Повністю автономні вітряні електростанціїз виробленням електроенергії понад 100 кВт/год.
Серйозний підхід до забезпечення енергонезалежності для середнього та великого бізнесу, а також для колективного використання у віддалених житлових районах.
Вітряні електростанціїпотужністю понад 100 кВт слід розглядати як виробничий підрозділ у складі комплексу енергозабезпечення об'єктів житлового чи промислового призначення або як самостійне підприємство. В обох випадках слід брати до уваги фактори, що визначають особливості застосування:
Вітряна електростанціявеликий потужності то, можливо ефективним довгостроковим вкладенням коштів за правильного розрахунку витрат і термінів окупності проекту. Область застосування не обмежується електропостачанням житлових об'єктів. Ефективність вкладень різко підвищується при використанні вітроелектростанції на 100 кВт і більше для енергопостачання споживачів, які не вимогливі до характеристик струму: для обігріву та освітлення теплиць, освітлення вулиць або енергоємних виробництв, що працюють за мобільною схемою.
Комплектація та ціна вітроелектростанції зазвичай індивідуально розраховується для конкретного завдання.
Комплектація:
Гідравлічна щогла 18м
Контролер
Ціна: 4879867 руб.
Дуже важливою є підтримка постійної подачі електрики у великих медичних закладах та госпіталях, т.к. від будь-якого перебою харчування залежить життя пацієнтів. Уникнути таких проблем допоможе вітрова електростанція 100 квт.
Вітрогенератор 100 кВтможна встановити на територію медичного закладу як основний або .
Так само потужності цієї електростанції вистачить для подачі струму у великі готелі, освітні установи, підприємства. Середня кількість робочих місць у таких підприємствах має бути близько 100-150.
Термін служби таких приладів за дотримання норм обслуговування 25 і більше років.
Вітрові електростанції часто використовуються як віддалені об'єкти. Їх застосовують на бурових установках та як забезпечення електрикою вахтових селищ, туди, де подача електрики дуже часто утруднена через низку погодних умов.
Вітрова електростанція 200 кВтстане ідеальним варіантом для подачі електрики при масштабних будівельних роботах, де простий означатиме вибивання зі строків, великі додаткові грошові витрати та затримку плану здачі об'єктів.
Термін служби таких приладів за постійного діагностичного обслуговування становить понад 25 років.
Ціна вітрової електростанціїне здається настільки надхмарною, якщо перерахувати кількість електрики, яку вона виробить за свій термін служби.
Для підприємств середнього та великого бізнесу часто більшу роль відіграє стабільна подача електрики. З перебоями харчування збиваються терміни поставок та замовлень.
Для вирішення проблеми без перебійного електропостачання існує вітрова електростанція 300 кВт. Її потужності цілком вистачить для того, щоб забезпечувати безперебійне харчування компаній, у штаті яких знаходиться від 200 до 500 робочих місць.
Розробка інтегральних мікросхем, створення баз даних та промислових концептів, за все це можна буде не хвилюватися, якщо на території підприємства встановлено свою персональну електростанцію.
Термін служби таких приладів при постійному обслуговуванні складає від 20 до 25 років у поєднанні з високою надійністю виробу.
Купити вітрову електростанціюможна в лізинг чи кредит, а наша компанія допоможе оформити усі супутні документи.
Часто на великих підприємствах, які займаються випуском великої кількості продукції, відбуваються перепади електрики. З метою запобігання застою та одержанню збитків, як джерела харчування часто використовуються промислові вітрогенератори.
Даний тип електростанції легко зможе забезпечувати безперебійним харчуванням великі фінансові об'єкти, такі як заводи, що займаються виробництвом машинної та великогабаритної побутової техніки, обробкою та масовим видобутком корисних копалин тощо.
Вітряна електростанція 500 кВтзможе забезпечити стабільну та безпечну роботу мережі, і все це разом з можливістю легкого дистанційного обслуговування.
Ціна вітряної електростанціїне здається настільки надхмарною, якщо перерахувати кількість електрики, яку вона здійснить за час роботи.
Термін служби даних приладів при постійному обслуговуванні коливається від 20 до 25 років.
Монтаж вітряної електростанції на дачній ділянці або в особистому будинку дає безліч переваг, які мають автономне електропостачання. Цей пристрій, призначений для уловлювання, перетворення та накопичення вітрової енергії, забезпечує людині таке необхідне благо, як безкоштовна відновлювана електроенергія. Робота зі складання власної вітряної електростанції не відрізняється складністю і реалізується при невеликих витратах на матеріали, головне у цій справі бажання, а результат виправдовує витрачені з його досягнення кошти.
Принцип роботи домашньої вітроелектростанції дуже простий. Вітер потоком повітря впливає на лопатки повітряного колеса, наводячи його в рух. По суті, це дитячий з пропелером. Проте, лопаті з колесом у разі виконують роль вітряного двигуна, оскільки обертають з'єднаний з допомогою передачі з ним генератор електрики, який виробляючи струм, заряджає АКБ. Батареї, наповнившись електроенергією, отримують можливість віддавати її у перетвореному інверторному вигляді всім домашнім електроприладам.
Найбільш ефективними є вітрогенератори, у яких лопаті мають горизонтальне положення по відношенню до потоку повітря. Істотний вплив на ККД всього агрегату надає радіус, що описується його лопатками, так щоб цей показник був оптимальний, описуване ними коло має бути в діаметрі не менше 2,5 метра.
Кількість лопаток також впливає на роботу вітродвигуна, так що їх менше, тим швидше швидкість обертання ротора, максимальна досягається при використанні однієї лопаті з противагою.
Нормальна робота вітростанції можлива при швидкості вітру від 3 м/с, через що при виборі її як джерела електроживлення приватного будинку необхідно враховувати середню за рік швидкість вітру в місці розміщення житла.
Плюси вітрогенераторних установок:
Не позбавлена вітроустановка та своїх специфічних недоліків:
Вітрогенератори поділяються на види за декількома параметрами:
Сучасні вітроустановки не вимагають надпотужних поривів вітру. Їх конструкція продумана не гірше за велосипед, так що для забезпечення енергією звичайного будинку вистачає вітру зі швидкістю 2-5 м/с.
Вирішивши придбати або самостійно побудувати такий агрегат необхідно врахувати всі особливості такої конструкції:
Для забезпечення ефективності роботи генератора як одного з елементів домашньої електростанції необхідно правильно розрахувати співвідношення потужності між усіма джерелами споживання в будинку і силою конкретного інвертора з домашньою акумуляторною станцією. Стабільна робота всієї системи можлива тільки в тому випадку, якщо генератор виробляє струм, сила якого забезпечує зарядку батарей.
Розраховуючи середнє значення електроспоживання, рекомендується орієнтуватися у сумі потужностей всіх домашніх електроприладів з урахуванням порядку їх включення та часу роботи. Порівнявши отримані розрахунки із показаннями електролічильника за місяць, можна визначити найближчу до реального споживання цифру.
Як правило, для електроживлення середньостатистичного житла, що досить інвертує агрегат силою в 3 кВт. Вибирати його необхідно за такими параметрами:
Від загальної ємності всіх елементів акумуляторної станції залежить час автономного функціонування домашньої електромережі. Як такі елементи, що експлуатуються з інвертором, використовуються особливі АКБ підвищеної герметичності та безпеки, тому їх можна розташовувати в будь-якому приміщенні.
Дешевшими, але менш зручними для використання в житловому приміщенні є стандартні автомобільні джерела живлення. Вони мають конструкцію, яка накладає обмеження навіть по струму.
Що стосується самої електрогенеруючої машини, то агрегату силою в 1 кВт вистачить для підзарядки АКБ, що забезпечують струмом інверторний перетворювач потужністю до 3 кВт.
Найскладнішим і найдорожчим елементом будь-якої вітряної електростанції є генератор той самий агрегат усієї системи, де зароджується струм. Кращим варіантом для самостійного конструювання є електродвигун зі струмом постійної напруги 60-100 вольт. Він не потребує переробки конструкції, і сумісний для роботи із зарядною апаратурою машинних батарей.
Використання машинного джерела струму має свої труднощі, адже вона вимагає номінальної частоти обертання при роботі близько 1800-2500 об/хв, що нереально для вітрового колеса, звичайно, якщо не використовувати редукторів, що підвищують.
Непоганим вибором, що вимагає, однак, доопрацювання конструкції, може бути двигун асинхронного типу, в якому використовуються неодимові магніти. Але для його доопрацювання потрібний токарний верстат та професіонал для роботи на ньому. Тому цей варіант не дуже підходить для саморобних.
Матеріали:
Необхідні інструменти:
Ціни на такі системи, як правило, прямо пропорційні їхній потужності, з подвоєнням якої подвоюється і вартість всього обладнання електростанції.
Наприклад, вітрогенераторна станція потужністю 3 кВт/48 вольт коштує близько 100 000 рублів. А її аналог продуктивністю 5 кВт/120 вольт мають ціну приблизно 220 000 рублів.
Виходячи з цього правила, агрегати на 10 кВт/240 вольт та 20 кВт/240 вольт продаються за ціною 413,000 і 750,000 рублів відповідно.
Придбати такі системи можна, як у спеціалізованих магазинах та компаніях, так і замовити з доставкою та монтажем через інтернет.
Основним критерієм при покупці вітрогенератора після його ціни є необхідна в конкретному випадку потужність установки.
Для побутових потреб достатньо агрегату потужністю від 3 кВт, і навіть якщо використати всі можливості навряд чи в домашніх умовах вдасться повністю завантажити станцію топового класу потужністю 20 кВт:
Питання вітроенергетики в наш інноваційний час цікавить багатьох. Ті, хто хоч раз відвідував Європейські країни на своєму авто, напевно, бачили величезні вітропарки.
Сотні генераторів зустрічаються на шляху.
Спостерігаючи таку картину, багато хто починає вірити, що отримання ел.енергії за допомогою вітру, дуже перспективне і вигідне заняття. Мудрі європейці помилятися не можуть.
При цьому чомусь ігнорується факт, що в інших місцях тієї ж Європи, подібних до вітроелектростанцій практично немає. З чого б це?
Ось саме про це, коли, де і як вітряки використовувати вигідно, а коли ні, і йтиметься у статті.
Автономність
Напевно, після чергового подорожчання електроенергії, ви замислювалися про встановлення у себе на ділянці вітрогенератора. Тим самим, забезпечивши якщо не всю, то більшу частину своїх потреб в електриці.
Дехто навіть подумує таким чином стати незалежним від електромереж. Наскільки це реально та можливо? На жаль, для 90% власників приватних будинків ці мрії так і залишаться мріями.
І щоб ви не витрачали даремно свої гроші, розповімо з викладкою всіх цифр, чому це саме так.
Швидкість вітру
На жаль, у нашій країні не так багато регіонів, де швидкість вітру знаходиться хоча б на рівні 5-7 метрів за секунду. Беруться дані в середньому протягом року. У переважній більшості широт, придатних для проживання, ця швидкість дорівнює максимум 2-4 м/с.
Це говорить про те, що ваша вітроустановка більшу частину часу, елементарно не працюватиме. Для стабільного вироблення електрики їй потрібен вітер близько 10 м/с.
Якщо у вашому районі вітер 7м/с, генератор працюватиме максимум на 50% від свого номіналу. А якщо всього 2м/с, то й зовсім на 5%.
Фактично за годину, 2 кВт генератор подарує вам не більше 100Вт.
Ще ви зіткнетеся з іншою проблемою вітру, про яку замовчують виробники. Біля землі, його швидкість набагато менша ніж нагорі, там де ставляться промислові установки заввишки 25-30м.
Ви ж свій агрегат монтуватимете максимум на десяти метрах. Тому навіть не орієнтуйтесь на таблиці вітрів із різних сайтів. Ці дані вам не підходять.
Виробники скромно замовчують, що для їх карт вітроресурсів виміри виробляються на висоті від 50 до 70 метрів! До того ж там не враховано дані щодо турбулентності, завихрень.
Спробуєте задерти понад 10м, обов'язково замислитеся про блискавкозахист. Наелектризовані тертям повітря лопаті, дуже смачна приманка для розрядів!
До того ж, чомусь усі турбуються лише про такий параметр, як швидкість вітру, і при цьому забувають про його густину чи тиск. А різниця для енергетики дуже суттєва. Залежність виробітку електроенергії від тиску вітру непропорційна.
Так, при збільшенні тиску вітру вдвічі, генерована потужність зростає у вісім разів!
Крім того, є певна лукавство у зазначених технічних характеристиках генераторів.
Вірити їм, звичайно, можна, але тільки для ідеальних умов. Тому що:
У вас на дачній ділянці швидкість вітру може бути такою, що не вийде і вал прокрутити, не те що виробляти енергію.
І це навесні чи восени. Саме в цей період відбуваються найактивніші переміщення повітряних мас.
Не забувайте, що вітряк працює не в режимі холостого ходу вертушки, а повинен розкрутити ротор генератора в оточенні неодимових магнітів.
І це тільки доти, поки електричний потенціал вітряка нижчий від напруги АКБ. При досягненні достатньої напруги для початку заряду, акумулятор перетворюється на навантаження.
Якщо застосувати тихохідні конструкції з вертикальною віссю обертання, то тут вже є редуктор, що підвищує. Ви намагалися розкрутити редуктор, що підвищує? Така конструкція ускладнюється, збільшується вага, парусність, вартість.
Навіть на маяках Північного флоту, враховуючи там постійні вітри та полярну ніч, фахівці вважають за краще використовувати сонячні батареї. На запитання чому так, відповідають просто – проблем менше!
Акумуляторні батареї для вітряків
Великі промислові вітротурбіни можуть передавати енергію безпосередньо в мережу, минаючи будь-які акумулятори.
А ось ви без них обійтися не зможете. Без АКБ не працюватиме ні телевізор, ні холодильник. Навіть освітлення світитиме уривками, залежно від поривів вітру.
При цьому за 12-15 років роботи генератора, ви будете зобов'язані змінити 3-4 комплекти АКБ, тим самим удвічі збільшивши свої початкові витрати. Причому ми беремо чи не ідеальний варіант, коли акумулятори розряджатимуться не більше половини від своєї ємності.
Звичайно ви можете купити дешеві моделі АКБ, але витрати від цього не стануть меншими. Просто похід у магазин за новими батареями буде здійснено не чотири рази, а вже вісім.
Де краще встановити
Ще про що варто серйозно замислитись – це наявність вільного місця. Причому за площею воно може йти на 100 і більше метрів у кожну сторону від щогли.
Вітер повинен вільно гуляти лопатами, і без перешкод їх досягати з усіх боків. Виходить, що ви повинні проживати або в степу або біля моря (краще безпосередньо на його березі).
Ідеальне місце буде на вершині пагорба. Де з позиції аеродинаміки повітряний потік ущільнюється з відповідним збільшенням швидкості та тиску вітру.
Про сусідів поруч забудьте. Їхні сади та дво-триповерхові особняки, здорово "поп'ють вашу криничку", щоразу перекриваючи попутний вітерець. Так само як і сусідні лісопосадки.
Ті самі промислові вітряки, не мають безпосередньо один за одним, а монтують їх по діагоналі. Кожен наступний не повинен закривати попередній.
Ціна за 1кВт потужності
4 причина - висока ціна. Не ведіться на ціни продавців у прайс-листах. Вони ніколи не показується реальна вартість всього необхідного устаткування.
Тому ціни завжди множте на два, навіть при виборі так званих готових комплектів.
Але це ще не все. Не забудьте про експлуатаційні витрати, що сягають 70% від вартості вітряків. Спробуйте поремонтувати генератор на висоті, або щоразу демонтувати та розбирати-збирати щоглу.
Ще не забудьте про періодичну заміну АКБ. Тому не розраховуйте, що вітряк може обійтися вам в 1 долар за 1квт ел.енергії.
Коли ви порахуєте всі реальні витрати, виявиться що кожен кіловат потужності такого вітрогенератора обійшовся вам мінімум у 5 доларів.
Термін окупності та розрахунок економії
П'ята причина нерозривно пов'язана з першими чотирма. Це термін окупності витрат.
Для вашої індивідуальної вітрової установки цей термін – НІКОЛИ.
Вартість вітряка, щогли і додаткового обладнання для 2-х кіловатних якісних моделей буде доходити в середньому до 200 тис. рублів. Продуктивність таких установок – від 100 до 200 квт на місяць, не більше. І це за добрих погодних умов.
Навіть опади знижують потужність вітряків. Дощ на 20%, сніг – 30%.
Ось і виходить уся ваша економія - це 500 рублів. За 12 місяців безперервної роботи, набіжить вже трохи більше – 6 тисяч.
Але якщо згадати початкові витрати в 200тис., то повернете ви їх за тридцять два роки!
І все це без урахування експлуатаційних витрат. А якщо прикинути, що середній термін служби гарного вітряка - близько 20 років, то виходить, що він остаточно і безповоротно зламається ще до того, як вийде на окупність.
При цьому, 2-х кіловатний агрегат не закриватиме на 100% ваші потреби. Максимум на третину! Якщо захочете все підключити від нього, то беріть 10-ти кіловатну модель, не менше. Термін окупності від цього не зміниться.
Але тут вже будуть зовсім інші габарити та маса.
І закріпити його просто так на трубі через горище свого даху, точно не вийде.
Однак деякі все одно переконані, що через нескінченне подорожчання електроенергії, вітрогенератор одного чудового моменту, по будь-якому стане вигідним.
Коли варто купувати вітряк
Безперечно, електроенергія з кожним роком дорожчає. Наприклад, 10 років тому, її ціна була на 70% нижчою. Давайте проведемо приблизні розрахунки та з'ясуємо перспективу виходу на окупність вітряка з урахуванням різкого подорожчання електрики.
Розглядатимемо генератор потужністю 2кВт.
Як ми вже з'ясували раніше, вартість такої моделі близько 200 тисяч. Але з урахуванням усіх додаткових витрат, потрібно помножити її на два. Вийде мінімум 400 тис.руб. витрат, за термін служби у двадцять років.
Тобто за рік виходить 20 тисяч. При цьому за фактом за цей рік агрегат видасть вам максимум 900 кВт. Через коеф. встановленої потужності (він для маленьких вітряків не перевищує п'яти відсотків), за місяць ви накрутите 75 кВт.
Навіть якщо взяти 1000 квт на рік для простоти розрахунків, ціна 1квт/ч отримана від вітряка, вам становитиме 20 рублів. Якщо і припустити, що електрика від ТЕС подорожчає в 4 рази, то трапиться таке не завтра, і навіть не через 5 років.
Які вітряки вибирати
Ну а тим, хто живе далеко від підстанцій і ПЛ-0,4 кв, варто купувати найбільш потужні моделі вітряків, які ви тільки можете собі дозволити. Так як від тієї потужності, що вказана на картинках, вам дістанеться не більше 15%.
Інша категорія споживачів, цілком заслужено робить вибір не на користь китайських заводських моделей, а навпаки, віддає перевагу саморобним вітрякам від майстрів самоучок. Свої вигоди у цьому теж є.
Здебільшого, винахідники подібних девайсів, це грамотні та відповідальні хлопці. І практично в 100% випадків без проблем їм можна повернути установку, якщо щось пішло не так, або її потрібно підремонтувати. З цим проблем точно не буде.
У промислових китайських вітряків, зовнішній вигляд звичайно симпатичніший. І якщо ви все-таки зважилися придбати саме його, відразу після перевірки електродрилем, зробіть профілактичний ремонт і замініть китайський металобрухт на підшипники з якісним мастилом.
Якщо поблизу вас є великі гніздування птахів, не завадить закупити додатковий комплект лопатей.
Пташенята іноді потрапляють під роздачу "міні млина", що обертається. Пластикові лопаті ламаються, а металеві гнуться.
А хотілося б закінчити мудрістю від тих користувачів, які не послухалися всіх доказів і впритул зіткнулися з усіма вищеописаними проблемами. Запам'ятайте, найдорожчий флюгер для будинку – це вітрогенератор!
Енергія вітру – це екологічно чиста, невичерпна енергія. Для перетворення енергії вітру на електричну енергію служать вітряні електростанції (млини, вітрогенератори).
Вітряки використовуються для вироблення електричної енергії бувають різних розмірів. Великі вітрогенератори, які зазвичай використовуються на вітряних фермах (електростанціях), можуть виробляти велику кількість електрики – сотні мегават, яким можна забезпечувати сотні будинків. Невеликі вітряки, які виробляють не більше 100 кВт електроенергії, використовуються у приватних будинках, фермах, підсобних господарствах тощо, є джерелом додаткової електроенергії, сприяють зменшенню оплати за основне джерело електроенергії.
Дуже маленькі вітряки, потужність яких становить 20-500 Вт, використовуються для підзарядки акумуляторів та інших сферах, де не потрібна велика кількість електроенергії.
Невеликі вітроелектростанції будуть економічно ефективними, якщо будуть дотримані такі умови:
Чи буде ваш вітряк для дому економічно доцільним – найбільше залежить від якості вітру. У більшості випадків середньорічна швидкість вітру в 4.0-4.5 м/с (14.4-16.2 км/год) є тим мінімумом, щоб вітрогенератор був економічно вигідним. В аналізі вітру вам допоможуть сайти, де представлені карти вітрів Росії та інших країн.
Також, вам може допомогти місцева метеорологічна станція, де ви можете переглянути архів даних за силою вітру. Але слід звернути увагу до розташування станції, т.к. різні перешкоди - дерева, будови, височини можуть стати причиною спотворених даних про вітер.
Для більш точної оцінки вітру у вашій місцевості вам необхідно придбати пристрої, що вимірюють швидкість вітру. Особливо це актуально, якщо ваша місцевість горбиста або має незвичайний ландшафт.
Найбільш важливою деталлю у приладі для вимірювання швидкості вітру є анемометр. Він складається з чашкової (або лопатевої) вертушки, укріпленої на осі, яка з'єднана з вимірювальним механізмом. Лопаті анемометра обертаються і виробляють сигнал, пропорційний швидкості вітру. При покупці анемометра не буде зайвим придбати пристрій, що записує показання з нього, а також трипод, кронштейн і т.п., де він монтуватиметься.
Існують дорожчі цифрові пристрої вимірювання швидкості вітру. Там також використовується анемометр, але дані надходять до комп'ютера, де вони обробляються та запам'ятовуються. Останнім часом дані пристрої стають дедалі популярнішими та дешевшими. Приклад даних про швидкість вітру, що знімаються і відображаються в реальному часі, ви можете подивитися на сайті gdeduet.ru
Будь-який вимірювальний інструмент ви використовуєте для оцінки швидкості вітру, але хоча б мінімум один раз на рік ви повинні порівнювати ваші дані з іншими. Також важливо вимірювальне обладнання розміщувати досить високо, щоб уникнути турбулентності, що створюється деревами, будовами та іншими перешкодами. Найбільш оптимальним розміщенням вимірювального приладу є його розміщення лише на рівні центру ротора вітрогенератора.
Велике значення має місце, де ви збираєтеся розмістити ваш вітряк. Пам'ятайте, що не слід розміщувати його поблизу дерев, будинків і т.п., т.к. ви не отримаєте повної віддачі від вітряка.
Також враховуйте що:
Не чекайте, що ваша вітроелектростанція весь час вироблятиме достатню кількість електроенергії. Швидкість вітру в тому самому місці може сильно відрізнятися і як наслідок буде і відрізнятися кількість електроенергії, що виробляється. І якщо сила вітру змінюватиметься в межах 10%, то електроенергія, що виробляється, буде змінюватися в межах 25%!
Існує 2 основних типи вітрогенераторів: з горизонтальною віссю обертання та вертикальною. Горизонтальні вітряки повинні бути спрямовані за вітром. Для цього в їх конструкції передбачений так званий "хвіст".
Вертикальні вітрогенератори працюють у напрямі вітру, але потребує більше наземного простору, т.к. необхідно передбачити розтяжки для стійкості вітряка.
Основні компоненти типової вітряної електростанції показані нижче.
Вони включають:
Для вітрогенераторів з горизонтальною віссю обертання необхідна щогла (вертикальні вітряки зазвичай встановлюються прямо на землі).
Щогли бувають різних видів: на розтяжках (які жорстко закріплені), поворотна щогла на розтяжках (може підніматися і опускатися для обслуговування і ремонту), щогла щойно без розтяжок (вони важкі, зате займають не так багато місця на землі).
Дуже важливим фактором є висота щогли. Енергія вітру пропорційна швидкості вітру третьою мірою (у кубі). Т.о. якщо швидкість вітру подвоїлася, то енергія вітру зросте 8 раз (2х2х2=8) (Малюнок 6). Швидкість вітру зростає з висотою, тобто. збільшуючи висоту щогли, можна сильно збільшити енергоефективність вітряка.
Про всяк випадок перегляньте місцеве законодавство щодо обмежень на висоту щогли для вітроелектростанцій. Використовуйте конструкцію щогли, схваленої виробником вітряка, інакше ви можете втратити гарантію на нього. Обов'язково заземліть щоглу і передбачте блискавковідведення.
Для електробезпеки необхідно використовувати роз'єднувачі та автоматичні вимикачі. Вони також забезпечать безпечний доступ до вітряка для його обслуговування та модернізації.
Також можуть знадобитися інші компоненти вітроелектростанції. Акумулятори- Зможуть накопичувати надлишки електроенергії від вітряка. Але оскільки акумулятори використовують постійний струм, то для перетворення його в змінний необхідний інвертор.
Якщо будинок, ферма чи господарство підключені до загальної системи енергозабезпечення, то у вітряні дні надлишок енергії можна продавати електромережам (неактуально нашій країні). А коли вітер слабкий та електроенергії вітряка не вистачає, то треба буде купувати електроенергію від загальної електромережі.
Вартість невеликого вітряка $2000-$8000 за 1 кВт. Однак це лише 12-48% від вартості всіх компонентів вітряної електростанції: інвертори, акумулятори, зарядні пристрої, АВР і т.п.
Але великий плюс вітрогенератора в тому, що якось купивши його, вам більше практично ні за що не доведеться платити, крім планового техобслуговування.
Продуктивність вітрогенератора зазвичай описується виробником як графік залежності вихідної потужності до швидкості вітру.
Однією з проблем під час вибору та порівняння вітрогенераторів є відсутність єдиного стандарту вимірювання вихідної потужності.
Виробники самі вибирають за якої швидкості вітру вказувати вихідну потужність. Візьмемо наприклад "Wind-o-matic" і "Mighty-wind" - в обох заявлена потужність 1000 Ватт. Але у Wind-o-matic це потужність при швидкості вітру 5 м/с, у той час як у Mighty-wind це потужність при 10 м/с. Внаслідок того, що енергія вітру пропорційна швидкості вітру в кубі, вітряк видає 1 кВт при 10 м/с, дасть тільки 1/8 від максимальної потужності при 5 м/с. Т.о. при швидкості вітру 5 м/с "Wind-o-matic" видаватиме чесні 1000 кВт, тоді як "Mighty-wind" всього 125 Ватт!
Більш правильним є порівняння вітрогенераторів за площею та розміром лопатей. Чим більше площа, тим більше енергії може виробляти вітряк. При подвоєнні площі сонячних батарей потужність збільшується вдвічі. Також і у вітрогенераторі - зі збільшенням площі лопатей зростає вихідна потужність.
Якщо ви не знаєте площу лопатей вітряка, ви можете порівнювати по діаметру ротора. Незначне збільшення діаметра ротора веде до значного збільшення електроенергії, що віддається від вітрогенератора (див. малюнок). Значення зазначені малюнку є орієнтовними і них спиратися годі було, т.к. генерована потужність вітряка залежить від багатьох інших чинників.
Для визначення відповідного розміру вітряка спочатку подивіться скільки електроенергії ви споживаєте на місяць. Потім отримане значення помножте на 12 місяців.
Приблизну кількість електроенергії, що виробляється вітряком, ви можете отримати за формулою:
AEO = 1.64 * D * D * V * V * V
Де: AEO - електроенергія за рік (кВт * год / рік), D - діаметр ротора (в метрах), V - середньорічна швидкість вітру (м/сек)
Т.о. ви можете вибрати оптимальний розмір вітрогенератора, що виробляє необхідну потужність для вашого будинку чи господарства. І можна заощадити на покупці.
Багато людей вимагають дбайливого ставлення до навколишніх речей: ландшафту, виду, історично місць, тиші, сусідів тощо. Обов'язково переговоріть із сусідами про ваші плани встановити вітроелектростанцію. Також ви повинні розуміти, що людям властивий страх перед чимось новим та невідомим.
Багато людей думають, що вітряки завдають шкоди птахам. Але насправді розсувні двері небезпечніші для птахів, ніж невеликі вітряки. Також вітрогенератори мають незначний вплив на радіо та телевізійне мовлення. Лопаті всіх сучасних вітряків виготовлені зі скловолокна або дерева. Ці матеріали є прозорими для електромагнітних хвиль.
Сусіди не сприймають шум від вітрогенератора. Перш ніж встановити вітроелектростанцію, ознайомте ваших сусідів з тими шумами, які вона може робити:
За 250 метрів, від типової вітроелектростанції рівень звукового тиску становить приблизно 45 дБ. Невеликі вітряки виробляють не більше шуму, ніж кондиціонери.
Лопаті невеликого вітряка обертаються із середньою швидкістю 175-500 оборотів за хвилину, максимум 1150 об/хв. Великі вітряки обертаються з постійною швидкістю 50-15 об/хв.
Вітроелектростанції потрібне постійне технічне обслуговування - регулярні огляди, мастило частин, що труться, і т.п. Щорічно перевіряйте болтові з'єднання та електричні контакти, підтягуйте їх, якщо необхідно. Також перевіряйте ваш вітряк на наявність корозії та натяжність розтяжок щогли.
Якщо лопаті виготовлені з дерева, то наносите фарбу для захисту. На кромки лопатей наклейте міцну стрічку для захисту від абразивного пилу та комах, що літають. Якщо фарба розтріскається, а плівка відклеїться, то незахищене дерево швидше стане непридатним. Вологість, що проникла в дерево лопат, може викликати дисбаланс ротора. Щорічно перевіряйте лопаті вітряка.
Після 10 років експлуатації лопаті та підшипники мають бути замінені. При правильному встановленні та експлуатації вітроелектростанція може прослужити 30 і більше років. Правильне обслуговування також мінімізує рівень шуму від вітряка.
Всі вітрогенератори мають максимальну швидкість обертання вітру, вище за яку вони не можуть працювати. Коли швидкість вітру перевищує це значення, то у вітрогенераторі повинен спрацювати гальмівний механізм, що не допускає перевищення критичного значення.
При використанні вітряка в холодних районах необхідно потурбуватися про проблему зледеніння, а також розміщувати акумуляторний блок в ізольованому місці.
Встановлення вітряка на дах будівлі не рекомендується. Але якщо він невеликої потужності (до 1 кВт), то можна зробити і виняток. Справа в тому, що вітрогенератор може давати вібрацію, яка може передаватися на поверхню, де він встановлений.
Вітрогенератор – пристрій для перетворення кінетичної енергії вітру на механічну, а потім на електричну. За кількістю електроенергії, що виробляється, такі пристрої діляться на великі, потужністю більше 100 кВт, і малі, потужністю менше 100 кВт.
Великі, потужністю до декількох мегават, використовуються як одиничні елементи вітрових електростанцій, які передають енергію в магістральні електромережі для великої кількості споживачів. Розміщуються вітрові електростанції на берегах морів, великих водойм та у пустельних місцевостях. Обов'язковим атрибутом при їх розгортанні є інфраструктура передачі енергії в лінії електропередач.
Окремі малі вітрогенератори, про які йтиметься у цій статті, знайшли застосування для електропостачання приватних будинків та автономних об'єктів різного призначення – телекомунікаційних вишок, вуличного освітлення, елементів систем керування дорожнім рухом. Встановлюються вони поряд з об'єктом і нерідко доповнюються дизель-генератором.
Вітрогенератор є комплексом з декількох пристроїв:
Принцип роботи пристрою у тому, що натиск (тиск) вітру обертає ветроколесо, яке передає обертання ротор генератора. Ротор генератора збуджує змінний струм в статорних обмотках генератора, який надходить на контролер. Контролер цей струм перетворює на постійний і заряджає акумулятор.
Всі споживачі одержують енергію від акумулятора через інвертор (220 В) або безпосередньо (12, 24, 48 В – залежно від кількості батарей). Безпосередньо енергія вітряка не передається споживачам, що пов'язано з нестабільністю параметрів струму.
Існують такі критерії для класифікації вітрових електростанцій:
При виборі пристрою необхідно відповісти на такі запитання:
При встановленні слід пам'ятати, що в РФ немає заборони на встановлення вітрових електростанцій потужністю нижче 75 кВт і не оподатковуються податками. Але все ж таки не зайвим буде ознайомитися з нормативними актами щодо встановлення та використання таких пристроїв для кожної конкретної місцевості.
На що варто звернути увагу:
Допустима висота регламентується місцевими нормативними актами, а от розміщувати щоглу поблизу ліній електропередач не можна.
Для останніх двох пунктів необхідно взяти дані з технічних характеристик електростанції. У сертифікованих до постачальників і виробників, дані показники відповідають місцевому законодавству.
Непоганим кроком буде отримання згоди на встановлення від сусідів та обслуговуючої території організації, за її наявності. Згоду необхідно отримати письмово.
Коли всі формальності вражені, необхідно визначити конкретне місце установки щогли. Слід врахувати, що ефективність буде вищою, якщо поблизу немає дерев, високих будинків та щогла стоїть на піднесенні. Вибирати місце установки слід так, щоб довколишні будівлі та дерева не знаходилися перед вітряком. Неправильним буде і розташовувати щоглу на пагорбі, перед урвищем.
Встановлювати щоглу необхідно у суворій відповідності до інструкцій виробника.За потреби слід залучити кваліфікованих спеціалістів та спецтехніку.
На ринку є вітрові електростанції для будинку потужністю від 0,4 кВт до 75 кВт різних виробників. Розкид цін на пристрої однієї і тієї ж потужності досить великий.
Розглянемо таблицю:
Модель | Потужність, кВт | Ціна, руб |
EDS Group Condor Home | 0,5 | 89600 |
EDS Group Condor Home | 3 | 195400 |
EDS Group Condor Home | 5 | 285000 |
EDS Group Condor Air | 10 | 770000 |
EDS Group Condor Air | 30 | 1790000 |
EDS Group Condor Air | 50 | 2850000 |
ТОВ «Енергоспецсервіс» | 1 | 94000 |
BEKAR | 1 | 171800 |
HY 400-L | 0,4 | 66430 |
Енергосток | 3 | 98000 |
Енергосток | 5 | 220000 |
Енергосток | 10 | 414000 |
Енергосток | 30 | 961000 |
Енергосток | 50 | 3107000 |
У чому ж справа?А річ у тому, що виробники часто вказують ціну лише за частину необхідного комплекту обладнання. Розглянемо для прикладу продається компанією Енергосток вітряк на 2 кВт. На сайті значиться ціна 57 600 руб., але зайдемо в детальний опис товару.
А там є вартість повного комплекту обладнання: вітрогенератор, контролер, інвертор, АКБ, щогла. І вартість повного комплекту складе 176800 рублів. Звідси висновок обов'язково уточнюйте ціну за весь комплект!
Середні ціни на генератори російського та китайського виробництва такі: 1 кВт 100-120 УРАХУВАННЯМ, 3 кВт - 200 УРАХУВАННЯМ, 5кВт - 300 УРАХУВАННЯМ, 10 кВт від півмільйона, а потужні пристрої 20 і більше кВт коштуватимуть більше мільйона рублів. Якщо купувати обладнання західного виробника або США, то ціни будуть вищими на 20-30%.
Якщо ви зібралися виготовити вітрогенератор, варто звернути увагу на ресурси Мережі, які передбачають 2 підходи: перший полягає в тому, щоб збирати всі елементи своїми руками, а другий передбачає покупку готових комплектуючих.
При складанні найбільшу складність викликає виготовлення вітроколеса.Виготовити лопаті для конструкції з горизонтальною віссю обертання з необхідними аеродинамічними характеристиками непросто. Тут два виходи: або платити за виготовлення майстерні з необхідними інструментами та досвідом, або дивитися у бік конструкції з вертикальною віссю обертання, для якої можна виготовити лопаті зі звичайної бочки.
Генератор можна придбати уживаний, використовувати двигун пральної машини або промислового . Існує великий вибір готових генераторів та комплектуючих для їх складання на основі ніодимових магнітів.
Виготовлення щогли - дуже відповідальний етап, адже від нього залежить безпека експлуатації всієї конструкції. Поставитися до нього потрібно ретельно, довіривши розрахунки міцності конструкції спеціалісту.
Контролери, інвертори та акумуляторні батареї краще придбати готові.
При вирішенні питання доцільності встановлення вітряної електростанції необхідно отримати такі вихідні дані:
Алгоритм оцінки окупності вітряка наступний:
Для внесення поправок до розрахунку слід враховувати:
Якщо отримані цифри окупності не влаштовують, але отримати альтернативне джерело енергії хочеться чи ні можливості підключення до централізованого електропостачання, слід розглянути варіанти підвищення ефективності вітряка і зниження витрат на його монтаж і обслуговування.
Можливі такі варіанти: