Вятърни генератори: дизайн, принцип на работа

Технологиите за производство на алтернативна енергия отдавна са разработени от най-големите компании по света. Избраните европейски страни предвиждат възможности за спестяване чрез въвеждането на подобно развитие в енергийните мрежи през следващите години. Една от най-обещаващите области в тази област е вятърната енергия, която не е толкова популярна в сравнение със слънчевите батерии, но има своите предимства. По-специално, вятърни турбини за дома

Оборудване за вятърни турбини

Домашната вятърна електроцентрала включва електрически генератор и турбина, която е монтирана на специална мачта с удължения и ненарязани лопатки. За да се обработва получената енергия, е осигурен контролер за зареждане на акумулатора, свързан към батериите. Като правило батериите се използват за компоненти без нужда от поддръжка при 24 V. Също така в конструкцията се осигурява инвертор, който е свързан към електрическата мрежа. По-сложно устройство притежава индустриални вятърни генератори, представляващи цял комплекс от съоръжения. Можем да кажем, че това са пълни станции, включително шкаф за захранване с контролни елементи, комуникационни възли, електрически генератори, системи за проследяване за параметри на вятъра, устройства за управление на лопатките, средства за гасене на пожар, защита от мълнии и други компоненти.

Принцип на действие

Всеки вятър генератор работи на принципите на преобразуване на енергия. Завъртането на активните компоненти (лопатки или ротори) генерира силови и импулсни сили, поради това, което се задейства от маховика. В процеса на развиване на маховика роторът образува магнитно поле върху неподвижната част на инсталацията. В резултат кабелите започват да получават електрически ток. Този модел е общ и се прилага за почти всички станции от този тип. Друго нещо е, че на практика вятърните генератори могат да бъдат обект на корекции поради климатичните условия. Въпреки че разработчиците на дизайни на едни и същи остриета са склонни максимално да осигурят различни индикатори и сили на вятъра, това явление е непредсказуемо и може да бъде придружено от много други фактори.

Инсталирана мощност

На този етап от развитието на региона е рано да се говори за стандартизирани формати за продукцията на такива агрегати, но се проследяват някои закономерности в показателите за основните характеристики. Например, мощността на вятърен генератор за битови нужди обикновено не е повече от 100 kW. Колкото и странно да изглежда, модели, които осигуряват до 1 кВт са търсени, такива инсталации се класифицират като микроелектрическа техника. Използват се за оборудване на яхти, земеделски стопанства и др.

По-сериозно промишлено и търговско оборудване се произвежда от не толкова много компании, но капацитетът на такива инсталации може да достигне 5 MW. Като правило това са масивни турбини, чиято маса достига до няколко тона. В същото време производителите се опитват да направят оборудването мобилно или поне да осигурят възможност за транспортиране. Ако говорим за модели за домашна употреба, в повечето случаи това са вятърни генератори за 220V, чиято обща мощност може да бъде около 4 кВт.

Характеристики на малки вятърни генератори

Този клас оборудване е от най-голям интерес от страна на търговските дружества и обикновените потребители, които се интересуват от използването на вятърна енергия. Инсталациите от този тип имат стандартен дизайн, включващ лопатки, ротор, турбини, ориентировъчни средства, генератор с мачта, инвертор и акумулатори. Особеностите на такива устройства включват независимост от централните електропроводни мрежи, което означава, че малки вятърни генератори за къщата могат да работят в автономен режим. Този формат на работа е най-привлекателен за собствениците на крайградски недвижими имоти, където няма стабилно снабдяване от централната електроенергийна мрежа. В допълнение, създателите на такива инсталации в някои модели се стремят да комбинират концепцията за вятърната турбина и слънчева батерия. В резултат домакинската мини-станция е оборудвана с DC модул за комуникация слънчеви панели.

Сортове генератори

Главното разделяне на такива инсталации доведе до класификация според осите на въртене. По-специално, има вертикален ветрогенератор и неговият хоризонтален аналог на типа крило. Единиците от първата първа група се различават по чувствителност към пориви и не се нуждаят от специална ориентация. Въпреки това подобни модели имат сериозен недостатък - в сравнение с хоризонталните инсталации, тяхната работна повърхност е половината от размера. Това означава, че вертикалната ос на въртене на турбините е по-добре ориентирана към характеристиките на вятъра, но първоначално осигурява по-малко количество енергия.

На свой ред, крилата модели с хоризонтално насочена ос са в състояние да взаимодействат с вятърни течения на по-голяма площ. Разбира се, има проблем с посоката на работните елементи, но този проблем се решава с помощта на конвенционална атмосфера. Съответно, за редица предимства, инсталациите с лопатки понастоящем са по-обещаващи от ветрогенератора с вертикална въртележка. Въпреки това, проектите се подобряват и е възможно средната да излезе на преден план между тези опции.

Производители на вятърни генератори

Пазарът на вятърни турбини е доминиран от европейски и китайски производители. По-специално, най-голям успех има датската компания Vestas, както и китайските производители Goldwind и Sinovel.

Що се отнася до местните предприятия, те също имат какво да се хвалят. На пазара, например, са налични модели от Sapsan-Energia. Към днешна дата потребителите разполагат с две версии на тази марка - за 1000 и 5000 вата. Предприятието в Челябинск GRC-Vertical произвежда само вертикални инсталации номинална мощност от 1500 до 30 000 W. Можете да намерите руски вятърни генератори, за да осигурите малко количество енергия. Например компанията "Stroyinzhservis" предлага вятърен генератор за 500 вата. Важно е да се отбележи, че почти всеки руски производител осигурява и обслужва поддръжка на оборудването, така че не трябва да възникват проблеми в съдържанието на машината.

Емисионна цена

Всеки производител, въпреки използването на общи принципи за внедряване на инсталациите, все още върви по свой собствен начин. В резултат на това се получават агрегати с уникални характеристики и съответно ценови табели. В началния сегмент, можете да намерите вятър генератор, чиято цена ще варира от 40 до 70 000 рубли. Това е битова мини-станция с автономен режим Работа, която е оптимална за нуждите на малка къща. След това следвайте предложенията на цена от 100-150 000 рубли. Като правило това са единици с мощност от 5000 W, които могат да се използват за търговски цели.

Възможност за използване на вятърни генератори

Според експерти, такива инсталации не винаги са полезни за използване за лични нужди. Това се дължи на високите цени на батериите, инверторите и монтажа. В допълнение, понякога се изисква да се инсталира дизелов генератор като добавка, което също така увеличава разходите за организиране на такъв начин за доставяне на енергия. Независимо от това, ветрогенераторите могат да се оправдаят, ако превръщането се извършва директно в топлина. В този случай се изпълнява функцията на генератора като отоплителна система, възможностите на която могат да се използват както за захранване с гореща вода, така и за елементарно отопление на къщата.

заключение

С всички недостатъци вятърните инсталации се популяризират активно на пазара, привличайки всички нови потребители. Това се дължи на перспективите за сегмента и привлекателността на тези възможности, които предоставят безплатни енергийни източници. Вече вятърните генератори са в състояние да поемат пълното енергийно снабдяване на частни къщи. Разбира се, не във всички региони използването на такива съоръжения се оправдава поради климатичните особености. Но дори и в тези случаи, експертите препоръчват да не се откажат от такива предложения, допълващи инсталацията с фотоелектрични елементи, гориво генератори и други спомагателни източници на енергия.