Ветреный генератор: Ветряной генератор для дома: устройство, принцип работы, виды

Содержание

Принцип работы ветрогенератора и его комплектующие

Содержание раздела:

  1. Компоненты ветроустановки
  2. Комплектация наших ветроустановок
  3. Подбор ветряка
  4. Примеры подбора компонентов установки
  5. Схемы работы ветрогенератора

1. Компоненты ветроустановки

К основным компонентам системы, без которых работа ветряка невозможна, относят следующие элементы:

  1. Генератор – необходим для заряда аккумуляторных батарей. От его мощности зависит как быстро будут заряжаться ваши аккумуляторы. Генератор необходим для выработки переменного тока. Сила тока и напряжение генератора зависит от скорости и стабильности ветра.
  2. Лопасти – приводят в движение вал генератора благодаря кинетической энергии ветра.
  3. Мачта – обычно, чем выше мачта, тем стабильнее и сильнее сила ветра. Отсюда следует – чем выше мачта, тем больше выработка генератора. Мачты бывают разных форм и высот.

Список дополнительных необходимых компонентов:

  1. Контроллер – управляет многими процессами ветроустановки, такими, как поворот лопастей, заряд аккумуляторов, защитные функции и др. Он преобразовывает переменный ток, который вырабатывается генератором в постоянный для заряда аккумуляторных батарей.
  2. Аккумуляторные батареи – накапливают электроэнергию для использования в безветренные часы. Также они выравнивают и стабилизируют выходящее напряжение из генератора. Благодаря им вы получаете стабильное напряжение без перебоев даже при порывистом ветре. Питание вашего объекта идёт от аккумуляторных батарей.
  3. Анемоскоп и датчик направления ветра – отвечают за сбор данных о скорости и направлении ветра в установках средней и большой мощности.
  4. АВР – автоматический переключатель источника питания. Производит автоматическое переключение между несколькими источниками электропитания за промежуток в 0,5 секунды при исчезновении основного источника.
    Позволяет объединить ветроустановку, общественную электросеть, дизель-генератор и другие источники питания в единую автоматизированную систему. Внимание: АВР не позволяет работать сети одного объекта одновременно от двух разных источников питания!
  5. Инвертор – преобразовывает ток из постоянного, который накапливается в аккумуляторных батареях, в переменный, который потребляет большинство электроприборов.
  6. Инверторы бывают четырёх типов:
    1. Модифицированная синусоида – преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с модифицированной синусоидой (ещё одно название: квадратная синусоида). Пригоден только для оборудования, которое не чувствительно к качеству напряжения: освещение, обогрев, заряд устройств и т.п.
    2. Чистая синусоида — преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с чистой синусоидой. Пригоден для любого типа электроприборов: электродвигатели, медицинское оборудование и др.
    3. Трехфазный – преобразовывает ток в трехфазный с напряжением 380В. Можно использовать для трехфазного оборудования.
    4. Сетевой – в отличие от предыдущих типов позволяет системе работать без аккумуляторных батарей, но его можно использовать только для вывода электроэнергии в общественную электросеть. Их стоимость, обычно, в несколько раз превышает стоимость несетевых инверторов. Иногда они стоят дороже, чем все остальные компоненты ветроустановки вместе взятые.

2. Комплектация наших ветроустановок

В комплект наших ветроэнергетических установок входит:

  1. Турбина
  2. Мачта (не входит в комплект EuroWind 300L)
  3. Лопасти
  4. Крепления
  5. Тросы мачты
  6. Поворотный механизм (только с ветрогенераторами EuroWind 3 и старше)
  7. Контроллер
  8. Анемоскоп и датчик ветра (только с ветрогенераторами EuroWind 3 и старше)
  9. Хвост (только с ветрогенераторами EuroWind 2 и младше)

Аккумуляторы, инвертор и дополнительно оборудование подбираются индивидуально и в базовую комплектацию не входят.

Независимо от комплектации ветрогенератор всегда автоматически позиционируется по ветру.


Комплектующие ветрогенератора EuroWind 10

3. Подбор ветряка

Первый вопрос, на который вы должны дать ответ и который поможет вам ответить на остальные вопросы: Для чего вам нужен ветрогенератор и какие задачи он должен выполнять?

Ответив на главный вопрос, вы можете без проблем ответить на остальные вопросы и решить какой набор оборудования вам необходим и сколько это будет стоить.

Итак, три основные величины, которые определяют работу всего комплекса:

  1. Выходная мощность ветроустановки (кВт), определяется только мощностью преобразователя (инвертора) и не зависит от скорости ветра, емкости аккумуляторов. Ещё её называют «пиковой нагрузкой». Этот параметр определяет максимальное количество электроприборов, которые могут быть одновременно подключены к вашей системе. Вы не сможете одновременно потреблять больше электроэнергии, чем позволяет мощность вашего инвертора.
    Если вы потребляете электроэнергию редко, но в больших количествах, то обратите внимание на более мощные инверторы. Для увеличения выходной мощности возможно одновременное подключение нескольких инверторов.
  2. Время непрерывной работы при отсутствии ветра или при слабом ветре определяется емкостью аккумуляторных батарей (Ач или кВт) и зависит от мощности и длительности потребления. Если вы потребляете электроэнергию редко, но в больших количествах, обратите внимание на аккумуляторы с большой емкостью.
  3. Скорость заряда аккумуляторных батарей (кВт/час) зависит от мощности самого генератора. Также этот показатель прямо зависит от скорости ветра, а косвенно от высоты мачты и рельефа местности. Чем мощнее ваше генератор, тем быстрее будут заряжаться аккумуляторные батареи, а это значит, что вы сможете быстрее потреблять электроэнергию из батарей и в больших объемах. Более мощный генератор следует брать в том случае, если ветра в месте установки слабые или вы потребляете электроэнергию постоянно, но в небольших количествах.
    Для увеличения скорости заряда аккумуляторов возможна установка нескольких генераторов одновременно и подключение их к одной аккумуляторной батарее.

Исходя из перечисленных выше факторов, для подбора ветрогенератора и сопровождающего оборудования вам необходимо ответить на три вопроса:

  1. Количество электроэнергии, необходимое вашему объекту ежемесячно
    (измеряется в киловаттах). Эти данные необходимы для подбора генератора. Их можно взять из коммунальных счетов на оплату электроэнергии или рассчитать самостоятельно, если объект находится в стадии строительства.
  2. Желаемое время автономной работы вашей энергосистемы в безветренные периоды или периоды, когда ваше потребление энергии из аккумуляторов будет превышать скорость зарядки аккумуляторных батарей генератором. Данный параметр определяет количество и емкость аккумуляторных батарей.
  3. Максимальная нагрузка на вашу сеть в пиковые моменты (измеряется в киловаттах). Необходимо для подбора инвертора переменного тока.

4. Примеры подбора компонентов установки

Рассмотрим несколько общих примеров подбора оборудования ветроустановки. Более точный расчёт может быть произведён нашими специалистами и включает в себя гораздо больше необходимых деталей.

Пример расчёта ветряка №1

Описание:

Частный дом в Киевской области находится в стадии строительства. По предварительным расчётам жильцы дома будут потреблять не больше 300 400 кВт электроэнергии ежемесячно. Затраты электроэнергии не очень высокие, т.к. хозяева будут использовать для отопления и нагрева воды твердотопливный котёл, а ветрогенератор необходим только для полного обеспечения бытовых приборов электроэнергией.

Хозяева проводят основную часть дня на работе, а пик потребления электроэнергии припадает на утренние и вечерние часы. В этот момент могут быть включены электроприборы суммарной мощностью до 4 киловатт.

Дом находится на возвышенности и есть открытое пространство вокруг будущего места установки ветрогенератора.

Общественной электросети нет.

Задача:

Полностью обеспечить 300-400 кВт электроэнергии ежемесячно с пиковыми нагрузками до 4 кВт.

Решение:
Генератор:

Чтобы понять как быстро должны заражаться аккумуляторы при расходе электроэнергии 400 кВт в месяц, мы должны разделить 400 кВт/мес на 30 дней (получим ежедневное потребление), а затем полученное число разделить на 24 часа (400/30/24 = 0,56 кВт/час – среднее ежечасное потребление). Скорость заряда аккумуляторных батарей генератором должна составить как минимум 560 Ватт в час.

В Киевской области низкая среднегодовая скорость ветра, но открытое пространство и возвышение объекта позволит ветрогенератору работать как минимум на 30-40% от номинальной мощности. Для более точных показателей можно произвести замер скорости ветра в месте установки.

Для того, чтобы обеспечить заряд аккумуляторных батарей генератором при этих условиях со скоростью 560 Ватт в час, нужно взять генератор, номинальная мощность которого будет как минимум в три раза больше необходимой, т. к. генератор будет работать всего на 30-35% от номинальной мощности (560Вт/ч*3=1680Вт/ч). Для этих нужд нам подходит генератор EuroWind 2 с номинальной мощностью 2000 Ватт.

Аккумуляторы:

Проводя 8-9 часов на работе в будние дни, хозяева отсутствуют, и энергопотребление их дома сведено к минимуму. В ночное время потребление также сведено к минимуму. Основное потребление происходит утром и вечером. Между этими основными пиками существует интервал в 8-9 часов.

При среднем уровне заряда аккумуляторных батарей 560 Вт/ч за интервал 8-9 часов ветровой генератор сможет выработать около 5000 Ватт. В ветреные дни этот показатель может увеличиться как минимум в два раза, поэтому за тот же период времени может быть выработано 10000 Ватт электроэнергии.

Генератор EuroWind 2 имеет напряжение 120 Вольт, поэтому ему необходимо 10 аккумуляторов с напряжением 12 Вольт (12В*10=120В). Одна аккумуляторная батарея 12В 100Ач способна сохранить до 1,2 кВт электроэнергии. Десять таких батарей могут сохранить до 12 кВт (1200Вт*10=12000Вт). Для запаса 10000 Ватт электроэнергии нам отлично подойдут 10 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 100Ач.

Инвертор:

Для максимального потребления электроэнергии в пиковые моменты до 4 кВт, можно установить инвертор 5 кВА. Он сможет обеспечить постоянную нагрузку 4 кВт и пусковые токи до 6 кВт (150% нагрузка). Таблицу совместимости инверторов вы найдёте в разделе Инверторы.

Дополнительное оборудование:

АВР в данном случае не нужен, т.к. нет основной сети, а коммутацию с дизельным генератором (или бензиновым) можно производить посредством перекидного рубильника.

А вот дизельный генератор на 5 кВт в нашем случае не помешает – его можно использовать как резервное питание при полном отсутствии ветра.

ИТОГО:

Для полного энергообеспечения объекта нам необходим генератор EuroWind 2, 10 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 100Ач, инвертор 5 кВА, дизельная электростанция на 5 кВт.


Пример расчёта ветряка №2

Описание:

Небольшой отель на 8 номеров вместе с рестораном расположены на трассе в открытом поле. Среднегодовая скорость ветра в месте установки была замерена предварительно и составляет 6,8 м/с. Расходы электроэнергии на бытовые приборы и освещение составляют 60 кВт на один номер в месяц и около 2500 кВт в месяц на ресторан. Ресторан и отель обогреваются, кондиционируются и круглый год обеспечивают себя горячей водой с помощью трехфазного геотермального теплонасоса инверторного типа мощностью 14 кВт. Потребление электроэнергии данного теплонасоса составляет 3,5 кВт/час, а пусковые токи — всего 2,8 кВт.

В ресторане и отеле используются энергосберегающие лампы для освещения. Пиковая нагрузка при использовании электроприборов и освещения объекта составляет около 7,5 кВт (не считая 3,5 кВт теплонасоса).

Есть общественная электросеть, но она не может обеспечить потребности, т.к. выделена линия мощностью только 4 кВт. Большую мощность не может обеспечить местная подстанция.

Задача:

Полное обеспечение объекта независимой электроэнергией, отоплением и резервным питанием от основной сети.

Решение:
Генератор:

Ежемесячный расход электроэнергии на содержание номеров составит 60 кВт * 8 номеров = 480 кВт в месяц. Общий расход электроэнергии на содержание отеля и ресторана без учёта отопления составит 2980 кВт в месяц (480 кВт + 2500 кВт = 2980 кВт). Отсюда следует, что среднее ежечасное потребление на все электроприборы и освещение без учёта обогрева составит 4,14 кВт/час (2980 кВт / 30 дней / 24 часа = 4,14 кВт/час). К этому числу необходимо прибавить 3,5 кВт/час, которые будет потреблять теплонасос. В итоге мы получаем, что генератор должен обеспечивать нас как минимум 7,64 киловаттами электроэнергии ежечасно (4,14 кВт/час + 3,5 кВт/час = 7,64 кВт/час).

Среднегодовая скорость ветра 6,8 м/с позволяет генератору работать как минимум на 40% от номинальной мощности. Отсюда следует, что номинальная мощность генератора должна составлять как минимум 19,1 кВт/час (7,64 кВт/час / 40% = 19,1 кВт/час)

Для этих целей отлично подошёл бы генератор EuroWind 20, но он рассчитан на более высокие средние скорости ветра, как и другие мощные генераторы (EuroWind 15, 20, 30, 50). Поэтому мы отдадим предпочтение двум генераторам EuroWind 10, которые будут работать в одной системе, вместо одного генератора EuroWind 20. Тем более, что свободное место для установки ветрогенератора в данном случае не критично – есть свободная площадь вокруг отеля и ресторана.

Аккумуляторы:

В этом комплексе практически отсутствуют большие перерывы в использовании электроэнергии, а постоянные ветра поддерживают равномерный уровень заряда аккумуляторов.

В этом случае необходимы аккумуляторы, которые будут являться своеобразным «буфером» между генератором и инвертором. Их главная задача будет состоять в стабилизации и выпрямлении напряжения, а не накоплении электроэнергии.

Генератор EuroWind 10 имеет напряжение 240 Вольт, поэтому ему необходимо 20 аккумуляторов с напряжением 12 Вольт (12В*20=240В). Одна аккумуляторная батарея 12В 150Ач способна сохранить до 1,8 кВт электроэнергии. Двадцать таких батарей могут сохранить до 36 кВт (1800Вт*20=36000Вт). Запаса электроэнергии в 36 кВт должно хватить всему комплексу почти на 5 часов непрерывной работы при средней нагрузке при полном отсутствии ветра. Для этого нам подойдут 20 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 150Ач.

Инвертор:

Для максимального потребления электроэнергии в пиковые моменты до 7,5 кВт, можно установить инвертор 10 кВА. Он сможет обеспечить постоянную нагрузку 8 кВт и пусковые токи до 12 кВт (150% нагрузка).

А для обеспечения теплонасоса мощностью 3,5 кВт нам необходим трехфазный инвертор, т.к. этот теплонасос требует трехфазный ток с напряжением 380В. В этом случае возьмём ещё один инвертор – трехфазный 5 кВА, который обеспечит нас напряжением 380В и постоянной мощностью 4 кВт.

Дополнительное оборудование:

Можно установить АВР, который будет автоматически переключать питание отеля и ресторана с ветрогенератора на общественную электросеть в случае полного безветрия и разряда аккумуляторных батарей. Среднее потребление отеля и ресторана (4,14 кВт) практически равно мощности общественной линии электропередач, которая была выделена объекту (4 кВт), поэтому резервное питание будет обеспечено.

Для резервного обеспечения теплового насоса можно установить трехфазную бензиновую или дизельную электростанцию мощностью 3,5 4 кВт, т.к. общественная электросеть не сможет обеспечить трехфазный ток для резервного питания теплонасоса.

ИТОГО:

Для полного энергообеспечения этого объекта нам необходимы два генератор EuroWind 10, 20 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 150Ач, однофазный инвертор 10 кВА, трехфазный инвертор 5 кВА, АВР, бензиновая или дизельная электростанция на 3,5-4 кВт.

5. Схемы работы ветрогенератора

Приводим несколько популярных схем работы ветрогенераторных систем с потребителем. Это всего лишь некоторые примеры, поэтому возможны и другие схемы работы. В каждом случае составляется индивидуальный проект, который способен решить поставленную перед нами задачу.


Автономное обеспечение объекта (с аккумуляторами).
Объект питается только от ветроэнергетической установки.


Ветрогенератор (с аккумуляторами) и коммутация с сетью.
АВР позволяет переключить питание объекта при отсутствии ветра и полном разряде аккумуляторов на электросеть. Эта же схема может использоваться и наоборот – ветрогенератор, как резервный источник питания. В этом случае АВР переключает вас на аккумуляторные батареи ветрогенератора при потери питания от электросети.


Ветрогенератор (с аккумуляторами) и резервный дизель-(бензо-)генератор.
В случае отсутствия ветра и разряде аккумуляторных батарей происходит автоматический запуск резервного генератора.


Ветрогенератор (без аккумуляторов) и коммутация с сетью.
Общественная электросеть используется вместо аккумуляторных батарей – в неё уходит вся выработанная электроэнергия и из неё потребляется. Вы платите только за разницу между выработанной и потреблённой электроэнергией. Такая схема работы пока-что не разрешена в Украине и во многих других странах.


Гибридная автономная система – солнце-ветер
Возможно подключение солнечных фотомодулей к ветрогенераторной системе через гибридный контроллер или с помощью отдельного контроллера для солнечных систем.


Увеличение производительности системы.
Возможно установить два и более генератора, инвертора и комплекта аккумуляторов для увеличения мощности системы.

Также возможны другие схемы работы и коммутации ветрогенераторов.

Ветреный генератор для предприятия, дома и дачи |

В последнее время все чаще человечество стало задумываться об использовании природных источниках получения энергии способных сохранить ресурсы Земли и не вызывать экологических нарушений в процессе производимых работ. Стали обращать чаще свой взор, на забытый в прошлом, дешевый и неиссякаемый источник безотходного ресурса при получении энергии – ветра.

Ветреный генератор, имея простейшую конструкцию, при небольших начальных вложения для его изготовления, способен из небольшого ветерка произвести достаточно большое количество электроэнергии.

Принцип его работы многим знаком еще со школьной скамьи. Под воздействием ветра механическая энергия через генератор превращается в электроэнергию. Эта установка представляет собой мачту с расположенными на ней лопастями, которые с помощью ветра вращают турбину вырабатывающую электричество. Турбина может быть самой разной, от 2–5 кВт до 5-6 МВт мощности. На основании этих величин, ветреные генераторы разделяются на бытовые и большие промышленные установки.

Даже при небольшом ветре среднего генератора хватает для снабжения электричеством частного дома или небольшого придорожного кафе. Все материальные ресурсы, потраченные на приобретение и монтаж ветреной установки, окупаются в самые короткие сроки и со временем приносят большую экономию средств.

Ветреный генератор в обязательном порядке снабжается накопительными батареями, которые работают по снабжению электричеством в безветренную погоду, что бывает довольно редко.

Возникающие при работе редкие радиопомехи, небольшой шум от работы турбины и зависимость от ветреной погоды не влияют на все выгоды этой экологически чистой и экономной конструкции. И самый главный плюс этих установок в том, что она является полностью автономной, это позволяет пользоваться ей в большой удаленности от других источников электроэнергии.

Перед использованием ветреных генераторов для получения дешевой энергии в будущем открывается широкая перспектива. Ведь привлекая силу ветра для работы этих агрегатов, существует реальная возможность обеспечить электричеством не только отдельный дом или небольшое предприятие, но подключив их в общую энергетическую государственную сеть можно сэкономить миллионы бюджетных средств.

Сложно представить, во сколько обходятся содержания электростанций, работающих на земных ресурсах, если подсчитать все расходы, связанные с их добычей. И сравнить с затратами на еще пока бесплатный ветер.

Использование ветрогенераторов в промышленности и в частных домах

Ветрогенераторы или ветряки разрешают обеспечить энергонезависимость от всех стандартных источников электроснабжения. Кроме этого, они не допускают перебоя в электропитании и помогают избежать перепадов в напряжении. Теперь вас не будет беспокоить рост цен на электроэнергию. Конечно же, ветрогенераторы или ветряки были созданы как альтернатива в электроснабжении и ее одна из самых главных функций – не допустить загрязнение экологии и окружающей среды.

Ветрогенераторы могут использовать как в промышленности, так и в частных домах. Но особенно часто их применяют фермерские хозяйства, так как со временем ветрогенераторы полностью себя окупают в финансовом плане и использование их не вредит выращиванию сельскохозяйственных культур. Иногда ветряки могут применять как источники запасного энергообеспечения. Подходящее место для установки ветрогенератора – это поле, степь, горы и другие открытые пространства.

Если рассмотреть принцип работы этого альтернативного вида электроснабжения, то процесс выглядит достаточно просто. При работе ветряков кинетическая энергия ветра преобразуется в электрический ток. Далее выработанное электричество будет накапливаться на аккумуляторе, после этого идет преобразование в напряжение. Если же местность, на которой установлены ветрогенераторы, не обладает в полной мере условиями, которые необходимы для полноценного функционирования ветряков, то ветрогенераторы дополняются фотоэлектрическими элементами.
В последнее время все чаще можно услышать, что с помощью ветрогенераторов отапливают дома и обеспечивают горячее водоснабжение. Чтобы с помощью ветрогенератов сделать себе отопление и горячую в доме или гостинице, достаточно дополнить ветрогенератор Тэнами.

Если вас давно посетила мысль об установке ветрогенератора, то можете смело реализовывать эту мечту. Срок эксплуатации у них больше 20 лет, за это время она окупит свою себестоимость и сэкономит немало ваших средств. Кроме этого, вам не придется «обивать» пороги, чтобы получить разрешение на установку, т.к. на них не нужна сертификация и разрешение, чтобы провести монтажные работы. И ко всему прочему, вы поможете стать немного чище окружающей среде. Плюсы использования этого вида альтернативного источника энергии очевидны и установив ветрогенератор у себя, вы опередите многих и сделаете шаг в будущее.

Ветродвигатель для дома

Известно, что энергия ветра чиста и неисчерпаема, а для преобразования энергии ветра в энергию электрическую служат специальные системы – мельницы или ветрогенераторы.
Почти все ветрогенераторы служат для какого-нибудь общественного дело, но так хочется поставить такую же аппаратуру у себя дома, чтобы получать даровое электричество. Для этого используются небольшие ветроэлектростанции, или ветродвигатели.

Правила использования ветрогенератора для дома

Их использование экономически эффективно, но для того, чтобы добиться соответствующих результатов, необходимо соблюдать несколько правил:

1. Там, где Вы находитесь, должен дуть постоянный ветер, причем значительную часть в году.
2. У Вас есть необходимое количество места для того, чтобы установить ветряк.
3. Вашими местными властями разрешена установка ветряков для частного использования.
4. Вы слишком много денег тратите на электроэнергию.
5. Вы не являетесь владельцем питающей сети или она не подключена к Вам.
6. Вы готовы потратить необходимое количество денежных средств для монтажа и модернизации ветряка.
7. Вы в состоянии установить ветряк за двести-триста метров от соседей.
8. Вы в состоянии узнать скорость ветра

Если говорить о скорости ветра, его очень легко узнать при помощи анемометра. Это отличный прибор, состоящий из чашечной вертушки, которая укреплена на оси. Ось, в свою очередь, состыкована с измерительным механизмом. Лопасти этого измерительного инструмента при вращении вырабатывают особый сигнал, который пропорционален скорости ветра. Помимо анемометра желательно также приобрести специальное записывающее устройство, которое будет заниматься записью необходимой информации.

Что бы Вы ни купили, Вы должны знать, что его необходимо минимум один раз в году сравнивать с другими приборами и людьми. Кроме того, важно монтировать все приборы очень высоко, чтобы избежать всевозможных проблем с турбулентностью, создаваемую деревьями, зданиями и сооружениями всевозможных типов и видов. Наиболее эффективным и оптимальным решением будет установка измерительного прибора на уровне центра ветрогенератора.

Кроме того, при установке устройств необходимо руководствоваться следующими правилами:

1. Сила ветра всегда намного выше на самых вершинах холмов, а также возле линий берега, степей и местах с неболшим количеством растительности.
2. Не ожидайте, что ветряк сразу начнет обеспечить Вам электроэнергию, которой хватит на обслуживание дома.

Небольшой ветряк для дачи

Небольшой роторный ветряк, сделанный в домашней обстановке из разных подручных материалов, не может обеспечить полноценную работу всех бытовых приборов находящихся в большом доме. Но вполне может пригодиться для потребности небольшой дачи, освещения хозяйственной постройки или садовой беседки.

Из обыкновенного ведра, разделенного на четыре равные части, вырезаются лопасти. Для крепления, строго симметрично, просверлить четыре отверстия для болтов. Установить небольшую вышку с заранее установленным шкивом, соединенным с генератором.

Этапы установки ветрогенератора на даче

Остальную работу можно разделить примерно на несколько этапов.

— Учитывая, что вращение происходит по часовой стрелке, осторожно отогнуть вырезанные в ведре лопасти. Чтобы не происходило резких порывистых движений турбины, лопасти не должны быть изогнутыми слишком круто.
— Болтами прикрепить ведро с вырезанными лопастями к шкиву.
— К генератору подсоединить провода (предварительно промаркировать контакты и цвет проводов).
— Прикрепить ветрогенератор к верхушке мачты и соединить электрическую цепь.
— Подключить к схеме накопительный аккумулятор.
— Подсоединить к цепи необходимые электроприборы и освещение.
— По возможности внести в схему преобразователь 12-220В на 700-1500 Ватт.

На смонтированном мини-ветряке отрегулировать, путем изменения угла изгиба лопастей, скорость вращения.

Такой небольшой ветреный генератор, с установленным инвертором в 1000 Вт и накопительным в 75 А аккумулятором, может обеспечить освещение энергосберегающими лампочками 11-15 Вт различных хозяйственных построек. А также небольшой дачи, снабдить электричеством охранную сигнализацию, телевизор, компьютер, небольшую садовую беседку и зарядку аккумулятора для автомобиля. Но перед этим на участке требуется дополнительно смонтировать отдельную электропроводку.

Главный плюс этого маленького мини-ветряка в том, что ему не нужны флюгерные лопасти громоздкая мачта. У него полностью отсутствует, как при работающем вентиляторе, ультразвуковое вибрирование. Его работа практически не создает шума. В целом он не прихотливый при эксплуатации и обслуживании, при необходимости легко поддается ремонту.

Его минус заключается в малой мощности и подключение более мощного потребителя может просто остановить его, для этого нужны ротор и редуктор больших размеров. Также он не способен противостоять ураганным порывам ветра.

Ветрогенераторы | Weswen

Мы предлагаем большой ассортимент ветрогенераторов российского и иностранного производства. В зависимости от электропотребления, Вы можете подобрать и купить ветряк по ценам производителя для коттеджа, дачи, отдельно стоящего или промышленного объекта. Мы гарантируем индивидуальный подход и конкретный подбор решений для каждого клиента.

В нашем каталоге вы сможете подобрать оборудование высокого качества. Есть ветрогенераторы разной мощности. Купить ветряк не так дорого как это кажется, сейчас мы выводим на российский рынок новые модели ветрогенераторов, которые уже зарекомендовали себя в Европе и Америке как недорогие и надежные устройства. Перед тем как купить ветрогенератор, проконсультируйтесь у наших специалистов. Мы готовы ответить на все вопросы по выбору ветрогенератора, поможем подобрать оптимальный ветрогенератор по цене и его соотношению к характеристикам.

Ветряки WH-серия

Ветряки WM-серия

Ветряки WV-серия

Ветряки WEW-серия

Ветряки WE-серия

Ветряки WD-серия

Ветряки WG-серия

Конструкция ветрогенератора

  1. Корпус генератора на постоянных магнитах
  2. Лопасти
  3. Защитный корпус хвостовика
  4. Уплотнительная крышка
  5. Анемометр
  6. Датчик направления ветра (флюгер)
  7. Соединительный разъем флюгера
  8. Опоры крепления анемометра и флюгера
  9. Распределительный блок
  10. Датчик угла поворота хвостовика
  11. Блок питания
  12. Блок управления
  13. DC24V мотор регулировки направления
  14. Редуктор
  15. Переключатель
  16. Отверстие для заливки масла
  17. Передаточный механизм редуктора
  18. Отверстие для слива масла
  19. Датчик нулевого угла
  20. Блок клемм

Система контроля и управления серии WH

Ветряной генератор обладает истемой управления и контроля Siemens для ветроэнергетических установок 3 кВт– 50 кВт состоит из удобного понятного пользователям интерфейса Touch-Screen и позволяет управлять ветряным генератором и комплексом энергетического оборудования в ручном и автоматическом режиме.

Система предназначена для поиска оптимального направления ветра и остановки генератора в нештатных ситуациях: при низкой и критической скорости вращения, в случае перегрева, и.т.д.

Чтобы убедиться, что вся система находится в безопасности, система сброса балластной нагрузки подключена к системе ветрогенератора. Постоянный ток может быть преобразован или отдан непосредственно на аккумуляторные батареи (автономное, внесетевое использование Off-grid) или передатся в общую сеть через инвертор (сетевое, On-grid).

Лопасти ротора ветрогенератора серии WH

Новейшие лопасти разработаны американскими экспертами по аэродинамике, что позволяет эффективно использовать энергию ветра. За счет аэродинамической формы лопастей достигается высокий коэффициент использования до 0,5.

Лопасти изготовлены из высокотехнологичных материалов: армированного стеклопластика или авиационного алюминиевого сплава.

Применение высокотехнологичных лопастей ротора значительно продлевает срок службы всей системы

За счет применения автоматического поиска направления ветра, и аэродинамической формы лопастей, ветротурбина работает стабильно,тихо и практически беззвучно

Опорные мачты

Опорная мачта не только держит ветряной генератор. Высота мачты определяет, сколько электроэнергии выработает ветроустановка. Обычно, чем выше мачта, тем больше скорость ветра. Качество опорной мачты также имеет большое значение для эксплуатации всей системы.

При инженерных расчетах сопротивления конструкции мачт ветрам использовались характеристики наиболее ветреных районов нашей планеты.

Мы производим три основных типа: опорная мачта на растяжках, свободностоящая башня, свободностоящая башня с гидроприводом.

Гидравлическая технология опорных мачт применяется при монтаже и обслуживании, для автоматического подъема и опускания во время установки и эксплуатации ветровых турбин.

При использовании гидравлического оборудования может вообще не потребоваться кран, стоимость установки и обслуживания значительно уменьшается. Кроме того, гидравлическое оборудование можно использовать повторно, что дает практические удобства и является более экономически выгодным.

Покрытия и защита

На все части и комплектующие ветряного генератора нанесено антикоррозионное покрытие и имеется защита от ультрафиолетового излучения.Установки прошли крэш-тесты, быстро монтируется и будут выглядеть новыми и современными в течении многих лет службы.

Качество и Материалы

Все части детали и комплектующие ветротурбин изготовлены из высококачественных материалов, сплавов и композитов, могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от -45 ℃ до 45 ℃, при высокой влажности, солености, при абразивном воздействии песков или в северных широтах. При необходимости может быть увеличен диапазон рабочей температуры.

Принцип действия и устройство ветрогенератора (общие понятия)

В упрощенном виде принцип работы ветрогенератора можно представить следующим образом.

Сила ветра приводит в движение лопасти, которые через специальный привод заставляют вращаться ротор. Благодаря наличию статорной обмотки, механическая энергия превращается в электрический ток. Аэродинамические особенности винтов позволяют быстро крутить турбину генератора.

Принцип работы

Дальше сила вращения преобразуются в электричество, которое аккумулируется в батарее. Чем сильнее поток воздуха, тем быстрее крутятся лопасти, производя больше энергии. Поскольку работа ветрогенератора основана на максимальном использовании альтернативного источника энергии, одна сторона лопастей имеет закругленную форму, вторая – относительно ровная. Когда воздушный поток проходит по закругленной стороне, создается участок вакуума. Это засасывает лопасть, уводя её в сторону. При этом создается энергия, которая и заставляет раскручиваться лопасти.

Схема работы ветрогенератора: показан принцип преобразования энергии ветра и действия внутренних механизмов

Во время своих поворотов винты также вращают ось, соединённую с генераторным ротором. Когда двенадцать магнитиков, закреплённых на роторе, вращаются в статоре, создаётся переменный электрический ток, имеющий такую же частоту, как и в обычных комнатных розетках. Это основной принцип того, как работает ветрогенератор. Переменный ток легко вырабатывать и передавать на большие расстояния, но невозможно аккумулировать.

Принципиальная схема ветрогенератора

Для этого его нужно преобразовать в постоянный ток. Такую работу выполняет электронная цепь внутри турбины. Чтобы получить большое количество электроэнергии, изготавливаются промышленные установки. Ветровой парк обычно состоит из нескольких десятков установок. Благодаря использованию такого устройства дома, можно получить существенное снижение расходов на электроэнергию. Принцип действия ветрогенераторов позволяет применять их в таких вариантах:

  • для автономной работы;
  • параллельно с резервным аккумулятором;
  • вместе с солнечными батареями;
  • параллельно с дизельным или бензиновым генератором.

Если поток воздуха движется со скоростью 45 км/час, турбина вырабатывает 400 Вт электроэнергии. Этого хватает для освещения дачного участка. Данную мощность можно накапливать, собирая её в аккумуляторе.

Специальное устройство управляет зарядкой аккумуляторной батареи. По мере уменьшения заряда вращение лопастей замедляется. При полной разрядке батареи лопасти снова начинают вращаться. Таким способом зарядка поддерживается на определённом уровне. Чем сильнее воздушный поток, тем больше электроэнергии может произвести турбина.

Система торможения вращения лопастей

Чтобы установка не вышла из строя при сильном напоре воздуха, она снабжена специальной системой торможения. Если раньше движущиеся магниты индуцировали ток в обмотках, то теперь данная сила используется для остановки вращающихся магнитов. Для этого создается короткое замыкание, при котором замедляется движение ротора. Возникающее противодействие замедляет вращение магнитов.

Конструкция ветрогенератора и узлов

При ветре больше 50 км/час тормоза автоматически замедляют вращение ротора. Если скорость движения воздуха доходит до 80 км/час, тормозная система полностью останавливает лопасти. Все части турбины сконструированы так, чтобы максимально использовалась воздушная энергия. Когда ветер дует, лопасти вращаются, и генератор преобразует их движение в электричество. Совершая двойное преобразование энергии, турбина производит электричество из обычного перемещения воздушных масс.

Внешне ветрогенератор напоминает флюгер — направлен в ту сторону, откуда дует ветер

Данное устройство весьма полезно не только в каких-то экстремальных условиях, но и в обычной повседневной жизни. Довольно часто системы ветрогенераторов применяются на дачах или в тех населенных пунктах, где регулярно бывают перебои с подачей электроэнергии. Самостоятельно сделанный автономный источник электричества имеет такие преимущества:

  • установка экологически чистая;
  • отсутствует потребность её заправки топливом;
  • не накапливаются какие-либо отходы;
  • устройство работает очень тихо;
  • имеет большой срок эксплуатации.

Все ветрогенераторы работают по одинаковой схеме. Сначала полученное от давления ветра переменное напряжение преобразуется в постоянный ток. Благодаря этому заряжается аккумулятор. Затем инвертором снова производится переменный ток. Это нужно для того, чтобы светились лампочки; работал холодильник, телевизор и т. д. Благодаря аккумуляторной батарее, можно пользоваться электроприборами в безветренную погоду. Кроме того, во время сильных порывов ветра напряжение в сети остаётся стабильным.

Увеличение мощности установки

Конструкцию некоторых ветрогенераторов имеет ветровой датчик. Он собирает данные о направлении и скорости воздушного потока. Генератор ветряка не может выдать больше номинальной мощности, однако, в любое оборудование заложен запас он может составлять от 10-30% от расчетных. На этот «запас» рассчитывать не стоит, так как программно и конструктивно в ветрогенератор заложена защита от перегрузок.

Увеличить мощность ветроустановки можно с помощью системы резервирования электроэнергии на базе аккумуляторных батарей.

Выходная мощность (кВт) ветрогенератора определяется мощностью инвертора. Исходя из выдаваемых киловатт, можно определиться с максимальным количеством подключаемых электроприборов. Чтобы увеличить выходную мощность установки, необходимо параллельно подключить несколько инверторов.

Для трехфазных схемы электропитания необходимо установить по инвертору на каждую фазу.

Если мощности на фазе недостаточно, увеличивают количество инверторов, если это предусмотрено производителем. При отсутствии ветра продолжительность подачи электроэнергии прекращается. Генерации энергии не происходит, поэтому к ветрогенератору подключают накопители энергии, смотрите схему ниже.

Схема увеличения мощности и емкости ветрогенератора

Накопитель энергии состоит из связки инвертор-батарея. О батареях вы можете прочитать в этой рубрике, а о накопителях в этой. Увеличение ёмкости аккумуляторных батарей увеличивает запас хранимой энергии, но и длительность зарядки. Скорость зарядки аккумулятора зависит от мощности генератора и количества инверторов, которые тоже могут пропустить через себя только ту мощность, которая заложена производителем. Соответственно, скорость зарядки аккумуляторов зависит от пропускной способности инвертора и не зависит от мощности ветрогенератора.

Выбор ветрогенератора

Самые качественные ветряки производят в Германии, Франции и Дании. Эти страны делают ветровые установки для снабжения электричеством жилого частного сектора, фермерских хозяйств, школ, небольших торговых точек. В России из-за низкой стоимости электроэнергии и негласной монополии на продажу электроэнергии ветроустановки, солнечные панели и другие виды альтернативной энергии не сильно распространены.

Мобильный ветрогенератор подойдет для нефтепромышленности или монтажных бригад, которые ведут строительство в полях (прототип)

Но высокая стоимость подключения удаленных объектов от электросетей (есть до сих пор не электрифицированные деревни), хамство чиновников, длительные процедуры хождения и получения ТУ у монопольных компаний вынуждают собственников использовать альтернативную энергию своих объектов.

Прежде все вы должны понимать, что КПД ветровой установки составляет около 60%, есть зависимость от скорости ветра, и потребуется периодически проводить ТО. Если вы все-таки решили сделать выбор в пользу ветрогенератора, следует знать. Выбирать ветрогенератор нужно исходя из конкретных обстоятельств его применения. Существуют новые разработки и модели: с повышенным КПД, вертикальные, горизонтальные, ортогональные, безлопастные.

Подсчитывается активная и резистивная мощность всех потребителей энергии.

Для предприятий или частного дома эти данные могут быть в проекте или счетах за электроэнергию. Если вам необходимо обеспечить электроэнергией дачу выбирается модель ветроустановки на 1-3 кВт, инвертор нужно небольшой мощности и можно обойтись без аккумуляторных батарей. Принцип наличия дачной ветроустановки прост: есть ветер — есть электричество, нет ветра — работаем в огороде или по хозяйству. Простой ветрогенератор можно сделать самому, достаточно собрать необходимые материалы и соединить их вместе.

Для частного дома постоянного проживания, такой принцип не подойдет. При частом отсутствии ветра следует придать особое значение аккумулятору. Здесь нужна большая ёмкость. Однако, чтобы он быстрее заряжался, сам генератор электричества также должен быть большой мощности. То есть отдельные узлы установки тесно взаимосвязаны друг с другом. Более надежная комбинация — симбиоз с дизель-генератором и солнечными панелями. Это 100% гарантия наличия электричества в доме, но и более дорогая.

При наличии скважины вы будете полностью энергонезависимые от внешних сетей.

Сейчас большое распространение получили коммерческие ветровые установки. Получаемая с их помощью электроэнергия продается различным предприятиям, испытывающим недостаток в энергоснабжении. Обычно такие электростанции состоят из нескольких ветрогенераторов различной мощности. Вырабатываемое ими переменное напряжение в 380 вольт подается непосредственно в электросеть предприятия. Кроме того, ветрогенераторы могут использоваться для зарядки большого числа аккумуляторных батарей, с которых потом преобразованная в переменное напряжение энергия также подается в электрическую сеть.

Ветрогенераторы российского производства

В большинстве случаев владельцы предприятий ставят ветроустановки, солнечные панели и дизель-генераторы для нужд собственного производства. Получение разрешение на продажу электричества в России — это, скажем так, отдельная история. После проведения энергоаудита, высвобождаются мощности, например, путем замены ламп освещения на светодиодные. Подсчитывается срок окупаемости, при отсутствии бюджета можно разделить модернизацию на этапы.

Технологии развиваются. Создаются энергонезависимые дома, офисы, станции на земле и воде. Наша команда инженеров поможет вам с выбором, расчетом, проектом и монтажом оборудования. Готовы ответить на ваши вопросы в комментариях или через форму.

С помощью графена создан генератор «бесконечной» энергии

Физики из Университета Арканзаса разработали схему на основе графена, которую условно можно считать «вечным двигателем» — генератором бесконечной и чистой энергии. В этом нет противоречия законам термодинамики. Энергию научились добывать из теплового движения атомов углерода.

Как выяснилось в ходе эксперимента, под действием никогда не прекращающегося хаотического теплового движения внутри графена одиночно закреплённая пластинка этого вещества толщиной в один атом углерода медленно колеблется и изгибается.

Фактически это вариант одной из версии микроэлектромеханических устройств (MEMS), которые промышленность научилась выпускать и, так или иначе, пристроила к делу, включая создание генераторов электричества из механических колебаний. Но никто ещё не рискнул создать генератор на основе улавливания колебаний теплового движения атомов, что считалось невозможным.

Чтобы колебания графена и полученный в результате этого переменный ток был преобразован в постоянный ток, физики из Арканзаса предложили схему с двумя диодами. Поставленный эксперимент доказал, что схема генерирует добавочную мощность на нагрузке. Как считают учёные, миллионы подобных схем на кристалле могут стать источником маломощного питания автономных систем, датчиков и другого.

«Мы перенаправили ток в цепи и превратили его во что-то полезное. Следующая цель команды — определить, можно ли хранить постоянный ток в конденсаторе для последующего использования. Эта цель требует миниатюризации схемы и нанесения ее на кремниевую пластину или кристалл. Если бы миллионы этих крошечных схем могли быть построены на микросхеме размером 1 на 1 миллиметр, они могли бы служить заменой маломощной батареи», — сказал один из авторов исследования профессор физики Пол Тибадо (Paul Thibado).

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Разработка нетрадиционной системы возбуждения автономных синхронных машин

АННОТАЦИЯ

Данная статья посвящена использованию ветрогенератора постоянного тока как возбудителя для синхронных машин. Как известно, по  принципу работы синхронной машины  обмотка возбуждения питается постоянным током. Компрессорные, насосные, дизельно-генераторные установки горной промышленности приводятся во вращении в основном синхронными двигателями, которые находятся в открытом пространстве,  где можно использовать ветрогенератор,  как источник для питания обмотки возбуждения синхронных машин.

ABSTRACT

The article is devoted to the use of a direct current wind generator as a pathogen for synchronous machines. As you know, according to the principle of a synchronous machine operation, the field winding is powered by direct current. Compressor, pump, diesel generator sets of the mining industry are driven mainly by synchronous motors, which are located in open space, where a wind generator can be used as a source to supply the excitation winding of synchronous machines.

 

Ключевые слова: ветрогенератор, аккумулятор, постоянный ток, мощность, напряжения, энергия ветра, электромагнитное возбуждение, частота вращения, синхронный двигатель, синхронная машина, источник электроэнергии.

Keywords: wind generator; battery; direct current; power; voltage; wind energy; electromagnetic excitation; rate speed; synchronous motor; synchronous machine; power source.

 

Энергия ветра человечеством использовалась с древнейших времён. Следы использования энергии ветра сохранились в каменных ветреных мельницах Древнего Египта. До изобретения паровых двигателей энергия ветра использовалась  на парусных судах. По расчетам ученых мира запасы ветреной энергии в сотни раз выше, чем энергия потока воды [11].

Согласно классического определения, ветрогенератор или ветроэлектрическая установка (ВЭУ) обеспечивают преобразование энергии ветра в электрическую энергию [3]. Конструктивно данные установки осуществляют преобразование кинетической энергии ветра, за счет установленного ротора, в механическую энергию с последующим преобразованием в электрическую энергию. Обычная мощность ветрогенератора колеблется от 5 КВт до 4500 КВт, но также возможно генерирование минимальной энергии ветра от 4 м/с. Область применения ветроэлектрических установок позволяет решать проблему автономного обеспечения подачи электрической энергии государственным и социальным объектам,по условиям «зеленого тарифа». В основном это актуально для островных и локальных объектов [1].

Процесс преобразования энергии ветра в ветрогенераторе решается на конструктивном уровне, где ветряные потоки соприкасаясь и проходя через лопасти, являющиеся частью турбины, приводят ее во вращение. При этом образованная на валу ветротурбины энергия, пропорциональна полученному ветровому потоку, которая передается с вала ротора на мультипликатор, для её генерации. Однако установки, не имеющие в своем составе мультипликатор, являются более эффективными, т.к. отсутствуетрастрата энергии, затраченная ускорение вращения оси. Полученная скорость ветра является достаточной для оптимальной работы ветрогенераторной установки, т.к. ее мощность, измеряемая «ометаемой» площадью турбины, пропорциональна геометрическим параметрам лопастей [1].

На сегодняшний день существуют два основных типа ветрогенераторов, а именно:

Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения – это наиболее распространенная ВЭУ, в составе которой имеются две или три вращающиеся лопасти(«немонолитные» установки) с горизонтальной осью вращения ведущего вала ротора (наветренный ротор) или за опорой – подветренный ротор, который в рабочем состоянии может находиться перед опорной стойкой. Скорость вращения лопастей этих установок очень большая, для обеспечения максимального «охвата» ветровых потоков, проходящих через площадь ротора.

Монолитные ветряные установки (модели с большим числом лопастей) применяются, как правило, в качестве водяных насосов, обычно работают при низких скоростях вращения. Однако, количество лопастей у ротора не определяет эффективность работы установки, из-за помех, оказываемых лопастями друг на друга.

Ветряные установки с вертикальной осью вращения (Н-образные) имеют очень широкий диапазон, т.к. благодаря конструктивным особенностям могут «захватывать» ветер, дующий в любом направлении. Эта особенность заключается в возможности смены положения ротора, который можно поменять при смене направления ветровых потоков. Конструктивная особенность Н-образных ветроустановок определяется расположением ведущего вала ротора, он расположен вертикально, а лопасти турбины – длинные и дугообразные, и прикреплены к верхней и нижней частям башни.

Несмотря на внешнее различие в расположении осей вращения – это схожие по конструкции ветряные системы, т.к.при вырабатывании из воздушных потоком ветра кинетической энергии,получаемой при взаимодействии воздушных потоков с лопастями, происходит передача через трансмиссионную систему на электрический генератор энергии, что позволяет обеспечить эффективность работы установки при разных скоростях ветра. Также ветреные генераторы – это наиболее экологически чистый источник энергии. Так в сравнении с дизельной станцией и солнечными батареями, они не выделяют вокружающую среду отходы, доступны поцене и самое главное круглосуточная доступность ветра.

Благодаря особенностям конструктивного исполнения эффективная работа ветроустановок определяется правильной географической установкой. Как правило, это максимально открытые для ветра места, а также горные и прочие возвышенности, прибрежные зоны, степи, открытые пространства. Главным ограничением в установке этих сооружений является удаление их отзданий и невысоких деревьев. Поэтому монтаж рассматриваемых установок в горной, геологоразведочной, нефтяной, а также газовой промышленности, где работы ведутся основном открытом пространстве, является хорошей областью исследования для дальнейшего их применения. Все перечисленные промышленные объекты имеют компрессорные, насосные, вентиляторные установки, дизельные генераторы с асинхронными или синхронными двигателями, при этом установки средней и большой мощности применяют синхронные двигатели.

Так подразделения АО “Алмалыкский горно-металлургический комбинат” имеет несколько шахт, в том числе шахта “Каульди”, где используются три компрессорные установки с синхронными двигателями, из которых две работают круглосуточно, а одна в резерве. На шахте “Каульди”, которая расположена в горной местности Восточно-Кураминского хребта скорость ветра достигает более 10 м/c. Характеристики установки, следующие: мощность двигателей компрессоров P=200 кВт, напряжения U=380 В, напряжения возбуждения U=33 В, ток возбуждения I=150 А. Проведенная исследовательская работа на данной шахте компрессора показала, что синхронные двигатели в системе возбуждения имеют тиристорные преобразователи. В свою очередь нами предлагается вариант использования, как возбудителя для синхронных двигателей, ветрогенератора постоянного тока.

Применяемые системы возбуждения синхронных машин имеют мощность возбудителя равную 0,3-35% от мощности синхронных машин. При этом возбуждение возможно осуществить как за счет электромагнитного воздействия, так и постоянным магнитом. В случае электромагнитного возбуждения используется устройство-возбудитель – специальный генератор постоянного тока, который питает обмотку. Используемая система возбуждения работает в двух исполнениях – способах воздействия – прямой и косвенный. При прямом методе возбуждения вал синхронной машины напрямую соединен механическим способом с ротором возбудителя, а при косвенном методе вращение ротора используется другой двигатель, например, асинхронная электромашина [2, 12].

В настоящий момент наиболее часто применяют прямой метод возбуждения, но при работе системы возбуждения с мощными синхронными электромашинами в основном работают генераторы независимого возбуждения, на обмотку которых ток подается с другого источника постоянного тока, называемого под возбудителем. Однако несмотря на достоинства рассматриваемой системы: высокая стабильность в работе, более тонкая настройка характеристик есть существенный недостаток – громоздкость конструкции [3, 13].

Рабочие характеристики и свойства генератора постоянного тока определяются способом питания обмотки возбуждения, при этом существуют следующие типы генераторов:

1) с независимым возбуждением – обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока;

2) с параллельным возбуждением – обмотка возбуждения подключена к обмотке якоря параллельно нагрузке;

3) с последовательным возбуждением – обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткойякоря и нагрузкой;

4) со смешанным возбуждением – имеются две обмотки возбуждения: одна подключена параллельно нагрузке, а другая – последовательно с ней [4, 5].

Рассмотренные выше типы генераторов имеют схожее устройство, однако у них есть отличие – это выполнение обмотки возбуждения. При этом обмотки независимого и параллельного возбуждениясодержатбольшое число витков, выполненныхиз проводов малого сечения; а обмотки последовательного возбуждения, имеют небольшое число витков и изготовлены из проводов большого сечения.

Генераторы малой мощности имеют почти одинаковые свойства с генераторами с независимым возбуждением, которые изготавливают на базе постоянных магнитов [6, 7, 14].

Изучение вопроса и анализ литературы по возбуждению синхронного двигателя компрессора за счет электромагнитного воздействия, позволили сделать рекомендации по электромагнитному воздействию, которое запитывается от ветреного генератора постоянного тока. Это возможно осуществить путем его монтажа вблизи компрессорной установки шахты ‘’Каульди’, где здание компрессорной станции расположено на околоствольном дворе шахты, а сам ветрогенератор необходимо устанавливать на крышах зданий компрессорных станции.

Следует отметить, что автономных синхронных двигателей малой и средней мощности так же возможно применение ветрогенератора постоянного тока с постоянным магнитом как возбудитель [8-10]. При этом система возбуждения синхронного двигателя ветреным генератором постоянного тока представлена на рис.1.

 

Рисунок 1. Схема системы возбуждения синхронного двигателяветреным генератором постоянного тока: 1- обмотка статорасинхронного двигателя; 2 — обмотка ротора (возбуждения)синхронного двигателя;3- регулировочныйреостат; 4- аккумулятор;5- ветрогенератор постоянного тока

 

На основании вышеизложенного и опираясь на результаты собственных научных исследований можно сделать вывод о возможности применения ветрогенератора постоянного тока с постоянным магнитом в качестве возбудителя для автономных синхронных двигателей малой и средней мощности [8].

 

Список литературы:
1. Ветрогенераторы: принцип действия, типы, применение, эффективность работы. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://alterair.ua/articles /vetrogeneratoryi (дата обращения: 17.10.08).
2. Синхронные машины: возбуждение, устройство, принцип работы. / Remont 220/ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://remont 220.ru/stati/605-sinhronnye-mashiny-vozbuzhdenie-ustroystvo-printsip-raboty (дата обращения: 17.10.08).
3. Синхронная машина: устройство и принцип работы. Заключение. / StudWood / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studwood.ru /1804022/ tovarovedenie/zaklyuchenie (дата обращения: 17.10.08).
4. Генераторы постоянного тока. Характеристики генератора постоянного тока / Файловый архив студентов StudFile. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studfile.net/preview (дата обращения: 17.10.08).
5. Назначение, устройство и принцип работы генераторов постоянного тока. Способы возбуждения и внешние характеристики генераторов. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://life-prog.ru/2_79281_vopros-naznachenie-ustroystvo — i — printsip — raboti –generatorov – postoyannogo – toka — sposobi-vozbuzhdeniya -i-vneshnie -harakteristiki-generatorov.html (дата обращения: 17.10.08).
6. Генераторы постоянного тока. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https: // studopedia.ru /16_89316_ generatori – postoyannogo — toka. html (дата обращения: 17.10.08).
7. Генераторы постоянного тока. / MegaObuchalka / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://megaobuchalka.ru/12/29155.html (дата обращения: 17.10.08)
8. 8.Электротехника. Синхронный двигатель. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://electrono.ru/elektricheskie-mashiny/sinxronnyj-dvigatel (дата обращения: 17.10.08).
9. Электрические машины малой мощности. / Мир знаний. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mirznanii.com/a/322147/elektricheskie-mashiny-maloy-moshchnosti/ (дата обращения: 17.10.08).
10. Синхронные двигатели малой мощности (микродвигатели). / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.szemo.ru/press-tsentr/article/sinkhronnye-dvigateli-maloy-moshchnosti-mikrodvigateli/(дата обращения: 17.10.08).
11. Безруких П.П. Ветроэнергетика. Справочное и методическое пособие. –М.: ИД Энергия, 2010. – С.320.
12. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. -М .: Энергоатомиздат, 1983,- С.128.
13. Глебов И.А., Логинов С.И. Системы возбуждения синхронных двигателей. — Л .: Энергия. 1972. –С. 113.
14. Вольдек А.И. Электрические машины. -Л.: Энергия, 1974. –С. 840.

 

Ветровые двигатели

Еще в Древнем Египте за три с половиной тысячи лет до нашей эры применялись ветровые двигатели для подъема воды и размола зерна. За пятьдесят с лишним веков ветряные мельницы почти не изменили свой облик. Например, в Англии имеется мельница, построенная в середине XVII в. Несмотря на свой преклонный возраст, она исправно трудится и по сей день. В России до революции насчитывалось приблизительно 250 тыс. ветряных мельниц, общая мощность которых составляла около 1,5 млн. кВт. На них размалывалось до 3 млрд. пудов зерна в год.С появлением ветряных мельниц, была облегчена одна из самых тяжелых крестьянских работ — вращение тяжелых каменных жерновов, перетирающих зерно в муку. Теперь это делал ветер, крутя крылья мельницы. Одна из первых ветряных мельниц была найдена в Персии — в ней крылья были насажены на ту же ось, что и жернова. Всем была хороша персидская мельница, но вот беда — она могла работать лишь при сильном устойчивом ветре. Когда его порывы стихали, вращать жернова приходилось по старинке — с помощью быков, а то и рабов. И вот, приблизительно шестьсот лет назад, началось строительство мельниц башенного типа с огромными крыльями, расположенными горизонтально к поверхности земли. Одна из первых таких мельниц появилась в Голландии, издавна славившейся изобретательными мастерами. В 1745 году некий Эдмунд Ли осчастливил мельников изобретением нового типа крыльев — деревянных каркасов, обтянутых материей. Выдумка оказалась настолько удачной, что применяется в ветряных мельницах и сейчас. Ветряные мельницы оказались прекрасными источниками даровой энергии. Неудивительно, что со временем их стали использовать не только для размола зерна. Ветряки вращали дисковые пилы на больших лесопилках, поднимали грузы на большие высоты, использовались для подъема воды. Наряду с водяными мельницами они оставались, практически, самыми мощными машинами прошлого. В той же Голландии, например, где ветряков было больше всего, они успешно работали до середины нашего века. Часть их действует и в настоящее время. Что интересно, мельницы в средневековье вызывали у некоторых суеверный страх — настолько непривычными были даже простейшие механические приспособления. Мельникам приписывали общение с нечистой силой. Время шло, и люди все чаще задумывались о ветре как о источнике бесплатной энергии. Наступил такой этап развития технологии, когда стали строить электрогенераторы. И в Дании в 1890 году построили первый ветрогенератор для производства электричества. Такие ветрогенераторы устанавливались в труднодоступных местах, куда было неудобно или невыгодно передавать ток с обычных электростанций. В конце концов, ветровые турбины стали давать четверть всей нужной датской промышленности энергии. Между 1920 и 1930 годами ветровые генераторы стали появляться в Австралии и США. В 1937 году в Крыму была построена крупнейшая в мире, как говорили тогда, ветроэлектрическая станция. Она действительно была внушительных размеров, но ток, который ветрогенератор давал в электрическую сеть Севастополя, мощностью своей не превышал 100 кВт.

Анимация: Как работает ветряная турбина

Вы здесь

Сила ветра

Ветровые турбины используют ветер — чистый, бесплатный и широко доступный возобновляемый источник энергии — для выработки электроэнергии.

Анимация ниже является интерактивной. Вы можете запускать и останавливать движение турбины, наводить указатель мыши на детали, чтобы увидеть их описание, и использовать значки в правом нижнем углу анимации для переключения представлений.

Ветряная турбина превращает энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу от лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета.Когда ветер проходит через лезвие, давление воздуха с одной стороны лезвия уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает подъемную силу и сопротивление. Сила подъемной силы сильнее сопротивления, и это заставляет ротор вращаться. Ротор подключается к генератору либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют использовать генератор меньшего размера. Это преобразование аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.

Подпишитесь на информационный бюллетень WETO

Будьте в курсе последних новостей, событий и обновлений ветроэнергетики.

Оценка и характеристика ветровых ресурсов

На карте, показанной выше, обозначены области по всей стране, которые имеют средний коэффициент ветроэнергетики 35% или больше при высоте ступицы турбины 140 метров (459 футов), что соответствует запланированному усовершенствованию турбин.На дополнительной карте указаны области с такой же потенциальной мощностью при высоте ступицы турбины 110 метров (361 фут), что отражает последние достижения в технологии турбин. В отчете Министерства энергетики «Включение ветроэнергетики в масштабах всей страны» подтверждается, что ключом к раскрытию потенциала ветровой энергии во всех 50 штатах является доступ к более сильным и устойчивым ветрам, которые встречаются на большей высоте над землей. Узнайте больше о НИОКР, чтобы получить доступ к этому ресурсу на нашей веб-странице по производству ветроэнергетики.

Избранные проекты

Проект улучшения прогнозов ветра

В партнерстве с NOAA, Управление ветроэнергетических технологий Министерства энергетики США возглавило проект улучшения прогнозов ветра (WFIP) с использованием целевых наблюдений за ветром и передовых моделей прогнозов и алгоритмов для управления вкладом энергии ветра в электрические сети.На первом этапе проекта, WFIP 1, изучалось влияние улучшенных начальных условий на передовые модели прогнозов, что привело к увеличению точности на 8%. Вторая фаза проекта, WFIP 2, была сосредоточена на атмосферных процессах, влияющих на прогнозы ветра в регионах со сложным рельефом, и полевые работы начались в 2015 году.

Оценка морских ресурсов и условия проектирования

Морская энергетическая отрасль требует точной метеорологической и океанографической информации для оценки энергетического потенциала, экономической целесообразности и инженерных требований объектов морской энергетики.Управление ветроэнергетических технологий работает над удовлетворением этих потребностей посредством распространения данных, совершенствования оборудования и наблюдений, а также разработки инструментов нового поколения. Открытое собрание Министерства энергетики по оценке ресурсов и условиям проектирования стало первым шагом в устранении этих информационных пробелов и помогло определить дальнейший путь для будущих приоритетов.

В качестве последующего шага в рамках программы AWS Truepower была профинансирована разработка национального метеорологического ресурса ветроэнергетики и условий проектирования на базе Интернета с возможностью поиска и инвентаризации данных по ветроэнергетике и условиям проектирования U.Центр данных S. Met-Ocean для морских возобновляемых источников энергии (USMODCORE). Инвентаризация данных включает ресурсы федеральных агентств, правительств штатов, региональных альянсов, исследовательских институтов, коммерческих проектов и международных организаций.

Кроме того, буи для определения характеристик ветровых ресурсов WindSentinel Министерства энергетики будут предоставлять долгосрочные данные о профиле ветра в море, которые поддержат исследования, необходимые для ускорения использования энергии ветра в море в Соединенных Штатах.Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория Министерства энергетики США развернула плавучие лидарные буи у берегов Вирджиния-Бич, штат Вирджиния, и Атлантик-Сити, штат Нью-Джерси, для сбора данных о погоде и волнении, которые будут играть важную роль как в проектировании ветряных электростанций, так и в обеспечении финансирования проекта. Получите доступ к данным в архиве данных и портале «Атмосфера для электронов» (A2e).

Инициатива от атмосферы к электронам

Низкая производительность ветряных электростанций, которая в настоящее время в некоторых случаях достигает 20%, представляет большие возможности для Управления ветроэнергетических технологий по повышению производительности ветряных электростанций и снижению стоимости ветроэнергетики.Инициатива Министерства энергетики США по исследованию атмосферы в электроны (A2e) направлена ​​на повышение производительности и надежности ветряных электростанций за счет беспрецедентного понимания того, как атмосфера Земли взаимодействует с ветряными станциями, и разработки инновационных технологий для максимального извлечения энергии из ветра.

Инициатива A2e предусматривает комплексный портфель исследований для координации и оптимизации достижений в четырех основных областях исследований:

  1. Производительность предприятия и оценка финансовых рисков
  2. Атмосфера
  3. Аэродинамика ветряных электростанций
  4. Технология ветряных электростанций нового поколения.

Цель A2e — обеспечить размещение, строительство и эксплуатацию будущих заводов таким образом, чтобы производить наиболее рентабельные электроны — в виде полезной электроэнергии — от ветра, проходящего через установку. Узнайте больше об инициативе A2e.

Федеральное партнерство

Управление ветроэнергетических технологий Министерства энергетики работает с другими правительственными учреждениями, университетами и представителями отрасли для оценки и характеристики ветровых ресурсов США. Затем результаты оценки становятся общедоступными, что позволяет ветроэнергетической отрасли определять области, наиболее подходящие для развития будущих наземных и морских ветряных электростанций.

Характеристика погодозависимых и океанических возобновляемых источников энергии

С 2011 года Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики действует в соответствии с Меморандумом о взаимопонимании (MOU) с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) Министерства торговли по вопросам погоды -Зависимая и океаническая характеристика возобновляемых источников энергии для повышения точности, точности и полноты информации о ресурсах для технологий энергии ветра и воды.Сочетая технический опыт Министерства энергетики с передовыми возможностями NOAA в области предсказания, картирования и прогнозирования океанических и атмосферных условий, два агентства работают над безопасным и эффективным использованием погодозависимых и океанических технологий возобновляемой энергии.

Скоординированное развертывание морской ветровой, морской и гидрокинетической энергии на внешнем континентальном шельфе США

В 2010 году Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики подписало меморандум о взаимопонимании с Бюро управления океанской энергией Министерства внутренних дел о скоординированном развертывании Морская ветровая и морская и гидрокинетическая энергия на Ю.С. Внешний континентальный шельф. Меморандум о взаимопонимании учредил рабочие группы из персонала агентства для совместной работы над решением конкретных тематических областей, необходимых для развертывания морских энергетических систем. Рабочая группа по оценке ресурсов и проектным условиям координирует исследовательскую деятельность, чтобы лучше понять основные атмосферные и океанические условия, относящиеся к прибрежным возобновляемым источникам энергии.

Участвующие федеральные партнеры: Министерство энергетики США, Министерство торговли США, Министерство внутренних дел США, U.S. Министерство обороны, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Национальный научный фонд и Администрация президента

Малые ветряные электрические системы | Министерство энергетики

Если у вас достаточно ветровых ресурсов в вашем районе и ситуация правильная, небольшие ветровые электрические системы являются одной из самых экономически эффективных домашних систем возобновляемой энергии — с нулевыми выбросами и загрязнением.

Малые ветряные электрические системы могут:

  • Снизить ваши счета за электроэнергию на 50–90%
  • Помогите вам избежать высоких затрат, связанных с продлением линий электропередачи до удаленного места
  • Помогите источникам бесперебойного питания выдержать длительные отключения электроэнергии .

Небольшие ветряные электрические системы также могут использоваться для множества других применений, включая перекачку воды на фермах и ранчо.

На наших страницах, посвященных планированию малой ветроэнергетической системы, а также об установке и техническом обслуживании небольшой ветровой электрической системы, есть дополнительная информация.

Как работает небольшая ветровая электрическая система

Ветер создается из-за неравномерного нагрева поверхности Земли солнцем. Ветровые турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в чистое электричество.Когда ветер вращает лопасти ветряной турбины, ротор улавливает кинетическую энергию ветра и преобразует ее во вращательное движение, чтобы привести в действие генератор. Большинство турбин имеют автоматические системы управления превышением скорости, чтобы ротор не выходил из-под контроля при очень сильном ветре. В нашей анимации по ветроэнергетике есть больше информации о том, как работают ветровые системы и какие преимущества они предоставляют.

Небольшая ветровая система может быть подключена к электросети через вашего поставщика электроэнергии или может быть автономной (вне сети).Это делает небольшие ветровые электрические системы хорошим выбором для сельских районов, которые еще не подключены к электросети.

Компоненты малой ветровой электрической системы

Ветряная электрическая система состоит из ветряной турбины, установленной на опоре для обеспечения лучшего доступа к более сильным ветрам. В дополнение к турбине и башне, небольшие ветряные электрические системы также требуют компонентов балансировки системы.

Турбины

Большинство малых ветряных турбин, производимых сегодня, представляют собой машины с горизонтальной осью, направленными против ветра и имеющими две или три лопасти.Эти лезвия обычно изготавливаются из композитного материала, например из стекловолокна.

Рама турбины — это конструкция, на которой крепятся ротор, генератор и хвостовая часть. Количество энергии, которое будет производить турбина, в первую очередь определяется диаметром ее ротора. Диаметр ротора определяет его «рабочую площадь» или количество ветра, перехватываемого турбиной. Хвост удерживает турбину направленной против ветра.

Башни

Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, небольшая ветряная турбина устанавливается на башне.Как правило, чем выше башня, тем больше мощности может производить ветровая система.

Относительно небольшие вложения в увеличенную высоту градирни могут дать очень высокую доходность при производстве электроэнергии. Например, чтобы поднять 10-киловаттный генератор с 60-футовой башни до 100-футовой башни, общая стоимость системы увеличится на 10%, но он может производить на 25% больше энергии.

Большинство производителей турбин поставляют комплекты ветроэнергетических систем, которые включают башни. Выделяют два основных типа башен: самонесущие (отдельно стоящие) и с оттяжками.Также существуют оттяжные версии башен с оттяжками. В большинстве домашних ветроэнергетических систем используются башни с оттяжками, которые являются наименее дорогими и более простыми в установке, чем самонесущие башни. Однако, поскольку радиус оттяжек должен составлять от половины до трех четвертей высоты башни, башни с оттяжками требуют достаточно места для их размещения.

Хотя откидные опоры более дороги, они предлагают потребителю простой способ обслуживания небольших легких турбин, обычно 10 киловатт или меньше.Опускающиеся башни также можно опускать на землю во время опасных погодных условий, таких как ураганы. Алюминиевые башни склонны к растрескиванию, и их следует избегать.

Баланс компонентов системы

Баланс компонентов системы, которые вам понадобятся для небольшой ветроэнергетической системы — помимо ветряной турбины и башни — будет зависеть от вашего приложения. Например, детали, необходимые для водяной насосной системы, будут сильно отличаться от того, что вам нужно для бытового применения.

Требуемый баланс компонентов системы также будет зависеть от того, является ли ваша система подключенной к сети, автономной или гибридной.

Большинство производителей могут предоставить вам системный пакет, который включает в себя все компоненты, необходимые для вашего конкретного приложения. Для приложения, подключенного к жилой сети, компоненты баланса системы могут включать следующее:

  • Контроллер
  • Аккумуляторные батареи
  • Инвертор (блок кондиционирования питания)
  • Проводка
  • Электрический разъединитель
  • Система заземления
  • Фундамент под башню.

Планирование небольшой ветроэнергетической системы

Вы находитесь здесь

Домашняя страница »Проектирование небольшой ветроэнергетической системы

Малые ветровые электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра, подходящее расположение, разрешены ли ветровые системы и будет ли система экономичной.| Фото любезно предоставлено Bergey WindPower.

Малые ветряные электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра в вашем районе на постоянной основе, подходит ли расположение системы для ее нужд, разрешены ли кодексы или соглашения зонирования ветряных систем в вашем районе, и будет ли система экономичной с учетом всех этих элементов.

Оценка ресурсов ветра

Чтобы определить, подходит ли ваш участок для установки небольшой ветряной электростанции, вам необходимо оценить ветровой ресурс на вашем участке.Ресурс ветра может значительно варьироваться на площади всего в несколько миль из-за влияния местного ландшафта на поток ветра. Вы можете использовать следующие методы для оценки вашего ветрового ресурса.

  • Проконсультируйтесь с картами ветровых ресурсов — В качестве первого шага вы можете проконсультироваться с картой ветровых ресурсов, которая используется для оценки ветровых ресурсов в вашем районе. В WINDExchange Министерства энергетики США есть карты ветровых ресурсов по штатам.
  • Получить данные о скорости ветра в аэропорту — Другой способ косвенно количественно оценить ветровой ресурс — получить информацию о средней скорости ветра из ближайшего аэропорта.Однако влияние местного рельефа и других факторов может привести к тому, что скорость ветра, зарегистрированная в аэропорту, будет отличаться от вашего конкретного местоположения. Данные о ветре в аэропорту обычно измеряются на высоте около 20–33 футов (6–10 метров) над землей. Средняя скорость ветра увеличивается с высотой и может быть на 15–25% больше при типичной высоте ступицы ветряной турбины 80 футов (24 метра), чем скорость ветра, измеренная на высоте анемометра в аэропорту.
  • Наблюдать за маркировкой растительности — Маркировка (влияние сильных ветров на местную растительность) может помочь определить скорость ветра на местности.Деревья, особенно хвойные или вечнозеленые, могут необратимо деформироваться под действием сильного ветра.
  • Использование системы измерения — Прямой мониторинг с помощью системы измерения ресурсов ветра на участке дает наиболее четкое представление о доступных ресурсах. Системы измерения ветра доступны по цене от 600 до 1200 долларов. Измерительное оборудование должно быть установлено достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности, создаваемой деревьями, зданиями и другими препятствиями. Наиболее полезны показания, полученные на высоте ступицы, высоте наверху башни, где будет установлена ​​ветряная турбина.
  • Получение данных из местной малой ветряной системы — Если в вашем районе есть небольшая ветряная турбина, вы можете получить информацию о годовой производительности системы, а также данные о скорости ветра, если таковые имеются.

Требования к зонированию, разрешениям и соглашениям

Прежде чем инвестировать в небольшую ветроэнергетическую систему, вам следует изучить потенциальные проблемы зонирования и соседства.

Вы можете узнать об ограничениях зонирования в вашем районе, связавшись с местным строительным инспектором, наблюдательным советом и / или советом по планированию. Они скажут вам, нужно ли вам получить разрешение на строительство, и предоставят список требований.

Помимо проблем с зонированием, ваши соседи или ассоциация домовладельцев могут возражать против ветряной машины, которая закрывает им обзор. Их также может беспокоить шум. Большинство проблем зонирования и эстетики можно решить, предоставив объективные данные.

Некоторая общая информация о высоте и уровне шума для малых ветроэнергетических систем:

  • Высота Выпуск — Некоторые юрисдикции ограничивают высоту конструкций, разрешенную в жилых зонированных районах, хотя часто возможны отклонения. Большинство постановлений зонирования имеют ограничение по высоте в 35 футов.
  • Проблемы с шумом — Уровень шума большинства современных ветряных турбин в жилых домах немного выше шума окружающего ветра. Это означает, что хотя звук ветряной турбины можно выделить из окружающего шума, если приложить сознательное усилие, чтобы услышать его, ветряная турбина жилого размера не является значительным источником шума в большинстве ветровых условий.

Для получения дополнительной информации см. Кодексы и требования штата и сообщества к небольшим системам возобновляемой энергии.

Экономика малой ветроэнергетической системы

Чтобы помочь вам проанализировать экономику небольшой ветроэнергетической системы и решить, будет ли энергия ветра работать на вас, вы захотите оценить ряд элементов, в том числе:

  • Затраты
  • Экономия
  • Денежный поток
  • Выход
  • Счета за электроэнергию и сравнение счетов за электроэнергию
  • Характеристики ветра
  • Простая окупаемость в годах.

Получение этих оценок поможет вам определить, подходит ли энергия ветра для вашего участка. Если для возврата ваших капитальных вложений требуется слишком много времени — количество лет слишком близко или превышает срок службы системы — энергия ветра не будет для вас практичной. Профессиональный установщик должен быть в состоянии помочь со многими из них, а такие ресурсы, как Consumer Guides for Small Wind Министерства энергетики США, могут помочь вам начать работу с некоторыми из этих оценок.

Планирование малой ветроэнергетической системы

Гибридные ветровые и солнечные электрические системы

Вы здесь

Поскольку пиковое время работы ветряных и солнечных систем приходится на разное время дня и года, гибридные системы с большей вероятностью будут вырабатывать электроэнергию, когда она вам нужна.

По мнению многих экспертов по возобновляемым источникам энергии, небольшая «гибридная» электрическая система, которая сочетает в себе домашнюю ветряную электрическую и домашнюю солнечную электрическую (фотоэлектрическую или фотоэлектрическую) технологии, предлагает несколько преимуществ по сравнению с любой отдельной системой.

На большей части территории Соединенных Штатов скорость ветра невелика летом, когда солнце светит наиболее ярко и долго.Зимой, когда меньше солнечного света, дует сильный ветер. Поскольку пиковое время работы ветряных и солнечных систем приходится на разное время дня и года, гибридные системы с большей вероятностью будут вырабатывать электроэнергию, когда она вам нужна.

Многие гибридные системы представляют собой автономные системы, которые работают вне сети — не подключены к системе распределения электроэнергии. В те времена, когда ни ветер, ни солнечная система не производят энергии, большинство гибридных систем обеспечивают питание через батареи и / или двигатель-генератор, работающий на обычном топливе, таком как дизельное топливо.Если батареи разряжаются, двигатель-генератор может обеспечить питание и перезарядить батареи.

Добавление двигателя-генератора делает систему более сложной, но современные электронные контроллеры могут управлять этими системами автоматически. Двигатель-генератор также может уменьшить размер других компонентов, необходимых для системы. Имейте в виду, что емкость накопителя должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать электроэнергию в периоды отсутствия зарядки. Батарейные блоки обычно рассчитаны на питание электрической нагрузки в течение одного-трех дней.

Гибридные ветровые и солнечные электрические системы

Федеральный налоговый кредит равен для солнечных энергетических систем. Кредит предоставляется в размере 30% до 2019 года, затем уменьшается до 26% в 2020 налоговом году, затем до 22% в 2021 налоговом году. Срок его действия истекает 31 декабря 2021 года. Узнайте больше и найдите государственные и местные льготы.

Федеральный налоговый кредит для малых ветроэнергетических систем истек в конце 2016 года. Если вы установили небольшую ветровую систему в 2015 или 2016 году, заполните форму 5695 вместе с налоговыми органами, чтобы запросить кредит.

Нет, замерзшие ветряные турбины не виноваты в отключении электроэнергии в Техасе

Подпишитесь на наш ежедневный информационный бюллетень The Brief, который держит читателей в курсе самых важных новостей Техаса.

Замерзшие ветряные турбины в Техасе заставили некоторых консервативных политиков штата заявить во вторник, что штат слишком полагается на возобновляемые источники энергии. Но на самом деле ожидалось, что энергия ветра будет составлять лишь малую часть того, что штат запланировал на зиму.

Совет по надежности электроснабжения Техаса прогнозировал, что 80% зимней мощности сети, или 67 гигаватт, можно будет вырабатывать за счет природного газа, угля и некоторой части ядерной энергии.

Февральская зимняя буря 2021 года

  • Когда вернется моя вода? Как мне тем временем достать воду?

    Мы не знаем. Власти штата и города призывают к терпению и советуют техасцам, у которых есть проточная вода, кипятить ее. Примите все необходимые меры, чтобы подготовиться к нескольким дням без воды. Официальные лица в Остине, например, заявили.19, что восстановление водоснабжения, вероятно, станет многодневным процессом для всего города. Здесь у нас есть некоторые ресурсы, но лучший вариант, чтобы найти бесплатную воду, — это проверить местные СМИ.

  • Получу ли я большой счет за электроэнергию?

    Не надо сразу. Власти Техаса подписали приказ, временно запрещающий поставщикам электроэнергии отправлять счета жителям.Приказ является временной мерой, дающей чиновникам время для решения проблемы резкого роста счетов некоторых жителей. Чиновники также подписали приказ, запрещающий поставщикам коммунальных услуг отключать обслуживание жителей, не оплативших счет. Подробнее читайте здесь.

  • Как я могу получать обновления?

    Подпишитесь на наши новости, отправив текстовое сообщение «привет» на номер 512-967-6919 или посетив эту страницу.

  • Я был без электричества больше суток. Почему люди называют это откатывающимися отключениями?

    Когда 15 февраля в 1:25 утра по московскому времени оператор электросетей штата начал отключать электричество, это планировалось как временная мера на случай экстремальных зимних явлений. Вместо этого некоторые техасцы остаются без электричества намного дольше, сталкиваясь с днями без электричества вместо первоначально запланированных 45 минут. Электросеть была спроектирована так, чтобы пользоваться большим спросом летом, когда техасцы включают дома кондиционеры.Но некоторые источники энергии, питающие сеть летом, отключены зимой. Поэтому, когда техасцы остались дома во время шторма в воскресенье и потребовали рекордное количество электроэнергии, энергосистема штата не выдержала.

  • Подождите, у нас есть своя электросеть? Почему?

    Да, в Техасе есть своя собственная энергосистема, управляемая агентством ERCOT, Совет по надежности электроснабжения Техаса.История длинная, но короткая версия такова: в Техасе есть своя собственная сеть, чтобы избежать соблюдения федеральных правил. В 1935 году президент Франклин Д. Рузвельт подписал Закон о федеральной энергетике, согласно которому Федеральная энергетическая комиссия возлагала на Федеральную комиссию по энергетике ответственность за межгосударственные продажи электроэнергии. Но коммунальные предприятия Техаса не пересекают границы штата. ERCOT была образована в 1970 году после крупного отключения электроэнергии на северо-востоке в ноябре 1965 года, и ей было поручено управлять надежностью сети в соответствии с национальными стандартами.Обратите внимание, что не весь Техас находится в одной электросети. Эль-Пасо находится на другой сетке, как и верхний Панхэндл и кусок Восточного Техаса.

  • Я читал в Интернете, что ветряные турбины — причина того, что мы потеряли электроэнергию. Это правда?

    Нет. Потеря энергии ветра составляет лишь часть сокращения генерирующих мощностей, которое привело к отключениям миллионов техасцев.Представитель Совета по надежности электроснабжения Техаса заявил 16 февраля, что 16 гигаватт возобновляемой энергии, в основном ветровой, отключены. Почти вдвое больше, 30 гигаватт, было потеряно из-за источников тепла, включая газ, уголь и ядерную энергию. «Техас — это газовый штат», — сказал Майкл Уэббер, профессор энергетических ресурсов Техасского университета в Остине. «Газ сейчас терпит крах самым зрелищным образом».

  • Как мне согреться? Как я могу помочь другим?

    Национальная метеорологическая служба призывает людей закрывать шторы и шторы, по возможности собираться в одной комнате и закрывать двери для других, а также засовывать полотенца в щели под дверями.Носите свободные слои теплой легкой одежды. Закуски и потребление жидкости помогут согреть тело. В некоторых городах есть центры обогрева и транспорт по мере необходимости — местные ресурсы можно найти здесь. Если у вас есть ресурсы или вы можете сделать финансовые пожертвования, найдите здесь некоммерческие организации, которые помогают людям.

  • Посмотреть больше материалов

Представитель Совета по надежности электроснабжения Техаса заявил во вторник днем, что 16 гигаватт возобновляемой энергии, в основном ветровой, отключены.Почти вдвое больше, 30 гигаватт, было потеряно из-за источников тепла, включая газ, уголь и ядерную энергию.

К среде эти цифры изменились, поскольку все больше операторов изо всех сил пытались работать в холодную погоду: всего 45 гигаватт были отключены, из них 28 гигаватт от тепловых источников и 18 гигаватт от возобновляемых источников, заявили представители ERCOT.

«Техас — газовый штат», — сказал Майкл Уэббер, профессор энергетических ресурсов Техасского университета в Остине.

В то время как Уэббер сказал, что в энергетическом кризисе виноваты все источники энергии Техаса, газовая промышленность производит значительно меньше энергии, чем обычно.

«Газ сейчас терпит крах самым зрелищным образом», — сказал Уэббер.

Дэн Вудфин, старший директор ERCOT, поддержал это мнение во вторник.

«Похоже, что большая часть поколения, которое сегодня отключилось от сети, в основном связано с проблемами в системе природного газа», — сказал он во вторник во время телефонного разговора с журналистами.

Тем не менее, некоторые возлагают вину за ветроэнергетику.

«Это то, что происходит, когда вы заставляете сеть частично полагаться на ветер в качестве источника энергии», — написал в Твиттере во вторник во второй половине дня представитель США Дэн Креншоу из штата Хьюстон. «Когда погодные условия становятся плохими, как это было на этой неделе, периодические возобновляемые источники энергии, такие как ветер, перестают быть там, когда вам это нужно».

Далее он обратил внимание на остановку ядерного реактора в Бэй-Сити из-за холода и, наконец, дошел до того, что эксперты по энергетике считают самым большим виновником, написав: «Низкое предложение природного газа: ERCOT планировал использовать 67 ГВт из природного газа / угля. , но в сети можно было получить только 43 ГВт.У нас не закончился природный газ, но у нас закончилась возможность получать природный газ. На трубопроводах в Техасе не используется холодная изоляция, поэтому все замерзало ».

Комиссар по сельскому хозяйству Сид Миллер, известный своими публикациями правых в Facebook, которые в прошлом распространяли дезинформацию и усиливали теории заговора, также опубликовал в Facebook неприукрашенный обзор ветроэнергетики: «Мы никогда не должны строить еще одну ветряную турбину в Техасе. «

В другом посте Миллер был еще более откровенен, но также вводил в заблуждение.«К травме добавилось оскорбление: эти уродливые ветряные турбины — одна из основных причин отключения электричества», — написал он. «Разве это не иронично? … Вот вам и неприглядные и непродуктивные, лишающие энергии памятники Обаме. По крайней мере, они показывают нам, где живут идиоты ».

В то время как скептики ветроэнергетики утверждали, что неделя заморозки означает, что на ветровую энергию нельзя положиться, ветровые турбины, как и газовые электростанции, могут быть «подготовлены к зиме» или модифицированы для работы при очень низких температурах.Эксперты говорят, что многие электрогенераторы Техаса не инвестировали необходимые средства для предотвращения сбоев в работе оборудования, поскольку в штате редко случаются сильные зимние штормы.

По оценкам, из общей зимней мощности сети около 80%, или 67 гигаватт, может быть произведено за счет природного газа, угля и некоторой части ядерной энергии. Ожидалось, что только 7% прогнозируемой зимней мощности ERCOT, или 6 гигаватт, будет приходиться на различные источники ветровой энергии по всему штату.

Производство природного газа в штате резко сократилось из-за морозных условий, что затруднило получение электростанциями топлива, необходимого для их работы. По словам экспертов, на электростанциях, работающих на природном газе, обычно не так много топлива. Вместо этого заводы полагаются на постоянный поток природного газа из трубопроводов, которые проходят через штат от таких областей, как Пермский бассейн, добывающий нефть и природный газ, в Западном Техасе до крупных центров спроса, таких как Хьюстон и Даллас.

Губернатор

Грег Эбботт уточнил, что источники ископаемого топлива вносят свой вклад в проблемы с энергосистемой, описывая ситуацию в понедельник днем.

«Возможности некоторых компаний, производящих электроэнергию, были заморожены. Это включает в себя генераторы природного газа и угля », — написал он в твиттере.

Хизер Зичал, генеральный директор отраслевой группы Американская ассоциация чистой энергии, заявила, что противники возобновляемой энергии пытались отвлечь внимание от сбоев в других частях системы и замедлить «переход к экологически чистой энергии будущего».”

«Позорно видеть, как давние противники чистой власти — которые нападают на нее, идет ли дождь, идет снег или светит солнце — участвуют в политически оппортунистических шарадах, вводя американцев в заблуждение, продвигая программу, не имеющую ничего общего с восстановлением власти сообществам Техаса », — сказала она.

Мэтью Уоткинс предоставил репортаж.

Раскрытие информации: Facebook и Техасский университет в Остине оказывали финансовую поддержку The Texas Tribune, некоммерческой, непартийной новостной организации, которая частично финансируется за счет пожертвований членов, фондов и корпоративных спонсоров.Финансовые спонсоры не играют никакой роли в журналистике Tribune. Здесь вы найдете их полный список.

Почему бы не получить собственную ветряную турбину? Много причин

Сегодня эта инициатива, Зеленый климатический фонд, представляет собой «пустую оболочку», — сказал г-н Пан в недавнем телефонном интервью. Дипломат на всю жизнь, который недавно стал президентом Global Green Growth Institute, международной организации, базирующейся в Сеуле, Южная Корея, которая занимается развитием чистой энергии, сказал, что надеется использовать следующую главу своей карьеры, чтобы помочь бедным странам справиться со своими проблемами. цели согласно Парижскому соглашению об изменении климата.

«Совершенно очевидно, что международное сообщество должно удвоить наши усилия для выполнения Парижского соглашения об изменении климата», — сказал г-н Пан. В частности, заявил он, Соединенным Штатам при президенте Трампе необходимо изменить свое отношение к глобальному соглашению.

В рамках Парижского соглашения почти 200 стран, как богатых, так и бедных, обязались сократить или ограничить выбросы парниковых газов, которые они производят в результате сжигания ископаемого топлива или вырубки лесов. Страны также обязались создать Зеленый климатический фонд, мобилизовав к 2020 году 100 миллиардов долларов как из государственных средств, так и из частного сектора, чтобы помочь беднейшим странам.

Г-н Трамп сказал, что Парижское соглашение — плохая сделка для Соединенных Штатов, и что страна больше не будет выполнять свое обещание сократить выбросы как минимум на 26 процентов ниже уровня 2005 года к 2025 году или вносить деньги в климатический фонд. Бывший президент Барак Обама пообещал 3 миллиарда долларов в течение четырех лет и предоставил 1 миллиард перед уходом с поста.

Позвольте нам помочь вам понять изменение климата

«США — самая богатая, самая могущественная страна-лидер номер один.Обычно ожидается, что Соединенные Штаты заберут треть от 100 миллиардов долларов », — сказал г-н Пан. «Политически и морально должно быть лидерство Соединенных Штатов».

Белый дом не ответил на просьбу прокомментировать высказывания г-на Пана. Но позиция г-на Трампа по Парижскому соглашению была четко изложена на конференции Консервативного комитета политических действий в прошлом месяце, когда он сказал, что соглашение станет «катастрофой» для Соединенных Штатов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *