Vetrne turbine za zasebno rabo se ne postavljajo več kot tehnične inovacije na trgu alternativne energije. Danes vetrne elektrarne veljajo za eno od možnih možnosti varčevanja.
Zračni tokovi nad zemeljsko površino nosijo ogromno energije, ki se sedaj uspešno uporablja v industrijskih vetrnicah in majhnih vetrnih elektrarnah za domačo uporabo.
Ker pa ključni kazalniki za gospodinjske odjemalce ostajajo zanesljivi, pa tudi stabilnost oskrbe z električno energijo, se mnogi lastniki zemljišč odločijo za nakup in namestitev vetrnega generatorja za zasebni dom.
- Konstrukcija in princip delovanja vetrne turbine
- Vrste vetrnih elektrarn
- Uporabnost vgradnje vetrne turbine
- Pravila za izbiro opreme
- Približne cene in vračila vetrnih turbin
- Pregled najboljših blagovnih znamk in naprav
- №1 - vetrne turbine Condor Home (Rusija)
- No.2 - mini elektrarne Falcon Euro (Rusija)
- št. 3 - vetrne turbine Sokol Air Vertical (Rusija)
- №4 - vetrne turbine Energetski veter (Rusija)
- št. 5 - Vetrnice Altek EW (Kitajska)
- Koristni videoposnetki na to temo
Načrtovanje in delovanje vetrne turbine
Vetrni generatorji so posebne naprave, ki pretvarjajo kinetično energijo vetra v električno.
To so neodvisni viri električne energije, ki so popolnoma primerni za namestitev v zasebna stanovanjamajhne in srednje kmetije, proizvodne baze.
Oblikovanje standardne mini elektrarne za gospodinjsko uporabo vključuje naslednje funkcionalne elemente:
Jambori so različni: prostostoječi brez strij, trdno pritrjeni in obračajo na strij. Slednji lahko gredo gor in dol za servisiranje ter popravila in restavratorska dela.
Pod vplivom vetrnih lopatic, ki so zasajene na gred generatorja, se začne vrtenje, kar pomaga pri zagonu rotorja. Posledično se kinetična energija zraka pretvori v mehansko, nato pa v električno energijo in se preoblikuje. To izgleda kot zelo poenostavljena shema vetrne energije
Dejansko energija iz vetrne elektrarne ne prihaja neposredno do potrošnika. Sistem mora biti nujno povezan s posebnimi napravami za pretvorbo električnega toka.
V tokokrogu je po generatorju nameščen krmilnik. Obrača seizmenični tok v konstantni. V tej obliki se električna energija akumulira in shrani v baterijah, nato pa iz njih skozi pretvornik, ki pretvarja enosmerni tok v izmenično, energija pa se napaja v zasebno električno omrežje.
Takšna shema omogoča nemoteno nestabilnost napetosti in kopičenje energije v obdobjih popolnega pomanjkanja porabe. To pa omogoča uporabo vetrnih generatorjev z manjšo močjo kot skupna moč gospodinjskih električnih naprav.
Pri postopku pretvorbe električnega toka v izmenično-konstantno, spremenljivo inducirano izgubo energije, pride do približno 20%
Skupaj z avtonomno vetrno postajo se lahko vgradijo tudi solarni moduli in generatorji goriva.
Če se za proizvodnjo električne energije uporablja več naprav, se shema dopolni z drugim elementom - samodejnim preklopom (ABP). Potrebno je za odklop enega vira alternativne energije, da sproži drugo - varnostno kopijo.
Kot del sodobnih vetrnic se uporabljajo različni modeli rotorjev - rotirajočih delov. Imajo svoje prednosti in slabosti, različno učinkovitost in funkcionalnost.
Trenutno je veliko razvoja avtonomnih sistemov, ki lahko vplivajo na vetrove z različno hitrostjo in močjo.
Vrste vetrnih elektrarn
Po vrsti potrošnikov se razlikujejosamostojne vetrne turbineinza dodelitev omrežja . Prvi izvajajo oskrbo z električno energijo, oddaljeno od centralnih električnih omrežij odjemalcev.
Drugi - lahko preštejejo na ducate /sto vetrnic, ki tvorijo enoten sistem in dajejo energijo celotnemu omrežju.
Zmogljivost avtonomnih enot redko presega 75 kW, medtem ko se moč omrežnih instalacij začne pri 100 kW.
Glede na vrsto konstrukcije se razlikujejo generatorji vetrnih turbin:
- znavpičnovrtilno osjo;
- vodoravnevrtilne osi .
Te naprave se uporabljajo za različne delovne pogoje, vendar so modeli z vodoravno osjo najpogostejši. Delujejo kot običajni vremenski kabli in imajo podobno strukturo. Os rotorja se vrti vzporedno z zemeljsko površino.
Za take enote je značilna visoka učinkovitost (približno 40%), preprosto krmiljenje moči in cenovno ugodnejša, vendar tudi značilna visoka raven hrupa in vibracij. Poleg tega morajo biti usmerjeni v smeri vetra.
Za pritrditev vetrne turbine s horizontalnim položajem rotorja mora biti približno 120 m prostega prostora in jambor vsaj 8 m višine
Generatorji vetrnih turbin z navpično rotacijsko osjo imajo bolj kompaktno obliko, manj občutljivi za učinke okoljskih dejavnikov.
V tovrstnih napravah je turbina pravokotna na ravnino Zemlje. Podobni modeli se sprožijo tudi pri šibkem vetru in niso odvisni od smeri pretoka zraka.
Omogoča nizko raven hrupa do 30 dBnamestiti vertikalne vetrne turbine na strehah stavb
Vendar pa obstaja tudi precejšnja pomanjkljivost: učinkovitost takšnih generatorjev je le 15%. Poleg tega stanejo več kot modeli z vodoravno osjo vrtenja.
Modeli vetrnih turbin se med seboj razlikujejo ne le z razporeditvijo rotacijske osi, temveč tudi:
- število lopatic- obstajajo vetrne elektrarne z dvema in tremi rezili, obstajajo pa tudi spremembe z več rezili;
- materiali za izdelavo funkcionalnih delov- z jadri in trdimi režami;
- z vijakom- nastavljivo ali fiksno.
Opozoriti je treba, da se rotacija večpolnih stacionarnih vetrnic začne tudi pri šibkih vetrovih, vendar je za delovanje dveh in trilopatskih naprav potrebna močnejši veter.
Hkrati vsaka dodatna rezilo v konstrukciji ustvarja večjo odpornost kolesa, zaradi česar je težje doseči standardno obratovalno hitrost generatorja.
Glede na material za izdelavo rezil za vetrne turbine lahko pri delu pride do nekaterih težav. Elemente jadranja je lažje izdelati, zato so cenejši.
Če pa je treba zagotoviti zanesljivo delovanje vetrne turbine za avtonomno oskrbo z električno energijo, je bolje uporabiti konstrukcije s trdimi rezili iz kovine ali ojačanega steklenih vlaken.
Kar se tiče koraka propelerja, tudi ni tako enostavno. Spremenljivi korak vam omogoča opazno razširitev obsega učinkovitih hitrosti na deloelektrarna na veter in to je velik plus.
Hkrati pa takšen mehanizem zmanjšuje splošno zanesljivost nepremične namestitve in znatno otežuje delovanje kolesa, kar otežuje delovanje enote.
Izvedljivost namestitve vetrne turbine
Majhne vetrne elektrarne se zdaj pogosto uporabljajo kot alternativni viri električne energije, ki omogočajo resnične prihranke.
Takšne naprave so običajno nameščene na območjih koč, na območjih, oddaljenih od glavnih električnih omrežij. Vendar to ni edini razlog, zakaj ljudje vedno bolj raje uporabljajo strukture te vrste.
Lastniki zemljišč uspešno uporabljajo vetrne generatorje, da bi dosegli popolno avtonomijo in znatne prihranke energije
Vendar ni vsaka cona primerna za namestitev vetrne turbine. Da bi mini elektrarna delovala popolnoma v obdobju delovanja, ki ga je navedel proizvajalec, morajo podnebne razmere na območju izpolnjevati zahteve posebne opreme.
Povprečna hitrost vetra ne sme biti manjša od 4,5–5 m /s. Le v tem primeru bo namestitev objekta z mlinom na veter ekonomsko upravičena.
Za oceno povprečne letne hitrosti vetra po regijah si je treba ogledati poseben zemljevid vetra. Natančnejše informacije lahko dobimo z anemometrom in čitalnikom signalov.
Merilni sistem mora biti nameščen na visokih nadmorskih višinah, tako da oddaljene stavbe in drevesa niso izkrivljenirezultatov.
Če se odločite za namestitev mini elektrarne na veter za vaš dom, razmislite tudi o razpoložljivosti prostega prostora. Upoštevati je treba, da mora biti veter popolnoma svoboden za "sprehod" po lopatah, dobro in brez ovir na njihovi poti, da jih dosežejo z različnih strani.
Zato je idealen kraj za namestitev vetrne turbine vrhov hribov , kjer se zračne mase z ustreznim povečanjem tlaka in hitrosti vetra zaprejo. Primerne so tudi morske regije in stepe.
Da bi dosegli popoln vpliv vetrnice, jo je treba namestiti na mestu, kjer ni dreves in visokih zgradb
Vse ovire v polmeru 250 m vplivajo na delovanje vetrne turbine. Za doseganje maksimalne zmogljivosti je potrebno os turbine postaviti nad višino ovire vsaj 4-5 m
.Pravila za izbiro opreme
Preden se odločite za vetrni generator za dom, si ustvarite odgovornost. Pred tem morate zbrati osnovne informacije:
Izbira funkcionalnih elementov za vetrno elektrarno se opravi po nominalni vrednosti moči.
To igra vlogo in je nazivna hitrost vetra - vrednost, pri kateri je turbina proizvaja ocenjene količine električne energije.
Če obrat proizvaja največjo moč pri hitrosti vetra 11 m /s in v območju dosega povprečno oceno 4,5 m /s vetrno turbino se proizvajajo energijo s proizvajalca [123 ]
Vrsta potrebno, in da veter generator odvisno od premera kolesa tvorjen lopatic. S dvakratnim povečanjem vetrne turbine pri isti hitrosti vetra bo proizvedla 4-krat več električne energije.
Pomembna je tudi zmogljivost baterij. V primeru, da ni vetra, bi morali imeti dovolj energije za hišo.
Vgradnja zasebnega moči mini vetra je bolje zaupati podjetje, ki je specializirano za tovrstno delo. Glavni cilj je zagotoviti maksimalno varnost. Zagotoviti je treba, da bo dimenzijska zasnova vetrnih motorjev ostala stabilna tudi v primeru ekstremnih vremenskih razmer
Modeli vetrnih turbin z nizko porabo moči z lahkim nizkim dvižnim teleskopom se lahko namestijo samostojno. Centralni upor mora biti nameščen na armiranobetonski temelj. Za stransko stabilnost konstrukcije uporabite 3-4 strij.
Približne cene in. \ Tnadomestitev vetrnih turbin
Priljubljenost vetrnih turbin se iz dneva v dan povečuje. Koristno je, da jih opremimo z velikimi in dragimi hišicami, ki zahtevajo veliko električne energije, da bi jih obdržali.
Priporočljivo je namestiti vetrne turbine v naseljih, kjer ni centralizirane oskrbe z električno energijo, ali je oskrba z električno energijo proizvedena s stalnimi prekinitvami.
V teh primerih bodo vetrne turbine koristne, katerih uporaba ima številne prednosti:
- pretvorba energije pretoka zraka v prosto elektriko;
- ekološka varnost vetrnih turbin;
- odsotnost surovin in odpadkov med proizvodnjo električne energije;
- minimalna obraba funkcionalnih delov;
- dolgo življenjsko dobo - 25-30 let;
- ni potrebe po stalnem spremljanju delovanja vetrne elektrarne.
Slabosti vključujejo nestanovitnost in nepredvidljivost vetrne energije. Da bi zmanjšali izgube, morate podvojiti vir ali namestiti dodatni vmesni pomnilnik za kopičenje energije. Tudi rotirajoči vztrajnik predstavlja potencialno nevarnost za ptice, ki letijo.
Vetrne elektrarne ustvarjajo hrup, ki se lahko primerja s hrupom vozil pri vožnji s hitrostjo okoli 70 km /h. Visoka raven hrupa ne le plaši živali, ampak tudi ljudi, ki jih moti
Drugapomembna pomanjkljivost vetrnih turbin za gospodinjsko uporabo je visok strošek . Ti okorni modeli so izdelani iz dragih materialov, ki so priloženikrmilnik, akumulatorji, inverter in in jambor.
Opozoriti je treba, da so domače turbine na veter iz ruskih proizvajalcev in visokokakovostne vetrne elektrarne, proizvedene na Kitajskem, veliko cenejše od evropskih.
Stroški domačih vetrnih turbin z navpično osjo z nazivno zmogljivostjo do 2 kW se gibljejo v razponu od 1300 do 2500 $.
Toda pri takšni ceni celoten sklop vključuje samo generator z lopato. Drugo opremo je treba kupiti posebej. Kompleksne instalacije stanejo več kot 40-50%.
Cena vetrnih elektrarn za domačo uporabo od 3 kW do 7 kW je veliko višja. Taki generatorji s pripadajočo opremo bodo kupcu stali $ 5000-12.000.
Trenutno je uporaba vetrnih elektrarn kot alternativa centralizirani električni energiji nedonosna zaradi visokih stroškov opreme
In tudi če pride do prekinitev pri dobavi električne energije v omrežju, namestitev vetrne turbine ni vedno ustrezna. Namestitev sistema neprekinjenega napajanja na osnovi industrijskih baterij v povezavi z UPS je lažja in cenejša.
Smiselno je namestiti napravo za vetrno energijo na mestih, kjer je dostop do centralizirane oskrbe z energijo popolnoma odsoten.V tem primeru je vračilna doba 25 let .
Pregled najboljših blagovnih znamk in naprav
V ruskem trgu so vetrni generatorji predstavljeni kot zanesljivi in relativno poceni naprave domačih blagovnih znamk ter različni po funkcionalnosti modela.vetrnice iz čezmorskih proizvajalcev.
Za določitev izbire namestitve na domu morate primerjati značilnosti različnih enot.
št. 1 - vetrne turbine Condor Home (Rusija)
Serija vetrnih turbin za gospodinjsko uporabo vključuje naprave z zmogljivostjo 0,5–5 kW. Lahko služijo kot glavni vir električne energije ali dodatnih.
Condor Home postaje so prilagojene za uporabo v pogojih nizke temperature, ki lahko proizvajajo energijo tudi pri nizkih vetrovih.
Odvisno od modela je ohišje generatorja izdelano iz plastike ali litega aluminija, rezila - iz steklenih vlaken. Obstaja učinkovit dvojni zavorni sistem. Komponenta dvižnega teleskopa, na strijah, ima višino 8-12 m
.Za namestitev teh enot je potreben kup ali betonski temelj.
Home Condor Domov Generatorji vetra - popolni izdelki, ki ne potrebujejo posebnih znanj ali tehničnih veščin. Naprave so namenjene za elektrifikacijo kot ločene stavbe, kot tudi majhna naselja v vetrnih elektrarnah
Osnovna oprema vključuje jambore in raztezanje, generator, rotor in rezila, krmilnik polnjenja, pritrdilne elemente.
št. 2 - mini elektrarne Falcon Euro (Rusija)
Ali so visokotehnološki vertikalno-aksialni vetrni generatorji z močjo 1-15 kW. Velja za glavno /pripravljeno porabo energije stran od električnih vodov.
Lahko se uporablja kot del kompleksa s solarnimi paneli in generatorjem goriva.
Vetrnice so opremljene z zmogljivimi neodimnimi magneti. Začetna hitrost vetra za zagon enote je 1,5 m /s, nazivna hitrost je 11 m /s.
Vgrajena aerodinamična zavora pomaga omejiti hitrost kolesa. Pričakovana življenjska doba proizvajalca je 20 let, tovarniška garancija za mini elektrarno je 36 mesecev.
Vetrne turbine Falcon Euro se odlikujejo po zanesljivosti delovanja in nezmožnosti delovanja. S pomočjo naprav v tej seriji je enostavno rešiti probleme oskrbe z lokalnimi in otoškimi objekti
V osnovnem setu instalacij je Falcon Euro vključeval več funkcionalnih elementov: vetrno kolo, generator in krmilnik, teleskop, detajle inlejev. Inverter in polnilne baterije so izbrane posamezno.
№3 - vetrne turbine Sokol Air Vertical (Rusija)
Majhne vetrne elektrarne te blagovne znamke lahko zagotovijo elektriko in majhne hišice ter srednje velika podjetja. Za gospodinjsko uporabo izdelujemo naprave SAV z močjo 0,5-15 kW.
Za njih je značilen visok izkoristek pri šibkih vetrovih, ki delujejo neprekinjeno pri nizkih in visokih temperaturah v območju od -50 ° C do +50 ° C, se razlikujejo po nizki stopnji ustvarjenega hrupa in odpornosti na zunanje vplive.
Proizvodnja Sokol Air Vertical enot ni odvisna od smeri vetra. Vertikalne aksialne naprave delujejo samodejno brez servisnega osebja.
Zasnova predvideva elektromagnetne in. \ Taerodinamičnega zavornega sistema za omejitev hitrosti vetrnega kolesa.
Lopate iz ojačanega poliestra ali letalskega aluminija (odvisno od modela) imajo profil za samodejno sukanje. Generator - večpolni trifazni z vzbujanjem iz trajnih magnetov.
Navpične vetrne turbine Sokol Air proizvajajo nazivno moč na 7-8 m /s, kar omogoča uporabo v regijah z nizko povprečno letno hitrostjo vetra
Osnovna oprema vetrne elektrarne vključuje: energijo vetra z baterijskim krmilnikom, jambor z strijami, komplet za montažo. Pretvorniki in baterije so izbrani glede na tehnične zahteve posebej.
№4 - vetrne turbine Energetski veter (Rusija)
Kupcem so na voljo enolični in trikratni modeli izdelkov univerzalne uporabe z zmogljivostjo 1-10 kW. Te vetrnice so odlične za gradnjo projektov za dobavo električne energije zasebnim hišam in hišicam.
Osnove energetskih vetrnih elektrarn so močne rezine ojačanega steklenih vlaken, ki so pobarvane z aea, in zanesljiv sistem izstopa zraka. Te enote z vodoravno osjo vrtenja delujejo stabilno pri temperaturah od -40 do +40 stopinj na lestvici Celzija.
Najmanjša delovna hitrost vetra je 2 m /s, pri nekaterih položajih rezila - 3 m /s, višina jambora - 8-20 m. Povprečna življenjska doba obratov ruske znamke je 25 let, uradno jamstvo proizvajalca - 3 leta.
Generatorji energije vetra ne potrebujejo stalne negeali vzdrževanje, ki omogoča hitro ponovno vlaganje vloženih finančnih sredstev
Osnovni komplet opreme vključuje električni generator na trajnih magnetih z vozliščem za pritrditev na drog in mehanizem za obračanje, rezilo, sklop pritrdilnih elementov za sestavo vetrne turbine.
Dvižni teleskop, kot tudi krmilnik, pretvornik in baterije za kopičenje električne energije, je treba kupiti posebej.
5 - Altek EW (Kitajska) mlini na veterTip vetrne turbine - z vodoravno osjo vrtenja. Naprave z nazivno zmogljivostjo 1 kW do 10 kW so odlične za reševanje nalog oskrbe z električno energijo podeželskih hiš in hišic.
Altek EW ščitnik za navijanje je izdelan iz aluminijeve zlitine, kar bistveno poenostavi zasnovo. Funkcionalni kovinski deli generatorja so prevlečeni s silicijem za toplotno stabilnost.
Lopate so izdelane iz vlaknaste plastike. Začetna hitrost vetra za zagon gospodinjskih enot kitajske blagovne znamke je 2,5 m /s, nominalna hitrost je 12 m /s.
Vetrne turbine Altek EW - ena od najbolj dostopnih naprav za proizvodnjo električne energije, ki so predstavljene na sodobnem trgu alternativne energije
Rezilo, generator in krmilnik so vključeni v osnovno konfiguracijo. Druge funkcionalne elemente za vetrnico je treba kupiti.
Koristni videoposnetki na to temo
Možnosti uporabe vetrnih elektrarn:
Načelo delovanja sodobnih vetrnih turbin. Ker se energija vetra pretvori v elektriko:
Tudi danes uporaba vetrnih turbin zahteva nenehen razvoj. Obeti in dolgoročne perspektive tega alternativnega načina proizvodnje električne energije so obetavni.
Vendar pa so potrebni nekateri ukrepi pri proizvajalcih opreme in upravah naselij.
Namestitev malih vetrnih generatorjev za zasebna gospodinjstva ne rešuje v celoti problema oskrbe z energijo v regijah. Za posamezne lastnike spletnih mest pa lahko ta možnost postane izhod iz položaja.
