Ветрогенератор как источник энергии, использовался многие века и во многих странах мира. Они имели различное практическое применение в хозяйстве, строительстве и производствах.
В России ветрогенераторы в основном применялись как источник механической энергии для помола зерновых культур. Доказательством этого служат переписи в дореволюциоонной России, в которых указывалось число ветряных мельниц для помола зерновых культур, а так же место их расположение губернии, волости… При этом ветрогенераторы находились в таких местах , где по нынешним расчетам не рационально ставить ветродвигатели из-за малой выработки электроэнергии за месяц или за год. Но наши предки находили такие места их размещение, при которых было, весьма рационально, использовать ветрогенераторы — возвышенные места, долины рек и озер и многие другие места.
Значительной Альтернативой тех времен при помоле зерновых стали водяные мельницы, которые имели одно значительное преимущество — относительное постоянство в оборотах и мощности мельницы.
Западной Европе ветродвигатели генерировали механическую энергию не только для помола зерна, но и для строительства кораблей различных флотов многих стран. С их помощь обрабатывалась древесина для строительства кораблей. Также их использовали для осушения заболоченных мест в Скандинавских страна.
Ветрогенераторы сегодня
Ветрогенераторы настоящего времени несут основную свою функцию — преобразование механической энергии в электрическую с последующим потреблением для различных хозяйственных нужд в производстве быту, для автономного электроснабжения домов или даже целых поселков. Ветряки большей мощности- мегаваттные, вырабатываю электрическую энергию в центральную сеть и являются значительным генерирующим звеном в обшей энергосистеме и роль ветрогенераторов (процент в общей генерации) с каждым годом растет.
Особую надежду на ветрогенераторы возлагают в Европе, особенно в Дании и Германии, где процент в общей генерации уже переволил за 15%. Стоит отметит, что ветряки в Европейской части, стали все больше размешать на морских рубежах или же в самом море, где КПД ветрогератора более значительно, чем на суше с множеством различных препятствий для генерации в виде перепада высот, деревьев и других объектов на суше. С такими морскими простора во все мире это весьма перспективное направление в генерации электроэнергии с помощь ветрогенераторов.
Типы ветродвигателей. Горизонтальная и вертикальная ось вращения ветрогенератора
Существуют два вида конструкции, которые используються в настоящем времени. Более распространенная конструкция с горизонтальной осью вращения «ортогональный ветрогенератор» с тремя лопастями, бывает больше и меньшее число лопастей и от этого зависит «момент страгивания» и КПД ветродвигателя.
Перспективной является и ветряк с вертикальной осью вращения, с виду кажущиеся более простыми по устройству, но с меньшим степенью генерации энергии ветра. Идеальное ветряное колесо в теории может выработать около 58 % от энергии которое находиться в ветровых потоках.
Три основных типа ветрогенераторов: VAWT Savonius, HAWT towered (с горизонтальной осью вращения), VAWT Darrieus
Ветрогенератор как источник автономного электроснабжения
Ветряки используют как источник электроэнергии для коттеджей, ферм,дачных домиков,для малых производств в отдаленных районах, где центральная электросеть отсутствует или же электроэнергия не подходит по параметрам для потребителя. Ветрогенераторы более эффективны и надежны в обеспечении надежного электроснабжения объектов в сочетании с солнечными панелями,дизель- бензо- газо- генераторами. Для этого существуют контроллеры для управления этими агрегатами в «спарке».
Вообще система для обеспечения электроэнергии автономного дома и или фермы состоит из множества элементов, которые определяют работу все системы.
- Сам ветрогенератор, солнечная панель или же генератор на углеродном топливе
- Контроллер заряда и защиты аккумуляторных батарей
- Аккумуляторные батарей различных видов и емкостей
- преобразователь энергии постоянного тока 12,24,48 В в переменный 220 — 380 В (инвертор)
Это основные элементы, также существуют всевозможные дополнения в систему, для возможности автоматического переключения с центральной сети на автономный режим.
Удорожание электроэнергии и не возможность подключения к центральным сетям по многим причинам обуславливает внедрение возобновляемых источников энергии как ветрогенераторы и солнечные панели и с каждым годом это естественно становиться все больше экономически обосновано!
Главным критерием выбора ветрогенератора является его размещение на местности, далее тип ветродвигателя требуемая мощность и его сочетание с другими источниками электрического тока.
В интернете существует море конструкций самодельных ветронераторов , которые вырабатывают и обеспечивают энергией и имеют право на жизнь, но у них есть весьма значительный недостаток — низкая надежность и низкий кпд хотя стоимость сборки весь низкая.
Ветрогенератор как насос для воды
Сегодня ветряк служит не только для выработки электрической энергии, но и для перекачки накачки воды в различные резервуары, данное техническое решение является идеальным решение в утилизации энергии от ветряка в полезную работу.
Ветрогенератор, покупка и цена
Индустрия домашних ветрогенераторов активно развивается и за вполне умеренные деньги уже сейчас можно приобрести ветряную установку и на долгие годы обеспечить энергонезависимость своему загородному дому. Обычно для обеспечения электроэнергией небольшой дачи вполне достаточно установки мощностью 1 кВт при скорости ветра 6 м/с. Если на местности нет ветров, ветрогенератор можно дополнить фотоэлектрическими элементами или дизель-генератором, а ветрогенераторы с вертикальными осями могут быть дополнены меньшими ветрогенераторами (например, турбина Дарье может быть дополнена ротором Савониуса. И при этом одно другому не мешает — источники будут дополнять друг друга).
Наиболее продвинутыми регионами для развития маленькой ветроэнергетики считаются регионы со стоимостью электроэнергии более $0,1 за кВт·ч. Стоимость электроэнергии, производимой малыми ветрогенераторами в 2006 г. в США составляла $0,10–$0,11 за кВт·ч. Американская ассоциация ветряной энергетики (AWEA) ожидает, что в ближайшие 5 лет стоимость снизится до $0,07 за кВт·ч.
По данным AWEA, в США в 2006 г. было продано 6807 малых ветрогенраторов. Их суммарная мощность 17 543 кВт. Их суммарная стоимость $56 082 850 (примерно $3200 за кВт мощности). В остальном мире в 2006 г. были проданы 9502 малых турбины (без учёта США), их суммарная мощность 19 483 кВт.
Департамент Энергетики США (DoE) в конце 2007 года объявил о готовности финансирования особо малых (до 5 кВт) ветрогенераторов персонального использования. AWEA прогнозирует, что к 2020 году суммарная мощность малой ветряной энергетики США вырастет до 50 тыс. МВт, что составит около 3 % от суммарных мощностей страны. Ветряные турбины будут установлены в 15 млн домах и на 1 млн малых предприятий. В отрасли малой ветроэнергетики будут заняты 10 тыс. человек. Они ежегодно будут производить продукции и услуг на сумму более чем $1 млрд.
В России процесс установки ветрогенераторов для оснащения домов электричеством только зарождается. На рынке присутствуют буквально несколько производителей маломощных бытовых ветрогенераторов именно для домашнего использования. Цены на ветрогенераторы мощностью 1 кВт с полной комплектацией начинаются от 35–40 тыс. рублей (на 2012 год). Сертификация на установку данного оборудования не требуется.
ok