Ветрогенератор(ветровая турбина) — это устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую.
Основное направление использования энергии ветра — это производство электроэнергии.
Существуют два основных типа турбин:
вертикальные — с вертикальной осью вращения;
горизонтальные — с горизонтальной осью вращения.
Имеется в виду вертикальное или горизонтальное положение оси генератора по отношению к плоскости земли.
Ветрогенераторы можно условно разделить на две категории:
- промышленные
- домашние (для частного использования).
Промышленные устанавливаются государственными органами или крупными энергетическими компаниями. Как правило, их объединяют в сеть. В результате получают витроелектро станцию (ВЭС). Ее основное отличие от традиционных (тепловых, атомных) — это полное отсутствие сырья и отходов, т.е. полная экологичность и независимость. Единственное основное требование — высокий среднегодовой уровень ветра. Мощность современных промышленных ветрогенераторов достигает 6 МВт.
Индустрия домашних ветряков активно развивается. На сегодня уже можно, за достаточно небольшие средства, приобрести ветряную установку и обеспечить энергонезависимость своего загородного дома на долгие годы. Как правило, для небольшого коттеджа достаточно ветряка номинальной мощностью 0,8 кВт. Выработка электроэнергии в месяц (среднегодовой показатель) 250 кВт при номинальной скорости ветра 8 м / с. Среднегодовая скорость ветра для Винницкого региона 4 м / с. Если местность не ветреная, его можно дополнить солнечными батареями. Источники энергии будут прекрасно дополнять друг друга.
Принцип работы ветрогенератора
Вращения ротора генератора происходит под действием подъемной силы, возникающей при обтекании ветром лопастей. При этом генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Постоянный ток контроллера предназначен для заряда аккумуляторов. Одновременно к аккумуляторов подключено другое устройство — инвертор, преобразующий постоянное напряжение аккумуляторов в переменное однофазное напряжение 220 В 50 Гц или трехфазное — 380/220 В, используемое потребителем для питания нагрузки.
Ветрогенератор обычно работает вместе с контроллером и инвертором, но при этом возможны различные варианты его использования:
* Автономная работа ветрогенератора с аккумуляторами;
* Автономная работа ветрогенератора с аккумуляторами и солнечными батареями (гибридная система-самая эффективная автономная система для московского региона);
* Автономная работа ветрогенератора с аккумуляторами и резервным дизельным (газовым или бензиновым) генератором;
* Ветрогенератор, работающий параллельно с сетью.
Использование силы ветра — один из древнейших способов получения энергии. Преимущества ветроэнергетики бесспорны. Ветровая энергия обильна, чиста, безопасна и надежна как ресурс для производства электроэнергии.
Основным преимуществом ветрогенератора, как источника энергии, является бесплатная электричество (если не считать начальные инвестиции). Заплатив однажды определенную сумму денег Вы значительной мере решаете для себя проблему энергонезависимости на десятки лет. Ветрогенераторные установки надежны, экологически безопасны и практически не производят шума. Кроме того, в большинстве случаев ветрогенератор позволяет получать дармовую энергию именно тогда, когда в ней есть повышенная потребность, а именно в холодное время года. В конце осени и начале зимы, когда наступают холода и расходуется электроэнергия на обогрев дома, ее недостаточное количество компенсируется за счет того, что именно в это время наиболее сильные ветры, и поэтому ветрогенератор работает с полной отдачей.
Цена производства электричества на ветряных станциях и установках постоянно снижается (в отличие от производства других энергоносителей). Ветроэнергетика предоставляет электроэнергию гораздо ближе к потребителю, что снижает ее расходы стоимости строительства линий электропередач.
Учитывая постоянное снижение себестоимости вырабатываемой электроэнергии, перспективы дальнейшего расширения строительства ветровых электростанций и приложений ветровых установок достаточно благоприятные.
Важно то, что ветрогенератор хорошо в техническом смысле сочетается с другими источниками энергии и может работать в паре с дизельными генераторами, солнечными батареями или другими источниками энергии, создавая единый замкнутый цикл.