Труднодоступные районы

Нефтегазовый сектор

Уличное освещение.

Станции мониторинга (метеостанции), кемпинги.

Морские платформы.

Яхты.

ОСНОВЫ

Начнём: ветряная турбина преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую. Учитывая приведенное ниже уравнение, чем плотнее ветер, чем выше скорость ветра и чем больше площадь ротора, тем больше энергии захватывается.

Мощность = ½ x Плотность воздуха x Скорость ветра ^3x Площадь ротора.

В то время как максимизация ротора кажется благоприятным вариантом, стоимость ветровой турбины возрастает, как функция площади ротора. При детальном анализе метеорологических данных можно сделать следующие выводы относительно выработки энергии ветра:

  • Средние скорости ветра самые высокие в зимнее время
  • Зимний воздух более холодный, плотный и увеличивает выработку энергии, особенно в северных широтах с холодными зимами
  • Бурная, суровая и плохая погода имеет пониженный солнечный ресурс и повышенный ресурс ветра
  • Ветер очень изменчив, но дует как ночью, так и днём

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

С ЧЕГО НАЧАТЬ

Прежде всего, нужно определить чем мы отапливаем своё жилище, и что имеется на его площади:

  • 2-5 ламп освещения с холодильником или оборудованный коттедж с джакузи, бассейном, котлом и т.п.
  • Какой вид отопления используется: газ, дрова, уголь, дизтопливо.
  • Уточнить электропотребителей дома: бытовые приборы, освещение, обогрев.

Хотелось бы отметить, что от общей площади дома не зависит напрямую его энергопотребление, как многие зачастую считают.

Нужно узнать среднее потребление и объем потребления энергии в месяц (сутки, год). Именно по среднему объему потребления подбирается ветрогенератор, он должен успевать пополнять расходующуюся энергию. Инвертор подбирается с учетом удерживания кратковременных «пиковых» нагрузок, а так же видов потребителей. Рассчитать объем потребления можно по счетчику, посмотреть на оплаченные квитанции.

КАРТА ВЕТРОВ

Ветрогенератор выдает максимальную мощность только при скоростях ветра 10-12 м/с. Значит, это применимо только для районов с сильными ветрами. В основном, изготовитель ветрогенераторов указывает его производительность, т.е. сколько энергии (кВт/ч) он сможет наработать за месяц при среднегодовой скорости ветра (м/с).

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ

ВЕТРОТУРБИНЫ

Ветротурбина Мощность Выработка
энергии, кВт/мес

Оптимальная работа при ветре, м/с

Стартовая
скорость 
ветра, м/с
Вольтаж, DC
AIR 40 200 (12,5 м/с) 40 при 5,8 м/с 4.5-22 2,68 12, 24, 48
AIR 30 400 (12,5 м/с) 30 при 5,8 м/с 11-15 3,58 12, 24, 48
WindyStar 4500 4500 (12,5 м/с) 2600 при 6 м/с до 12,5 3,5 48, 96, 120,240
WHISPER 200 570 (11,6 м/с) 200 при 5,8 м/с 11,6-13,0 3,1 12,24,36,48,120,240
WHISPER 500 2000 (11,0 м/с) 538 при 5,8 м/с до 12,5 3,1 24,48,96,120,240

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Все ветрогенераторы идут в комплекте с контроллерами (регуляторами), которые контролируют автоматическую регулировку заряда АКБ. При сильном ветре срабатывает защита и ветрогенератор останавливается. Такая защита у AIR BREEZE встроена в контроллер, WHISPER 100 и WHISPER 200 имеют запатентованную механическую систему отклонения от потока, WHISPER 500 – электротормоз.

Важным моментом являются сами характеристики потребителей. К примеру, техника с двигателями обладает высокими пусковыми токами, превышающими его среднюю мощность в 3–6 раз. Значит для его «раскрутки» потребуется минимум троекратный запас мощности источника питания. Эту задачу выполняет инвертор. Нужно внимательно ознакомиться с его характеристиками, его номинальную мощность и мощность, которую он может держать кратковременно.

ПОТРЕБИТЕЛИ

Для удовлетворения минимальных потребностей в освещении (энергосберегающими лампами) и использовании простых бытовых приборов типа магнитолы или ноутбука, подойдет AIR BREEZE.

Для холодильника, стиральной машины, освещения будет необходим WHISPER 100/200.

Потребности хорошо оборудованной квартиры, с учетом кратковременного включения электроприборов с пиковыми нагрузками, в месяц составляют около 200-500 кВт/ч в месяц. Учитывая данное потребление, несложно подобрать необходимый ветрогенератор: WHISPER 200 или WHISPER 500.

Существуют ветрогенераторы с вертикальным расположением ротора и лопастей. Они имеют много преимуществ: низкая стартовая скорость (3м/с), бесшумность работы, широкий диапазон работы с ветрами, широкий выбор мощностей. Из минусов - высокая стоимость по сравнению с моделями с горизонтальным исполнением и большая масса.

Если средние ветра постоянны, система будет работать отлично. Однако такое бывает редко. Даже два ветрогенератора скорее всего, не будут успевать за высоким потреблением. Поэтому лучше приобретать комплектацию ветрогенератора с многофункциональным устройством и возможностью соединения в одну сеть ветрогенератора, солнечных батарей, дизель-генератора, АКБ и городской электросети. С помощью такого устройства можно обеспечить необходимое бесперебойное питание.

Если установка ветрогенератора происходит вне городской черты и его высота менее 30м, согласования не требуются. Высота мачт для установки колеблется от 8,8 до 22 метров. Низкая мачта нежелательна, потому что ветра у земли мало. Выше 30 м нельзя, потому что потребуется согласование. Мачты фермного типа (для тяжелых ветрогенераторов) так же можно изготовить на местном металлопроизводстве, имеющем необходимую для этих работ квалификацию. Например обратившись в компанию мачты.ру

НАКОПИТЕЛИ

Ветер на малых высотах дует непостоянно, поэтому энергию приходится "запасать" в АКБ. Аккумуляторные батареи необходимо приобретать с хорошими характеристиками (количество циклов, широкий температурный режим эксплуатации, не обслуживаемые). В основном, к таким характеристикам относятся гелевые АКБ созданные по технологии «сухих намазных пластин» (Excide Gel). Оптимальная емкость батареи указывается в инструкции по эксплуатации ветряка, а также исходя из ветроресурсов местности. 

Первый шаг, несомненно, запросить данные в местной метеослужбе. Или самим приобрести анемометр или метеостанцию и рассчитать среднюю скорость ветра на конкретном участке, т.к. службы предоставляют лишь среднюю скорость по области. Если Вы дочитали эту статью, то знаете с чего начать.

Яндекс.Метрика