Technologie wytwarzania alternatywnej energii są od dawna opracowywane przez największe firmy na całym świecie. Niektóre kraje europejskie przewidują możliwości oszczędności w związku z wprowadzeniem takich zmian w sieciach energetycznych w nadchodzących latach. Jednym z najbardziej obiecujących obszarów w tej dziedzinie jest energetyka wiatrowa, która nie jest tak popularna jak panele słoneczne, ale jednocześnie ma swoje zalety. W szczególności turbiny wiatrowe do domu charakteryzują się wydajnością energetyczną i absolutną przyjaznością dla środowiska podczas pracy.
Generatory wiatru
W skład przydomowej elektrowni wiatrowej wchodzi generator elektryczny i turbina, która jest zamontowana na specjalnym maszcie za pomocą stężeń i wirujących łopat. Do przetwarzania otrzymanej energii zapewniony jest kontroler ładowania akumulatorów podłączony do akumulatorów. Z reguły jako akumulatory stosowane są bezobsługowe komponenty 24 V. W konstrukcji przewidziany jest również falownik, który jest podłączony do sieci. Przemysłowe generatory wiatrowe, które reprezentują całą gamę urządzeń, mają bardziej złożone urządzenie. Możesz to powiedziećpełnowartościowe stacje, w tym szafa zasilająca ze sterownikami, węzły komunikacyjne, generatory elektryczne, systemy monitorowania wiatru, urządzenia sterujące łopatami, sprzęt gaśniczy, ochrona odgromowa i inne komponenty.
Zasada działania
Każdy generator wiatrowy działa na zasadach konwersji energii. Obrót aktywnych elementów (łopatek lub wirników) generuje siły nośne i impulsowe, dzięki którym działa również koło zamachowe. W trakcie odwijania koła zamachowego wirnik wytwarza pole magnetyczne na nieruchomej części instalacji. W rezultacie do przewodów zaczyna płynąć prąd elektryczny. Model ten jest ogólny i dotyczy prawie wszystkich stacji tego typu. Inną rzeczą jest to, że w praktyce generatory wiatrowe mogą podlegać korektom ze względu na warunki pogodowe. Chociaż projektanci tych samych łopat starają się zapewnić jak najwięcej dla różnych wskaźników i sił wiatru, to jednak zjawisko to jest nieprzewidywalne i może mu towarzyszyć wiele innych czynników.
Ustawianie pojemności
Na tym etapie rozwoju regionu jest za wcześnie, aby mówić o ustandaryzowanych formatach produkcji takich jednostek, ale można prześledzić pewne wzorce w zakresie głównych cech. Na przykład moc turbiny wiatrowej do użytku domowego zwykle nie przekracza 100 kW. Co dziwne, poszukiwane są również modele o mocy do 1 kW, takie instalacje określa się mianem energii mikrowiatrowej. Stosowane są przy wyposażaniu jachtów,gospodarstwa rolne itp.
Poważniejsze urządzenia przemysłowe i handlowe produkuje niewiele firm, ale moc takich instalacji może sięgać 5 MW. Z reguły są to masywne turbiny, których masa sięga kilku ton. Jednocześnie producenci dążą do tego, aby sprzęt był mobilny, a przynajmniej zapewniał możliwość transportu. Jeśli mówimy o modelach do użytku domowego, to w większości przypadków są to turbiny wiatrowe 220V, których łączna moc może wynosić około 4 kW.
Cechy małych turbin wiatrowych
Ta klasa urządzeń cieszy się największym zainteresowaniem firm komercyjnych i zwykłych odbiorców zainteresowanych wykorzystaniem energii wiatrowej. Instalacje tego typu mają standardową konstrukcję, w skład której wchodzą łopaty, wirnik, turbiny, pomoce orientacyjne, generator z masztem, falownik oraz akumulatory. Cechą takich urządzeń jest niezależność od centralnej sieci energetycznej – oznacza to, że małe przydomowe turbiny wiatrowe mogą pracować w trybie offline. Ten format działalności jest najbardziej atrakcyjny dla właścicieli nieruchomości podmiejskich, gdzie nie ma stabilnego zasilania z centralnej sieci energetycznej. Ponadto twórcy takich instalacji w niektórych modelach skłaniają się do łączenia koncepcji generatora wiatrowego i baterii słonecznej. Dzięki temu przydomowa ministacja wyposażona jest w moduł DC do komunikacji z panelami słonecznymi.
Odmiany generatorów
Główne wydzielenie takich instalacji doprowadziło do klasyfikacji według osi obrotu. W szczególności istnieje pionowy generator wiatrowy i jego poziomy odpowiednik typu łopatkowego. Jednostki pierwszej grupy są wrażliwe na podmuchy i nie wymagają specjalnej orientacji. Jednak takie modele mają też poważną wadę – w porównaniu do instalacji poziomych ich powierzchnia robocza to o połowę mniej. Oznacza to, że pionowa oś obrotu turbin lepiej kieruje się charakterystyką wiatru, ale początkowo zapewnia mniejszą ilość energii.
Z kolei modele uskrzydlone z osią skierowaną poziomo są w stanie wchodzić w interakcje z przepływami wiatru na większym obszarze. Oczywiście istnieje problem z kierunkiem pracy elementów, ale problem ten jest rozwiązywany za pomocą konwencjonalnego wiatrowskazu. W związku z tym, pod względem kombinacji zalet, instalacje wirnikowe są obecnie bardziej obiecujące niż pionowy generator wiatrowy typu karuzeli. Jednak projekty są ulepszane i możliwe, że coś pomiędzy tymi opcjami wyjdzie na pierwszy plan.
Producenci generatorów wiatrowych
Europejscy i chińscy producenci przodują na rynku turbin wiatrowych. W szczególności duńska firma Vestas, a także chińscy producenci Goldwind i Sinovel, odnoszą największy sukces.
Jeśli chodzi o przedsiębiorstwa krajowe, również mają się czym chwalić. Na rynku na przykład modele firmy Sapsan-Energia . Do tej pory dla użytkowników dostępne są dwie wersje instalacji tej marki - dla 1000 i 5000 W. Czelabińskie przedsiębiorstwo „GRTS-Vertical” produkuje tylko instalacje typu pionowego o mocy znamionowej od 1500 do 30 000 watów. Można również znaleźć rosyjskie turbiny wiatrowe, które dostarczają niewielkie ilości energii. Na przykład Stroyingservice oferuje generator wiatrowy o mocy 500 W. Należy zauważyć, że prawie każdy rosyjski producent zapewnia również obsługę posprzedażową sprzętu, więc nie powinno być problemów z konserwacją sprzętu.
Pytanie o cenę
Każdy producent, pomimo stosowania ogólnych zasad realizacji instalacji, wciąż idzie własną drogą. Rezultatem są jednostki o unikalnych cechach i odpowiednio metkach cenowych. W początkowym segmencie można znaleźć generator wiatrowy, którego cena będzie wahać się od 40 do 70 tysięcy rubli. Jest to przydomowa ministacja z autonomicznym trybem pracy, która jest optymalnie dostosowana do potrzeb małego domu. Następnie pojawiają się propozycje o wartości 100-150 tysięcy rubli. Z reguły są to jednostki o mocy 5000 W lub większej, które można wykorzystać również w celach komercyjnych.
Przydatność korzystania z turbin wiatrowych
Według ekspertów nie zawsze opłaca się korzystać z takich instalacji w celu zaspokojenia prywatnych potrzeb. Wynika to z wysokich cen baterii, falowników i instalacji. Ponadto czasami wymagane jest zainstalowanie generatora diesla jako dodatku, co również zwiększa koszty.w sprawie organizacji takiego sposobu dostarczania energii. Niemniej jednak generatory wiatrowe mogą się usprawiedliwić, jeśli konwersja jest przeprowadzana bezpośrednio na ciepło. W tym przypadku realizowana jest funkcja generatora jako systemu grzewczego, którego możliwości można wykorzystać zarówno do zaopatrzenia w ciepłą wodę, jak i do elementarnego ogrzewania domu.
Wniosek
Przy wszystkich niedociągnięciach turbiny wiatrowe aktywnie poruszają się na rynku, przyciągając coraz więcej nowych użytkowników. Wynika to z perspektyw segmentu i atrakcyjności możliwości, jakie dają darmowe źródła energii. Już dziś generatory wiatrowe są w stanie przejąć pełne zaopatrzenie w energię domów prywatnych. Oczywiście stosowanie takich instalacji nie jest uzasadnione we wszystkich regionach ze względu na cechy klimatyczne. Ale nawet w tych przypadkach eksperci zalecają, aby nie odrzucać takich propozycji, uzupełniając instalacje o ogniwa fotowoltaiczne, generatory paliwa i inne pomocnicze źródła energii.
