Принцип действия ветряной электростанции (ВЭС).. Какой ветрогенератор вам нужен?.. Определите свои потребности в электроэнергии.. Выполните расчет электрических нагрузок.. Как можно уменьшить потребление электроэнергии? Повышение энергоэффективности.. Выбор места расположения ВЭС.. Анализ ветровой активности.. Определение среднегодовой скорости ветра.. Выбор мощности ветроустановки.. От чего зависит бесперебойное электроснабжение вашего дома?.. Гибридные системы альтернативного электроснабжения.. ВЭС + Солнечные батареи.. ВЭС + Дизель-генератор.
Вам выделили землю под застройку или вы купили участок для тех же целей, неважно. Мечты сбываются! Планов — громадьё! Правда, коммуникаций пока нет... Но — обещали в недалекой перспективе подвести. Ничего, пока будем строится, а там, глядишь, и с коммуникациями вопрос решится… С приходом кризиса, однако, перспектива отодвигается все дальше и дальше…
Есть повод задуматься об альтернативных коммуникациях. Речь идет, конечно, не о воде или канализации: автономное водоснабжение и канализация загородного дома — дело вполне обыденное. А вот строиться в «чистом поле», куда трудно дотянуть электрические сети, рискуют немногие. А если уж так случилось, то нет худа без добра – альтернативная энергетика в ряде случаев может оказаться более эффективной и экономичной, чем традиционная.
Ветровая электростанция (ВЭС) — установка, использующая кинетическую энергию ветра для преобразования ее в электрическую энергию. Состоит она из ветродвигателя (ветряка), генератора электрического тока и устройства управления работой ветродвигателя и генератора. Лопасти ветряка крутятся от дуновения ветра, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию. Чем сильней ветер, тем быстрее вращаются лопасти, а значит, выше напряжение, больше сила тока и больше энергии генерирует агрегат. Его устанавливают на высокой мачте и, по возможности, на самом высоком месте рельефа, где ветер, по понятным причинам, будет сильней.
Схемы построения преобразователей энергии ветра в электрическую энергию, как и расчет ветрогенератора, заслуживают отдельного рассмотрения.
Какой ветрогенератор вам нужен?
Разумеется, что климатические условия, мощность ветряка и потребности пользователя должны быть сбалансированы между собой. В первую очередь нужно определиться со своими потребностями – хотите ли вы обеспечить себя источником энергии в дополнение к существующей сети или при отсутствии таковой (дом не подключен к внешней сети).
В первом случае мощность установки будет зависеть от количества энергии, которую вы хотите генерировать самостоятельно, а не получать из сети.
Во втором случае мощность установки должна покрывать все ваши потребности, значит нужно точно знать свои потребности в электроэнергии. В обоих вариантах потребуется ВЭС, но использоваться она будет по разному. В любом случае, должен быть произведен расчет электрических нагрузок объекта.
Определить расчетное энергопотребление необходимо, но недостаточно. Важно еще рассчитать верхний предел нагрузки и продолжительность этой максимальной нагрузки. Именно на максимальную нагрузку должна быть рассчитана мощность ВЭС в случае, если дом не подключен к внешней сети.
Как можно уменьшить потребление электроэнергии?
В случае использования альтернативных источников электроснабжения вопрос экономии энергопотребления выходит на первый план. Чтобы уменьшить затраты на приобретаемое оборудование, целесообразно принять меры по повышению энергоэффективности вашего дома. Разумное уменьшение потребления электроэнергии позволит вам купить ВЭС меньшей мощности, а значит, менее дорогую.
При использовании ветрогенераторов, солнечных батарей используются накопительные аккумуляторы ±12 (24) В, энергия которых инверторами преобразуется в бытовую сеть ≈220 вольт. Для подключения домашней оргтехники к бытовой электрической сети используются блоки питания с обратным преобразованием напряжения сети ≈220 вольт в постоянное напряжение ±12 вольт.
Можно избежать двойного преобразования энергии, подключив, например, ноутбук или телевизор напрямую к внешнему аккумулятору ±12 вольт.
Уменьшить потребление электроэнергии можно, заменив все лампы накаливания на современные энергоэффективные. Такая лампа тратит раз в пять меньше энергии при одинаковой яркости. При этом энергосберегающие изделия имеют значительно больший ресурс. То есть, несмотря на относительную дороговизну, эти затраты разовые и они быстро окупятся в процессе эксплуатации.
В коридорах, прихожих и прочих нежилых помещениях полезно также установить выключатели с датчиками движения. Стоят они немного, а потенциальная экономия может быть очень существенной. Ведь свет будет гореть только тогда, когда в помещении находятся люди.
Необходимо обратить внимание на класс энергоэффективности приборов. По принятым стандартам, выделяют 7 групп, от A до G. Кроме того, существуют еще более экономичные подклассы - А+ и А++. Например, холодильники подкласса А++ потребляют примерно в полтора раза меньше электроэнергии, чем агрегаты класса А, и в четыре раза меньше, чем класса G.
Выбор места расположения ВЭС
Следующим этапом будет предварительный выбор места расположения ВЭС. Для окончательного выбора места установки лучше пригласить специалистов, которые смогут определить наилучший вариант для вашего конкретного случая. Можно предложить общие правила, которые позволяют лучше представить возможные варианты расположение ВЭС:
● ВЭС должны размещаться на открытых участках;
● Нужно учитывать, что в природных ущельях, оврагах поток воздуха имеет свойство сжиматься и, как следствие, на выходе из них увеличивается его скорость. Оптимальным является размещение ВЭС на естественных возвышенностях, пригорках.
● Высота размещения ветротурбины должна быть выше (не менее, чем на 10 м) наивысшего объекта в радиусе 100 метров.
После выбора места установки ВЭС нужно, по возможности, наиболее точно определить постоянное направление и среднюю скорость ветра в том месте, где потенциально возможна установка ветрогенератора. Для анализа ветровой активности нужно обратиться в местную метеорологическую станцию, где можно ознакомиться с архивом данных по силе ветра в вашем регионе.
Необходимая мощность ветроустановки определяется при средней скорости ветра в месте установки ВЭС. Кроме того, мощность ветрогенератора зависит от диаметра винта.
Нужно отметить, что начальная скорость вращения лопастей ветрогенератора составляет 2 м/с. Скорость ветра при максимальном КПД составляет от 9 до 12 м/с. Ориентировочно, для обеспечения электроэнергией небольшого загородного дома по минимуму необходима ВЭС с номинальной мощностью 1,5 – 2,0 кВт при скорости ветра не менее 8 м/c.
Когда нужны гибридные системы?
В регионах, где ветер часто переменчивый или сильно зависит от времени года, ветрогенератор не сможет гарантированно обеспечить бесперебойное электроснабжение вашего дома, если он не подключен к общей сети. В этом случае следует рассмотреть варианты гибридных систем альтернативного электроснабжения:
1. ВЭС + Солнечные батареи
2. ВЭС + Дизель/бензиновый-генератор
Гибридные системы успешно решают вопрос в случае, когда нет других источников электроснабжения.
Читайте также:
1. Виды альтернативных источников энергии;
2. Ветровая энергия
3. О выборе ветрогенератора
4. Большая ветроэнергетика
5. Летающий ветрогенератор
Вам выделили землю под застройку или вы купили участок для тех же целей, неважно. Мечты сбываются! Планов — громадьё! Правда, коммуникаций пока нет... Но — обещали в недалекой перспективе подвести. Ничего, пока будем строится, а там, глядишь, и с коммуникациями вопрос решится… С приходом кризиса, однако, перспектива отодвигается все дальше и дальше…
Есть повод задуматься об альтернативных коммуникациях. Речь идет, конечно, не о воде или канализации: автономное водоснабжение и канализация загородного дома — дело вполне обыденное. А вот строиться в «чистом поле», куда трудно дотянуть электрические сети, рискуют немногие. А если уж так случилось, то нет худа без добра – альтернативная энергетика в ряде случаев может оказаться более эффективной и экономичной, чем традиционная.
Ветровая электростанция (ВЭС) — установка, использующая кинетическую энергию ветра для преобразования ее в электрическую энергию. Состоит она из ветродвигателя (ветряка), генератора электрического тока и устройства управления работой ветродвигателя и генератора. Лопасти ветряка крутятся от дуновения ветра, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию. Чем сильней ветер, тем быстрее вращаются лопасти, а значит, выше напряжение, больше сила тока и больше энергии генерирует агрегат. Его устанавливают на высокой мачте и, по возможности, на самом высоком месте рельефа, где ветер, по понятным причинам, будет сильней.Схемы построения преобразователей энергии ветра в электрическую энергию, как и расчет ветрогенератора, заслуживают отдельного рассмотрения.
Какой ветрогенератор вам нужен?
Разумеется, что климатические условия, мощность ветряка и потребности пользователя должны быть сбалансированы между собой. В первую очередь нужно определиться со своими потребностями – хотите ли вы обеспечить себя источником энергии в дополнение к существующей сети или при отсутствии таковой (дом не подключен к внешней сети).
В первом случае мощность установки будет зависеть от количества энергии, которую вы хотите генерировать самостоятельно, а не получать из сети.
Во втором случае мощность установки должна покрывать все ваши потребности, значит нужно точно знать свои потребности в электроэнергии. В обоих вариантах потребуется ВЭС, но использоваться она будет по разному. В любом случае, должен быть произведен расчет электрических нагрузок объекта.
Определить расчетное энергопотребление необходимо, но недостаточно. Важно еще рассчитать верхний предел нагрузки и продолжительность этой максимальной нагрузки. Именно на максимальную нагрузку должна быть рассчитана мощность ВЭС в случае, если дом не подключен к внешней сети.
Как можно уменьшить потребление электроэнергии?
В случае использования альтернативных источников электроснабжения вопрос экономии энергопотребления выходит на первый план. Чтобы уменьшить затраты на приобретаемое оборудование, целесообразно принять меры по повышению энергоэффективности вашего дома. Разумное уменьшение потребления электроэнергии позволит вам купить ВЭС меньшей мощности, а значит, менее дорогую.
При использовании ветрогенераторов, солнечных батарей используются накопительные аккумуляторы ±12 (24) В, энергия которых инверторами преобразуется в бытовую сеть ≈220 вольт. Для подключения домашней оргтехники к бытовой электрической сети используются блоки питания с обратным преобразованием напряжения сети ≈220 вольт в постоянное напряжение ±12 вольт.
Можно избежать двойного преобразования энергии, подключив, например, ноутбук или телевизор напрямую к внешнему аккумулятору ±12 вольт.
Уменьшить потребление электроэнергии можно, заменив все лампы накаливания на современные энергоэффективные. Такая лампа тратит раз в пять меньше энергии при одинаковой яркости. При этом энергосберегающие изделия имеют значительно больший ресурс. То есть, несмотря на относительную дороговизну, эти затраты разовые и они быстро окупятся в процессе эксплуатации.
В коридорах, прихожих и прочих нежилых помещениях полезно также установить выключатели с датчиками движения. Стоят они немного, а потенциальная экономия может быть очень существенной. Ведь свет будет гореть только тогда, когда в помещении находятся люди.
Необходимо обратить внимание на класс энергоэффективности приборов. По принятым стандартам, выделяют 7 групп, от A до G. Кроме того, существуют еще более экономичные подклассы - А+ и А++. Например, холодильники подкласса А++ потребляют примерно в полтора раза меньше электроэнергии, чем агрегаты класса А, и в четыре раза меньше, чем класса G.
Выбор места расположения ВЭС
Следующим этапом будет предварительный выбор места расположения ВЭС. Для окончательного выбора места установки лучше пригласить специалистов, которые смогут определить наилучший вариант для вашего конкретного случая. Можно предложить общие правила, которые позволяют лучше представить возможные варианты расположение ВЭС:● ВЭС должны размещаться на открытых участках;
● Нужно учитывать, что в природных ущельях, оврагах поток воздуха имеет свойство сжиматься и, как следствие, на выходе из них увеличивается его скорость. Оптимальным является размещение ВЭС на естественных возвышенностях, пригорках.
● Высота размещения ветротурбины должна быть выше (не менее, чем на 10 м) наивысшего объекта в радиусе 100 метров.
После выбора места установки ВЭС нужно, по возможности, наиболее точно определить постоянное направление и среднюю скорость ветра в том месте, где потенциально возможна установка ветрогенератора. Для анализа ветровой активности нужно обратиться в местную метеорологическую станцию, где можно ознакомиться с архивом данных по силе ветра в вашем регионе.
Необходимая мощность ветроустановки определяется при средней скорости ветра в месте установки ВЭС. Кроме того, мощность ветрогенератора зависит от диаметра винта.
Нужно отметить, что начальная скорость вращения лопастей ветрогенератора составляет 2 м/с. Скорость ветра при максимальном КПД составляет от 9 до 12 м/с. Ориентировочно, для обеспечения электроэнергией небольшого загородного дома по минимуму необходима ВЭС с номинальной мощностью 1,5 – 2,0 кВт при скорости ветра не менее 8 м/c.
Когда нужны гибридные системы?
1. ВЭС + Солнечные батареи
2. ВЭС + Дизель/бензиновый-генератор
Гибридные системы успешно решают вопрос в случае, когда нет других источников электроснабжения.
Читайте также:
1. Виды альтернативных источников энергии;
2. Ветровая энергия
3. О выборе ветрогенератора
4. Большая ветроэнергетика
5. Летающий ветрогенератор
Комментариев нет:
Отправить комментарий