Ветряные электростанции

  • Ветряные электростанции

Реалии современной жизни таковы, что во многих регионах страны перебои с подачей электричества – явление вполне обычное в силу различных причин. В первую очередь это связано с погодными условиями – учитывая разнообразие климатических зон отключение электричества достаточно часто происходит во многих регионах с суровым климатом. 

Кроме того, особо сложной является подведение электропроводки в удаленные регионы, например, в поселки, где производится добыча полезных ископаемых, в условиях лесничеств, других местах, куда дотянуть линии электропередач невозможно либо невыгодно экономически.

Однако потребность в электричестве существует постоянно – слишком большое количество (да практически подавляющее большинство) приборов, бытовой техники и промышленного оборудования имеют электропитание, необходимое для поддержания в домах комфортной атмосферы и уюта, а на предприятиях – для бесперебойного выполнения функций оснасткой. Естественно, что необходим полностью автономный источник обеспечения энергией и в большинстве случаев это ветровые электростанции. Их применение практически оправдало себя во многих местностях России и за границей, поскольку позволяет построить качественный энергонезависимый контур, который может обеспечить потребности как одиночного дома, так и промышленного предприятия.

Ветровые электростанции – плюсы и минусы в эксплуатации

Очень широкое распространение ветряные электростанции в тех регионах земного шара, где постоянно ощущается движение воздуха – в первую очередь на побережьях океанов и в пустынных областях. Ярким примером можно примести Нидерланды, где значительное количество всей вырабатываемой энергии по стране производится именно таким способом – достаточно вспомнить знаменитые на весь мир «поля ветряков». Ветровые электростанции в России также постепенно набирают популярность – в первую очередь это Крым, Кубань, Ставропольский край, причем существует уже не только оборудование промышленного назначения, но и ветряные электростанции для дома, которые позволят сделать жизнь в собственном жилье комфортной.

Ветровые электростанции

Основа работы таких устройств – преобразование в электричество движения воздушных потоков, использование которых было известно еще в Древнем Риме и Греции: ветряные мельницы широко применялись для помола зерна, а также использовались для подъема и доставки воды. Открытие электричества и последующее развитие техники позволило применять ветряки для выработки электрического тока, хотя первоначально эффективность таких устройств была сравнительно невелика. На текущий момент с удешевление технологий и применением современных материалов возможно использование таких ветроэнергетики в промышленных и частных целях. Как и другие источники энергии, имеют ветровые электростанции плюсы и минусы – это неизбежно.

Опыт работы с генераторами такого типа позволяет выявить такие несомненные преимущества:

  1. Практическая неиссякаемость энергии, вырабатываемой ветряными электростанциями – они начинают работать даже при небольшом движении воздуха, что позволяет монтировать их не только в областях с сильными ветрами.
  2. Непредсказуемость силы ветра и его направления. В первую очередь возникает проблема при первоначальной установке, поскольку необходимо тщательно изучить место монтажа для определения розы ветров и использования ее максимально эффективно. Кроме того, следует предусматривать и возможность накопления получаемой электроэнергии на случай затишья, а значит – дополнительные расходы на приобретение аккумуляторных батарей, которые дадут возможность бесперебойной работы потребителей.
  3. Достаточно высокая стоимость приобретения оборудования, однако цена ветряной электростанции с успехом окупается дешевизной получаемого электричества и низкими затратами на обслуживание готовой системы.
  4. Относительно высокий уровень шума, хотя это больше относится к масштабным промышленным турбинам, имеющим лопасти значительного размера – их громкость во время работы сравнима с проезжающим автомобилем, что мешает нормальной жизни людей и отпугивает животных. Именно поэтому для выработки электроэнергии в промышленных масштабах ветровые электростанции монтируются на отдалении от потребителей, что требует расходов на транспортировку получаемой энергии к конечному потребителю.
  5. Габариты промышленного оборудования, в отличие от бытовых ветряков, весьма значительны и для эксплуатации установок крупных потребителей потребуется большая площадь.
  6. Существует мнение, что ветрогенераторы могут создавать помехи для приема радио- и телевизионных передач, однако это не так.
  7. Среди минусов также выделяют сравнительную опасность для живой природы, в частности для птиц. По существующей статистике от каждой генерирующей установки значительного размера гибнут в год 3-4 птицы, однако с этим приходится только смириться, тем более что вероятность такого события не выше вероятности столкновения с обычными ЛЭП.

    Ветряные электростанции – принцип работы и возможности применения

    Принцип работы ветрогенераторов любого масштаба аналогичен работе обычной ветряной мельницы и основан на преобразовании энергии перемещающихся воздушных потоков в электроэнергию. Основной детальною устройства промышленного или частного применения является собственно сам генератор, который вращается за счет лопастей, укрепляемых на роторе. Устанавливается эта часть на мачте достаточно большой высоты (у промышленных образцов может достигать до 120 метров). Поворотный механизм и хвостовик позволяют контейнеру, в котором установлен генератор, максимально эффективно улавливать все изменения направления движения воздуха, вырабатывая энергию. Для снижения или увеличения вращающего момента в зависимости от силы ветра применяются редукторные системы, автоматика которых обеспечивает бесперебойную работу практически при любых допустимых нагрузках, и останавливает движение лопастей при поломках или превышении максимальной скорости. Кроме того, в составе системы присутствует также аккумуляторная батарея необходимой емкости (в моделях промышленного назначения - удаленная), а также инверторы для того, чтобы можно было подключать потребителей переменного тока (в основном для домашнего применения).

    Правильно изготовленная и смонтированная генераторная система дает возможность бесперебойного обеспечения потребителей практически любой мощности – необходимо тщательно рассчитать будущую нагрузку и подобрать высоту мачты, длину лопастей, а также учесть преобладающее направление и силу ветра. В промышленном использовании устанавливаются сразу несколько единиц оборудования, соединенных в общую систему, которая контролируется не только датчиками, но и компьютерными программами, осуществляющими управление в зависимости от потребностей предприятия.

    Ветро генераторы и электростанции своими руками

    Многих домашних умельцев, которые обладают достаточными знаниями, вполне может заинтересовать вопрос – будет ли эффективно работать ветряная электростанция, своими руками собранная из подручных материалов? В большинстве случаев самодельных устройств хватает на выработку электроэнергии, достаточной для работы нескольких бытовых электроприборов – холодильника, нескольких ламп, телевизора, что уже само по себе удобно. Наиболее важной деталью в самодельном приборе являются лопасти – они должны быть изготовлены с высокой тщательностью и правильно отбалансированы. Как правило, применяются трехлопастные конструкции – они обеспечивают стабильное вращение вала даже при слабом ветре (от 4 м/с), хотя возможно использование двух лопастей либо большего количества. Своими руками эти детали можно выполнить из твердых пород дерева – это обеспечит их достаточную легкость и прочность, а стало быть – долговечность.

    Схем сборки домашних электрогенераторов достаточно много в интернете и подобрать наиболее подходящую не составит особого труда. Следует уделить особое внимание установке мачты и креплению на ней контейнера с генератором и пропеллером – иначе вся конструкция не выдержит нагрузки и рухнет (особо важно в местах с порывистым и переменным ветром). Как правило, недостаточно только качественно забетонировать мачту – желательно также придать жесткость растяжками из стальных тросов, обеспечив полную неподвижность. Следует также отметить тот факт, что изготовленный в домашних условиях генератор следует предварительно тестировать – это позволит обеспечить максимальную долговечность механизмов устройства. В большинстве случаев более простым и быстрым решением ветряная электростанция, купить которую можно во многих интернет-магазинах либо заказать у проверенных производителей подобного оборудования. Такой «конструктор» собирается быстро и работает более качественно и дольше. 

08.04.2019 17:09:50
0
256

Комментарии:

Внимание: HTML символы запрещены!
Я прочитал Политика безопасности и согласен с условиями