Ветрогенераторы для дома и дачи

Явление возникновения электрического тока в проводнике, который движется в магнитном поле, открыл Фарадей. Доливо-Добровольский создал асинхронный двигатель-генератор, основанный на этом явлении. Были установлены зависимости тока и напряжения от плотности потока магнитного поля и относительной скорости движения проводника, разработаны схемы подключения и конструктивные элементы для размещения обмотки и магнитов, но эффективность этих ветроэнергетических установок (ВЭУ) была низкой при использовании не прогнозируемой ветровой энергии.

Энергия ветра стала действительно доступной в последней четверти 20-го века. Главные причины активизации ветровой энергетики:

  • Развитие силовой и управляющей полупроводниковых технологий (инверторные схемы большой мощности и цифровые контроллеры).
  • Создание мощных неодимовых магнитов (сплав неодима (Nd), железа (Fe) и бора (B))
  • Разработка промышленной технологии закрытых (необслуживаемых) аккумуляторов большой емкости с длительным сроком эксплуатации.
  • Достижения в технологии пластмасс и технологии машиностроения стали дополнительным рычагом в развитии ветроэнергетики.

Ветрогенераторы для дома мощностью до 10 кВт

  • В основе конструкции данных ветрогенераторов лежит генератор постоянного тока.
  • Конструкция и материал лопастей. Лопасти изготавливают из армированного стеклом пластика. Балансировка в сборе с узлом крепления к валу генератора и маркировка лопастей позволяет избежать проблем со сборкой ветряка на месте. Лопасть проверяется на изгиб, с консольным закреплением, нагрузкой равной давлению потока ветра скоростью 35 м/с и более.
  • Встроенное реле-регулятор. Реле срабатывает при достижении генератором оптимального числа оборотов (максимальное расчетное значение тока). Реле подключает активное сопротивление (шунт), что создает тормозящий момент на роторе.

Для ВЭУ с мощностью до 5 кВт может применяться аэродинамическая защита от ураганных (штормовых) ветров. В её основе лежит конструкция узла крепления гондолы со смещением оперения стабилизатора, которая позволяет поворачиваться гондоле на 90 градусов (лопасти становятся параллельно оси стабилизатора) при достижении ветром критических значений. В описании моделей они имеют отметку; AUTOFURL (англ. furl — складываться, сворачиваться).

Ветрогенераторы для дома мощностью свыше 10 кВт

В основе конструкции данных ветрогенераторов лежит генератор переменного тока.

Генераторы такой мощности выполняются по схеме асинхронного двигателя и имеют большую площадь охвата (ширина лопасти и ее длина), что усложняет систему защиты и предъявляет к ней особые требования.

  • Конструкция лопастей выдерживает нагрузку ветра скоростью более 35 м/с. Требования к балансировке лопастей в сборе очень жесткие.
  • Электронная и электрическая защита обмоток генератора и обмотки возбуждения на случай короткого замыкания или резкого падения напряжения в сети.
  • Устройства регулировки частоты вращения. Сложность системы регулировки зависит от мощности генератора. Это может быть компактный регулятор оборотов аэродинамического типа, который позволяет поворачиваться лопасти вокруг своей оси под действием давления силы ветра. Крутящий момент вдоль оси лопасти возникает из-за разности площадей поверхности лопасти относительно её оси. Существуют электромеханические конструкции с встроенным тахометром или выносным анемометром. Механизм поворота лопасти срабатывает при достижении критических значений ветра и поворачивает лопасть по ветру. Возврат лопасти в исходное положение происходит переключением вручную. Кроме этого, может применяться система плавного торможения до полной остановки. Во всех случаях, электронная система отключает генератор от нагрузки и напряжение от обмотки возбуждения.
  • Гидравлическая мачта. Уменьшение высоты мачты позволяет снизить скорость вращения крыльчатки на 20-30% за счет естественного снижения скорости ветра вблизи земли на ровной поверхности, а также, особенностей профиля или укрытия.

Ветроэлектростанции переменного тока мощностью свыше 100 кВт

Защита ветро-электростанций использует все способы, описанные ранее, но требования к надежности систем на порядок выше.

Конструкции ветрогенераторов для дома

Опубликовано в Ветрогенераторы.

radialnoe-raspolozhenie-magnitovВетрогенераторы разделяются по положению оси вращения и по компоновке магнитов.

Большинство устройств для генерации постоянного тока работает по классической схеме — радиальное расположение магнитов на роторе и горизонтальное расположение гондолы с генератором. Такое размещение позволяет минимизировать, с высокой точностью, зазор между катушкой и магнитом за счет жесткости подшипников ротора. Увеличение длины ротора дает возможность изменять характеристики катушек (диаметр и длина провода), а значит, меняются характеристики генератора (мощность, напряжение). Положение оси вращения не имеет большого значения.

Монтаж ветрогенератора для дома

Опубликовано в Ветрогенераторы.

ustanovka-vetrogeneratoraУстановка ветрогенератора — это важный и ответственный момент. Вопрос о месте его размещения во многом зависит от профиля участка, его площади, окружающих строений или леса и других факторов. На них повлиять сложно и приходится учитывать.

Рекомендации и расчеты основания, схем и точек крепления больших ВЭУ (более 10 кВт) даны в инструкциях по эксплуатации и имеют различия. Поэтому остановимся на монтаже устройств меньшей мощности (до 5-ти кВт), которые являются типовыми, и если различаются, то не принципиально.

Базовые элементы системы энергоснабжения с ВЭУ

Опубликовано в Ветрогенераторы.

Автономную систему электроснабжения следует рассматривать как комплекс устройств, комбинация характеристик которых является определяющими во всей системе.

komplekt-vetrogeneratora

Типовые конфигурации системы электроснабжения

Опубликовано в Ветрогенераторы.

Выбор контроллера и инвертора во многом определяют возможности расширения системы (подключения солнечных батарей, взаимосвязь с централизованным электроснабжением) качество и надежность всей системы.  Правильный подбор аккумуляторов позволит оптимизировать соотношение цена/надежность системы, т.к. затраты на аккумуляторы составляют 30-40% стоимости всей системы.

Простой расчет стоимости ветрогенератора

Опубликовано в Ветрогенераторы.

Давайте попробуем рассчитать цену установки ветрогнератора в загодродном доме и примерное время его окупаемости.

Средняя стоимость электроэнергии в России колеблется от 3.5 до 4.5 руб за киловатт*час и цена только повышается. При самом скромном потреблении 200 КВт*ч в месяц, годовые выплаты составят от 8400 руб до 10 800 руб. Комплект рабочего оборудования простого ветрогенератора обойдется всего-лишь 70 000 руб.

Как ветер может нести свою службу

  • vetrogenerator-FY-1KWt

    Простые ветряки для загородного дома и дачи

    Прекрасное решение подачи электроэнергии для небольшого дома. Бюджетное решение, которое позволит Вам сэкономить хорошие деньги...

  • vetrogenerator-FY-50KWt-mini

    Бытовые ветрогенераторы

    Капитальный подход к сохранению своих доходов. Идеально как для большого хозяйства, так и для совместного пользования...

  • vetrovye-elektrostancii-250KWt-mini

    Ветровые электростанции

    Такая машина даже при небольшом ветере позволит Вам хорошо зарабатывать...

Связь с администрацией сайта: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Наши рекомендации: Свадьба в Италии организация

1000 осталось символов

Captcha code Refresh Image

Яндекс.Метрика