Doporučení pro výběr větrné turbíny

Vítr je čistý zdroj energie, který neznečišťuje přírodu, ale je výborným zdrojem elektřiny. Masová výroba elektráren, které využívají její sílu, vládní dotace a pokroky v technologii turbín dělají levnou energii dostupnější než kdy jindy. Na počest Světového dne větru, který se slaví 15. června, sdílíme zajímavá fakta o větrné energii a o tom, jak efektivní je instalace vlastního generátoru.

Starobylé, silné a obrovské

Využití větrné energie není novým fenoménem. Tento přírodní zdroj je využíván po tisíce let. Již před 4000 lety využívali Babyloňané a Číňané jeho sílu k zásobování vodou k zavlažování plodin a staří námořníci využívali vítr k nafukování plachet.

První moderní větrná turbína se však objevila až ve 1940. letech 1941. století v americkém Vermontu. V roce 1100 byla k místnímu elektrickému rozvodu připojena megawattová Smith-Putnamova turbína. Pracoval XNUMX hodin, než čepel selhala.

Dnes se největší větrná turbína na světě nachází na Havaji. Dosahuje výšky 20 pater a má čepele dlouhé jako fotbalové hřiště. Největší instalovaný výkon větrné energie byl přitom zaznamenán v Německu a Španělsku. Dohánějí je také USA a Čína. V roce 2015 se větrná energie v Číně odhadovala na necelých 29 gigawattů.

Vlastní elektrický generátor na venkovském pozemku

Ruská větrná energetika se dlouhodobě volně rozvíjí. Nyní se však potýká s řadou problémů, z nichž nejvýznamnější je závislost na dováženém zařízení a komponentech.

Podle Ruské asociace větrného průmyslu (RAWI) je možné zvýšit výrobu našich vlastních větrných elektráren, ale to vyžaduje vládní podporu. Krize bude překonána spoluprací s firmami ze spřátelených zemí.

Odborníci však mluví o obrovských větrných turbínách. Běžní milovníci venkovských dovolených mají přitom možnost rychle a efektivně využít vítr ve svůj prospěch.

Připojení venkovského domu na plyn, vodu a elektřinu není snadné. Problémy mohou nastat, pokud se váš web nachází daleko od průmyslových center. Nedostatku proudu, nestabilitě elektrických sítí a častým nehodám dokáže zabránit vítr. Osobní napájecí systém ve formě větrného generátoru poskytne venkovský dům minimálně 20-25 kW energie. Větrná energie je navíc unikátní v tom, že nevyužívá vodu.

Pobřežní větrná turbína může dodávat elektřinu více než 1500 domácnostem, pokud průměrná roční rychlost větru přesáhne 6 m/s (21,5 km/h). V Rusku je to o něco méně než 5 m/s, ale to neznamená, že větrná turbína bude pracovat neefektivně. Nejprve byste měli zaznamenat sílu a rychlost větru v oblasti, kde se nachází předměstská oblast, a poté pokračovat v instalaci. Pokud se vám nelíbí neustálé hučení, budete muset tento nápad opustit. Vibrace mohou oblast zbavit škodlivých hlodavců a krtků, ale stále je lepší instalovat větrné generátory mimo obytnou budovu.

Další způsob, jak vydělat peníze

Každý, kdo si nainstaluje větrnou turbínu na vlastní pozemek, může přebytečnou vyrobenou elektřinu prodat. Objem jeho distribuce do obecné sítě obvykle nepřesahuje 15 kW. Energie může pocházet ze slunce nebo větru. Nebudete tím moc vydělávat, ale návratnost systému výroby větru se zrychlí.

Takže v příštích 20-25 letech bude osobní větrný generátor vyrábět elektřinu nepřetržitě a přebytek distribuovat do centrální energetické sítě. Malá turbína může dodávat elektřinu jak celému domu, tak malé firmě. Mnoho větrných elektráren vytváří příjem z pronájmu pro venkovské komunity, kde se nacházejí. A menší turbíny slouží k nabíjení baterií nebo jako záložní zdroj energie.

Průmysl větrné energie roste exponenciálně. Od roku 2000 do roku 2006 se celosvětová produkce zčtyřnásobila. Pokud bude toto tempo růstu pokračovat, vítr by mohl do roku 2050 pokrýt jednu třetinu světových energetických potřeb.

Anastasia Degtyareva

Níže jsou uvedena obecná doporučení a úloha výběru větrného generátoru je podrobněji popsána v části „Otázky a odpovědi“.

1. Větrný generátor je třeba vybírat pouze podle kW*hodin za měsíc, nikoli podle kW – větrná turbína o výkonu 2 kW se střídačem o výkonu 4–5 kW může snadno napájet váš domov. A je potřeba přidat 10-20% za energetické ztráty v bateriích. Ale na druhou stranu nemusíte brát velké zásoby – zařízení je stále poměrně drahé.
Pro výběr větrného generátoru je třeba nejprve určit vaši spotřebu v kW*hodinách za měsíc, špičkový (celkový) výkon všech zařízení a pokusit se zjistit průměrnou roční rychlost větru ve vaší oblasti.

2. Chcete-li získat elektřinu v požadovaném objemu, musíte pochopit, že množství energie generované větrným mlýnem přímo závisí na zametané ploše nebo maximálním průřezu větrné turbíny. Pro zajištění minimální zásoby pár žárovek, TV, lednice, rychlovarné konvice musí být průměr větrného mlýna při mírném větru alespoň 2,5 metru.

3. Zvláštní pozornost by měla být věnována nejen výkonu větrné turbíny (konkrétně větrné turbíny, nikoli měniče obsaženého v sadě), ale také při jaké rychlosti větru lze tento výkon získat. Někteří prodejci prezentují nafouknutá čísla. Chcete-li to provést, nebuďte příliš líní vypočítat pomocí jednoduchého vzorce výkon, který může vyrobit větrný mlýn s vrtulí určitého průměru. Tento výkon prakticky závisí pouze na rychlosti větru V a průměru vrtule D a všechny další faktory jsou počet listů, jejich hmotnost, plocha, profil, zákrut, generátor, ložiska atd. – sekundární a nedávají velkou chybu. Zjednodušený vzorec pro výpočet skutečného výkonu generovaného větrem v závislosti na rychlosti větru a průměru vrtule: P = D2V3/7000 kW, s přesností ±20 % (v závislosti na účinnosti vrtule a generátoru). + 20% – ideální větrná turbína, její cena se zvýší 2-3krát. — 20 % — první větrný mlýn amatérského nadšence. Pokud je výkon větrné turbíny stejný, vyberte tu s větším průměrem větrného kola.

4. Paradoxní, jak se to může zdát, čím méně lopatek je ve větrném kole, tím vyšší je jeho účinnost. To bylo ověřeno jak teoretickými studiemi, tak testy v aerodynamickém tunelu, i když rozdíl mezi 1, 2, 3 lopatkami je zanedbatelný.

5. Použití větrného generátoru k vytápění domu je nepravděpodobné vzhledem k našim mrazivým zimám a slabému větru. Vytápění klasickou elektřinou je samo o sobě poměrně drahé a z autonomních zdrojů elektřiny je dokonce několikanásobně dražší. Výjimkou jsou určité případy nezaručeného vytápění – udržování o něco více než nula stupňů, stejně jako malé místnosti nebo při stálém silném větru – od průměrné roční rychlosti větru 5 m/s.

6. Vertikální větrné turbíny mají právo na život, ale věda a zkušenosti již dávno prokázaly jejich velmi nízkou účinnost ve srovnání s horizontálně-axiálními. To je přibližně jako lopatková kola předrevolučních parníků ve srovnání s běžnou vrtulí jakékoli moderní lodi nebo člunu.

Hlavní nevýhody větrných generátorů s vertikální osou:
a) Nízká účinnost – 20-30% oproti 40-50% pro horizontální osu.
b) Nízká rychlost otáčení při stejné rychlosti větru – 3-5x nižší. – a to znamená, že generátor musí být 3-5krát výkonnější, a proto jeho cena bude mnohem vyšší a generátor ve větrném mlýně je 70-80% nákladů.
c) Velká spotřeba materiálu – velká a těžká konstrukce, která zdražuje výrobu a vysoká hmotnost a dynamické zatížení vyžaduje výkonnější a dražší stožár. Vertikální větrnou turbínu vážící 2-3x více a pracující s těžkými břemeny lze navíc bezpečně zvednout na mnohem menší stožár, kde bude rychlost větru 1,5-2x menší, což výrazně sníží její energetický výdej.
d) Hlavní inzerovaná výhoda – nehlučnost – je dosažena díky nízké rychlosti otáčení a v případě lopatkových vertikálních větrných turbín, kde je rychlost otáčení srovnatelná s horizontálními větrnými generátory, bude hlučnost naopak větší, protože zde se celá lopatka pohybuje v maximálním kruhu a vytváří více a dvě hlučné koncové zastávky na každé lopatkě, namísto jednoho na horizontální lopatkě větrného mlýna.

7. Neměli byste se nechat unést hledáním větrných turbín, které začínají pracovat při nízkých rychlostech větru – až 3 m/s, protože při těchto rychlostech větru je jeho energie zanedbatelná. Například pro větrnou turbínu s průměrem vrtule 5 m bude výstupní výkon při rychlosti větru 2 m/s menší než 30 W mínus polovina tohoto výkonu půjde na všemožné ztráty a zbývajících 15 W je nula pro baterie určené pro 5 kW. Takže kromě potěšení z otáčení větrné turbíny nic jiného nezískáte.

Vetrostroy LLC
215500, Rusko, Smolenská oblast,
Safonovo, Dzerzhinsky St., 14, budova 2

Kontakty v pracovní době:
Тел. 8-910-710-52-55 (мтс)
E-mail: [email protected]