ЧТО ТАКОЕ ветроустановка (ВЭУ, ветростанция, ветрогенератор, ветроагрегат, «мельница»)? Что такое ветряк
описание, конструкция, принцип работы и изготовление своими руками
уже прочитали: 325
Подключение к магистральной сети электроснабжения до сих пор доступно не всем. Есть немалое число населенных пунктов, до которых линии электропередач не дошли. Да и подключенные поселки и деревни, вследствие общей изношенности линий, испытывают частые перебои с электроснабжением. Кроме того, дачные поселки, выстроенные недавно, зачастую не имеют возможности подключиться к линии, расположенной в солидном отдалении.
Решение вопроса с электроснабжением традиционно возлагается на бензиновые или дизельные электростанции, нуждающиеся в снабжении топливом, капризные и требующие постоянного наблюдения устройства. При этом, есть альтернативные источники, не нуждающиеся в топливе. Одним из них является .
Что из себя представляет ветрогенератор?
Ветрогенератор — это устройство, использующее энергию ветра для выработки электрического тока. Воздушные потоки, свободно перемещающиеся в атмосфере, имеют гигантскую энергию, причем, совершенно бесплатную. — это попытка извлечь ее и обратить на пользу.
Ветрогенератор представляет собой набор устройств, принимающих, обрабатывающих и подготавливающих для использования энергию. Потоки ветра взаимодействуют с ветряка, заставляя его вращаться. Ротор посредством повышающей передачи (или напрямую) . Заряд через инвертор перерабатывается в стандартный вид (220 В, 50 Гц) и подается на приборы потребления.
На первый взгляд, комплекс устроен довольно сложно. Существуют и более простые конструкции, например, ветряки, питающие насосы. Тем не менее, для сложных приборов требуется полный комплект оборудования, способный обеспечить стабильное и качественное электроснабжение.
Зачем он нужен?
Отличительное свойство электроэнергии состоит в том, что ее можно производить в любых количествах, если позволяет оборудование. Ветрогенератор как раз и относится к таким устройствам — он производит электроэнергию. Таким образом, ветряк представляет собой электростанцию, способную обеспечивать как крупные участки с большим количеством потребителей, так и отдельные дома или приборы.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Возможности устройства зависят от размеров крыльчатки и мощности генератора. Эти два параметра являются определяющими и зависят друг от друга. Чем мощнее ротор, тем большей мощности генератор он сможет вращать, вырабатывая большое количество энергии.
При этом, ветряк может быть создан самостоятельно и обеспечивать потребности отдельной группы приборов — например, освещения, водоснабжения, вентиляции и т.д. Такая избирательность удобна для сокращения расходов на электроэнергию, обеспечения бесперебойной подачи питания на старых изношенных линиях.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно ветрогенераторы сочетают механическую, электромеханическую и электрическую части. К механической относится ветряк, непосредственно принимающий энергию ветра и преобразующий ее во вращательное движение. Оно передается на электромеханическое устройство — генератор, преобразующий кинетическую энергию вращения в электрический ток. После этого действуют чисто электронные устройства:
- выпрямитель. Генератор вырабатывает переменный ток, который не годится для заряда аккумуляторных батарей. Для дальнейшего использования его надо выпрямить, для чего используется выпрямительное устройство
- контроллер заряда. Обеспечивает своевременное переключение аккумуляторных батарей с режима зарядки на режим питания потребителей, чтобы избежать выхода АКБ из строя
- аккумулятор (АКБ). Накапливает заряд, необходимый для поддержания напряжения в сети при ослаблении ветра
- инвертор. Преобразует постоянный ток аккумулятора в обычные 220В 50 Гц переменного тока, необходимых для питания стандартных потребителей.
Все перечисленные электронные устройства являются типичным комплектом оборудования, используемым с любым типом ветряка. Изменение конструкции крыльчатки не влияет на состав комплекта, если только не происходит значительного увеличения скорости вращения, требующего изменения параметров генератора.
Виды ветрогенераторов
Используются два основных вида ветряков, имеющих принципиальные различия:
- горизонтальные
- вертикальные
В обоих случаях речь идет об оси вращения ротора. Конструкция различных моделей горизонтальных устройств мало отличается друг от друга, представляя собой подобие бытового вентилятора или пропеллера. Вертикальные устройства обладают намного большим разнообразием типов конструкции, внешне значительно отличаясь друг от друга. Рассмотрим их подробнее:
Горизонтальные ветряки
Горизонтальные конструкции имеют большую эффективность, так как поток ветра они воспринимают только рабочей стороной лопастей. Наибольшее распространение получили трехлопастные крыльчатки, но для небольших конструкций число лопастей может быть увеличено.
Именно горизонтальные конструкции используются для изготовления больших промышленных образцов, имеющих огромный размах лопастей (больше 100 м), которые в объединенном виде образуют довольно производительные электростанции. Государства западной Европы, такие как Дания, Германия, скандинавские страны активно .
Устройства имеют один недостаток — они нуждаются в наведении на ветер. Для небольших ветрогенераторов проблема решается установкой хвоста наподобие самолетного, который автоматически располагает конструкцию по ветру. Большие модели имеют специальное устройство наведения, контролирующее положение крыльчатки относительно потока.
Вертикальные конструкции
Ветрогенераторы вертикального типа имеют меньшую эффективность, вследствие чего используются для обеспечения энергией лишь отдельных потребителей — частный дом, коттедж, группу приборов и т.д. Для самостоятельного изготовления такие устройства подходят больше всего, так как обладают широким выбором вариантов конструкции, не нуждаются в подъеме на очень высокую мачту (хотя это им и не противопоказано).
Вертикальные роторы могут быть собраны из любых подручных материалов, в качестве образца можно использовать любой тип из множества известных:
- роторы Савониуса или Дарье
- более современный ротор Третьякова
- ортогональные конструкции
- геликоидные устройства и т.д.
Описывать все типы подробно незачем, так как их количество постоянно увеличивается. Практически все новые разработки базируются на вертикальной оси вращения и предназначены для использования в частных домах или усадьбах. Большинство разработок предлагает собственный вариант решения основной проблемы вертикальных устройств — низкого КПД. Некоторые варианты имеют довольно высокие показатели, но обладают сложным устройством корпуса (например, конструкция Третьякова).
Расчет и выбор
Расчет мощности ветряка сводится к подсчету суммарной мощности потребления осветительными, вспомогательными и бытовыми приборами. Полученное значение увеличивается на 15-20% (запас мощности необходим при возникновении непредвиденных ситуаций), и на основании этих данных рассчитывается или выбирается готовый генератор.
От его параметров ведется построение всего остального комплекта — механические требования ложатся в основу проектирования ветряка, а эксплуатационные параметры — мощность, напряжение, сила тока — используются при создании системы накопления и обработки полученного тока.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Выбирая приборы, следует также обеспечивать небольшой (15-20%) запас мощности, который обеспечит устойчивость комплекса при возникновении форс-мажорных ситуаций.
Изготовление ветряка своими руками
Основные работы, которые предстоит сделать, это — изготовление и установка вращающегося ротора. Прежде всего следует выбрать тип конструкции и ее размеры. Определиться в этом поможет знание требуемой мощности устройства и производственные возможности.
Большинство узлов (если не все целиком) придется изготовить самостоятельно, поэтому на выбор повлияет, какие познания имеются у создателя конструкции, с какими приборами и устройствами он знаком наилучшим образом. Обычно сначала делается пробный ветряк, с помощью которого проверяется работоспособность и уточняются параметры сооружения, после чего приступают к изготовлению рабочего ветрогенератора.
energo.house
Что такое ветрогенератор?
Ветрогенератором называют генератор электрического тока, который предназначен для вырабатывания независимого электричества посредством превращения силы ветра в электрическую энергию. Современные ветрогенераторы — это высокотехнологическое произведение искусства. Современный агрегат вырабатывает мощность от 5 киловатт до 4500 кВт мощности. Конструкция ветрогенератора позволяет использовать силу ветра от 4-х метров в секунду. При помощи современных ветрогенераторов можно обеспечивать даже островные территории электрическим током, не говоря уже об обычном использовании генератора – прямым запуском тока в сеть. С недавнего времени появилась возможность решать проблемы с мощными потребителями энергии. Областью использования ветрогенераторов обычно являются поля, мелководье, горы или же любые другие участки, с хорошим ветропотенциалом.
Суть работы генератора очень проста и практически не изменилась с момента появления первого приспособления, работающего на силе ветра. Потоки ветра, которые набегают на лопасти, расположенные на высоте 50-100 метров, вращаются из-за прохождения через них ветра. Все вращение передается по валу к асинхронному или синхронному генератору через мультипликатор.
Широкое применение нашли ветряки без использования мультипликатора, потому что их отсутствие привело к увеличению производительности. Если направление ветра изменилось, датчики, находящиеся на башне ВГ, дают команду на разворот лопастей в направлении ветра. Достижение стабилизации вращения ветрогенераторного ветроколеса происходит за счет поворота лопастей и их элементов вокруг собственной оси, и под определенным углом по направлению ветра.
Работа ветрогенераторов может быть одиночной или групповой. Бывают случаи работы ветрогенератора попарно с дизельными генераторами, для экономии расхода топлива. По несложным подсчетам можно понять, какой толк в ветрогенераторе, расхода киловатт часов за один год. К примеру, если мощность ветрогенератора 800 КВт, а средняя скорость ветра 6 метров в секунду, то производство энергии будет равное полтора миллиона КВт ч., а при скорости 5 метров в секунду – 1 100 000 КВт.ч. электричества.
Генератор ветряной энергии, мощность которого 2000 КВт, при средней скорости ветра за год 6 метров в секунду, произведет энергии за год 3 700 000 КВт часов, а если средняя скорость ветра в 5 метров в секунду 2 300 000 кВт часов электрической энергии.
Дата публикации: 01.10.2015
Похожие записи:
nacep.ru
Слово ВЕТРЯК - Что такое ВЕТРЯК?
Слово ветряк английскими буквами(транслитом) - vetryak
Слово ветряк состоит из 6 букв: в е к р т я
Значения слова ветряк. Что такое ветряк?
Ветряк (Брянская область)
Ветряк — посёлок в Брасовском районе Брянской области, в составе Столбовского сельского поселения. Расположен в 2 км к северу от посёлка Летча, в 0,5 км к юго-востоку от деревни Фошня. Население — 14 человек (2010). Возник в 1920-е годы.
ru.wikipedia.orgВетрогенератор
Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока, в механическую энергию вращения ротора и преобразования этой энергии, в электрическую.Даже самый посредственный лопастной ветряк легко достигает коэффициента использования энергии ветрового потока (КИЭВ) в 30 %. А самый тщательно отлаженый роторный, в лучшем случае, — 20 %.
Ветроэнергетика
Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве.Конструкция «крестьянского ветряка» могла быть изготовлена на месте из доступных материалов. Его мощность варьировалась от 3 л. с., 8 л. с. до 45 л. с. Такая установка могла освещать 150...
ru.wikipedia.orgВЕТРОЭНЕРГЕТИКА. Один из наиболее развитых и перспективных вариантов нетрадиционной энергетики, при котором используется экологически чистый и неисчерпаемый источник энергии — ветер.В России проектирование и строительство ветряков осуществляет НПО «ВЕТРОЭН». В настоящее время восточнее Воркуты создается ВЭУ из 10 агрегатов мощностью по 250 кВт каждый.
Бизнес-словарьВетр/я́к/.
Морфемно-орфографический словарь. — 2002Примеры употребления слова ветряк
Более того, по заявлению разработчиков, ветряк INVELOX будет вырабатывать намного больше энергии.
Кроме того, ветряк INVELOX отличается относительно низкой стоимостью.
К тому же, чем больше площадь ветропарка, тем меньше удельная выработка на один ветряк: установки в ветровом потоке начинают мешать друг другу.
Ветряк под названием INVELOX отличается необычным дизайном и представляет собой изогнутую трубу переменного сечения, которая эффективно утилизирует энергию ветра.
- ветроэнергетический
- ветру
- ветры
- ветряк
- ветрянка
- ветряной
- ветряный
wordhelp.ru
Ветрогенератор - это... Что такое Ветрогенератор?
Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка, ВЭУ) – устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую. Выделяют промышленные и домашние (для частного использования) ветрогенераторы. Как правило, промышленные ВЭУ объединяют в сети, в результате чего получается ветряная электростанция. Ее основное отличие от традиционных (тепловых, атомных) – полное отсутствие как сырья, так и отходов. Мощность современных ветрогенераторов достигает 6 МВт.
К малой ветроэнергетике относятся установки мощностью менее 100 кВт. Установки мощностью менее 1 кВт относятся к микро-ветряной энергетике. Они применяются на яхтах, фермах для водоснабжения и т.д. Малые ветрогенераторы могут работать автономно, т.е. без подключения к общей электрической сети.
Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина. М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик. 2004.
Синонимы:- Крупнейшие месторождения
- Двигатель первичный
Смотреть что такое "Ветрогенератор" в других словарях:
ветрогенератор — сущ., кол во синонимов: 1 • ветряк (8) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Ветрогенератор — К сожалению, в вашем браузере отключён JavaScript, или не имеется требуемого проигрывателя. Вы можете … Википедия
Ветрогенератор Enercon E-126 — E 126 Enercon E 126 Работающая турбина вблизи города Аурих, Нижняя Саксония … Википедия
Ветрогенератор Vestas V-164 — V 164 Vestas V 164 Тип Вертикальный трехлопастной Назначение Электроэнергетика Производитель оборудования Vestas Эксплуатация 2014 … Википедия
Ветрогенератор Vestas V-90 — V 90 Vestas V 90 3MW Ветроустановка V 90 в сос … Википедия
Распределённая энергетика — Ветрогенератор, вырабатывающий энергию для подачи в распределенную сеть, Испания Распределённое производство энергии (англ. Distributed power generation) концепция строительства источников энергии и распределительных с … Википедия
Ветроэнергетика — Ветроэнергетика отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном… … Википедия
ВЭУ — Ветер раскручивает ротор. Выработанное электричество подаётся через контроллер на аккумуляторы. Инвертор преобразует напряжение на контактах аккумулятора в пригодное для использования Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно… … Википедия
Ветроэлектрическая установка — Ветер раскручивает ротор. Выработанное электричество подаётся через контроллер на аккумуляторы. Инвертор преобразует напряжение на контактах аккумулятора в пригодное для использования Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно… … Википедия
Энергия ветра — Ветроэнергетика отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца.… … Википедия
neft.academic.ru
Ветрогенератор - как выбрать ветряк
С целью экономии расходов на электроснабжение на производствах и в частных домах устанавливают ветрогенераторы. В данной статье рассмотрим основные характеристики, разновидности и принцип работы ветрогенераторов.
Оглавление:
- Устройство и принцип работы ветрогенератора
- Разновидности ветряков
- Рекомендации по выбору ветрогенератора
- Обзор производителей ветрогенераторов
Устройство и принцип работы ветрогенератора
Основные составляющие ветрогенератора:
1. Генератор - преобразователь механической энергии в электрическую. Генератор заряжает аккумуляторные батареи. Чем выше скорость ветра, тем быстрее заряжаются батареи.
2. Лопасти ветрогенератора - часть ветрогенератора, которая подвергается силе ветра, а затем воздействует на генераторный вал.
3. Мачта - устройство на котором крепится генератор и лопасти. От высоты мачты зависит скорость и устойчивость работы ветрогенератора.
Дополнительные компоненты ветрогенератора:
1. Контроллеры - устройство управления ветрогенератором, отвечающее за направление лопастей, особенности заряда аккумулятора, защиту ветрогенератора. Основной функцией контроллера является преобразование переменной энергии в электрическую постоянную.
2. Батареи аккумулятора - приборы для накапливания энергии, которую используют в то время когда отсутствует ветер. Еще одной функцией аккумулятора выступает выравнивание и стабилизация энергии, вырабатываемой генератором. Аккумуляторные батареи обеспечивают электропитание.
3. Анемоскопы или устройства измерения направления ветра - собирают и обрабатывают данные о скорости, направлении и порывах ветра. Анемоскопы устанавливают на более мощных ветрогенераторах, предназначенных для переработки большого количества энергии.
4. Автоматические регуляторы питания предназначены для объединения ветрогенератора, электросети, дизельного генератора или других источников энергии.
5. Инверторы - устройства для переработки постоянного тока в переменный, предназначенный для работы бытовой и электротехники.
При попадании ветра на лопасти ветрогенератора происходит вращение устройства. Во время работы ветрогенератора вырабатывается переменный ток, который попадает в контроллер и перерабатывается в постоянный. Постоянный ток заряжает аккумуляторы, которые обеспечивают электричеством частный дом или большое предприятие. Но, для работы большинства электроприборов необходим переменный однофазный или трехфазный ток, который образуется в инверторе.
Варианты использования ветрогенератора в системе электроснабжения:
- работа ветряка с аккумулятором в автономном режиме;
- параллельная работа ветрогенератора на аккумуляторах и солнечных батареях;
- работа ветрогенератора с параллельным использованием резервного (дизельного, бензинового или газового) генератора;
- параллельная работа ветрогенератора и обычной электросети.
Преимущества использования ветрогенератора:
- получение экологически чистой, безопасной и надежной электроэнергии,
- снижение расходов оплаты за электричество;
- бесшумность работы устройства;
- наибольшее количество энергии ветрогенератор производит осенью или зимой, во время большей востребованности электричества для обогрева помещений;
- цена на ветрогенераторы намного ниже, чем стоимость альтернативных источников получения электроэнергии;
- возможность ветрогенератора параллельно работать с другими источниками электроэнергии;
- возможность выбора мощности ветроустановки, в зависимости от типа местности и количества необходимой электроэнергии;
- возможность использования ветрогенераторов на яхтах или кораблях;
- потратившись один раз на ветроустановку, обеспечивается электроснабжение минимум на 20 лет.
Разновидности ветряков
В зависимости от размещения турбин выделяют ветрогенераторы:
- вертикального типа,
- горизонтального типа.
Ветрогенератор вертикального типа имеет вертикально размещенную турбину, по отношению к поверхности земли, а горизонтальный наоборот. Вертикальный ветрогенератор легко улавливает самые малейшие дуновения ветерка, а горизонтальный - более мощный, по преобразованию энергии.
Разновидности вертикальных ветрогенераторов:
1. Изобретение вертикального ветрогенератора принадлежит шведскому изобретателю Савониусу. Вертикальный ветряк состоит из двух цилиндров, которые имеют вертикальную ось вращения. Независимости от силы и направления ветра вертикальный ветряк постоянно вращается вокруг своей оси. Основным недостатком вертикального ветрогенератора является неполное использование ветровой энергии. Во время исследований было выявлено, что вертикальный ветряк использует только третью часть ветровой энергии.
2. Вертикальный ветряк с наличием ротора Дарье был изобретен на несколько десятков лет позже обычного. Роторный ветрогенератор имеет две или три лопасти и ротор. Ветрогенераторы с ротором просты в изготовлении и легки в монтаже. Главным недостатком такого ветрогенератора является то, что ротор нужно запускать вручную.
3. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения и с наличием геликоидного ротора - имеет закрученные лопасти. которые обеспечивают равномерное вращение ветрогенератора. Преимущество: уменьшение нагрузки на подшипники, тем самым увеличение срока службы устройства. Недостатки: высокая стоимость, сложность монтажа.
4. Вертикальный ветрогенератор с наличием многопластного ротора - самое эффективное устройство по переработке ветровой энергии. Имеет сложный ротор, который состоит из большого количества лопастей.
5. Ортогональные ветрогенераторы не требуют большой скорости ветра. Для работы такого устройства подойдет скорость ветра от 0,7 м/с. Ортогональные вертикальные ветроустановки имеют высокие технические характеристики, бесшумное вращение мотора и интересный дизайн. Устройство ортогонального ветрогенератора основывается на вертикальной оси вращения и на нескольких лопастях, которые удалены от оси на определенном расстоянии. Несмотря на большое количество преимуществ, ортогональная ветроустановка имеет недостатки:
- небольшой строк службы опорных узлов;
- лопасти более массивные, чем у обычных ветрогенераторов;
- большой вес установки затрудняет монтаж устройства.
Горизонтальные ветрогенераторы имеют более высокий коэффициент полезного действия. Главным недостатком горизонтальных ветрогенераторов является необходимость в постоянном поиске ветра при помощи флюгеля, который устанавливается отдельно от устройства.
Горизонтальные ветрогенераторы разделяют на:
- устройства однолопастного типа - характеризуются высокими оборотами вращения, имеют небольшой вес и легкую конструкцию;
- ветрогенераторы двухлопастного типа - по устройству схожи с однолопастными, только отличаются количеством лопастей;
- ветряки трехлопастного типа имеют наибольшую мощность около 7 мВт, считаются одними из самых популярных среди ветрогенераторов, предназначенных для дома;
- многолопастные ветрогенераторы имеют от четырех до пятидесяти лопастей, данные устройства используют для обеспечения работы водяных установок.
В соотношении с количеством лопастей все ветрогенераторы подразделяются на:
- однолопастные,
- двухлопастные,
- трехлопастные,
- многолопастные.
По материалам, из которых состоит ветрогенераторная установка выделяют:
- ветрогенераторы парусного типа,
- ветрогенераторы жесткого типа, изготовлены из стекловолокна или металла.
В зависимости от шагового признака винта ветрогенераторы разделяют на:
- устройства измеряемого шага,
- устройства фиксированного шага.
Ветрогенератор на основе изменяемого шага имеет довольно сложную конструкцию, но в то же время увеличенную скорость вращения. Ветрогенератор с фиксированный шагом отличается надежностью и простотой.
Все ветрогенераторы условно разделяют на два вида:
- ветрогенераторы промышленного типа;
- домашние ветрогенераторы.
Промышленные ветряки используют для получения большого количества электроэнергии. Для устройства ветрового парка, состоящего из нескольких десятков или сотен ветрогенераторов требуется тщательное обследование местности, которое проводят на протяжении года или двух. Промышленные ветрогенераторы позволяют получать электроэнергию для обеспечения электричеством нескольких десятков домов или определенного производства.
Ветрогенератор для дома - позволяет значительно снизить расходы на электроснабжение и обеспечивает независимость от работы общей электросети.
Рекомендации по выбору ветрогенератора
1. Перед выбором ветрогенератора следует определиться с мощностью и функциональным назначением данного устройства.
2. Внимательно изучите разновидности ветряков и ознакомьтесь с климатическими условиями данного региона, в котором планируется установка ветрогенератора.
3. Определите выходную мощность ветряка, которая напрямую зависит от мощности преобразователя (инвертора). Второе название выходной мощности - пиковая нагрузка - совокупность количества приборов, которые одновременно будут работать с ветрогенератором. То есть, выходная мощность определяется как общая мощность ветряка. Даже при редком, но большом потреблении электроэнергии следует выбирать ветрогенератор с большой мощностью. Чтобы увеличить выходную мощность, следует установить несколько инверторов.
4. Время на непрерывную работу устройства - определяют мощностью аккумулятором, которые устанавливаются на ветряк. При безветренной погоде аккумуляторы обеспечивают помещение электричеством.
5. Темпы заряда аккумулятора определяются мощностью устройства, скоростью ветра, высотой установки и рельефом территории, на которой установлен ветрогенератор. Чем выше мощность ветрогенератора, тем быстрее происходит заряд батарей. При постоянном потреблении электроэнергии или при слабом ветре выбирайте более мощные модели ветряков. Чтобы увеличить скорость заряда батарей, следует подключить несколько генераторов к ветроустановке.
6. Не следует покупать много аккумуляторных батарей, при слабой силе ветра, так как ветрогенератор не успеет заряжать все батареи. Если батареи не до конца заряжаются это приводит к быстрому выходу их строя, поэтому количество батарей следует рассчитывать из потребляемой мощности всех электроприборов в доме.
7. Чтобы ветряк купить, следует обратить внимание на главный фактор - вырабатываемую энергию устройства. Этот критерий указан в технических характеристиках ветрогенератора.
8. Чтобы определить потребляемую мощность дома, в котором будет производиться установка ветряка, следует просмотреть счета за электричество за последние 12 месяцев, и вывести минимальный, средний и максимальный коэффициент потребления энергии.
9. С помощью исследований ближайшей метеорологической станции, узнайте о среднегодовой скорости ветра на предполагаемом участке установки ветряка. Оптимальная работа ветрогенератора обеспечивается при ветре 5 м/с.
10. Лучше устанавливать ветрогенератор как дополнительный источник питания в паре с дизельным или бензиновым генератором.
11. Испытайте ветрогенератор в работе, обратите внимание на уровень шума и необходимость в техническом обслуживании ветряка. Некоторые мощные ветрогенераторы имеют достаточно высокий уровень шума, что приводит к дискомфорту и проблемам с соседями.
12. Средний срок эксплуатации ветрогенератора составляет шесть-семь лет.
13. Лучше отдать предпочтение ветрогенератору, лопасти которого изготовлены из твердых материалов: стекловолокна или металла.
14. Обратите внимание на оптимальную работу ветрогенератора при средней скорости ветра, которая характерна для данного региона.
15. Безредукторные ветрогенераторы намного проще в установке, легко собираются и не требуют дополнительного техобслуживания, в то время как редукторные несмотря на сложность монтажа обеспечивает большую мощность и лучшее качество работы ветряка.
16. Не следует обращать внимание на такие рекламные лозунги о том, что ветрогенератор имеет улучшенную конструкцию, магнитную левитацию или большой контроллер, в большинстве случаи такая реклама, направлена на то, чтобы за обычный ветрогенератор получить больше денег.
17. При покупке ветрогенератора, потребуйте гарантию и выполнение всех обязательств производителя ветрогенераторов перед покупателем. Например, наличие креплений - комплект ветрогенератора, который включает все комплектующие: инверторы, генераторы, аккумуляторы. При покупке данных устройств у разных производителей, риск неправильной работы ветрогенератора увеличивается.
18. Формула расчета мощности ветрогенератора: Р = 0,5 * rho * S * Ср * V3 * ng * nb. Р - мощность ветрогенератора, rho - величина обозначения плотности воздуха, S - величина площади метания ротора, Ср - коэффициент аэродинамического действия, V - величина скорости ветра, ng - радиаторный коэффициент полезного действия, nb - при наличии редуктора. КПД редуктора.
19. Стоимость ветрогенератора напрямую зависит от таких факторов:
- количество лопастей,
- мощность аккумуляторов,
- мощность генератора,
- количество инверторов,
- материал изготовления лопастей,
- наличие редуктора,
- номинальная мощность ветряка,
- тип ветрогенератора: горизонтальный, вертикальный,
- материал, из которого изготовлена установка,
- наличие дополнительных комплектующих.
Обзор производителей ветрогенераторов
Чтобы ветрогенератор купить, нужно предварительно рассчитать мощность ветрогенератора и потребляемое электричество. После проведения расчетов обратите внимание на стоимость ветряка.
Первые позиции по производству ветрогенераторов занимает Германия, Дания и Франция. Несколько десятков лет назад началось изготовление российских ветрогенераторов, которые, по сравнению с зарубежными моделями, требуют усовершенствования.
Рассмотрим основных популярных производителей ветрогенератовор для дома:
1. AEOLOS (Дания)
Особенности ветрогенераторов AEOLOS:
- компания занимается разработкой ветрогенераторов более 35 лет;
- мощность вертикальных ветрогенераторов составляет от 500 Вт до 500 кВт;
- мощность горизонтальных ветряков - 300-10000 Вт;
- сфера применения ветрогенераторов: частный сектор, фермерское хозяйство, обеспечение электричеством поселков и школ;
- высокий уровень выработки электроэнергии;
- использование генератора без редуктора обеспечивает высокий уровень надежности ветроустановки;
- небольшая стоимость технического обслуживания;
- высокий уровень безопасности обеспечивает функция контроля положения устройства ветрогенератора;
- наличие электронной системы торможения.
Технические характеристики AEOLOS Н 1кВт:
- величина номинальной мощности: 1 кВт;
- величина максимальной мощности: 1,5 кВт;
- выходное напряжение: 48 В;
- характеристика лопастей: 3 штуки, материал - стекловолокно;
- особенности генератора: генератор трехфазного магнитноэлектрического типа, который обеспечивает постоянный ток;
- коэффициент полезного действия: менее 0,95;
- гарантийный строк: 5лет;
- максимальный строк эксплуатации: 20 лет.
2. ENERCON (Германия)
Особенности:
- мощность ветрогенераторов компании ENERCON от 330 Вт до 7,58 мВт;
- наличие кольцевого генератора;
- отсутствие трансмиссии;
- выполнение мировых стандартов качества: надежность и долговечность.
Технические особенности ENERCON Е80:
- величина номинальной мощности: 80 кВт;
- величина высоты башни: 53 м;
- величина номинальной скорости ветра: 12 м/с;
- минимальная скорость ветра: 3 м/с;
- максимальная скорость ветра: 30 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки;
- величина диаметра ротора: 18 м.
3. AMPAIR (Великобритания)
Характеристика сферы использования:
- катера;
- лодки;
- удаленные автономные системы питания.
Особенности:
- небольшой размер;
- легкий монтаж;
- возможность установки на ограниченном пространстве;
- высокое качество и надежность.
Технические особенности Ampair 100:
- величина номинальной мощности: 100 Вт;
- величина напряжения генератора: 12 Вт;
- характеристика лопастей: 6 штук;
- необходимая скорость ветра: от 3 м/с;
- стоимость: 2700 $.
4. Fair Wind (Бельгия)
Особенности:
- возможность использования в частном доме, отеле, АЗС, на ферме;
- высокий уровень европейского качества;
- изготовление лопастей - бельгийское;
- происхождение генераторов - финское;
- производством инверторов и контроллеров занимается немецкая компания;
- произведение тестирования и проверки каждой ветроустановки;
- максимальные порывы ветра 55 м/с;
- система безопасности имеет полную автоматизацию;
- присутствует пассивное аэродинамическое торможение;
- ветроустановки Fair Wind используют вместе с установками солнечных батарей;
- большая вариация мощностей поможет подобрать ветроустановку для каждого участка индивидуально.
Технические особенности Fair Wind F16:
- величина номинальной мощности: 10 кВт;
- величина диаметра ветроколеса: 4 м;
- величина номинальной скорости ветра: 15 м/с;
- минимальная скорость ветра: 3 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки, выполнены из авиационного алюминия;
- величина диаметра ротора: 18 м;
- стоимость: 20000 $.
5. Fuller Wind (США)
Особенности:
- полное отсутствие лопастей;
- компактность использования;
- небольшая стоимость, по сравнению с классическими ветрогенераторами;
- основа ветрогенератора - Турбина Теслы, которая состоит из большого количества металлических дисков, которые разделены кольчатыми прокладками;
- высокий уровень производительности электроэнергии.
6. Fortiss (Нидерланды)
Особенности:
- использование: электроснабжение домов, снабжение телекоммуникационного оборудования, водоочистительные системы;
- обеспечение полной независимости от промышленных источников электроэнергии;
- возможно совместное использование ветроустановок и традиционных источников электропитания;
- стабильное электроснабжение и понижение расходов на электричество;
- простота конструкции и легкость монтажа ветрогенераторов;
- возможность использования солнечных батарей или дизельных генераторов;
- низкий уровень шума;
- высокий уровень безопасности.
Технические особенности Fortiss Montana 5,8:
- характеристика генератора: генератор синхронного магнитного типа;
- максимальная скорость ветра: 55 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки;
- необходимая скорость ветра: от 2,5 м/с;
- варианты системы торможения: механический, электрический;
- стоимость: 20000 $.
strport.ru
ЧТО ТАКОЕ ветроустановка (ВЭУ, ветростанция, ветрогенератор, ветроагрегат, «мельница»)?
ОТВЕТ: Ветрогенератор (ветроэнергетическая установка, сокращенно — ВЭУ) — устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра в электрическую энергию. Ветряки, ветровые электростанции вырабатывают электрическую энергию необходимую для бытовых или промышленных потребителей.
Какие виды ветрогенераторов существуют?
ОТВЕТ: Ветрогенераторы (ветровые электрогенераторы) различают:• по расположению оси ротора;Выпускают ветрогенераторы с горизонтальной или вертикальной осью. Ветрогенераторы с горизонтальной осью более распространены. Современные ветровые электрогенераторы с горизонтальной осью вращения имеют следующие преимущества:1. больший КПД (примерно в 3 раза) и массогабаритные показатели2. легкая регулировка мощности и осуществления штормового защиты3. лучшие показатели по запуску ротора при слабых ветрах4. более низкая стоимость ветрогенератораОдновременно маломощные ветрогенераторы до 1 кВт с вертикальной осью легкие в конструировании, работают даже от слабых ветров всех направлений, генерирующих небольшой шум. Такие ветрогенераторы несмотря на гораздо большую стоимость нашли некоторое применение. В мире ветрогенераторы с горизонтальной осью занимают 95% всего мирового производства ветровых электростанций.• по количеству лопастей;Ветрогенераторы с 2-3 лопастями относятся к быстроходных с более высоким КПД и частотой вращения, но при этом низкий стартовый момент ротора. Поэтому быстроходные ветрогенераторы выгодно объединять с электрическим генератором, так как электрический генератор имеет высокую частоту вращения (для улучшения массогабаритных характеристик) и низкий пусковой момент. Тихоходные ветрогенераторы обычно работают с водяными насосами, в которых великий момент запуска и меньшая частота вращения. Быстроходные 3-х лопастные ветрогенераторы получили большее распространение, чем 2-х лопастные, несмотря на их высокую стоимость. 3-х лопастным ротором генерируется меньше вибрация и выглядит он более эстетично.• по установленной мощности1. Ветроустановки (ВЭУ) малой мощности — установленная мощность до 100 кВт2. ВЭУ средней мощности — установленная мощность от 100 до 1000кВт3. ВЭУ мегаваттного класса или ВЭУ большой мощности — установленная мощность больше чем 1000кВт.• по наличию / отсутствию редуктора (мультипликатора)Редукторные ветровые электростанции — это, как правило, ВЭС мощностью более 50кВт. В ВЭС без редуктора уровень шума намного меньше, в связи с чем многие компании-производители внедряют в производство именно безредукторная ВЭС• по типу энергопотребителей;Различают ветроустановки автономные и ветроустановки сетевого назначения. Автономные ветростанции используются для энергоснабжения удаленных от общих электросетей потребителей. Сетевые ветроэлектростанции (ВЭС), которые насчитывают несколько десятков или сотен крупных ветроустановок, сооружаются для того, чтобы генерируемое энергию передавать в общую сеть с использованием специальных «зеленых» тарифов. Обычно сетевые установки имеют мощность более 100 кВт, а автономниВЕС — менее 100кВт.
В каких случаях выгодно использовать ветрогенератор?
ОТВЕТ: Ветровые электростанции установки наиболее выгодно использовать в местах, где невозможно провести общую электросеть, или соединение является очень затратным, а также — в местах с частыми отключениями электричества. Ветровые электростанции смысл устанавливать, если в месте становления среднегодовая скорость ветра превышает 3 м / с.
Что такое среднегодовая скорость ветра?
ОТВЕТ: Среднегодовая скорость ветра определяется как среднее арифметическое от всех наблюдаемых скоростей ветра в течение года. Средние значения скоростей ветра могут определяться и для других периодов: за месяц, за сутки или за час.
Какие нужны документы и разрешения для установки ветрогенератора?
ОТВЕТ: Импортируемые ветроустановки также не подлежат сертификации. В ы можете без проблем установить на своей территории для себя ветрогенератор мощностью до 75 кВт и высотой до 30 метров для личного некоммерческого использования. Для этого не нужны никакие документы, справки или разрешения.
Как определить необходимую мощность ветрогенератора для тех или иных нужд?Какая ветровая установка подойдет для моего частного дома?
ОТВЕТ: Подбор оборудования и определение необходимой мощности требует профессионального анализа и подхода. Наши специалисты помогут вам выяснить, какое оборудование удовлетворит ваши потребности в энергии и подберут комплектацию оптимальную по характеристикам и стоимости.
Наиболее актуальные ветроустановки для частного пользования с мощностью ветрогенератора от 2 до 10кВт.Основные типичные цели и качества устанавливаемой ветростанции:1. Создание бесперебойного (резервного) комплекса энергоснабжения для максимальной экономии потребляемой електронергии при наличии общей сети.2. Получение стабильного — без перепадов и отключений — энергоснабжение.3. Использование ветроустановки для отопления дома через систему прямого ТЭНовом подогрева воды в бойлере-накопителе.4. Обеспечение дома электричеством и продажа излишков электроэнергии в общую сеть.5. Создание гибридной ветросолнечные системы или комплекса с дополнительным источником бесперебойного питания, для создания полностью автономной системы энергообеспечения.
Ли в выбранном месте достаточно ветроэнергетические ресурсы?Как узнать какая среднегодовая скорость ветра в том месте, где будет установлен ветряк?
ОТВЕТ: Чтобы получити точную информацию, требуется проведение статистических исследований, причем на протяжении одного года. Анемометр (датчик ветра) устанавливается в том месте и на той высоте, где предполагается установка ветряка. И такие исследования на практике обязательно проводятся для мощных более 10кВт ветровых электростанций. Для установки маломощных ВЭС достатьо анализа специалиста по характеру местности и рельефа, сезонных наблюдений и ориентировочных данных по региону, которые могут оказать метеослужбы.
У меня собственный дом (магазин, производство) площадью 100, 200, 300 кв. метров. Какой ветрогенератор мне подойдет для того, чтобы обеспечить электричеством (отопить, обслужить) его?
ОТВЕТ: Для того, чтобы сделать ориентировочный расчет мощности ветрогенератора нам необходимо знать значение среднемесячного потребления электроэнергии или значение, которое запланировано, если дом находится в стадии строительства. Ориентировочные данные об энергии, потребляемой вы можете узнать из ваших платежек за электроэнергию. Если дом только строится, вы можете ориентировочно рассчитать затраты по перечню планируемых электроприборов и времени их работы. Для более точного подбора необходимо предоставить нашим специалистам еще некоторую информацию, которая изложена в опросном листе для подбора оборудования.
У меня в доме есть «теплый пол» (электрокотел, обычные бытовые приборы, станок). Потянет ветрогенератор это?
ОТВЕТ: Ориентировочный анализ энергопотребления объекта производится исходя из анализа времени и нагрузок, которые требуют отдельные приборы.
Ориентировочный перечень ежедневного энергопотребления для среднего дома приведены далее:1. Энергосберегающая лампа (10-15 Вт) 4-5шт. 4 часа / день 200 Вт / ч2. Ноутбук 4 часа / день 40 Вт / ч3. Телевизор 4 часа / день 150 Вт / ч4. Спутниковая антенна 4 часа / день 20 Вт / ч5. DVD-плеер 2 часа / день 20 Вт / ч6. Музыкальный центр 4 часа / день 80 Вт / ч7. Холодильник 12 часов / день 100 Вт / ч8. Стиральная машина 40 мин / день 900 Вт / ч9. Пылесос 2 раза в неделю по 1 часу 900 Вт / ч10. СВЧ 0,3 часа / день 900 Вт / ч11. Кондиционер 3 часа / день 1000 Вт / час
Понравилось это:
Нравится Загрузка...
Похожее
vetrodvig.ru
Для чего вам нужен ветрогенератор?
Дата публикации: 9 ноября 2013
Начнём с ответа на вопрос, вынесенный в заголовок: для чего вам нужен ветрогенератор? И смотря для кого он потребовался? Пенсионеру он нужен, чтобы лампочки горели, телевизор работал и в доме было тепло. Предпринимателю, владельцу небольшой, на 10 номеров, придорожной гостиницы потребуется намного больше электроэнергии, а владельцу загородного дома, когда он там бывает только утром и вечером, надо даже меньше, чем пенсионеру. Когда вы точно рассчитаете потребность, тогда можно и разбираться с вопросом о том, как работает ветрогенератор с горизонтальной или вертикальной осью вращения ротора. Для этого нелишне знать и климатические условия данной местности, какое направление и с какой среднегодовой скоростью дует ветер.
Получив ответ, нетрудно рассчитать, какую по мощности установку выбрать, как подобрать инвертор, какие аккумуляторные батареи приобрести и сколько. Потребляемая энергия не может превышать мощность инвертора и скорость зарядки аккумулятора и так далее. Технических вопросов много, о которых мы сейчас и поговорим.
Если вам необходима электроэнергия редко, но с большой нагрузкой, то здесь особое внимание надо уделить выбору инвертора. Попросту говоря, преобразователя тока из переменного в постоянный. Возможно, что вам потребуется не один подобный агрегат.
Зная, что в вашей местности бывают частые случаи полного безветрия, тогда надо придать значение выбору аккумуляторов с большой ёмкостью. А чтобы они быстрее заряжались, надо делать ставку на выбор более мощного ветрогенератора. То есть, устройство одного агрегата тесно связано с характеристикой другого. Всё надо тщательно рассчитать, начиная от среднегодовой скорости ветра и до мощности каждого прибора в отдельности.
И в том случае, если вы будете знать, сколько электроэнергии вам надо в сутки, сколько часов занимает самое пиковое потребление и сколько в эти часы надо киловатт, вы можете точно сделать выбор, какой вид ветрогенератора вам потребуется.
Анатомия ветряной установки
Из чего состоит и как работает «организм» ветрогенератора в целом. Перечисляем: лопасти (пропеллер), ротор турбины (вращающаяся часть), генератор, ось генератора, инвертор, превращающий переменный ток в постоянный для зарядки батарей, аккумулятор. Схематический чертёж ветрогенератора наглядно показывает схема. Смотрите рисунок.
При вращении ротора создаётся трёхфазный переменный ток, затем идущий через контроллер на аккумуляторную батарею постоянный ток для его зарядки, далее инвертор, преобразующий ток в стабильно-переменный для подачи на потребители (освещение, телевизор, радиоприёмник, отопительные батареи и т.д.). Таково схематическое устройство ветряных установок.
Принцип работы любого вида ветрогенератора следующий: вращение вызывает три вида физического воздействия на лопасти винта – импульсную силу и подъёмную, в результате которых начинает приходить в движение маховик, и тормозящую силу. Две силы против одной преодолевают сопротивление и маховик раскручивается, ротор создаёт магнитное поле на неподвижной части генератора. Этого достаточно, чтобы по проводам пошёл электрический ток.
Как работает ветрогенератор, и из чего он состоит, узнаете из видео:
Перед покупкой ветрогенератора необходимо учесть все нюансы. Если воздушный поток по какой-либо причине обходит стороной вашу местность, то установка мощного ветрогенератора вряд ли целесообразна. Тогда для вас подойдёт генератор небольшой мощности. А бывает и так, что направление ветра меняется постоянно. Тогда, конечно же, стоит подумать о том, есть ли смысл устанавливать ветряные установки. И в случае расчётов в пользу установок, то предпочтение надо отдавать использованию ветрогенератора вертикального вида вращения оси. Чем же они отличаются друг от друга – вертикальные и горизонтальные ветряки, какие их преимущества и недостатки, разговор в следующем разделе.
Плюс пишем, минус в уме держим
До каких пор мы будем гоняться за европейскими товарами! Неужели у нас хуже мастера, или такое допотопное оборудование, чтобы выпускать на рыночный прилавок низкосортную продукцию? Конечно же, нет. Стоимость ветрогенератора напрямую зависит от суммарной мощности, какой обладает ветроэлектростанция в сборе.
Цена обычно колеблется и зависит от производителя. Зарубежный производитель – о! Тогда можно и три шкуры содрать с покупателя. Не поддавайтесь на эту дешёвую приманку. Цена от нашего, отечественного производителя, в три раза дешевле, чем от зарубежных мастеров. А разницу в качестве и под микроскопом не отличишь. Пора бы уж научиться уважать своего соотечественника, мужественно, вопреки всяким препонам, занимающегося производством товаров.
Ветряные установки по своему устройству делятся на два вида: с горизонтальным валом генератора и с вертикальным. Ветрогенераторная установка с вертикальным валом имеет следующие неоспоримые преимущества перед горизонтальной:
- Отпадает необходимость обустраивать флюгер. И никаких подшипников для вращения верхней коробки при изменении направления ветра. Вертикальная конструкция стоит незыблемо при всяком ветре и улавливает любое его направление.
- Устроена с минимальным количеством передающих редукторов.
- Способна улавливать малейшие колебания ветра, что даёт возможность приблизить конструкцию к поверхности земли и намного удешевить монтаж и обслуживание.
- Генератор меньше реагирует на изменение направления и скорость ветра.
Как и в каждом обсуждаемом деле не обошлось и без ложки дёгтя в бочке мёда. Недостатки:
- Лопасть турбины с вертикальным валом устроена так, чтобы достигать площади раза в три больше, чем занимают лопасти винта горизонтальной установки. Явный минус.
- И, как следствие, КПД станций вертикальной конструкции в три раза меньше, чем горизонтальных установок.
Уходим завтра в море
Несколько слов о конструкции «моряков», а потом о самом «морском походе». Итак, схема ветроустановок принципиально везде одинакова, разве что, с некоторыми отклонениями от нормы. Вот основные элементы ветрогенератора:
- Роторная часть (вращающаяся). Её задача преобразовать силу ветра во вращательное движение. Сюда входят лопасти и вал.
- Редуктор. Его задача увеличить скорость вращения вала до двух и более тысяч оборотов в минуту и передать это вращение на генератор. Простейшая схема ветряков выполнена без редуктора. Там генератор напрямую соединён валом с лопастями.
- Генератор. Здесь с помощью магнитных полей вращение вала создаёт электроэнергию.
- Анемометр. Это прибор, измеряющий скорость ветра. Находится сзади корпуса, рядом с флюгером, который отвечает за направление лопастей против движения ветра.
- Башня, на которой монтируется вся система выработки электроэнергии.
- Преобразователь напряжения (см. схему).
Такова конструкция «моряков» — ветрогенераторов.
А теперь вспомним, какое самое уязвимое место ветрогенератора любого типа, будь то вертикального или горизонтального? – Точно, это возможное безветрие, когда ветроэлектростанция полностью прекращает свою работу. И где же выход? Он есть. Как в любой жизненной ситуации. В данном случае – это выход в море. Туда, где ветра дуют практически круглый год и круглые сутки.
Вечером дует ветерок с суши на море, утром – с моря на сушу. «Бриз» называется. Вблизи высоких прибрежных гор господствует «Бора» — холодный ветер, устремляющийся в море со стороны горных вершин. «Муссон» — довольно постоянный сезонник, дующий в летнее время с моря, а зимой в противоположную сторону. У западных берегов Чёрного моря господствует восточный ветер «Абаза». А так называемый «Свежак» постоянно разгуливает над поверхностью моря вдали от пляжных берегов. Бывает и всем известный грозный «Шторм».
Вы только посмотрите, какое богатство ветровой энергии пропадает даром! Практически ветер над морем и береговой линией не утихает ни на минуту. Поэтому и пришла в голову конструкторов идея подумать над сооружением ветрогенераторов морского базирования. Задача была сделать надёжную опору. Сделали. А потом пришла идея не вкапывать в глубину дна капитальные опоры, а ставить на воде качающиеся электростанции (см. рисунок). И снова удача.
Но и на этом не остановились датские изобретатели. Они пришли к выводу, что самой дешёвой в установке будет морская плавучая ветроэлектростанция. Ветряки расположены на такую высоту от палубы, чтобы до них не доставала даже штормовая волна. И снова успех оказался налицо.
Французские специалисты сконструировали морскую установку мощностью более двух мегаватт, которую запускают в декабре этого года в Средиземное море. Отличительной особенностью её будет то, что винт расположен вертикально. То есть, вертикальные виды ветрогенераторов шагнули на морские просторы.
Так пошли в море офшорные электростанции добывать дешёвую электроэнергию. (Офшор – находящийся далеко от берега, вне территории страны). И лидером в этом морском нашествии оказалась Дания. Мы об этом расскажем в следующих выпусках.
В. Ильин
Ветрогенератор в Челябинске:
altenergiya.ru