Σπίτι · ηλεκτρική ασφάλεια · Πώς να κάνετε σωστά αιολικές ή αιολικές μονάδες παραγωγής ενέργειας. Εξετάζουμε αιολικούς σταθμούς για οικιακή χρήση. Πώς λειτουργεί και πώς λειτουργεί

Πώς να κάνετε σωστά αιολικές ή αιολικές μονάδες παραγωγής ενέργειας. Εξετάζουμε αιολικούς σταθμούς για οικιακή χρήση. Πώς λειτουργεί και πώς λειτουργεί

Η ανάγκη για εξοικονόμηση Φυσικοί πόροιαναγκάζοντας τα περισσότερα κράτη να αναζητήσουν εναλλακτικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Μια τέτοια πηγή είναι η αιολική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρική ενέργειασε όγκους επαρκείς για την κάλυψη των αναγκών τόσο των οικιακών καταναλωτών όσο και βιομηχανικές επιχειρήσεις. Η βάση του σχεδιασμού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο είναι μια γεννήτρια τοποθετημένη σε έναν ιστό.

Συσκευή ανεμογεννήτριας

Ο σχεδιασμός ενός αιολικού σταθμού περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

  • Γεννήτρια;
  • Κατάρτι;
  • Λεπίδες;
  • Ανεμόμετρο;
  • Επαναφορτιζομενες ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ;
  • Συσκευή ATS (αυτόματος διακόπτης μεταφοράς).
  • Μετασχηματιστής.

Η αρχή λειτουργίας ενός αιολικού σταθμού βασίζεται στη μετατροπή της αιολικής ενέργειας σε περιστροφική κίνηση μιας τουρμπίνας. Αυτό συμβαίνει με τη βοήθεια πτερυγίων (ρότορα). Ο άνεμος ακολουθεί το περίγραμμα των λεπίδων, με αποτέλεσμα να περιστρέφονται.

Σύγχρονες ανεμογεννήτριες σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςέχουν τρεις λεπίδες. Το μήκος τους μπορεί να φτάσει τα 56 μέτρα. Η ταχύτητα περιστροφής κυμαίνεται από 12-24 rpm. Για να αυξηθεί η ταχύτητα περιστροφής, χρησιμοποιούνται κιβώτια ταχυτήτων. Η ισχύς των σύγχρονων ανεμογεννητριών μπορεί να φτάσει τα 750 kW.

Ένα ανεμόμετρο έχει σχεδιαστεί για να μετράει την ταχύτητα του ανέμου. Τοποθετείται στην πίσω πλευρά του περιβλήματος του στροβίλου. Οι πληροφορίες για την ταχύτητα του ανέμου αναλύονται από τον ενσωματωμένο υπολογιστή για δημιουργία ο μεγαλύτερος αριθμόςηλεκτρική ενέργεια.

Ο σχεδιασμός του αιολικού πάρκου μπορεί να λειτουργήσει με ταχύτητες ανέμου 4 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Όταν η ταχύτητα του ανέμου φτάσει τα 25 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, οι αιολικές μονάδες παραγωγής ενέργειας, οι οποίες βασίζονται στη χρήση αιολικής ενέργειας, απενεργοποιούνται αυτόματα. Η ανεξέλεγκτη περιστροφή των πτερυγίων σε ισχυρούς ανέμους είναι μια από τις αιτίες ατυχημάτων και καταστροφής μιας ανεμογεννήτριας.

Ο μετασχηματιστής μετατρέπει την τάση στις τιμές που είναι απαραίτητες για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στον καταναλωτή κατά μήκος των καλωδίων της γραμμής ισχύος. Οι μετασχηματιστές τοποθετούνται συνήθως στη βάση του ιστού

Ο ιστός είναι σημαντικό στοιχείοσχέδια αιολικών σταθμών. Η έξοδος της γεννήτριας εξαρτάται από το ύψος της. Το ύψος του ιστού των σύγχρονων ανεμογεννητριών κυμαίνεται από 70-120 μέτρα. Ορισμένα σχέδια περιλαμβάνουν ελικοδρόμια.

Εγκατάσταση ανεμογεννητριών

Μία από τις απαραίτητες προϋποθέσεις για την πλήρη λειτουργία της συσκευής είναι η επιλογή κατάλληλης θέσης για την τοποθέτησή της. Στην ιδανική περίπτωση, αυτός θα πρέπει να είναι ένας λόφος με υψηλή ταχύτηταάνεμοι με χαμηλές αναταράξεις.


Εάν υπάρχει δάσος κοντά, αυτό θα μειώσει την απόδοση της ανεμογεννήτριας. Η απουσία εναέριων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας κοντά δεν θα καταστήσει δυνατή την ανακατεύθυνση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές.

Προβλήματα που προκαλούνται από τη λειτουργία αιολικών σταθμών

Παρά το γεγονός ότι οι ανεμογεννήτριες είναι ένας πολλά υποσχόμενος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, υπάρχουν πολλά προβλήματα που σχετίζονται με τη λειτουργία τους. Συγκεκριμένα, στις ευρωπαϊκές χώρες όπου η αιολική ενέργεια εισάγεται ενεργά, πολλοί άνθρωποι παραπονιούνται για την ταλαιπωρία που προκαλεί η κοντινή απόσταση από ανεμογεννήτριες.

Στις περισσότερες χώρες δεν υπάρχουν νόμοι που να καθορίζουν με σαφήνεια σε ποια απόσταση από τα κτίρια κατοικιών μπορούν να τοποθετηθούν. Μερικές φορές μια ανεμογεννήτρια μπορεί να δει ήδη σε απόσταση 200-250 μέτρων από το σπίτι. Ο κόσμος παραπονιέται για δυνατός θόρυβος, που απλώνεται εκατοντάδες μέτρα τριγύρω. Η σκιά από τις περιστρεφόμενες λεπίδες ενός ανεμόμυλου μπορεί να χυθεί για αρκετά χιλιόμετρα. Αυτό προκαλεί σοβαρή ψυχολογική δυσφορία.

Τα προβλήματα προκαλούνται από το γεγονός ότι η πλήρης χρήση της αιολικής ενέργειας ξεκίνησε σχετικά πρόσφατα. Ισχυρές ανεμογεννήτριες δεν έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν. Ως εκ τούτου, η πλήρης επίδρασή τους στον άνθρωπο δεν έχει μελετηθεί. Επί του παρόντος, αναπτύσσονται νόμοι για την ελαχιστοποίηση της ταλαιπωρίας από τη λειτουργία αυτών των μηχανισμών.

Η βιομηχανία ενέργειας αντιμετωπίζει το έργο της με αρκετή σιγουριά, αλλά η κλίμακα της χώρας μας είναι τέτοια που δεν είναι ακόμη δυνατή η πλήρης παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε όλες τις απομακρυσμένες ή δυσπρόσιτες περιοχές. Αυτό οφείλεται σε πολλούς παράγοντες που είναι πολύ ακριβοί ή τεχνικά ανέφικτοι για να ξεπεραστούν υπό τις τρέχουσες συνθήκες.

Ως εκ τούτου, πρέπει να δίνεται όλο και μεγαλύτερη προσοχή σε εναλλακτικές πηγές που μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες των καθυστερημένων περιοχών χωρίς τη συμμετοχή δικτύων κορμού. Μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση είναι η αιολική ενέργεια που χρησιμοποιεί δωρεάν ενέργεια.

Σχεδιασμός και τύποι αιολικών σταθμών

Αιολικοί σταθμοί(WPPs) χρησιμοποιούν την αιολική ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μεγάλοι σταθμοί αποτελούνται από πολλούς, ενωμένους σε ένα ενιαίο δίκτυο και τροφοδοτούν μεγάλες περιοχές - πόλεις, πόλεις, περιφέρειες. Τα μικρότερα είναι ικανά να παρέχουν μικρές κατοικημένες περιοχές ή μεμονωμένες κατοικίες. Οι σταθμοί ταξινομούνται κατά διάφορα σημάδια, για παράδειγμα, κατά λειτουργικότητα:

  • κινητό,
  • ακίνητος.

Ανά τοποθεσία:

  • παραλιακός
  • κοντά στη στεριά
  • έδαφος
  • επιπλέων.

Ανά τύπο κατασκευής:

  • περιστροφικός,
  • ανεμοδείκτης.

Οι σταθμοί Vane είναι οι πιο διαδεδομένοι στον κόσμο. Είναι εξαιρετικά αποδοτικά και ικανά να παράγουν αρκετά μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας για να προμηθεύουν τους καταναλωτές σε ολόκληρη τη βιομηχανία ενέργειας. Ταυτόχρονα, η διανομή τέτοιων σταθμών έχει συγκεκριμένη διαμόρφωση και δεν συναντάται παντού.

Αρχή λειτουργίας

Όπως ήδη αναφέρθηκε, τα αιολικά πάρκα έχουν σχεδιασμό ρότορα ή πτερυγίων. Οι περιστροφικοί σταθμοί, κατά κανόνα, διαθέτουν συσκευές με. Είναι από πολλές απόψεις πιο βολικές από τις φτερωτές, αφού δεν κάνουν πολύ θόρυβο κατά τη λειτουργία και δεν απαιτούν εγκατάσταση προς την κατεύθυνση του ανέμου. Ταυτόχρονα, τα σχέδια ρότορα είναι λιγότερο αποδοτικά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικρούς ιδιωτικούς σταθμούς.

Οι συσκευές πτερυγίων είναι ικανές να παράγουν το μέγιστο αποτέλεσμα.Χρησιμοποιούν την ενέργεια που προκύπτει πολύ πιο αποτελεσματικά από τα περιστροφικά δείγματα, αλλά απαιτούν σωστό προσανατολισμό σε σχέση με τη ροή, πράγμα που σημαίνει την παρουσία πρόσθετων συσκευών ή εξοπλισμού.

Όλοι οι τύποι λειτουργούν με την ίδια αρχή - η ροή του ανέμου περιστρέφει το κινούμενο τμήμα, το οποίο μεταδίδει την περιστροφή στη γεννήτρια, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζεται ηλεκτρικό ρεύμα στο σύστημα. Φορτίζει τις μπαταρίες, οι οποίες τροφοδοτούν μετατροπείς που μετατρέπουν το ρεύμα που προκύπτει σε μια τυπική τάση και συχνότητα κατάλληλη για καταναλωτικές συσκευές.

Για την τροφοδοσία μεγάλου αριθμού καταναλωτών, μεμονωμένες ανεμογεννήτριες συνδέονται σε ένα σύστημα, σχηματίζοντας σταθμούς - αιολικά πάρκα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των αιολικών σταθμών

Τα πλεονεκτήματα των αιολικών πάρκων περιλαμβάνουν:

  • ανεξαρτησία από ορυκτές πηγές·
  • Χρησιμοποιείται μια απολύτως δωρεάν πηγή ενέργειας.
  • φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο - δεν προκαλείται βλάβη στο περιβάλλον.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν και μειονεκτήματα:

  • Η ανομοιομορφία του ανέμου δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες στην παραγωγή ενέργειας και αναγκάζει τη χρήση μεγάλος αριθμός; μπαταρίες?
  • Οι ανεμόμυλοι κάνουν θόρυβο όταν λειτουργούν.
  • χαμηλά, είναι πολύ δύσκολο να το αυξήσεις.
  • το κόστος του εξοπλισμού και, κατά συνέπεια, της ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ υψηλότερο από την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου.
  • Η απόσβεση του εξοπλισμού μειώνεται σημαντικά όσο αυξάνεται η χωρητικότητά του. .

Η χρήση μικρών σταθμών μπορεί να παρέχει ενέργεια σε περιορισμένο αριθμό καταναλωτών, άρα απαιτούν μεγάλοι οικισμοί ή περιοχές μεγάλες συσκευές. Ταυτόχρονα, οι ανεμογεννήτριες υψηλής ισχύος απαιτούν κατάλληλες ροές ανέμου και ομοιομορφία στην κίνησή του, κάτι που δεν είναι χαρακτηριστικό για τις συνθήκες της χώρας μας. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τη χαμηλή επικράτηση των ανεμογεννητριών σε σύγκριση με τις ευρωπαϊκές χώρες.

Οικονομική αιτιολόγηση για την κατασκευή αιολικού πάρκου

Από οικονομικής άποψης, η κατασκευή αιολικού πάρκου έχει νόημα μόνο ελλείψει άλλων μεθόδων παροχής ενέργειας. Ο εξοπλισμός είναι πολύ ακριβός και απαιτεί συντήρηση και επισκευή. πάγια έξοδα, και η διάρκεια ζωής περιορίζεται στα 20 χρόνια, και αυτό σε ευρωπαϊκές συνθήκες. Για τη Ρωσία, αυτή η περίοδος μπορεί να μειωθεί τουλάχιστον κατά ένα τρίτο. Να γιατί χρήση αιολικών πάρκωνοικονομικά αναποτελεσματική.

Από την άλλη, σε πλήρη απουσία εναλλακτικών επιλογών ή παρουσία βέλτιστες συνθήκεςδιασφαλίζοντας υψηλής ποιότητας και ομοιόμορφη λειτουργία των ανεμογεννητριών, η χρήση αιολικών σταθμών παραγωγής ενέργειας γίνεται ένας απολύτως αποδεκτός τρόπος παροχής ενέργειας.

Σπουδαίος!Μιλάμε συγκεκριμένα για μεγάλους σταθμούς που τροφοδοτούν ολόκληρες περιοχές. Η κατάσταση με οικιακούς ή ιδιωτικούς σταθμούς φαίνεται πιο ελκυστική.

Χωρητικότητα βιομηχανικών σταθμών

Τα βιομηχανικά αιολικά πάρκα έχουν πολύ υψηλή ισχύ, ικανά να παρέχουν μεγάλες οικισμοίή περιφέρειες. Για παράδειγμα, Το αιολικό πάρκο Gansu στην Κίνα έχει 7965 MW, η Enercon E-126 παράγει 7,58 MW, και αυτό δεν είναι το όριο.

Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι μιλάμε για, άλλα μοντέλα παράγουν πολύ λιγότερη ενέργεια. Ωστόσο, όταν συνδυάζονται σε μεγάλους σταθμούς, οι ανεμογεννήτριες είναι ικανές να παράγουν αρκετά επαρκή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Τα συνδυασμένα συγκροτήματα παράγουν συνολική ισχύ 400-500 MW, η οποία μπορεί εύκολα να συγκριθεί με την παραγωγικότητα των υδροηλεκτρικών σταθμών.

Οι μικροί σταθμοί έχουν πιο μέτριους δείκτες και μπορούν να θεωρηθούν μόνο ως σημειακές πηγές που παρέχουν περιορισμένο αριθμό καταναλωτών.

Κορυφαίοι παγκόσμιοι κατασκευαστές

Σε αριθμό πλέον διάσημους κατασκευαστέςανεμογεννήτριεςκαι εξοπλισμός για τη βιομηχανία αιολικής ενέργειας περιλαμβάνει εταιρείες:

  • Vestas,
  • Nordex,
  • Υπεράνεμος
  • Panasonic
  • Ecotecnia,
  • Vergnet.

Οι Ρώσοι κατασκευαστές δεν είναι ακόμη έτοιμοι να ανταγωνιστούν αυτές τις εταιρείες, καθώς το ζήτημα της δημιουργίας υψηλής ποιότητας και παραγωγικών ανεμογεννητριών στη Ρωσία δεν έχει ακόμη τεθεί επαρκώς.

Γεωγραφία εφαρμογής

Η αιολική ενέργεια είναι πιο διαδεδομένη στη δυτική ακτή του Ατλαντικού, ιδιαίτερα στη Γερμανία. Υπάρχουν καλύτερες συνθήκες- ομαλοί και ισχυροί άνεμοι, βέλτιστοι κλιματικοί δείκτες. Αλλά ο κύριος λόγος για την ευρεία χρήση των αιολικών σταθμών στην περιοχή αυτή ήταν η έλλειψη ευκαιριών για την κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών, που ανάγκασε τις κυβερνήσεις των χωρών αυτής της περιοχής να χρησιμοποιήσουν διαθέσιμες μεθόδους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, υπάρχουν εγκαταστάσεις στην περιοχή της Βαλτικής, στη Δανία και στην Ολλανδία.

Η Ρωσία εξακολουθεί να υστερεί σε αυτό το θέμα· την τελευταία δεκαετία, μόλις δώδεκα αιολικά πάρκα έχουν τεθεί σε λειτουργία. Ο λόγος αυτής της υστέρησης έγκειται στη μεγάλη ανάπτυξη της υδροηλεκτρικής ενέργειας και στην έλλειψη κατάλληλων συνθηκών για τη λειτουργία των βιομηχανικών σταθμών αιολικής ενέργειας. Ωστόσο, υπάρχει αύξηση της παραγωγής μικρές εγκαταστάσεις, ικανό να παρέχει ενέργεια σε επιμέρους κτήματα.

Γεγονότα και παρανοήσεις

Ο χαμηλός επιπολασμός των αιολικών σταθμών παραγωγής ενέργειας και η έλλειψη εμπειρίας με αυτά έχουν προκαλέσει πολλές παρανοήσεις σχετικά με τις ιδιότητες και τις επιπτώσεις των αιολικών σταθμών στο ανθρώπινο σώμα. Έτσι, υπάρχει μια ευρέως διαδεδομένη άποψη για το ασυνήθιστο υψηλό επίπεδοθόρυβος που παράγεται από μια ανεμογεννήτρια που λειτουργεί. Πράγματι, υπάρχει κάποιος θόρυβος, αλλά το επίπεδό του είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι πιστεύεται συνήθως. Έτσι, ο θόρυβος από τα βιομηχανικά μοντέλα σε απόσταση 200-300 m γίνεται αντιληπτός από το αυτί με τον ίδιο τρόπο όπως ο ήχος από ένα εργασιακό οικιακό ψυγείο.

Ένα άλλο πρόβλημα που υπερβάλλεται αδικαιολόγητα από τους αδαείς είναι η δημιουργία ανυπέρβλητων ραδιοφωνικών παρεμβολών και τηλεοπτικά σήματα. Αυτό το ζήτημα επιλύθηκε πριν το μάθουν οι χρήστες - κάθε ισχυρός βιομηχανικός ανεμόμυλος είναι εξοπλισμένος με ένα υψηλής ποιότητας φίλτρο ραδιοπαρεμβολών που μπορεί να εξαλείψει εντελώς την επιρροή της συσκευής στα ραδιοκύματα.

Οι άνθρωποι που ζουν κοντά σε τουρμπίνες θα βρίσκονται συνεχώς στη ζώνη που τρεμοπαίζει σκιά. Αυτός είναι ένας όρος που αναφέρεται στην άβολη αίσθηση των ενδείξεων φωτός που αναβοσβήνουν. Οι περιστρεφόμενες λεπίδες δημιουργούν αυτό το αποτέλεσμα, αλλά η σημασία του είναι πολύ υπερβολική. Ακόμη και οι πιο ευαίσθητοι άνθρωποι μπορούν πάντα απλά να απομακρυνθούν από έναν στρόβιλο αν τύχει να βρεθούν κοντά του.

Υπάρχουν και άλλα, τραβηγμένα και αρκετά αληθινά στοιχεία σχετικά με τη λειτουργία των αιολικών πάρκων, τις επιπτώσεις τους στο ανθρώπινο σώμα και τη γύρω φύση. Κάποιες από αυτές είναι συνηθισμένες φήμες, άλλες είναι τόσο υπερβολικές που δεν αξίζουν καν συζήτηση. Η αιολική ενέργεια είναι μια ολοκληρωμένη βιομηχανία ικανή να επιλύει ζητήματα ενεργειακού εφοδιασμού τόσο σε μεγάλη κλίμακα όσο και εντός των ορίων μιας μικρής εξοχικής κατοικίας.

Ιδιωτικά αιολικά πάρκα

Για τη Ρωσία περισσότερο επίκαιρο θέμαείναι η εξάπλωση των μικρών σταθμών που παρέχουν ένα σπίτι ή κτήμα. Η κατασκευή μεγάλων αιολικών πάρκων στις κλιματολογικές συνθήκες της χώρας μας είναι μη πρακτική και ασύμφορη. Η μεγαλύτερη αξία των ανεμογεννητριών έγκειται στην ικανότητα παροχής ενέργειας σε καθυστερημένες ή απομακρυσμένες κοινότητες όπου δεν υπάρχει σύνδεση στο δίκτυο.

Για τέτοιες περιοχές, η χρήση μικρών ιδιωτικών σταθμών είναι ο καλύτερος τρόπος επίλυσης του προβλήματος, καθώς η λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας δεν απαιτεί την παροχή καυσίμου, η συσκευή είναι απλή και επισκευάζεται εύκολα. Παρέχετε τέτοιες περιοχές προσθετος εξοπλισμοςπολύ απλούστερο και φθηνότερο από το να διατίθενται μεγάλα χρηματικά ποσά για την εγκατάσταση ηλεκτρικών γραμμών, ειδικά όταν πρόκειται για ορεινές περιοχές. Οι μικρές ανεμογεννήτριες μπορούν να παράγουν επαρκή ποσότητα ενέργειας χωρίς να απαιτείται συντήρηση ή κόστος καυσίμου, γεγονός που τις καθιστά μια πολλά υποσχόμενη και ελκυστική λύση στο πρόβλημα.

Ανασκόπηση τιμών για δημοφιλή μοντέλα

Το κόστος των ανεμογεννητριών είναι υψηλό. Αυτή η στιγμή είναι η πιο δύσκολη να ξεπεραστεί για τη διάδοση των τεχνολογιών αιολικής ενέργειας. Πολλοί ιδιοκτήτες σπιτιών θα ήθελαν να εγκαταστήσουν ανεμογεννήτριες στην ιδιοκτησία τους, αλλά δεν έχουν τα χρήματα για να τις αγοράσουν. Μια εγκατάσταση ικανή να παρέχει φωτισμό σε μια περιοχή κοστίζει περίπου 100 χιλιάδες ρούβλια.

Ένας πιο ισχυρός σχεδιασμός που σας επιτρέπει να παρέχετε ηλεκτρική ενέργεια σε ένα εξοχικό σπίτι θα κοστίσει 250 χιλιάδες.

Ένα αιολικό πάρκο ικανό να τροφοδοτεί ένα μικρό πάρκο κοστίζει περίπου 500 χιλιάδες ρούβλια. Και αυτό δεν είναι το όριο. Σε τέτοιες τιμές δεν μπορεί κανείς να περιμένει την ταχεία εξάπλωση των ανεμογεννητριών, οπότε όλη η ελπίδα είναι για την ανάδυση εγχώρια μοντέλα, ικανό να λύσει το θέμα του υψηλού κόστους εξοπλισμού. Εναλλακτικά, μπορείτε να αγοράσετε ένα σχετικά φθηνό κινέζικο μοντέλο. Τέτοιες συσκευές δεν μπορούν να επισκευαστούν, καθώς είναι, στην πραγματικότητα, μιας χρήσης, αλλά η τιμή τους είναι πολύ χαμηλότερη από το κόστος των δυτικών μοντέλων παρόμοιας ισχύος.

Πώς να φτιάξετε ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας;

Το υψηλό κόστος των βιομηχανικών μοντέλων αναγκάζει τους ανθρώπους που είναι σε θέση να χρησιμοποιούν εργαλεία και έχουν ορισμένες γνώσεις να δημιουργήσουν σπιτικούς ανεμόμυλους. Το κόστος μιας τέτοιας συσκευής είναι ασύγκριτο με εκείνο των εργοστασιακών μοντέλων και το αποτέλεσμα που προκύπτει από τα σπιτικά προϊόντα συχνά υπερβαίνει τις επιδόσεις γνωστών ξένων προϊόντων.

Για να φτιάξετε έναν σταθμό θα χρειαστείτε:

  • σύνολο εξοπλισμού - ελεγκτής φόρτισης, μετατροπέας, μπαταρία.
  • γεννήτρια ικανή να λειτουργεί χαμηλές ταχύτητες. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται γεννήτριες αυτοκινήτων ή τρακτέρ που έχουν υποστεί κάποιο εκσυγχρονισμό.
  • ανεμόμυλος - ένας περιστρεφόμενος ρότορας τοποθετημένος σε ιστό ή βάση των απαιτούμενων διαστάσεων.


Ο εξοπλισμός για το σταθμό μπορεί να συναρμολογηθεί ανεξάρτητα ή να αγοραστεί από τελειωμένη μορφή. Η κατασκευή μιας γεννήτριας από μια ολοκληρωμένη συσκευή διαρκεί μία ημέρα (αν έχετε μια ιδέα για το τι πρέπει να γίνει). Ο ανεμόμυλος είναι κατασκευασμένος από παλιοσίδερα - μεταλλικά βαρέλια, λαμαρίνακαι ούτω καθεξής.

Όλα τα σχεδιαστικά στοιχεία συναρμολογούνται, το σύστημα τίθεται σε λειτουργία, αξιολογούνται τα χαρακτηριστικά του και, εάν είναι απαραίτητο, γίνονται οι απαραίτητες αλλαγές. Ένας ανεμόμυλος συναρμολογημένος με τα χέρια σας μπορεί να επισκευαστεί χωρίς προβλήματα, αφού ολόκληρο το σχέδιο του είναι γνωστό στον πλοίαρχο, όπως λένε, μέχρι την τελευταία βίδα.

Η λειτουργία ενός αιολικού πάρκου δεν απαιτεί ιδιαίτερες δαπάνες· όλες οι επενδύσεις γίνονται κάθε φορά. Η διάρκεια ζωής του συστήματος υπολογίζεται σε 20 χρόνια, αλλά όταν κατασκευάζεται με τα χέρια του είναι πρακτικά απεριόριστη, καθώς ο εκσυγχρονισμός ή η επισκευή της δομής είναι δυνατός ανά πάσα στιγμή.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση αιολικών σταθμών ήταν ανέκαθεν ενδιαφέρον για την ανθρωπότητα. Η αιολική ενέργεια ταξινομείται συνήθως ως ανανεώσιμος τύπος, καθώς και ως ηλιακή, εσωτερική υδάτινη, θερμική και βιομάζα. Το δυναμικό αυτής της ενέργειας είναι σφαίρα 30 φορές υπερβαίνει τις σημερινές ανάγκες. Εξετάζεται η κατασκευή εγκαταστάσεων που λαμβάνουν ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας την ενέργεια της ροής του αέρα πολλά υποσχόμενη σκηνοθεσίασε όλο τον κόσμο, παρά τη χαμηλή απόδοση - 20-30%.

Σχεδιασμός και κύριοι τύποι ανεμογεννητριών

Το σχέδιο με το οποίο συναρμολογείται μια αιολική μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι αρκετά απλό. Η αιολική ενέργεια μετατρέπεται από μια ανεμογεννήτρια και έναν ανορθωτή-φορτιστή (ελεγκτή) σε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα, συνήθως 12/24/48 βολτ. Το ρεύμα χρησιμοποιείται για την επαναφόρτιση της μπαταρίας (παρόμοιο με μπαταρία αυτοκινήτου), στη συνέχεια τροφοδοτείται στον μετατροπέα, όπου το συνεχές ρεύμα μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα 220-230V.

Σήμερα, στην πραγματικότητα λειτουργούν τρεις τύποι ανεμογεννητριών:

Με κατακόρυφα προσανατολισμένο άξονα περιστροφής.

Με οριζόντια, προσανατολισμένη κάθετα στη ροή του αέρα.

Με οριζόντια, προσανατολισμένη παράλληλα στη ροή.

Ένας αιολικός σταθμός με κάθετη ανεμογεννήτρια είναι ο απλούστερος στην κατασκευή και εγκατάσταση: δεν χρειάζεται να εστιάσετε στην κατεύθυνση του ανέμου, επομένως το φορτίο στη δομή είναι πολύ μικρότερο. Τα πτερύγια αυτών των συσκευών διατίθενται με τη μορφή μπολ, στροβίλων ή σχήματος S.

Με οριζόντιο άξονα περιστροφής, η αιολική ενέργεια μετατρέπεται σε δύναμη έλξης ή ανύψωσης. Ο αριθμός των λεπίδων αυτών των συσκευών μπορεί να είναι από μία έως πενήντα.

Στο πλαίσιο της κύριας ταξινόμησης, υπάρχουν πολλές διαφορετικές, δομικά συνδεδεμένες ή εντελώς νέες εφευρέσεις.

Αιολικοί σταθμοί για το σπίτι: δυνατότητα επιλογής

Το έργο τροφοδοσίας για ένα σπίτι υπό κατασκευή (ή ανακατασκευή) πρέπει να λύσει τρία προβλήματα:

Αξιοπιστία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας;

Ασφάλεια απαιτούμενη ισχύςκατανάλωση;

Συμμετοχή του απαιτούμενου αριθμού πηγών ηλεκτρικής ενέργειας.

Σε αστικές περιοχές, όπου αναπτύσσεται το ηλεκτρικό δίκτυο, το ζήτημα της αξιοπιστίας της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας αφορά μόνο απομακρυσμένες περιοχές ή περιφερειακές πόλεις και κωμοπόλεις. Η εγκατάσταση αιολικής ενέργειας για ένα σπίτι είναι ακατάλληλη σε αυτές τις περιπτώσεις: οι διακοπές συμβαίνουν μόνο κατά τη διάρκεια αστοχιών του δικτύου και εξαλείφονται το πολύ εντός μιας ημέρας. Ως πρόσθετη πηγή συνήθως επιλέγεται ένας μικρός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής ντίζελ (βενζίνης) ή αερίου.

Κατά την τακτοποίηση ενός εξοχικού σπιτιού σε μια απομακρυσμένη περιοχή ή την κατασκευή ενός αγροκτήματος όπου δεν υπάρχει κοντινή γραμμή ηλεκτρικού ρεύματος, τίθεται το ερώτημα σχετικά με ένα σταθερό σχέδιο για την απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως το πρόβλημα λύνεται ως εξής: μια μονάδα παραγωγής ενέργειας ντίζελ (ή βενζίνης) και ως εναλλακτική πηγή (προκειμένου να μειωθεί το κόστος μιας μονάδας ισχύος), υλοποιούνται με επιτυχία έργα που χρησιμοποιούν αιολική ή ηλιακή ενέργεια.

Ο αιολικός σταθμός πρέπει να παρέχει το απαραίτητο απόθεμα ισχύος για την πραγματική κατανάλωση. Σε αυτή την περίπτωση, δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς μια ισχυρή μπαταρία και έναν αξιόπιστο μετατροπέα. Χρησιμοποιείται ως εναλλακτική πηγή γεννήτρια ντίζελ.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της λήψης ηλεκτρικής ενέργειας από μια ανεμογεννήτρια

Με μέση οικιακή κατανάλωση (φωτισμός, θέρμανση, Συσκευές) αρκετή ισχύς από 500W έως 1000/1500W. Κατά την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας, πρέπει να θυμάστε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς που παράγει, τόσο μεγαλύτερο μέγεθοςλεπίδες και, κατά συνέπεια, υψηλότερη τιμή.

Τα ακόλουθα μειονεκτήματα των σταθμών αιολικής ενέργειας εντοπίζονται συνήθως:

Μεγάλες εφάπαξ αρχικές επενδύσεις, επομένως σχετικά υψηλή τιμήμονάδες ηλεκτρικής ενέργειας?

Η εξάρτηση της εγκατάστασης από τη διαθεσιμότητα των ημερών κατά τις οποίες η ταχύτητα του ανέμου είναι βέλτιστη (έξι - επτά μέτρα ανά δευτερόλεπτο), είναι με τέτοιους δείκτες που η εγκατάσταση φτάνει στην πινακίδα (σχεδιαστική) χωρητικότητά της.

Ένας αυτόνομος αιολικός σταθμός μπορεί να λειτουργήσει μόνο με μια μπαταρία μεγάλης χωρητικότητας και έναν ισχυρό μετατροπέα, και ως συμπλήρωμα τις ημέρες χωρίς αέρα, χρειάζεται μια γεννήτρια ντίζελ, η οποία αυξάνει σημαντικά το κόστος του έργου.

Μεγάλη περίοδος απόσβεσης: κατά μέσο όρο από επτά έως δέκα χρόνια.

Απαιτήσεις για την επιλογή θέσης για την τοποθέτηση του ιστού

Για να λειτουργήσει μια ανεμογεννήτρια οποιασδήποτε ισχύος, απαιτείται άνεμος. Για τη Ρωσία, κατά μέσο όρο, πιστεύεται ότι ο άνεμος φυσάει μόνο για 270-280 ημέρες το χρόνο. Primorskie και ορεινές περιοχέςέχουν διαφορετικά στατιστικά στοιχεία, πιο ευνοϊκά. Εδώ λαμβάνει χώρα η κύρια ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας ως δωρεάν ενέργειας.

Όσο υψηλότερος είναι ο ιστός, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα της ροής του αέρα. Συνήθως, οι ανεμογεννήτριες τοποθετούνται σε ύψος τουλάχιστον τεσσάρων μέτρων από το επίπεδο του σπιτιού (κατά μέσο όρο από δεκατέσσερα έως είκοσι τέσσερα μέτρα). Ο τόπος εγκατάστασης επιλέγεται σε απόσταση από το σπίτι που είναι τουλάχιστον πολλαπλάσιο του τριών στο ύψος του ιστού. Η συσκευή είναι τοποθετημένη είτε σε βάση από σκυρόδεμα(που είναι αρκετά ακριβό και απαιτεί εργασία), ή με τη βοήθεια ραγάδων.

Για την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας που κατασκευάζεται στην παραγωγή, εμπλέκονται εξειδικευμένοι οργανισμοί. Συνήθως πρόκειται είτε για τον ίδιο τον κατασκευαστή είτε για διανομείς ξένων εταιρειών. Οι ειδικοί προτείνουν ένα διάγραμμα ενός σταθμού αιολικής ενέργειας, επιλέγουν μια θέση για την εγκατάσταση του ιστού, εγκαθιστούν τον εξοπλισμό και τον εκτοξεύουν.

Μονάδα αιολικής ενέργειας DIY

Πρόσφατα, όταν η άνοδος της τιμής της ηλεκτρικής ενέργειας εμφανίζεται με μια σταθερότητα που τρομάζει τον πληθυσμό, το ενδιαφέρον για τους αιολικούς σταθμούς στη Ρωσία αυξάνεται. Ένας μίνι αιολικός σταθμός (ανεμογεννήτρια) σχεδιάζεται, κατασκευάζεται από λαϊκούς τεχνίτες και εγκαθίσταται χωρίς τη βοήθεια ειδικών.

Το πιο εύκολο στην κατασκευή θεωρείται ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας με εγκατάσταση που έχει κάθετο άξονα περιστροφής. Δεν απαιτεί ενισχυμένο ιστό, είναι εύκολο στον υπολογισμό, εύκολο στην εγκατάσταση και, κυρίως, σε χαμηλή τιμή. Η αύξηση της τιμής συμβαίνει λόγω της μπαταρίας της απαιτούμενης χωρητικότητας και ενός αξιόπιστου μετατροπέα.

Ένας ανεμόμυλος κατασκευασμένος για να περιστρέφεται σε οριζόντιο άξονα απαιτεί προσεκτική στερέωση των λεπίδων (το κεντράρισμα τους), αλλά φαίνεται πιο κομψός και εκλεπτυσμένος. Τα εξαρτήματά του είναι πιο ακριβά στην κατασκευή και ο πρόσθετος εξοπλισμός είναι ίδιος με την κάθετη εγκατάσταση.

Οι σημερινοί τεχνίτες προτιμούν να κατασκευάζουν ανεμογεννήτριες με τα χέρια τους εντελώς, από την αρχή. Η γεννήτρια αναπτύσσεται με βάση έναν ασύγχρονο κινητήρα, συν έναν ανορθωτή και μπαταρία συσσωρευτήαπό το αυτοκίνητο. Εάν περιοριστούμε σε αυτό το σύνολο, τότε η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του νερού σε ένα λέβητα και την τροφοδοσία μιας αντλίας νερού (αντιστοιχίζοντας την τάση τροφοδοσίας).

Με έναν μικρό μετατροπέα ισχύος, μπορείτε ακόμη και να ενεργοποιήσετε τον φωτισμό και άλλες απλές ηλεκτρικές συσκευές που δεν απαιτούν ποιοτικά χαρακτηριστικάρεύμα (υπολογιστής ή τηλεόραση μπορεί να συνδεθεί μόνο σε μετατροπέα που έχει τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά εξόδου όσον αφορά την ημιτονοειδότητα, τη συχνότητα κ.λπ.).

Μεγάλοι ξένοι κατασκευαστές αιολικών σταθμών: συγκριτικό κόστος εγκαταστάσεων

Η χρήση και, κατά συνέπεια, η παραγωγή ανεμογεννητριών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατακτήθηκε για πρώτη φορά στη Δανία στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα. Η έλλειψη των δικών τους ενεργειακών πόρων αναγκάζει πολλές χώρες να ακολουθήσουν τον δρόμο της ενεργειακής ανάπτυξης ροή αέρακαι να κατασκευάσουν τόσο ισχυρές (εκατοντάδες μεγαβάτ) ανεμογεννήτριες όσο και σταθμούς αιολικής ενέργειας για οικιακή χρήση. Παρακάτω είναι μια λίστα με τα περισσότερα γνωστές εταιρείες, προμηθεύοντας τα προϊόντα τους σε όλο τον κόσμο.

Ξένοι κατασκευαστές ανεμογεννητριών:

Δανία Vestas - μερίδιο αγοράς 12,7%;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - μερίδιο αγοράς 28,7% στο σύνολο όλων των εταιρειών.

Ισπανία Gamesa - μερίδιο αγοράς 8%.

Γερμανία Enercon, Siemens - συνολικό μερίδιο αγοράς 14,1%.

USA GE Energy - μερίδιο αγοράς 7,7%;

Ινδία Suzion - μερίδιο αγοράς 7,6%.

Οι κινεζικές εγκαταστάσεις θεωρούνται οι φθηνότερες. Ανάλογα με την ισχύ, μπορούν να αγοραστούν σε τιμή 18-20 χιλιάδες ρούβλια. Πρέπει να σημειωθεί ότι τέτοιες εγκαταστάσεις (ισχύς από 100-200 W) δεν μπορούν να επισκευαστούν και συνήθως δεν είναι εξοπλισμένες με ιστό. Αιολικοί σταθμοί μεσαίας τμήμα τιμώναπό την Κίνα θεωρούνται αξιόπιστα, με διάρκεια πάνω από 15 χρόνια.

Οι εγκαταστάσεις της Δανίας, της Ισπανίας και της Γερμανίας είναι υψηλότερης ποιότητας· η εγκατάσταση και η θέση σε λειτουργία τους έχει γίνει επί μακρόν από εξειδικευμένους οργανισμούς, αλλά είναι ακριβές. Από $1000 έως $2000-2500 με ισχύ 200 W.

Αιολικοί σταθμοί στη Ρωσία: τιμές και κατασκευαστές

Τα τελευταία 20 χρόνια παρατηρείται αυξημένο ενδιαφέρον για την παραγωγή εξοπλισμού για αιολικούς σταθμούς. Οι εγχώριοι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει και προμηθεύουν με επιτυχία φθηνές συσκευές στους καταναλωτές. Κατά μέσο όρο, μπορούν να αγοραστούν από 40-45 χιλιάδες ρούβλια. με ισχύ από 300 W.

Παρακάτω είναι μια λίστα εγχώριων παραγωγώνπου έχουν κατακτήσει την παραγωγή και παράγουν τα δικά τους μοντέλα αιολικών σταθμών:

- "ResursPromAlliance" στο Τσελιάμπινσκ.

- "Stroyinzhservis" στο Rybinsk.

RKraft στη Μόσχα.

- NPP «Energy-Ecological Systems» στη Μόσχα.

LMP "Αιολική Ενέργεια" στο Khabarovsk.

- "Sapsan-Energia" στη Μόσχα.

- "GRC Vertical" στο Miass.

- SKB Iskra στη Μόσχα.

- “Vetro-Svet” στην Αγία Πετρούπολη.

Η ανεξάντλητη ενέργεια που κουβαλούν μαζί τους οι αέριες μάζες τραβούσε πάντα την προσοχή των ανθρώπων. Οι προπάππους μας έμαθαν να δεσμεύουν τον άνεμο σε πανιά και τροχούς ανεμόμυλοι, μετά την οποία έτρεξε άσκοπα στις τεράστιες εκτάσεις της Γης για δύο αιώνες.

Σήμερα του το ξαναβρήκα χρήσιμη εργασία. Μια ανεμογεννήτρια για μια ιδιωτική κατοικία μετατρέπεται από τεχνική καινοτομία σε πραγματικό παράγοντα στην καθημερινότητά μας.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στους αιολικούς σταθμούς, να αξιολογήσουμε τις συνθήκες για την κερδοφόρα χρήση τους και να εξετάσουμε υπάρχουσες ποικιλίες. Οι τεχνίτες του σπιτιού θα λάβουν τροφή για σκέψη σχετικά με το θέμα στο άρθρο μας. αυτοσυναρμολόγησηανεμόμυλος και συσκευές απαραίτητες για αυτόν αποτελεσματική εργασία.

Τι είναι η ανεμογεννήτρια;

Η αρχή λειτουργίας ενός οικιακού αιολικού σταθμού είναι απλή: η ροή του αέρα περιστρέφει τα πτερύγια του ρότορα που είναι τοποθετημένα στον άξονα της γεννήτριας και δημιουργεί στις περιελίξεις του εναλλασσόμενο ρεύμα. Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται σε μπαταρίες και χρησιμοποιείται από οικιακές συσκευές όπως απαιτείται. Φυσικά, αυτό είναι ένα απλοποιημένο διάγραμμα για το πώς λειτουργεί ένας οικιακός ανεμόμυλος. Πρακτικά, συμπληρώνεται από συσκευές που μετατρέπουν ηλεκτρική ενέργεια.

Αμέσως πίσω από τη γεννήτρια στην ενεργειακή αλυσίδα υπάρχει ένας ελεγκτής. Μετατρέπει το τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα και το κατευθύνει στη φόρτιση των μπαταριών. Η πλειοψηφία οικιακές συσκευέςδεν μπορεί να λειτουργήσει με σταθερή ισχύ, επομένως μια άλλη συσκευή είναι εγκατεστημένη πίσω από τις μπαταρίες - ένας μετατροπέας. Εκτελεί την αντίστροφη λειτουργία: γυρίζει D.C.σε οικιακή εναλλασσόμενη τάση 220 Volt. Είναι σαφές ότι αυτοί οι μετασχηματισμοί δεν περνούν χωρίς να αφήσουν ίχνη και αφαιρούν ένα αξιοπρεπές μέρος της αρχικής ενέργειας (15-20%).

Εάν ο ανεμόμυλος συνδυάζεται με ηλιακή μπαταρία ή άλλη γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας (βενζίνη, ντίζελ), τότε το κύκλωμα συμπληρώνεται διακόπτης κυκλώματος(AVR). Όταν η κύρια πηγή ρεύματος είναι απενεργοποιημένη, ενεργοποιεί την εφεδρική πηγή.

Για να αποκτήσετε τη μέγιστη ισχύ, η ανεμογεννήτρια πρέπει να βρίσκεται κατά μήκος της ροής του ανέμου. ΣΕ απλά συστήματαΕφαρμόζεται η αρχή του ανεμοδείκτη. Για να γίνει αυτό, μια κάθετη λεπίδα είναι προσαρτημένη στο αντίθετο άκρο της γεννήτριας, στρέφοντάς την προς τον άνεμο.

Οι πιο ισχυρές εγκαταστάσεις έχουν έναν περιστρεφόμενο ηλεκτροκινητήρα που ελέγχεται από έναν αισθητήρα κατεύθυνσης.

Κύριοι τύποι ανεμογεννητριών και τα χαρακτηριστικά τους

Υπάρχουν δύο τύποι ανεμογεννητριών:

  1. Με οριζόντιο ρότορα.
  2. Με κάθετο ρότορα.

Ο πρώτος τύπος είναι ο πιο κοινός. Χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση (40-50%), αλλά έχει αυξημένο επίπεδοθόρυβος και κραδασμούς. Επιπλέον, η εγκατάστασή του απαιτεί ένα μεγάλο ελεύθερος χώρος(100 μέτρα) ή ψηλός ιστός (από 6 μέτρα).

Οι γεννήτριες με κατακόρυφο ρότορα είναι λιγότερο ενεργειακά αποδοτικές (η απόδοση είναι σχεδόν 3 φορές χαμηλότερη από αυτή των οριζόντιων).

Τα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνουν την απλή εγκατάσταση και τον αξιόπιστο σχεδιασμό. Ο χαμηλός θόρυβος καθιστά δυνατή την εγκατάσταση κάθετων γεννητριών στις στέγες των σπιτιών και ακόμη και στο επίπεδο του εδάφους. Αυτές οι εγκαταστάσεις δεν φοβούνται τον παγετό και τους τυφώνες. Εκτοξεύονται από ασθενή άνεμο (από 1,0-2,0 m/s) ενώ ένας οριζόντιος ανεμόμυλος χρειάζεται ροή αέρα μέτριας ισχύος (3,5 m/s και άνω). Οι κάθετες ανεμογεννήτριες έχουν μεγάλη ποικιλία στο σχήμα της πτερωτής (ρότορα).

Τροχοί ρότορα κάθετων ανεμογεννητριών

Λόγω της χαμηλής ταχύτητας του ρότορα (έως 200 σ.α.λ.), η μηχανική ζωή τέτοιων εγκαταστάσεων υπερβαίνει σημαντικά αυτή των οριζόντιων ανεμογεννητριών.

Πώς να υπολογίσετε και να επιλέξετε μια ανεμογεννήτρια;

Ο άνεμος δεν είναι φυσικό αέριο που αντλείται μέσω σωλήνων ή ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει αδιάκοπα μέσω καλωδίων στο σπίτι μας. Είναι ιδιότροπος και άστατος. Σήμερα ένας τυφώνας σκίζει στέγες και σπάει δέντρα και αύριο δίνει τη θέση του στην απόλυτη ηρεμία. Επομένως, πριν από την αγορά ή αυτοπαραγωγήανεμογεννήτρια, πρέπει να αξιολογήσετε τις δυνατότητες της ατμοσφαιρικής ενέργειας στην περιοχή σας. Για να γίνει αυτό, πρέπει να προσδιοριστεί η μέση ετήσια δύναμη ανέμου. Αυτή η τιμή μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο κατόπιν αιτήματος.

Έχοντας λάβει έναν τέτοιο πίνακα, βρίσκουμε την περιοχή της κατοικίας μας και εξετάζουμε την ένταση του χρώματός του, συγκρίνοντάς το με την κλίμακα βαθμολογίας. Εάν η μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου είναι μικρότερη από 4,0 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, τότε δεν έχει νόημα η εγκατάσταση ανεμογεννήτριας. Δεν θα δώσει απαιτούμενη ποσότηταενέργεια.

Εάν η ισχύς του ανέμου είναι επαρκής για την εγκατάσταση ενός αιολικού σταθμού, τότε μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα: την επιλογή της ισχύος της γεννήτριας.

Αν μιλάμε για αυτόνομη παροχή ενέργειας στο σπίτι, τότε λαμβάνεται υπόψη η μέση στατιστική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας 1 οικογένειας. Κυμαίνεται από 100 έως 300 kWh το μήνα. Σε περιοχές με χαμηλό ετήσιο αιολικό δυναμικό (5-8 m/sec), μια ανεμογεννήτρια ισχύος 2-3 kW μπορεί να παράγει αυτή την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το χειμώνα η μέση ταχύτητα του ανέμου είναι μεγαλύτερη, επομένως η παραγωγή ενέργειας αυτή την περίοδο θα είναι μεγαλύτερη από ό,τι το καλοκαίρι.

Επιλογή ανεμογεννήτριας. Τιμές κατά προσέγγιση

Οι τιμές για κάθετες οικιακές ανεμογεννήτριες ισχύος 1,5-2,0 kW κυμαίνονται από 90 έως 110 χιλιάδες ρούβλια. Η συσκευασία σε αυτή την τιμή περιλαμβάνει μόνο γεννήτρια με λεπίδες, χωρίς ιστό και πρόσθετο εξοπλισμό (ελεγκτής, μετατροπέας, καλώδιο, μπαταρίες). Ένα πλήρες εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με εγκατάσταση θα κοστίσει 40-60% περισσότερο.

Το κόστος των πιο ισχυρών ανεμογεννητριών (3-5 kW) κυμαίνεται από 350 έως 450 χιλιάδες ρούβλια (με πρόσθετο εξοπλισμό και εργασίες εγκατάστασης).

DIY ανεμόμυλος. Διασκέδαση ή πραγματική εξοικονόμηση;

Ας πούμε αμέσως ότι η κατασκευή μιας ανεμογεννήτριας με τα χέρια σας που να είναι πλήρης και αποτελεσματική δεν είναι εύκολη. Ο σωστός υπολογισμός του τροχού ανέμου, ο μηχανισμός μετάδοσης, η επιλογή μιας γεννήτριας κατάλληλης για ισχύ και ταχύτητα είναι ένα ξεχωριστό θέμα. Θα δώσουμε μόνο σύντομες συστάσεις για τα κύρια στάδια αυτής της διαδικασίας.

Γεννήτρια

Οι γεννήτριες αυτοκινήτων και οι ηλεκτρικοί κινητήρες από πλυντήρια άμεσης μετάδοσης κίνησης δεν είναι κατάλληλες για αυτό το σκοπό. Είναι ικανά να παράγουν ενέργεια από τον άνεμο τροχό, αλλά θα είναι ασήμαντη. Για να λειτουργήσουν αποτελεσματικά, οι αυτογεννήτριες χρειάζονται πολύ υψηλές ταχύτητες, τις οποίες ένας ανεμόμυλος δεν μπορεί να αναπτύξει.

Τα μοτέρ για πλυντήρια ρούχων έχουν άλλο πρόβλημα. Υπάρχουν μαγνήτες φερρίτη εκεί, αλλά η ανεμογεννήτρια χρειάζεται πιο αποτελεσματικούς - νεοδυμίου. Επεξεργαστείτε τα αυτο-εγκατάστασηκαι οι περιελίξεις που μεταφέρουν ρεύμα απαιτούν υπομονή και υψηλή ακρίβεια.

Η ισχύς μιας συσκευής που συναρμολογείτε μόνοι σας, κατά κανόνα, δεν υπερβαίνει τα 100-200 watt.

Πρόσφατα, οι τροχοί για ποδήλατα και σκούτερ έχουν γίνει δημοφιλείς μεταξύ των DIYers. Από την άποψη της αιολικής ενέργειας, αυτές είναι ισχυρές γεννήτριες νεοδυμίου που είναι ιδανικά κατάλληλες για εργασία με κάθετους τροχούς ανέμου και φόρτιση μπαταριών. Από μια τέτοια γεννήτρια μπορείτε να εξάγετε έως και 1 kW αιολικής ενέργειας.

Motor-wheel - μια έτοιμη γεννήτρια για μια αυτοσχέδια μονάδα αιολικής ενέργειας


Βίδα

Οι πιο εύκολοι στην κατασκευή είναι οι έλικες πανιών και ρότορα. Το πρώτο αποτελείται από ελαφρούς καμπυλωτούς σωλήνες τοποθετημένους σε μια κεντρική πλάκα. Λεπίδες από ανθεκτικό ύφασμα. Ο μεγάλος άνεμος της προπέλας απαιτεί αρθρωτή στερέωση των λεπίδων έτσι ώστε κατά τη διάρκεια ενός τυφώνα να διπλώνουν και να μην παραμορφώνονται.

Η σχεδίαση περιστροφικού τροχού ανέμου χρησιμοποιείται για κάθετες γεννήτριες. Είναι εύκολο στην κατασκευή και αξιόπιστο στη λειτουργία.

Οι αυτοσχέδιες ανεμογεννήτριες με οριζόντιο άξονα περιστροφής τροφοδοτούνται από έλικα. Οι οικιακοί τεχνίτες το συναρμολογούν από σωλήνες Διάμετρος PVC 160-250 χλστ. Οι λεπίδες είναι τοποθετημένες σε στρογγυλή ατσάλινη πλάκα με οπή στερέωσης για τον άξονα της γεννήτριας.

Για πολύ καιρό, οι άνθρωποι έχουν συνειδητοποιήσει τη δυνατότητα μετατροπής της αιολικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Ο ίδιος φωτεινό παράδειγμαμπορεί να εξυπηρετήσει ένας ανεμόμυλος. Ο άνεμος περιέστρεψε τις λεπίδες και, μέσω ενός απλού μηχανισμού, η ενέργεια μεταφερόταν σε έναν άξονα με περιστρεφόμενες μυλόπετρες. Αυτός ο απλός μηχανισμός έκανε δυνατή την άλεση των σιτηρών χωρίς μεγάλη προσπάθεια.

Στη συνέχεια όμως εμφανίστηκαν ατμομηχανές, οι κινητήρες ντίζελ και βενζίνης και η δυνατότητα χρήσης της αιολικής ενέργειας, άρχισαν να ξεχνιούνται.

Αλλά μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, κατά τη διάρκεια της ενεργειακής κρίσης, οι τιμές των καυσίμων και της ενέργειας εκτινάχθηκαν, οι επιστήμονες άρχισαν να κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου για την περιβαλλοντική ασφάλεια του πλανήτη και στη συνέχεια η ιδέα της χρήσης της αιολικής ενέργειας απέκτησε έναν «δεύτερο άνεμο». Αυτή η συλλογή περιέχει φωτογραφίες διαφορετικών τύπων αιολικών σταθμών.

Είναι επωφελής η χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας;

Επί αυτή τη στιγμήτο κόστος της «καθαρής ενέργειας» είναι αρκετές φορές υψηλότερο από το κόστος της ενέργειας που λαμβάνεται με παραδοσιακές μεθόδους. (Φυσικά, λαμβάνουμε την ίδια την ενέργεια δωρεάν, αλλά η αρχική επένδυση για την αγορά και εγκατάσταση ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ μεγάλη!).

Δηλαδή, εάν έχετε μια επιλογή μεταξύ της σύνδεσης σε έναν προμηθευτή ηλεκτρικής ενέργειας και της εγκατάστασης ενός αιολικού σταθμού, τότε η πρώτη επιλογή θα είναι πιο κερδοφόρα. Από την άλλη πλευρά, εάν το ακίνητό σας βρίσκεται μακριά από ηλεκτροφόρα καλώδια και η σύνδεση με αυτά θα κοστίσει πολλά χρήματα, τότε θα ήταν πιο λογικό να φτιάξετε το δικό σας αιολικό πάρκο για το σπίτι σας.

Αλλά φροντίστε να προσθέσετε μια άλλη, ανεξάρτητη πηγή ενέργειας (γεννήτρια ντίζελ, ηλιακούς συλλέκτες)! Σε περίπτωση ήρεμου καιρού ή βλάβης του ανεμόμυλου, θα πρέπει να έχετε πάντα μια εφεδρική επιλογή.


Τύποι αιολικών σταθμών, αρχή λειτουργίας

Οι ανεμογεννήτριες είναι μια ομάδα μηχανισμών που είναι απαραίτητοι για τη σύλληψη των ρευμάτων δυνατός άνεμοςκαι μεταμορφώσεις μηχανική ενέργειασε ηλεκτρικό. Υπάρχουν εκατοντάδες τύποι σταθμών παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν αιολική ενέργεια. Χωρίζονται ανά ισχύ, τοποθεσία, σκοπό...

Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούνται μικρές εγκαταστάσεις χωρητικότητας πολλών κιλοβάτ, αλλά υπάρχουν και τεράστιες κατασκευές που παράγουν μεγαβάτ ενέργειας. Σε ορισμένες ευρωπαϊκές χώρες, δημιούργησαν ολόκληρα «φάρμες» ανεμογεννητριών. Παράγουν περίπου το 8% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας της χώρας.

Για την επιτυχή λειτουργία ενός αιολικού σταθμού είναι απαραίτητα σταθερά και ισχυρά ρεύματα αέρα. Επομένως, οι εκτροπείς ανέμου τοποθετούνται σε λόφους ή κοντά σε μεγάλα υδάτινα σώματα.

Είναι δυνατή η εγκατάσταση αιολικής ενέργειας κοντά στο σπίτι;

Ναι, θεωρητικά αυτό είναι δυνατό, αλλά πρώτα πρέπει να επιλυθούν ορισμένα ζητήματα:

Βάρος της δομής. Ακόμη και τα μικρότερα αιολικά πάρκα ζυγίζουν αρκετούς τόνους. Μια τέτοια εγκατάσταση απαιτεί μεγάλη και σταθερή βάση. Διαφορετικά, η δομή θα παραμορφωθεί ή θα αρχίσει να "κρεμάει".

Θέμα τιμής. Το κόστος της μικρότερης εγκατάστασης 2 kWt είναι τουλάχιστον χίλια ευρώ! Η αρχική επένδυση θα είναι πολύ μεγάλη.

Δυσκολίες κατά την εγκατάσταση. Οι «ανεμογεννήτριες» έχουν μεγάλη μάζα και μέγεθος. Για να τα εγκαταστήσετε θα χρειαστείτε ένα ειδικό. εξοπλισμός (χειριστές, γερανοί φορτίου).


Ηχορύπανση. Οι περιστρεφόμενες λεπίδες παράγουν ένα χαρακτηριστικό σφύριγμα. Επομένως, η λειτουργία ανεμογεννητριών τη νύχτα κοντά σε κατοικημένες περιοχές απαγορεύεται από το νόμο.

Έλλειψη συνεχούς ανέμου. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ένας αιολικός σταθμός θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια μόνο υπό ευνοϊκές καιρικές συνθήκες. Επομένως πρέπει να έχετε εφεδρική πηγήενέργεια ( ηλιακούς συλλέκτες, γεννήτρια ντίζελ ή βενζίνης).

Γραφειοκρατικά εμπόδια. Για να λάβετε άδεια για την κατασκευή ενός αιολικού πάρκου και την παραγωγή της δικής σας ηλεκτρικής ενέργειας, μπορεί να χρειαστείτε για πολύ καιρό. Η ευρωπαϊκή νομοθεσία παρέχει οφέλη για τους πολίτες που χρησιμοποιούν εναλλακτική ενέργεια.

Η χώρα μας δεν παρέχει τέτοια οφέλη. Και λόγω της σύγχυσης των νόμων, είναι συχνά πολύ δύσκολο να λάβετε άδεια εγκατάστασης και χρήσης αιολικού πάρκου.

Φυσικά, τέτοιες δυσκολίες μπορεί να αναγκάσουν κάποιον να αρνηθεί να αγοράσει και να χρησιμοποιήσει μια ανεμογεννήτρια, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε τα πλεονεκτήματα των ανεμογεννητριών.

Οικονομικός. Μόλις ξοδέψετε χρήματα για την αγορά και την εγκατάσταση ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, θα λάβετε ένα μεγάλο ποσό δωρεάν ενέργεια, που θα δικαιολογήσει την αγορά σας σε λίγα μόλις χρόνια. Από αυτή την άποψη, έρχεται στο μυαλό η έκφραση «πετάω χρήματα στο λούκι». Μόνο που στην περίπτωσή μας όλα γίνονται αντίστροφα. Ο άνεμος μας φέρνει χρηματικά οφέλη.

Ανεξαρτησία από τον προμηθευτή ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε καλώδια ρεύματος στο σπίτι σας και δεν θα χρειαστεί να πληρώσετε αυξανόμενα τιμολόγια.

Φιλικότητα προς το περιβάλλον αυτού του τύπου ενέργειας. Κατά τη διαδικασία παραγωγής ενέργειας, οι ανεμογεννήτριες δεν εκπέμπουν τίποτα στην ατμόσφαιρα.

Αυτόνομη εγκατάσταση. Οι αιολικοί σταθμοί δεν απαιτούν σχεδόν καθόλου Συντήρηση. Οι περισσότερες διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες. Χρειάζεται μόνο λίγη επίβλεψη από καιρό σε καιρό.


Ελπίζουμε ότι το άρθρο μας ήταν ενδιαφέρον και χρήσιμο για εσάς. Ότι σας βοήθησε να κατανοήσετε τους κύριους τύπους αιολικών σταθμών, να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας τους, να αξιολογήσετε όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου ενέργειας και ίσως ακόμη και να σας ενθάρρυνε να στραφείτε στη χρήση φιλικής προς το περιβάλλον και ανανεώσιμης ενέργειας!

Φωτογραφίες αιολικών σταθμών