Вітрогенератори та перетворювачі електричної енергії. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Вітрогенератори та перетворювачі електричної енергії. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Вітер є одним із найдоступніших джерел енергії. На відміну від Сонця, він може "працювати" вдень і вночі, на півночі та на півдні, влітку та взимку. Єдина проблема при використанні сили вітру – вибрати місце, де вітер дме досить постійно. При цьому вітрова енергія доступна, є скрізь і практично невичерпна. Головні переваги енергії вітру: енергонезалежність, відсутність потреби у якомусь паливі, екологічна чистота, економічна вигода.

Широкої популярності набувають пристрої перетворення кінетичної енергії вітру в електричну - вітрогенератори. В даний час малопотужні вітроелектричні генератори є найбільш зручними та доступними для приватного користувача альтернативними джерелами енергії.

Частина регіонів нашої країни зовсім не мають лінії електропередач через крайню віддаленість. Ті, хто сьогодні використовують вітряки, роблять це через відсутність можливості підключення до центрального електропостачання або хочуть бути енергонезалежними.

ВЕУ (вітроелектрична установка, вітрогенератор або просто "вітряк") використовується для забезпечення автономним харчуванням - електроенергією - різних побутових та спеціальних промислових споживачів за відсутності центрального електропостачання або його нерегулярної подачі.

Такі пристрої можна використовувати практично повсюдно, що й роблять люди останнім часом, не дивлячись на велику (кілька сотень тисяч рублів) вартість комплекту необхідних складових частин установки: генераторів, акумуляторів, контролерів заряду та інверторів – для повного альтернативного енергозабезпечення будинку. Тим не менш, для стабільного енергозабезпечення невеликої потужності (одиниці кВт) всі вищеперелічені пристрої, включаючи однолопатевий вітрогенератор з комплектом кріплення, можна придбати за цілком реальні сьогодні гроші. Саме тому особисто я уявляю собі можливим такий пристрій придбати або виготовити самостійно, використовуючи досвід і з огляду на промислові зразки.

На рис. 2.1 представлений вітрогенератор у роботі.

Вітрогенератори та перетворювачі електричної енергії
Рис.2.1. Однолопатевий вітрогенератор у роботі

Але є й недоліки ВЕУ: нерівномірність надходження енергії, дорожнеча обладнання, шум від роботи вітродвигунів, шкідливі для людей і тварин низькочастотні вібрації, зледеніння лопат, утворює уламки, загибель птахів і кажанів, радіоперешкоди. Все це також треба враховувати при встановленні ВЕУ, проте справді малоусунутий поки що приватним власником ВЕУ недолік - це перешкоди, що заважають роботі телевізійних станцій. Але супутникове "цифрове" телебачення, що приходить повсюдно на зміну "традиційному", вирішує і цю проблему. З зледенінням лопатей борються за прикладом авіабудування спеціальними хімічними складами, найпростіший з яких луг або мильний розчин. Інші витрати чи перебільшені, чи надумані.

Важливі зауваження

Не варто захоплюватися пошуком ВЕУ, які працюють на малих швидкостях вітру - до 3 м/с, тому що на цих швидкостях вітру його енергія дуже мала. Наприклад, для ВЕУ з діаметром гвинта 5 м потужність, що видається, при швидкості вітру 2 м/с буде менше 30 Вт (мінус 50% цієї потужності піде на тертя в підшипниках та інші втрати, а решта корисних 15 Вт - дуже мала величина, адже для зарядки однієї акумуляторної батареї ємністю 50 А/год необхідно 70 Вт). Висновки, що називається, робіть самі.

При роботі ВЕУ в дощ чи сніг, потужність, що видається, знижується на 10...30%.

Один з головних негативних побічних ефектів від ВЕУ (особливо саморобних) - шумність. Шум від роботи безредукторної ВЕУ нагадує свист вітру через прочинене вікно легкового автомобіля на великій швидкості. При роботі редукторних ВЕУ гудіння редуктора може бути значним, які ресурс набагато нижче.

У районах (і місцях) з невисокою середньорічною швидкістю вітру - до 5 м/с для максимально можливої автономності електрозабезпечення додатково встановлюють бензоелектричний агрегат потужністю 2 кВт або модулі сонячних батарей - як додаткові та комплексні джерела альтернативної енергії; вони зарядять акумулятори під час безвітря.

Отже, ми розглянули економічні викладки при купівлі вітрогенератора та комплектуючих із корисною потужністю 5 кВт.

Потужність менш розглянутої на мій погляд серйозному аналізу не підлягає, бо ВЕУ (на відміну, наприклад, від сонячних батарей) призначений для альтернативного (нетрадиційного) енергозабезпечення потужних споживачів (в будинку, у побуті). А у приватному будинку, особливо у сільській місцевості, де ніхто не заважає використовувати кінетичну енергію вітру, на відміну від частої міської забудови, знайдеться багато потужних споживачів (насосна станція, освітлення, сепаратор для молока, бойлер, тепловий конвектор); і тільки електричний чайник (НВЧ-піч, праска) вимагатиме на себе близько 2 кВт. Прийде по черзі вимикати споживачі енергії, явна необхідність чого привнесе в наше життя швидше більше турбот, ніж довгоочікуваного комфорту, що так і теоретично плекає.

Тому немає сенсу ставити вітрогенератор для живлення однієї лампочки або у вигляді зарядного пристрою для мобільних телефонів. Це основна відмінність у практиці застосування джерел альтернативної енергетики на етапі - потужність у навантаженні і обгрунтування застосування. Встановити ж потужний вітрогенератор (з відповідними пристроями контролю та акумулювання енергії) - мрія, яка втілившись у реальність, дійсно здатна перетворити ваш котедж (селянський будинок), але це вимагатиме на сьогодні вкладення в кілька сотень тисяч (до 1 млн.) рублів, що, звісно, не кожному під силу. ВЕУ невеликої потужності, розглянуті вище, в даному випадку, видаються як зразок для набору досвіду, тобто, з дозволу сказати, модельіст-конструктор, на основі якого можна зробити (удосконалити) багато корисного. Цей шлях дуже важливий для творчих натур (саме вони рухають прогрес), але все ж таки мені особисто він нагадує установку на вітчизняний ВАЗ-21112 перетворюючий зовнішній тюнінг і наклейку від Мерседеса; від цього ВАЗ не перестає бути ВАЗом.

Використовувати ВЕУ для опалення будинку економічно доцільно тільки при середньорічній швидкості вітру більше 5-6 м/с і, природно, із запасом потужності вітрогенератора.

Автор: Кашкаров А.П.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Мікросхеми мобільної пам'яті LPDDR4 DRAM щільністю 8 Гбіт 03.01.2014

Компанія Samsung оголосила про створення першої в галузі мікросхеми пам'яті LPDDR4 DRAM щільністю 8 Гбіт. Пам'ять Samsung LPDDR4 DRAM щільністю 8 Гбіт призначена для мобільних пристроїв. За словами Samsung, її використання дозволить підвищити продуктивність мобільних пристроїв, покращити відгук на дії користувача, реалізувати нові функції, підвищити роздільну здатність екранів.

Мікросхема максимальної на сьогодні щільності розрахована на випуск за техпроцесом 20-нанометрового класу. Чотири чіпи щільністю 8 Гбіт дозволяють отримати в одному корпусі об'єм 4 ГБ. У мікросхемах використовується інтерфейс LVSTL (Low Voltage Swing Terminated Logic), спочатку запропонований Samsung організації JEDEC і частиною стандарту LPDDR4 DRAM.

Він забезпечує передачу даних зі швидкістю 3200 Мбіт/с, що вдвічі перевершує можливості пам'яті LPDDR3 DRAM, що серійно випускається зараз. Взагалі ж, LPDDR4 за продуктивністю перевищує LPDDR3 і DDR3 на 50%, споживаючи приблизно 40% менше енергії, оскільки працює при напрузі 1,1 У.

Виробник зазначає, що нова пам'ять допоможе йому зосередитись на мобільних пристроях верхнього сегмента, включаючи смартфони, планшети та ультратонкі ноутбуки з екранами Ultra HD.

Інші цікаві новини:

▪ Датчик для біометричної автентифікації з дихання

▪ Діагностична сорочка

▪ Термостійкий біопластик

▪ Сонечка - прототипи для рятувальних роботів

▪ Передача електрики із космосу на Землю

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Складання кубика Рубіка. Добірка статей

▪ стаття Така корова потрібна самому! Крилатий вислів

▪ стаття Коли почали робити пересадку серця? Детальна відповідь

▪ стаття Провізор-інтерн. Посадова інструкція

▪ стаття Практичне застосування операційних підсилювачів. Частина третя. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Карта називається до виймання з колоди. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт