Text Size
Понедельник 21 мая 2018
Close
 

Монтаж ветрогенератора

Одним из неисчерпаемых экологически чистых источников энергии является энергия ветра. Человек уже достаточно давно научился приобразовывать такую энергию в электрическую с помощью ветрогенераторов (ветряных электростанций).

Такие энергогенерирующие ветряные мельницы разнятся размерами. Существуют большие ветрогенераторы, небольшие и очень маленькие мельницы. Большие ветрогенераторы обычно используются на ветряных электростанциях (или, как их еще называют, ветряных фермах). Они могут вырабатывать сотни мегаватт электричества, обеспечивая электроэнергией сотни зданий.

Небольшие ветряные мельницы зачастую производят не более 100 кВт электроэнергии, поэтому и используются в большинстве своем в частных домах, а также на фермах и в подсобных хозяйствах. Такие ветряки могут быть также отличным дополнительным источником электрической энергии, уменьшая оплату за основной источник электричества.
Маленькие ветряные станции имеют мощность 20-500 Вт. Такие ветряные мельницы используются для дозарядки аккумуляторов и в других процессах, не требующих большого количества электричества.

Эти ветроэлектростанции показывают хорошую эффективность в экономическом плане при таких условиях:

на месте установки ветрогенератора ветер дует часто (большинство дней) и стабильно;
для установки ветряка достаточно пространства;
местные власти разрешают установку ветряных генераторов;
у Вас большие затраты на электроэнергию;
у Вас нет подключения к сети или питающая сеть находится на большом расстоянии от Вас;
Вы готовы вложить деньги в ветрогенератор;
чтобы не возникало пререканий с соседями, ветряной генератор лучше ставить не ближе, чем за 250-300 м к ним.

То, насколько целесообразно с экономической точки зрения и эффективно будет функционировать вертогенератор у Вас дома, зависит от качества ветра. Зачастую, скорость ветра за год в среднем составляет 4.0-4.5 м/с (14.4-16.2 км/ч) и является той минимальной скоростью, которая делает работу ветрогенератора экономически выгодной. Чтобы проанализировать ветры в своем регионе, Вам необходимо посетить сайты, на которых показаны карты ветров Украины других стран. Кроме того, местная метеорологическая станция с удовольствием окажет Вам помощь в этом вопросе, предоставит архивные материалы по силе ветра в Вашем регионе. Однако особое внимание стоит уделить расположению ветрогенерирующей станции на местности, потому как деревья, здания, возвышенности и другие препятствия могут способствовать искажению данных о ветре.

Чтобы оценить ветер конкретно на Вашем участке более точно, Вы можете воспользоваться прибором для измерения скорости ветра. Этот способ становится еще более актуальным Особенно это актуально, когда местность, на которой Вы хотите разместить ветрогенератор, холмистая или с необычным ландшафтом. В таких приборах самой важной частью является анемометр (измеритель скорости ветра), который состоит из вертушки из чаши или лопастей, укреплённых на оси и соединенных с измерительным механизмом. Лопасти анемометра, вращаясь, вырабатывают сигнал, пропорциональный скорости ветра. Покупая анемометр, не забудьте приобрести устройство, которое записывает показания с анемометра, трипод, кронштейн и другие приспособления для монтажа. Описанный выше прибор имеет более современные аналоги - дорогие цифровые устройства, также измеряющие скорость ветра при помощи анемометра, и передающие данные в компьютер, где они обрабатываются и сохраняются. К счастью, сегодня эти устройства приобретают все большую популярность и снижаются в цене. Пример отчета с данными о скорости ветра онлайн Вы можете увидеть на сайте gdeduet.ru или обратиться к специалистам компании "Зеленая Система", которые с радостью помогут Вам определиться с показателями качества ветра именно на территории предполагаемого расположения ветрогенератора.
По большому счету, нет особой разницы, как именно Вы замеряете данные скорости ветра, но минимум раз в год, Вы должны сравнить Ваши данные с другими. Помните только, что измерительные приборы стоит размещать на большом расстоянии от земли (наиболее целесообразное размещение - в точке центра ротора ветрогенератора).

 1
Значительную роль играет то место, где Вы планируете разместить ветрогенератор: желательно, чтобы поблизости не было домов и деревьев, т.к. в противном случае Вы не будете иметь полную отдачу от ветряка.

Кроме того, следует принять во внимание и то, что:

Сила ветра будет всегда больше на вершине холмов, в степи, на берегу, на открытой местности.
Важно помнить, что деревья могут расти, а ветрогенератор - нет.
Повторим, что соседей необходимо проинформировать о планах поставить ветрогенератор заранее и поставить его следует на достаточно большом расстоянии от соседей (250-300 м).
Не питайте надежд, что ветрогенератор будет постоянно вырабатывать большое количество электроэнергии, так как скорость ветра в одном и том же месте сильно отличается в разное время дня, месяца, сезона. Кроме того, если сила ветра меняется в пределах 10%, то электроэнергия, вырабатываемая генератором, будет меняться в пределах 25%!

 2

Ветрогенераторы подразделяются на 2 типа:
Ветряки с горизонтальной осью вращения.
Втеряки с вертикальной осью вращения.
Первый тип генераторов при установке додлжны быть направлены по ветру, поэтому в конструкции такого ветряка имеется "хвост".
Вертикальные же ветрогенераторы могут работать при любом направлении ветра, но для их работы нужно много наземного пространства для растяжек, которые нужны для обеспечения устойчивости ветряка.

 3
Ветроэлектростанция включает в себя:

Ротор с лопастями аэродинамической формы.
Коробку передач (редуктор), которая синхронизирует скорость вращения ротора и генератора. Это не касается маленьких ветряков (т.е. ветрогенераторов до 10 кВт), которые зачастую не имеют редуктора.
Защищающий от воздействия внешних факторов кожух для генератора, электроники, редуктора и прочих составных частей ветряного генератора.
Хвост ветрогенератора помогает ему вращаться по ветру.

 4

Ветрогенераторам с горизонтальной осью вращения требуется мачта, а вертикальные ветрогенераторы устанавливаются прямо на земле.

Различаются и мачты для ветрогенераторов. Они бывают:
1. На растяжках - т.е. жестко закрепленные.
2. Поворотная мачта на растяжках - та, что может подниматься и опускаться, например, для обслуживания и ремонта.
3. Свободностоящая мачта - мачта без растяжек, тяжелая, однако не занимающая так много места на земле.

Высота мачты - важный фактор планирования установки ветрогенератора. Известно, что энергия ветра пропорциональна его скорости в кубе. А это значит, что если скорость ветра увеличилась вдвое, то энергия ветра выросла в 8 раз. Чем больше высота, тем больше скорость ветра, соответственно, делая мачту выше, мы значительно увеличиваем энергоэффективность ветрогенератора.

Зачастую оптимальной высотой для установки ветряка является 24-37 м. Устанавливая ветрогенератор на меньшей высоте, вы теряете возможность продуктивной работы ветряка. Это сравнимо с установкой солнечных батарей в тени. Не лишним будет изучить, нет ли ограничений на высоту мачты для ветряных электростанций в местном законодательстве. Конструкция мачты, используемая для крепления ветряка, должна быть одобрена производителем ветрогенератора, чтобы продолжить действие гарантии на него. Важно также заземлить мачту и сделать молниеотвод. Учитывайте также требования электробезопасности, предписывающие использовать разъединители и автоматические выключатели, которые обеспечат безопасный доступ к ветряку для его обслуживания и доработки.

 5

Кроме того, в системе ветроэлектростанции нужны и другие компоненты. Например, аккумуляторы накапливают сверхпроизведенную и не потребленную электроэнергию от ветряка. Так как аккумуляторы используют постоянный ток, для преобразования его в переменный нужен инвертор.

Стоимость небольшого ветряка колеблется в пределах $2000-$8000 за 1 кВт. Однако, нужно понимать, что это только от 12% до 50% стоимость всех компонентов системы ветроэлектростанции: необходимость купить зарядные устройства, инверторы, аккумуляторы, АВР и другую технику тянет за собой значительную часть бюджета.

 6

Но огромный плюс состоит в том, что однажды купив ветрогенератор, Вам больше не нужно будет ни за что платить, единственной расходной статьей может быть плановое техобслуживание.

Показательной информацией о производительности ветрогенератора является график зависимости выходной мощности от скорости ветра. Сложность современного анализа моделей ветрогенераторов в том, что нет единого стандарта измерения такой мощности. Поэтому зачастую производители самостоятельно определяют, при какой скорости ветра указывать выходную мощность. Так, например, при равной заявленной мощности 1000 Ватт генераторы "Wind-o-matic" и "Mighty-wind" имеют разные скорости для ее генерирования. Поэтому, при глубоком анализе, заявленные 1000 кВт при скорости ветра 5 м/с будет производить только "Wind-o-matic", а вот "Mighty-wind" при такой же скорости произведет всего 125 Ватт!

Поэтому потребителю правильнее будет сравнивать ветрогенераторы по площади и размеру лопастей. Так, чем больше площадь лопасти, тем больше энергии способен произвести ветряк.

Если же площадь лопастей ветряка не известна, Вы можете сравнивать ветрогенераторы по диаметру ротора. Увеличение диаметра ротора даже на небольшое значение, ведет к существенному увеличению отдаваемой электроэнергии. Но не забывайте учитывать и другие факторы при расчете требуемой мощности.

Чтобы определить необходимый Вам размер ветрогенератора, необходимо выяснить, сколько электроэнергии вы потребляете в месяц, и умножить это значение на 12 месяцев. После этого Вы можете узнать кол-во электроэнергии, вырабатываемой ветроэлектростанцией в год по такой формуле:
AEO = 1.64 * D*D * V*V*V
AEO - электроэнергия за год (кВт*ч/год), D - диаметр ротора (в метрах), V – среднегодовая скорость ветра (м/сек)
Соотнося полученные значения, Вы сможете выбрать наиболее подходящий размер ветрогенератора, который обеспечит Ваш дом необходимым количеством электроэнергии.
----
Мы уже несколько раз упомянули о том, что установку ветрогенератора следует согласовать с соседями. Ведь многие люди требуют бережного отношения к окружающим их вещам. Кроме того, людям свойственен страх перед неизвестным, новым. Некоторые думают, что ветряные мельницы наносят вред птицам. Аргументом за установку ветрогенератора в таком случае станет тот факт, что на самом деле раздвижные двери представляют большую опасность для птиц, чем небольшие ветряки. Точно также малозаметно и влияние ветрогенератора на радио и телевещание, ведь лопасти ветряков сделаны из стекловолокна или дерева, т.е. материалов, пропускающих электромагнитные волны.

Желательно перед установкой ветроэлектростанции ознакомить соседей также с теми шумами, которые она может производить. Это, во-первых, аэродинамические шумы, возникающие из-за контакта воздуха с лопастями. Чем выше скорость вращения ротора, тем больше шумы. Временами, турбулентность может вызывать свистящий звук некоторых видов лопастей. Также могут возникать и механические шумы от работы генератора, редуктора и т.д.

 9

Шум, производимый ветряками, сравним со звуком работы кондиционера. В 250-ти метрах от ветроэлектростанции уровень звукового давления составляет около 45 дБ.
--------

Для ветроэлектростанции необходимо регулярное техобслуживание: осмотры, смазка трущихся частей. Соединения болтов нужно проверять ежегодно, так же как электрические контакты. Кроме того следует проверять ветряк на наличие коррозии и натяженность растяжек мачты.

На деревянные лопасти нужно регулярно наносить защитную краску. Кромки лопастей должны быть оклеены прочной лентой, чтобы защитить ветряк от абразивной пыли и насекомых. Влажность, проникшая в дерево лопастей, может привести к дисбалансу ротора.

Каждые 10 лет эксплуатации лопасти и подшипники ветряка нужно заменять. Всего же, ветроэлектростанция при корректной установке и обслуживании прослужит вам более 30 лет. Кроме того, регулярные осмотры и обслуживание сделают уровень шума от ветроэлектростанции минимальным.
-----
Стоит помнить, что у ветряных мельниц имеется максимальная скорость ветра, выше которой ветряки не могут вращаться. Если скорость ветра выше такого значения, то в ветрогенераторе срабатывает тормозной механизм.

Используя ветряк в холодных регионах, нужно помнить о проблеме обледенения и располагать аккумуляторный блок в изолированном месте.

Не стоит устанавливать ветрогенератор на крыше здания, чтобы не передавать вибрацию от работы системы на поверхность здания. Исключением являются ветряки малой мощности (до 1 кВт).

Контакты

Наш адрес:

Парковый бульвар (Леонова) 1А, оф.14, г.Запорожье, Украина, 69006

Тел. +38 (067) 612-32-12

        +38 (050) 577-15-61

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 Филиал в г. Хмельницкий "Зелена система Поділля":

Адрес: г. Хмельницкий, ул. Подольская 91/2, оф. 2,

 

Представитель в г. Тернополь:

Адрес:  г. Тернополь, ул. За Рудкою 33, оф. 22

 

Представитель в г. Николаев:

Адрес:  г. Николаев, пр. Ленина 67, оф. 111