Generatoare de vânt: proiectare, principiu de funcționare

Tehnologiile de generare a energiei alternative au fost dezvoltate de mult timp de cele mai mari companii din întreaga lume. Țările europene selectate oferă oportunități de economisire prin introducerea unor evoluții similare în rețelele energetice în următorii ani. Una dintre cele mai promițătoare domenii ale acestui domeniu este energia eoliană, care nu este atât de populară în comparație cu bateriile solare, dar are avantajele sale. În special, turbine eoliene pentru casa

Echipamente pentru turbine eoliene

Centrala eoliană de uz casnic include un generator electric și o turbină, care este instalată pe un catarg special cu extensii și lame netratate. Pentru a procesa energia primită, este prevăzut un controler de încărcare a bateriei conectat la baterii. De regulă, bateriile sunt utilizate pentru componente care nu necesită întreținere la 24 V. De asemenea, designul oferă un invertor care este conectat la rețeaua de alimentare. Un dispozitiv mai complex este posedat de generatoare eoliene industriale, reprezentând un întreg complex de echipamente. Putem spune că acestea sunt stații cu drepturi depline, incluzând un dulap de putere cu elemente de comandă, schimburi de comunicații, generatoare electrice, sisteme de urmărire pentru parametrii vântului, dispozitive de control al lamelor, mijloace de stingere a incendiilor, protecție împotriva trăsnetelor și alte componente.

Principiul de funcționare

Orice generator de energie eoliană funcționează pe principiile convertirii energiei. Rotirea componentelor active (lame sau rotoare) generează forțe de ridicare și impuls, datorită acțiunii volantului. În timpul procesului de desfacere a volantului, rotorul formează un câmp magnetic pe partea imobiliară a instalației. Ca urmare, firele încep să primească curent electric. Acest model este comun și se aplică aproape tuturor posturilor de acest tip. Un alt lucru este că, în practică, generatoarele eoliene pot fi supuse unor ajustări datorate condițiilor meteorologice. Deși dezvoltatorii de desene sau modele ale acelorași lame tind să furnizeze maxim diverși indicatori și forțe ale vântului, acest fenomen este imprevizibil și poate fi însoțit de mulți alți factori.

Putere instalată

În acest stadiu al dezvoltării regiunii este din ce în ce mai devreme să se vorbească despre formate standardizate pentru producerea unor astfel de agregate, dar sunt trasate anumite regularități în indicatorii principalelor caracteristici. De exemplu, puterea unui generator eolian pentru nevoile interne nu este de obicei mai mare de 100 kW. Ciudate cum se pare, modele care oferă până la 1 kW sunt în cerere, astfel de instalații sunt clasificate ca micro-energetică. Ele sunt utilizate pentru dotarea cu iahturi, ferme agricole etc.

Echipamente industriale și comerciale mai grave sunt produse de nu atât de multe companii, dar capacitatea acestor instalații poate atinge 5 MW. De regulă, acestea sunt turbine masive, a căror masă atinge câteva tone. În același timp, producătorii încearcă să facă mobilul mobil sau, cel puțin, să ofere posibilitatea transportului. Dacă vorbim despre modele de uz casnic, în majoritatea cazurilor este vorba despre generatoare eoliene de 220V, puterea totală a căreia poate fi de aproximativ 4 kW.

Caracteristicile generatoarelor eoliene mici

Această clasă de echipamente este de cel mai mare interes din partea companiilor comerciale și a consumatorilor obișnuiți interesați de utilizarea energiei eoliene. Instalațiile de acest tip au un design standard, incluzând lame, un rotor, turbine, mijloace de orientare, un generator cu catarg, un invertor și acumulatori. Particularitățile acestor dispozitive includ independența față de rețelele centrale de energie, ceea ce înseamnă că generatoarele eoliene mici pentru casă pot funcționa într-un mod autonom. Acest format de operare este cel mai atractiv pentru proprietarii de imobile suburbane, unde nu există o aprovizionare stabilă de la rețeaua electrică centrală. În plus, creatorii unor astfel de instalații în unele modele încearcă să combine conceptul de turbină eoliană și acumulator solar. Ca rezultat, mini-stația de uz casnic este echipată cu un modul DC pentru comunicare panouri solare.

Soiuri de generatoare

Separarea principală a acestor instalații a condus la clasificarea în funcție de axele de rotație. În particular, există un generator eolian vertical și analogul său orizontal cu tipul aripii. Unitățile primei prime grupuri diferă în funcție de sensibilitate la rafale și nu au nevoie de o orientare specială. Cu toate acestea, modele similare au un dezavantaj serios - în comparație cu instalațiile orizontale, suprafața lor de lucru este de jumătate din dimensiune. Adică, axa verticală a rotorului turbinelor este mai bine orientată spre caracteristicile vântului, dar oferă inițial o cantitate mai mică de energie.

La rândul lor, modelele înaripate cu o axă orizontală sunt capabile să interacționeze cu curenții de vânt dintr-o zonă mai mare. Desigur, există o problemă cu direcția elementelor de lucru, dar această problemă este rezolvată cu ajutorul unui meteorologic convențional. În consecință, pentru o serie de avantaje, instalațiile cu palete sunt în prezent mai promițătoare decât generatorul eolian de tip carusel vertical. Cu toate acestea, desenele sunt îmbunătățite și este posibil ca mijlocul să ajungă în fruntea acestor opțiuni.

Producători de generatoare eoliene

Piața turbinelor eoliene este dominată de producătorii europeni și chinezi. În special, cel mai mare succes îl are compania Vestas daneză, precum și producătorii chinezi Goldwind și Sinovel.

În ceea ce privește întreprinderile interne, ele au și ele ceva de înfruntat. Pe piață, de exemplu, modelele sunt disponibile de la Sapsan-Energia. Pana in prezent, utilizatorii sunt disponibili doua versiuni ale acestui brand - pentru 1000 si 5000 wati. Întreprinderea Chelyabinsk GRC-Vertical produce numai instalațiile de tip vertical putere nominală de la 1500 la 30 000 W. Puteți găsi generatoare eoliene rusești pentru a furniza cantități mici de energie. De exemplu, compania "Stroyinzhservis" oferă un generator eolian de 500 de wați. Este important să rețineți că aproape fiecare producător rus furnizează și întreține servicii de întreținere a echipamentelor, astfel încât problemele legate de conținutul mașinilor să nu apară.

Emisiune de preț

Fiecare producător, în ciuda utilizării principiilor generale de implementare a instalațiilor, își continuă drumul propriu. Ca urmare, se obțin agregate cu caracteristici unice și, prin urmare, etichete de preț. În segmentul inițial, puteți găsi un generator eolian, prețul căruia va varia de la 40 la 70 mii de ruble. Aceasta este o mini-stație de uz casnic cu modul autonom Lucrare, care este optimă pentru nevoile unei case mici. Apoi, urmați propunerile la un cost de 100-150 de mii de ruble. De regulă, acestea sunt unități cu o putere de 5000 W, care pot fi utilizate în scopuri comerciale.

Fezabilitatea folosirii generatoarelor eoliene

Potrivit experților, astfel de instalații nu sunt întotdeauna benefice pentru utilizarea pentru nevoile personale. Acest lucru se datorează prețurilor ridicate pentru baterii, invertoare și instalare. În plus, uneori este necesar să se instaleze un generator diesel ca supliment, ceea ce crește și costul organizării unei astfel de metode de furnizare a energiei. Cu toate acestea, generatoarele eoliene se pot justifica dacă conversia se face direct în căldură. În acest caz, se realizează funcția generatorului ca sistem de încălzire, posibilitățile acestuia putând fi utilizate atât pentru alimentarea cu apă caldă, cât și pentru încălzirea elementară a casei.

concluzie

Cu toate neajunsurile, instalațiile eoliene sunt promovate activ pe piață, atrăgând toți noii utilizatori. Acest lucru se datorează perspectivelor segmentului și atractivității acelor oportunități care oferă surse de energie gratuite. Încă de astăzi, generatoarele de energie eoliană sunt capabile să asigure alimentarea completă cu energie a caselor private. Desigur, nu în toate regiunile utilizarea acestor facilități se justifică datorită caracteristicilor climatice. Dar chiar și în aceste cazuri, experții recomandă să nu renunțe la astfel de propuneri, completând instalarea cu fotoelectrică elemente, combustibil generatoare și alte surse auxiliare de energie.