Ветроэнергетика

Развитие малой ветроэнергетики позволяет обеспечить автономным электроснабжением любой загородный дом, расположенный в благоприятных ветровых условиях.

Генераторы ветроустановок

Принцип действия любого ветрогенератора достаточно прост, все различия в их устройстве и связанные с этим трудности обусловлены стремлением повысить эффективность их работы.

Действие любого промышленного электрогенератора используемого в ветроустановках, основано на эффекте Фарадея, состоящем в том, что магнитное поле, пересекающее с некоторой скоростью проводник, индуцирует в нём электрический ток. Генератор состоит из двух основных элементов — статора и ротора. Обмотка одного из них (например, статора) является тем проводником, в котором наводится электрический ток, а другой (ротор) состоит из постоянных магнитов или заменяющей их обмотки, создающей магнитное поле.

Особенности ветрогенераторов

Использование ветроустановок для производства электроэнергии является наиболее эффективным способом утилизации энергии ветра. Эффективность преобразования механической энергии в электрическую в ветрогенераторе составляет обычно 95%, а потери электрической энергии при передаче не превышают 10%. Предъявляемые при этом требования к частоте и напряжению вырабатываемой электроэнергии зависят от особенностей потребителей этой энергии.

Мощность ветрогенератора и емкость аккумуляторных батарей

Мощность ветрогенератора и ёмкость аккумуляторных батарей определяются после выбора типа и схемы использования ветроустановки. Необходимо стремиться к наилучшему соотношению расчётной мощности генератора и ёмкости батареи. При этом генератор не следует перегружать зарядным током батареи даже при сильном ветре и разряженных батареях. В то же время необходимо полностью использовать мощность ветроустановки.

Системы регулирования двигателей ветроустановок

При увеличении скорости ветра мощность развиваемая двигателем ветроустановки, растёт, поэтому, чтобы двигатель не перегружался, необходимо каким-то образом ограничить эту мощность. Кроме того, если бы допустить неограниченное возрастание мощности, то при холостом ходе или небольшой нагрузке и при больших скоростях ветра чрезмерно возрастёт число оборотов ветроколеса, то небезопасно по условиям прочности.

Место установки ветряка

На скорость ветрового потока большое влияние оказывают различные препятствия и рельеф местности. Для эффективной работы ветроустановки и наилучшего использования ветровых условий района необходимо правильно выбрать место для установки ветродвигателя, смонтировать его в соответствии с заводской инструкцией и оборудовать ветроустановку по типовому проекту.

Выбор схемы ветроустановки

Генератор ветроэлектрической установки работает обычно вместе с аккумуляторной батареей, включённой буфером (параллельно с генератором и нагрузкой), и в ней запасается избыточная энергия, получаемая при сильных ветрах и малых нагрузках. Эта энергия отдаётся потребителям при малых скоростях ветра и больших нагрузках.

В зависимости от рельефа местности и препятствий на ней не всегда удаётся расположить ветроустановку непосредственно возле объекта, а требуется вынести её на открытое или возвышенное место. Однако при увеличении расстояния для установки, работающей на низком напряжении и большом токе, требуется иметь провода большого сечения, что не всегда целесообразно.

Элементы ветроустановок

Все ветроустановки имеют следующие общие конструктивные элементы:

Энергия ветра и участок

Количество энергии, которое можно получить от ветра, прямо пропорционально скорости потока в третьей степени. Существование такой зависимости заставляет очень тщательно выбирать место расположения ветроустановки. Если можно найти участок, где скорость ветра больше хотя бы на 1 м/с, чем на остальной территории, то это гарантирует выработку заметно большего количества энергии.

Существуют два основных вида данных, характеризующих ветровые условия каждого конкретного участка. К ним относятся:

  • сведения об участках, на которых отмечались самые большие скорости ветра;
  • направления преобладающих ветров;
  • сведения о характере изменений скорости ветра за годы наблюдений;
  • данные о годовом ветровом режиме;

Энергия, получаемая от ветра

Количество энергии, содержащейся в ветре, пропорционально площади сечения воздушного потока и скорости ветра в третьей степени. Эти параметры обычно используются для определения количества энергии, которое можно получить от каждого конкретного ветрового потока.

Малый ветрогенератор Honeywell


Ветрогенератор Honeywell

Малый ветрогенератор нового типа Honeywell Wind Turbine, разработанный для индивидуальных жилых домов, был представлен американской компанией ЕarthTronics в 2009 г.

В отличие от традиционных ветрогенераторов с горизонтальной осью WT6500 не имеет мультипликатора, что позволяет значительно снизить потери на трение. Установка представляет собой кольцо с катушками возбуждения, а на концах лопастей, заключенных в кольцо, находятся небольшие постоянные магниты.

Страницы

Подписка на RSS - Ветроэнергетика