri nominálnych. Tým sa zachováva účinnosť inštalácie, eliminujú sa neodôvodnené straty energie a v prípade asynchrónnych generátorov sa kompenzujú jalové prúdy.

Kombinované systémy sú technicky zložité a drahé možnosti pre domácu prax.

Výpočet výkonu veternej elektrárne

Na výpočet výkonu horizontálneho axiálneho veterného generátora môžete použiť štandardný vzorec:

  • N = pS V3/2
  • N— inštalačný výkon, W
  • p- hustota vzduchu (1,2 kg/m 3)
  • S— fúkaná plocha, m2
  • V— rýchlosť prúdenia vetra, m/s

Napríklad výkon zariadenia s maximálnym rozpätím lopatiek 1 meter pri rýchlosti vetra 7 m/s bude:

  • N= 1,2 1 343 / 2 = 205,8 W

Približný výpočet výkonu veternej turbíny vytvorenej na základe Savoniusovho rotora možno vypočítať pomocou vzorca:

  • N = pRHV3
  • N— inštalačný výkon, W
  • R— polomer obežného kolesa, m
  • V— rýchlosť vetra, m/s

Napríklad pre návrh veternej elektrárne s rotorom Savonius uvedeným v texte je hodnota výkonu pri rýchlosti vetra 7 m/sec. bude:

  • N= 1,2 · 0,142 · 0,3 · 343 = 17,5 W

Energetický priemysel sa so svojou úlohou vyrovná celkom sebavedomo, ale rozsah našej krajiny je taký, že zatiaľ nie je možné plne zabezpečiť elektrickú energiu do všetkých vzdialených alebo ťažko dostupných oblastí. Je to spôsobené mnohými faktormi, ktoré sú v súčasných podmienkach príliš drahé alebo technicky nedosiahnuteľné.

Preto je potrebné venovať čoraz väčšiu pozornosť alternatívnym zdrojom, ktoré dokážu uspokojiť potreby zaostalých regiónov bez účasti chrbticových sietí. Sľubným smerom je veterná energia využívajúca voľnú energiu.

Dizajn a typy veterných elektrární

Veterné elektrárne(WPP) využívajú veternú energiu na výrobu elektriny. Veľké stanice pozostávajú z mnohých, združených do jednej siete a zásobujúcich veľké oblasti – mestá, mestá, regióny. Menšie sú schopné poskytnúť malé obytné plochy alebo samostatné domy. Stanice sú klasifikované podľa rôznych kritérií, napríklad podľa funkčnosti:

  • mobilné,
  • stacionárne.

Podľa miesta:

  • pobrežné
  • offshore
  • zem
  • plávajúce.

Podľa typu konštrukcie:

  • rotačný,
  • lopatka.

Lopatkové stanice sú najrozšírenejšie na svete. Majú veľkú účinnosť a sú schopné vyprodukovať dostatok veľké množstvo elektrinu poskytovať spotrebiteľom v celom energetickom priemysle. Distribúcia takýchto staníc má zároveň špecifickú konfiguráciu a nenachádza sa všade.

Princíp činnosti

Ako už bolo spomenuté, veterné elektrárne majú dizajn rotora alebo lopatky. Rotačné stanice majú spravidla zariadenia s. Sú v mnohých ohľadoch pohodlnejšie ako okrídlené, pretože počas prevádzky nevydávajú veľa hluku a nevyžadujú inštaláciu v smere vetra. Zároveň sú konštrukcie rotorov menej efektívne a možno ich použiť na malých súkromných staniciach.

Krídlové zariadenia sú schopné produkovať maximálny účinok. Využívajú výslednú energiu oveľa efektívnejšie ako rotačné vzorky, ale vyžadujú správnu orientáciu vo vzťahu k prietoku, čo znamená prítomnosť ďalších zariadení alebo zariadení.

Všetky typy fungujú na rovnakom princípe – prúdenie vetra roztáča pohyblivú časť, ktorá prenáša rotáciu na generátor, v dôsledku čoho sa v systéme vytvára elektrický prúd. Nabíja batérie, ktoré napájajú meniče, ktoré premieňajú výsledný prúd na štandardné napätie a frekvenciu vhodné pre spotrebiteľské zariadenia.

Na zásobovanie veľkého počtu spotrebiteľov sú jednotlivé veterné generátory spojené do systému, ktorý tvorí stanice - veterné farmy.

Výhody a nevýhody veterných elektrární

Medzi výhody veterných elektrární patria:

  • nezávislosť od fosílnych zdrojov;
  • Používa sa úplne bezplatný zdroj energie;
  • metóda šetrná k životnému prostrediu - nepoškodzuje životné prostredie.

Zároveň existujú aj nevýhody:

  • nerovnomernosť vetra vytvára určité ťažkosti pri výrobe energie a núti ju využívať veľké číslo; batérie;
  • veterné mlyny vydávajú hluk pri prevádzke;
  • nízka, je veľmi ťažké ju zvýšiť;
  • náklady na vybavenie, a teda aj elektrina, sú oveľa vyššie ako cena sieťovej elektriny;
  • Návratnosť zariadenia výrazne klesá so zvyšovaním jeho kapacity. .

Používanie malých staníc môže poskytnúť energiu obmedzenému počtu spotrebiteľov, teda veľkým osady alebo regióny vyžadujú väčšie zariadenia. Veterné turbíny s vysokým výkonom zároveň vyžadujú primerané prúdenie vetra a rovnomernosť jeho pohybu, čo nie je typické pre podmienky našej krajiny. To je hlavný dôvod nízkej prevalencie veterných turbín v porovnaní s európskymi krajinami.

Ekonomické opodstatnenie výstavby veternej farmy

Z ekonomického hľadiska má výstavba veternej farmy zmysel len pri absencii iných spôsobov zásobovania energiou. Zariadenie je veľmi drahé, údržba a opravy si vyžadujú neustále náklady a životnosť je obmedzená na 20 rokov, a to je v európskych podmienkach. Pre Rusko sa toto obdobie môže skrátiť nie menej ako o tretinu. Preto využívanie veterných elektrární ekonomicky neefektívne.

Na druhej strane, pri úplnej absencii alternatívnych možností alebo pri existencii optimálnych podmienok, ktoré zabezpečujú kvalitnú a rovnomernú prevádzku veterných turbín, sa využívanie veterných elektrární stáva úplne prijateľným spôsobom zásobovania energiou.

Dôležité! Hovoríme konkrétne o veľkých staniciach, ktoré zásobujú celé regióny. Situácia s domácimi alebo súkromnými stanicami vyzerá atraktívnejšie.

Kapacita priemyselných staníc

Priemyselné veterné farmy majú veľmi vysoký výkon, ktorý je schopný zásobovať veľké sídla alebo regióny. Napríklad, Veterná farma Gansu v Číne má 7965 MW, Enercon E-126 produkuje 7,58 MW, a to nie je limit.

Hneď je potrebné poznamenať, že hovoríme o tom, že iné modely produkujú oveľa menej energie. Keď sa však spoja do veľkých staníc, veterné turbíny sú schopné vyrobiť celkom dostatočné množstvo elektriny. Kombinované komplexy generujú celkový výkon 400-500 MW, ktorý možno ľahko porovnať s produktivitou vodných elektrární.

Malé stanice majú skromnejšie ukazovatele a možno ich považovať len za bodové zdroje, ktoré zásobujú obmedzený počet spotrebiteľov.

Poprední svetoví výrobcovia

Do počtu najviac slávnych výrobcov veterné generátory a zariadení pre priemysel veternej energie zahŕňa spoločnosti:

  • Vestas,
  • Nordex,
  • Supervietor
  • Panasonic
  • Ecotecnia,
  • Vergnet.

Ruskí výrobcovia ešte nie sú pripravení konkurovať týmto spoločnostiam, pretože otázka vytvárania vysokokvalitných a produktívnych veterných generátorov v Rusku ešte nebola dostatočne nastolená.

Geografia aplikácie

Veterná energia je najrozšírenejšia na západnom pobreží Atlantiku, najmä v Nemecku. Existujú najlepšie podmienky- hladký a silný vietor, optimálne klimatické ukazovatele. Hlavným dôvodom rozšíreného využívania veterných elektrární v tomto regióne bol však nedostatok príležitostí na výstavbu vodných elektrární, čo prinútilo vlády krajín v tomto regióne využívať dostupné spôsoby výroby elektriny. Súčasne existujú inštalácie v Pobaltí, Dánsku a Holandsku.

Rusko v tejto veci stále zaostáva. Príčinou tohto zaostávania je veľký rozvoj vodnej energie a chýbajúce vhodné podmienky pre prevádzku priemyselných veterných elektrární. Dochádza však k nárastu produkcie malé inštalácie, schopné dodávať energiu jednotlivým usadlostiam.

Fakty a mylné predstavy

Nízka rozšírenosť veterných elektrární a nedostatok skúseností s nimi vyvolali množstvo mylných predstáv o vlastnostiach a vplyve veterných elektrární na ľudský organizmus. Existuje teda rozšírený názor na nezvyčajne vysoký stupeň hluk produkovaný bežiacim veterným generátorom. V skutočnosti existuje určitý hluk, ale jeho úroveň je oveľa nižšia, ako sa bežne verí. Hluk z priemyselných modelov vo vzdialenosti 200-300 m je teda vnímaný uchom rovnako ako zvuk z fungujúcej domácej chladničky.

Ďalším problémom, ktorý neznalci bezdôvodne zveličujú, je vytváranie neprekonateľného rušenia rádiového a televízneho signálu. Tento problém bol vyriešený skôr, ako sa o tom používatelia dozvedeli – každý výkonný priemyselný veterný mlyn je vybavený vysokokvalitným filtrom rádiového rušenia, ktorý dokáže úplne eliminovať vplyv zariadenia na vysielanie.

Ľudia žijúci v blízkosti turbín budú neustále v zóne blikania tieňa. Toto je termín, ktorý označuje nepríjemný pocit z blikajúcich svetelných displejov. Rotujúce lopatky vytvárajú tento efekt, ale jeho význam je značne prehnaný. Aj tí najcitlivejší ľudia sa môžu vždy jednoducho odvrátiť od turbíny, ak sú náhodou blízko nej.

O prevádzke veterných elektrární, ich vplyve na ľudský organizmus a okolitá príroda. Niektoré z nich sú obyčajné fámy, iné sú také prehnané, že si ani nezaslúžia diskusiu. Veterná energia je plnohodnotným odvetvím schopným riešiť problémy s dodávkami energie vo veľkom meradle aj v rámci malého vidieckeho domu.

Súkromné ​​veterné elektrárne

Pre Rusko je najpálčivejším problémom distribúcia malých staníc, ktoré zásobujú jeden dom alebo pozemok. Výstavba veľkých veterných elektrární v klimatických podmienkach našej krajiny je nepraktická a nerentabilná. Najväčšia hodnota veterných turbín spočíva v schopnosti poskytovať energiu zaostalým alebo vzdialeným komunitám, kde nie je pripojenie k sieti.

Pre takéto oblasti je použitie malých súkromných staníc najlepším spôsobom na vyriešenie problému, keďže prevádzka veternej turbíny si nevyžaduje poskytovanie paliva, zariadenie je jednoduché a dá sa ľahko opraviť. Vybaviť takéto regióny dodatočným vybavením je oveľa jednoduchšie a lacnejšie ako vyčleniť veľké množstvo peňazí na vedenie prenosu energie, najmä pokiaľ ide o horské oblasti. Malé veterné turbíny môžu generovať dostatočné množstvo energie bez potreby údržby alebo nákladov na palivo, čo z nich robí veľmi perspektívne a atraktívne možnosti riešenia problému.

Prehľad cien populárnych modelov

Náklady na veterné generátory sú vysoké. Tento moment je najťažšie prekonať pre šírenie technológií veternej energie. Mnohí majitelia domov by si radi nainštalovali veterné turbíny na svoj pozemok, no nemajú financie na ich kúpu. Inštalácia schopná zabezpečiť osvetlenie oblasti stojí asi 100 tisíc rubľov.

Výkonnejší dizajn, ktorý umožňuje dodávať elektrinu do chaty, bude stáť 250 tisíc.

Veterná farma schopná poskytnúť malú poľnohospodárstvo, stojí asi 500 tisíc rubľov. A to nie je limit. Pri takýchto cenách nemožno očakávať rýchle rozšírenie veterných generátorov, takže všetka nádej je na vznik domácich modelov, ktoré dokážu vyriešiť problém vysokých nákladov na vybavenie. Prípadne si môžete kúpiť relatívne lacný čínsky model. Takéto zariadenia sa nedajú opraviť, v skutočnosti sú na jedno použitie, ale ich cena je oveľa nižšia ako cena západných modelov podobnej sily.

Ako vyrobiť veternú elektráreň?

Vysoká cena priemyselných modelov núti ľudí, ktorí sú schopní používať nástroje a majú určité znalosti, vytvárať domáce veterné mlyny. Náklady na takéto zariadenie sú neporovnateľné s cenami továrenských modelov a účinok získaný z domácich výrobkov často prevyšuje výkon známych zahraničných výrobkov.

Na vytvorenie stanice budete potrebovať:

  • sada zariadení - regulátor nabíjania, menič, batéria;
  • generátor schopný pracovať pri nízkych otáčkach. Najčastejšie sa používajú generátory automobilov alebo traktorov, ktoré prešli určitou modernizáciou;
  • veterný mlyn - rotačný rotor namontovaný na stožiari alebo základni požadovaných rozmerov.


Zariadenie pre stanicu je možné zostaviť samostatne alebo zakúpiť od hotová forma. Výroba generátora z hotového zariadenia trvá jeden deň (ak máte predstavu o tom, čo je potrebné urobiť). Veterný mlyn je vyrobený zo šrotu - kovových sudov, plechu a pod.

Všetky konštrukčné prvky sa zmontujú, systém sa spustí, posúdia sa jeho vlastnosti a v prípade potreby sa vykonajú potrebné zmeny. Veterný mlyn zostavený vlastnými rukami je možné bez problémov opraviť, pretože celý jeho dizajn je pánovi známy, ako sa hovorí, až do poslednej skrutky.

Prevádzka veternej farmy si nevyžaduje žiadne špeciálne výdavky, všetky investície sú realizované naraz. Životnosť systému sa počíta na 20 rokov, ale pri výrobe vlastnými rukami je prakticky neobmedzená, pretože modernizácia alebo oprava konštrukcie je možná kedykoľvek.

Podrobnosti Zverejnené: 03.11.2015 20:46

Rastúce ceny elektriny nútia mnohých užívateľov zamyslieť sa nad tým, ako ušetriť a existuje rozumná alternatíva k odberu energie z verejnej siete? Pre mnohých je východiskom kúpiť alebo postaviť veterný mlyn pre svoj dom vlastnými rukami. Navyše moderné veterné generátory nie sú len efektívna metóda poskytovanie elektriny osadám vzdialeným od centrálnych sietí, ale aj spôsob, ako výrazne znížiť náklady na energie a urobiť vašu domácnosť energeticky nezávislejšou.

Pozrime sa, ktorý veterný generátor je najlepšie vybrať pre váš dom, s akou energiou môžeme počítať a čo potrebujete vedieť na jeho inštaláciu.

Typy veterných turbín

Veterné generátory (nazývané aj veterné generátory, veterné generátory, veterné elektrárne, jednoducho veterné turbíny, veterné elektrárne atď.) sú v podstate veterné elektrárne (WPP). Tak sa nazýva veterná elektráreň, ktorej zariadenia a konštrukcie sú funkčne prepojené a tvoria jeden komplex, ktorý vyrába elektrinu z kinetickej energie pohybujúcich sa vzdušných hmôt. Jednoducho povedané, ide o systémy, ktoré umožňujú využívať vietor ako zdroj obnoviteľnej energie.

Treba mať na pamäti, že riedky vzduch ovplyvňuje aj prevádzku veternej turbíny, avšak pri vystavení konštantnému vetru, napríklad na morskom pobreží, táto nevýhoda nie je významná. Je dôležité mať na pamäti, že prevádzka domácich veterných turbín ovplyvňuje televíznu sieť a môže spôsobiť rušenie prijímacej antény.

Návrh veternej turbíny a zloženie zariadení veternej elektrárne, image ataba.com.ua

Ak v oblasti, kde sa veterná elektráreň nachádza, prevláda slabý vietor, optimálnym riešením by bolo spojenie viacerých inštalácií do siete so spoločným uzlom batérie. V opačnom prípade je potrebné nakonfigurovať prevádzku veterných turbín tak, aby každé jednotlivé zariadenie slúžilo svojmu „podielu“ na záťaži, a aby sa ušetrila elektrina, spotrebitelia by mali byť v dome rozmiestnení: určité elektrické vedenie musí zodpovedať rôznym skupinám domácností. spotrebičov.

Ako naznačujú skúsenosti mnohých európskych krajín, za bytové domy Je účelnejšie inštalovať niekoľko veterných turbín (príklad) malého výkonu, ktoré budú vyrábať elektrinu a ukladať ju do spoločnej batérie, ako kupovať jednu veľkú veternú turbínu.

Ako vypočítať výkon veternej turbíny pre dom

Na približný výpočet výkonu domácej veternej farmy je potrebné vypočítať priemernú mesačnú spotrebu elektrickej energie, berúc do úvahy zoznam všetkých používaných domácich elektrospotrebičov, ich výkon a dobu prevádzky (môže byť tabuľka s priemernou spotrebou domácich spotrebičov). nájdené). Stojí za zmienku, že najčastejšie sa v obchodoch predávajú veterné elektrárne na súkromné ​​použitie s výkonom od 2 do 10 kW.

Na mnohých informačné zdroje uvádza sa, že na úplné uspokojenie potrieb domácnosti bude 3 až 4 členná rodina potrebovať výkon veterného generátora najmenej 10 kW. V každom konkrétnom prípade však treba vychádzať z určitých energetických potrieb, čo môže byť dosť individuálny ukazovateľ.

Jedným z dodatočných pozitívnych aspektov využívania veterných turbín v domácnostiach je možnosť predaja prebytočnej elektriny štátu. Ako dodávať „prebytočnú“ elektrinu do centrálnej elektrickej siete a podrobné informácie o aktuálnych „zelených“ tarifách nájdete v.

Nezabúdajte na bezpečnosť: úder blesku, ktorý môže mať za následok požiar veterného mlyna, námraza lopatiek, nedostatočná pevnosť nosných konštrukcií či základu veternej turbíny, môže spôsobiť poškodenie nielen samotného zariadenia, ale aj ľudského zdravia. . Preto by nebolo zbytočné starať sa o vybavenie generátora rôznymi ochrannými systémami.

V konečnom dôsledku pri výbere typu veterného generátora, hľadaní dôveryhodného výrobcu, výpočte jeho výkonu a riešení ďalších problémov môže vzniknúť veľa „úskalí“, na ktoré žiadny článok nemôže poskytnúť úplné odpovede. Našťastie dnes moderné technológie Umožňujú vám inštalovať veternú turbínu kdekoľvek a nie je potrebné mať na to špeciálne technické znalosti a o účinnosti a ekologickosti takéhoto zdroja čistej energie už niet pochýb. V každom prípade konzultácia so skúseným odborníkom bude múdrym rozhodnutím.

Pozri tiež zaujímavé materiály:

Ak chcete zobraziť, povoľte JavaScript

Všetky veterné generátory fungujú na rovnakom princípe: vietor otáča lopatky, lopatka prenáša rotáciu na rotor, rotor generuje prúd, ktorý

po transformáciách v regulátore a meniči získava vlastnosti požadované spotrebiteľom (frekvencia 50 Hz, výkon 220 V). Energia sa ukladá do batérií.

Na výrobu elektriny v priemyselnom meradle sa používajú vysokovýkonné veterné generátory. Typicky ide o obrie trojlopatkové veterné turbíny s paralelnou osou otáčania (tzv. klasická konštrukcia), ale rozšírili sa aj turbínové veterné turbíny. Komerčné veterné turbíny môžu byť postavené s použitím iného dizajnu, ale väčšina spoločností uprednostňuje použitie veterných generátorov klasickej konštrukcie.

Uskutočniteľnosť inštalácie

Veterné generátory je vhodné inštalovať v oblastiach, kde je priemerná rýchlosť vetra vyššia ako 8 m/s. Lopatky veľkých generátorov sa začínajú otáčať vo vetre s rýchlosťou 4 m/s; maximálna účinnosť dosiahnuté pri 12 m/s. Výkon 3-lopatkového veterného generátora s horizontálnou osou sa odhaduje podľa vzorca:

  • P – návrhový výkon, kW;
  • r – vzdialenosť od stredu rotora ku koncu listu, m;
  • v – priemerná rýchlosť, m/s;
  • ¶ = 3,14.

Napríklad, ak je vzdialenosť od stredu rotora ku koncu krídel 6 m, rýchlosť vetra je 9 m/s, výkon bude približne 49,5 kW.

Väčšina priemyselných elektrární sú veľké oblasti v údoliach, púštnych oblastiach, kde väčšinu času fúka vietor, pričom mnoho generátorov sa točí súčasne. Priamo v moriach sa stavajú aj veterné elektrárne.

Grandiózne projekty

Jedným z najväčších projektov veternej energie je výstavba veternej turbíny Enercon E-126. Jedná sa o lopatkový generátor s horizontálnou osou otáčania a 3 lopatkami. Enercon je v súčasnosti najväčšia a najvýkonnejšia veterná turbína na svete.

Najväčší priemyselný veterný generátor na svete Enercon E-126

Dĺžka jedného krídla je 63 m, priemer kružnice popísanej lopatkami je 127 m, výška základne je 135 m Hmotnosť tejto obrovskej stavby je asi 6000 ton. Maximálny výkon generátora je 7,58 MW.

Tento zázrak technického myslenia bol inštalovaný neďaleko nemeckého mesta Emden v roku 2007. Lopatky veterného mlyna robia 5-11,7 otáčok/min a minimálna rýchlosť vetra pre otáčanie krídel je 3 m/s.

Veterný generátor Vestas V164-8,0 MW

Vestas postavila veterný generátor rovnakého typu V164-8,0 MW s výkonom 8 MW. Výška stožiara bola 140 m, dĺžka jedného krídla bola 80 m.

Veterný generátor na mori

Veľkú plávajúcu veternú turbínu postavili Japonci po výbuchu v jadrovej elektrárni Fukušima. Výška stožiara je cca 105 m, výkon 7 MW.

Veterná farma San Gorgonio Pass, Kalifornia. Zahŕňa 3218 veterných generátorov produkujúcich 615 MW elektriny.

Veterná farma Maple Ridge je najväčšia v štáte New York. Uvedený do prevádzky v roku 2006. Farma pokryje 75 % spotreby elektrickej energie v New Yorku.

Lynn and Dowsing Wind Farm, Lincolnshire, Spojené kráľovstvo, funguje od roku 2008. Dodáva energiu pre 130 000 domácností.

Veterná farma na ostrove Rosa v Antarktíde produkuje 999 kW (3 turbíny, každá generuje 333 kW). Na Crater Hill bola inštalovaná farma na zásobovanie staníc Scott (Nový Zéland) a McMurdo Station (USA). Veterné turbíny uspokojujú 11 % potrieb výskumných staníc.

Arktická dedina Amderma

Veterná elektráreň v ruskej arktickej dedine Amderma. Pozostáva zo 4 turbín, ktoré generujú až 677,2 MW (38,6 % energie spotrebovanej obyvateľmi). Cena 1 kW veternej energie je asi 20 rubľov oproti 65,51 rubľov, ktoré obyvatelia Amdermu platia za vyrobenú elektrinu dieslový generátor. Nafta používaná v miestnych elektrárňach je drahá a veľmi znečisťuje životné prostredie. Používanie veterných generátorov môže výrazne znížiť náklady na energiu a zlepšiť environmentálnu situáciu. A niektorí severní remeselníci vyrábajú veterné generátory vlastnými rukami.

Tehachapi Pass, Kalifornia, jedna z najstarších staníc v prevádzke dnes. Stanica bola postavená v roku 1980 a je pravidelne opravovaná a aktualizovaná.

Wheatley Farm v Škótsku má 140 zariadení, ktoré zásobujú elektrinou 180 000 domácností. Ide o jednu z najvýkonnejších staníc v Európe.

Čínska veterná farma Gansu s kapacitou cca 8 GW. Postavený v meste Jiuquan a neustále modernizovaný. V roku 2017 sa plánuje zvýšenie kapacity na 17 GW a do roku 2020 na 20 GW.

Lietajúca veterná turbína Vztlaková vzduchová turbína

Lietajúci veterný mlyn Buoyant Airborne Turbine je trojlistový generátor s horizontálnou osou v špeciálnej vzducholodi. Zariadenie sa nachádza na Aljaške, 600 metrov nad úrovňou terénu. Pracovným plynom vzducholode je hélium. Výkon generátora vetrania je 30 kW.

Veterná farma v ruskej dedine Usť-Kamčatsk, Kamčatka, generujúca 1 MW. Súčasťou komplexu sú 4 veterné stroje.

Veterná elektráreň Muppandal, India, s výkonom 1500 MW. Postavený v Tamil Nadu v roku 2011.

Veterná elektráreň Jaisalmer, India, Rajistan, produkuje 1063 MW. Uvedený do prevádzky v roku 2012.

Elektráreň Alta v Kalifornii vyrába 1 020 MW energie. Spustený v roku 2010.

Honda postavila v Brazílii veternú farmu, aby zásobovala svoj závod na výrobu áut. Inštalačný výkon je 95 000 MW/rok.

Veterné farmy v južnej Austrálii majú až polovicu spotreby energie. Jednou z najvýkonnejších staníc je Woodlawn.

V regióne Zhambyl v Kazachstane boli postavené 2 veľké veterné generátory s celkovým výkonom 1520 MW.

Konštrukciu ďalšieho, výkonnejšieho veterného stroja „Sea Titan“ realizuje americká spoločnosť AMSC. Dĺžka lopatky bude podľa projektu 95 m. Predpokladá sa, že pôjde o najvýkonnejší veterný generátor na svete.

Populárni výrobcovia

Priemyselné veterné generátory ruskej a zahraničnej výroby je možné voľne zakúpiť na ruský trh. Najznámejšie spoločnosti vyrábajúce veterné turbíny sú uvedené nižšie.

  1. Algatec Solar. Ide o ruskú pobočku nemeckej spoločnosti „Algabel Solar“ na výrobu veterných generátorov a solárnych panelov.
  2. ALTAL GRUP je ruská spoločnosť špecializujúca sa na výrobu veterných turbín a tepelných čerpadiel pre rôzne klimatické oblasti vrátane ďalekého severu.
  3. Vestas (predáva produkty prostredníctvom oficiálnych predajcov) je najstaršia nemecká spoločnosť na výrobu veterných turbín. Bola založená v roku 1898 ako kováčska dielňa a od roku 1979 vyrába veterné turbíny.
  4. "EDS Group" výroba a predaj zariadení pre energetický sektor.
  5. EnergyWind je ruská spoločnosť, ktorá vyrába lacné veterné turbíny dobrá kvalita. Veterný generátor s výkonom 1 kW stojí 54 000 RUB.
  6. "Lastovičník" - Ruský výrobca nízkohlučné veterné turbíny s vertikálnou osou.
  7. "GRC-Vertical" - Rusko, Miass - výrobca zariadení na výrobu alternatívnej energie. Vyrába mnoho rôznych modifikácií veterných turbín s výkonom od 0,1 do 30 kW.
  8. SKB Iskra - výrobca veterných turbín rôzne prevedenia. Náklady na inštaláciu sú až 400 000 rubľov.
  9. Sapsan-Energia je moskovská spoločnosť zaoberajúca sa vývojom a výrobou jednotiek, ktoré vyrábajú elektrickú energiu z ekologických zdrojov.
  10. "Vetro Svet" - Petrohrad, výrobca veterných generátorov s výkonom do 2 kW.