Ev · elektrik güvenliği · Enerji santrallerinin doğru şekilde rüzgarlanması veya rüzgarlanması. Ev kullanımı için rüzgar enerjisi santralleri düşünüyoruz. Nasıl çalışır ve nasıl çalışır?

Enerji santrallerinin doğru şekilde rüzgarlanması veya rüzgarlanması. Ev kullanımı için rüzgar enerjisi santralleri düşünüyoruz. Nasıl çalışır ve nasıl çalışır?

Tasarruf etme ihtiyacı Doğal Kaynaklarçoğu eyaleti alternatif elektrik kaynakları aramaya zorluyor. Bu kaynaklardan biri de rüzgar enerjisi üretmek için kullanılabilecek rüzgar enerjisidir. elektrik enerjisi hem ev tüketicilerinin hem de tüketicilerin ihtiyaçlarını karşılamaya yetecek hacimlerde endüstriyel Girişimcilik. Rüzgardan elektrik üretmeye yönelik tasarımın temeli, bir direğe monte edilmiş bir jeneratördür.

Rüzgar jeneratörü cihazı

Bir rüzgar enerjisi santralinin tasarımı aşağıdaki unsurları içerir:

  • Jeneratör;
  • Direk;
  • Bıçaklar;
  • Anemometre;
  • Şarj edilebilir pil;
  • ATS cihazı (otomatik transfer anahtarı);
  • Transformatör.

Rüzgar santralinin çalışma prensibi, rüzgar enerjisinin türbinin dönme hareketine dönüştürülmesine dayanmaktadır. Bu, bıçakların (rotor) yardımıyla gerçekleşir. Rüzgar kanatların hatlarını takip ederek dönmelerine neden olur.

Modern rüzgar türbinleri güç istasyonlarıüç bıçağı var. Uzunlukları 56 metreye ulaşabilir. Dönme hızı 12-24 rpm arasında değişmektedir. Dönüş hızını arttırmak için dişli kutuları kullanılır. Modern rüzgar jeneratörlerinin gücü 750 kW'a ulaşabilir.

Rüzgar hızını ölçmek için bir anemometre tasarlanmıştır. Türbin muhafazasının arka tarafına monte edilir. Rüzgar hızı bilgisi, yerleşik bilgisayar tarafından analiz edilerek en büyük sayı elektrik.

Rüzgar çiftliği tasarımı saniyede 4 metre rüzgar hızında çalışabilmektedir. Rüzgar hızı saniyede 25 metreye ulaştığında rüzgar enerjisinin kullanımına dayanan rüzgar santralleri otomatik olarak kapanmaktadır. Şiddetli rüzgarlarda kanatların kontrolsüz dönmesi kazaların ve rüzgar türbininin tahrip olmasının nedenlerinden biridir.

Transformatör, voltajı, elektrik hattı telleri boyunca elektriğin tüketiciye taşınması için gerekli değerlere dönüştürür. Transformatörler genellikle direğin tabanına monte edilir

Direk önemli unsur Rüzgar santrali tasarımları. Jeneratörün çıkışı yüksekliğine bağlıdır. Modern rüzgar türbinlerinin direk yüksekliği 70-120 metre arasında değişmektedir. Bazı tasarımlarda helikopter pistleri bulunur.

Rüzgar jeneratörlerinin kurulumu

Cihazın tam çalışması için gerekli şartlardan biri, yerleştirilmesi için uygun yerin seçilmesidir. İdeal olarak bu bir tepe olmalıdır. yüksek hız düşük türbülanslı rüzgarlar.


Yakınlarda bir orman varsa bu durum rüzgar jeneratörünün verimliliğini azaltacaktır. Yakınlarda enerji nakil hatlarının bulunmaması, üretilen elektriğin tüketicilere yeniden yönlendirilmesini mümkün kılmayacaktır.

Rüzgar santrallerinin işletilmesinden kaynaklanan sorunlar

Rüzgar türbinleri elektrik üretmenin umut verici bir yolu olmasına rağmen, bunların işletilmesiyle ilgili pek çok sorun bulunmaktadır. Özellikle rüzgar enerjisinin aktif olarak kullanılmaya başlandığı Avrupa ülkelerinde pek çok kişi rüzgar türbinlerine yakın olmanın verdiği rahatsızlıktan şikayetçi.

Çoğu ülkede bunların konut binalarından ne kadar uzağa yerleştirilebileceğini açıkça tanımlayan bir yasa yoktur. Bazen evden 200-250 metre uzakta bir rüzgar jeneratörü görülebilir. İnsanlar şikayetçi yüksek sesÇevresine yüzlerce metre yayılan. Bir yel değirmeninin dönen kanatlarının gölgesi birkaç kilometre boyunca yayılabilir. Bu ciddi psikolojik rahatsızlığa neden olur.

Sorunlar, rüzgar enerjisinin tam ölçekli kullanımının nispeten yakın zamanda başlamasından kaynaklanmaktadır. Güçlü rüzgar jeneratörleri daha önce kullanılmamıştı. Bu nedenle insanlar üzerindeki etkileri tam olarak araştırılmamıştır. Şu anda bu mekanizmaların işleyişinden kaynaklanan rahatsızlığı en aza indirecek yasalar geliştirilmektedir.

Enerji sektörü görevini oldukça emin bir şekilde yerine getiriyor ancak ülkemizin ölçeği öyle ki, tüm uzak veya ulaşılması zor bölgelere tam olarak elektrik sağlamak henüz mümkün değil. Bunun nedeni, mevcut koşullar altında üstesinden gelinemeyecek kadar pahalı veya teknik olarak ulaşılamayan birçok faktörden kaynaklanmaktadır.

Bu nedenle geri kalmış bölgelerin ihtiyaçlarını omurga ağlarının katılımı olmadan karşılayabilecek alternatif kaynaklara giderek daha fazla önem verilmesi gerekmektedir. Gelecek vaat eden bir yön, serbest enerji kullanan rüzgar enerjisidir.

Rüzgar santrallerinin tasarımı ve çeşitleri

Rüzgar enerjisi santralleri(RES) elektrik üretmek için rüzgar enerjisini kullanır. Büyük istasyonlar, tek bir ağda birleştirilmiş ve geniş alanları (kasabalar, şehirler, bölgeler) besleyen birçok istasyondan oluşur. Daha küçük olanlar ise küçük yerleşim alanları veya müstakil evler sağlama kapasitesine sahiptir. İstasyonlar sınıflandırılır çeşitli işaretlerörneğin işlevselliğe göre:

  • mobil,
  • sabit.

Konuma göre:

  • kıyı
  • açık deniz
  • zemin
  • yüzer.

İnşaat türüne göre:

  • döner,
  • kanat.

Kanatlı istasyonlar dünyada en yaygın olanlardır. Oldukça verimlidirler ve tüm enerji endüstrisi boyunca tüketicilere tedarik etmeye yetecek kadar büyük miktarda elektrik üretme kapasitesine sahiptirler. Aynı zamanda bu tür istasyonların dağılımının belirli bir konfigürasyonu vardır ve her yerde bulunmaz.

Çalışma prensibi

Daha önce de belirtildiği gibi rüzgar santralleri rotor veya kanat tasarımına sahiptir. Döner istasyonlarda kural olarak cihazlar bulunur. Çalışma sırasında fazla ses çıkarmadıkları ve rüzgar yönünde kurulum gerektirmedikleri için kanatlı olanlardan birçok açıdan daha kullanışlıdırlar. Aynı zamanda rotor tasarımları daha az verimlidir ve küçük özel istasyonlarda kullanılabilir.

Kanat cihazları maksimum etki yaratma kapasitesine sahiptir. Ortaya çıkan enerjiyi döner numunelere göre çok daha verimli kullanırlar, ancak akışa göre doğru yönlendirmeye ihtiyaç duyarlar, bu da ek cihaz veya ekipmanın varlığı anlamına gelir.

Tüm tipler aynı prensipte çalışır - rüzgar akışı, jeneratöre dönüşü ileten hareketli parçayı döndürür ve bunun sonucunda sistemde bir elektrik akımı oluşur. Ortaya çıkan akımı tüketici cihazlarına uygun standart bir voltaj ve frekansa dönüştüren güç çeviricilerin bulunduğu pilleri şarj eder.

Çok sayıda tüketiciye tedarik sağlamak için, bireysel rüzgar jeneratörleri bir sisteme bağlanarak istasyonlar - rüzgar santralleri oluşturulur.

Rüzgar santrallerinin avantajları ve dezavantajları

Rüzgar santrallerinin avantajları şunlardır:

  • fosil kaynaklardan bağımsızlık;
  • Tamamen bedava bir enerji kaynağı kullanılıyor;
  • çevre dostu yöntem - çevreye zarar verilmez.

Aynı zamanda dezavantajları da vardır:

  • Rüzgar eşitsizliği enerji üretiminde bazı zorluklar yaratır ve enerji kullanımını zorlar. Büyük sayı; piller;
  • yel değirmenleri çalışırken ses çıkarır;
  • düşükse artırmak çok zordur;
  • ekipmanın maliyeti ve buna bağlı olarak elektrik, ağ elektriğinin fiyatından çok daha yüksektir;
  • Ekipmanın geri ödemesi, kapasitesi arttıkça önemli ölçüde azalır. .

Küçük istasyonların kullanımı sınırlı sayıda tüketiciye enerji sağlayabilir, bu nedenle büyük yerleşim yerleri veya bölgeler enerji gerektirir. büyük cihazlar. Aynı zamanda, yüksek güçlü rüzgar türbinleri, uygun rüzgar akışlarına ve hareketinin tekdüzeliğine ihtiyaç duyar ki bu, ülkemiz koşullarına özgü değildir. Rüzgar türbinlerinin yaygınlığının Avrupa ülkeleriyle karşılaştırıldığında düşük olmasının temel nedeni budur.

Rüzgar çiftliği inşasının ekonomik gerekçesi

Ekonomik açıdan bakıldığında, bir rüzgar santralinin inşası yalnızca diğer enerji tedarik yöntemlerinin yokluğunda anlamlıdır. Ekipman çok pahalıdır ve bakım ve onarım gerektirir. sabit maliyetler ve hizmet ömrü 20 yıl ile sınırlıdır ve bu Avrupa koşullarındadır. Rusya için bu süre en az üçte bir oranında kısaltılabilir. Bu yüzden rüzgar santrallerinin kullanımı Ekonomik açıdan etkisiz.

Öte yandan, alternatif seçeneklerin tamamen yokluğunda veya varlığında optimal koşullar Rüzgar türbinlerinin yüksek kaliteli ve düzgün çalışmasını sağlayarak rüzgar enerjisi santrallerinin kullanımı, enerji sağlamanın tamamen kabul edilebilir bir yolu haline gelir.

Önemli!Özellikle tüm bölgeleri besleyen büyük istasyonlardan bahsediyoruz. Ev veya özel istasyonlardaki durum daha çekici görünüyor.

Endüstriyel istasyonların kapasitesi

Endüstriyel rüzgar santralleri çok yüksek güce sahiptir ve büyük miktarda enerji sağlama kapasitesine sahiptir. Yerleşmeler veya bölgeler. Örneğin, Çin'deki Gansu rüzgar çiftliği 7965 MW'a sahip, Enercon E-126 ise 7,58 MW üretiyor ve bu sınır değil.

Bahsettiğimizi hemen belirtmek gerekir ki diğer modeller çok daha az enerji üretiyor. Ancak rüzgar türbinleri büyük istasyonlarla birleştirildiğinde oldukça yeterli miktarda elektrik üretebilmektedir. Kombine kompleksler, hidroelektrik santrallerin verimliliğiyle kolayca karşılaştırılabilecek toplam 400-500 MW'lık bir güç üretiyor.

Küçük istasyonlar daha mütevazı göstergelere sahiptir ve yalnızca sınırlı sayıda tüketiciye hizmet veren nokta kaynaklar olarak değerlendirilebilir.

Önde gelen küresel üreticiler

sayı olarak en ünlü üreticiler rüzgar jeneratörleri Rüzgar enerjisi endüstrisine yönelik ekipman ve ekipman şirketleri şunları içerir:

  • Vestas,
  • Nordex,
  • Süper rüzgar
  • Panasonic'in
  • Ecotecnia,
  • Vergnet.

Rusya'da yüksek kaliteli ve verimli rüzgar jeneratörleri yaratma konusu henüz yeterince gündeme gelmediğinden Rus üreticiler henüz bu şirketlerle rekabet etmeye hazır değil.

Uygulama coğrafyası

Rüzgar enerjisi en çok Atlantik'in batı kıyısında, özellikle Almanya'da yaygındır. Var en iyi koşullar- yumuşak ve kuvvetli rüzgarlar, optimum iklim göstergeleri. Ancak bu bölgede rüzgar enerjisi santrallerinin yaygın kullanımının ana nedeni, hidroelektrik santrallerin inşası için fırsatların bulunmamasıydı ve bu da bu bölgedeki ülkelerin hükümetlerini mevcut elektrik üretim yöntemlerini kullanmaya zorladı. Aynı zamanda Baltık Bölgesi, Danimarka ve Hollanda'da da tesislerimiz var.

Rusya bu konuda hâlâ geride kalıyor; son on yılda ancak bir düzine rüzgar santrali devreye alındı. Bu gecikmenin nedeni hidroelektrikteki büyük gelişme ve endüstriyel rüzgar enerjisi santrallerinin çalışması için uygun koşulların bulunmamasıdır. Ancak üretimde artış var küçük kurulumlar, bireysel mülklere enerji sağlama kapasitesine sahip.

Gerçekler ve Yanlış Kavramlar

Rüzgar santrallerinin yaygınlığının düşük olması ve deneyim eksikliği, rüzgar santrallerinin özellikleri ve insan vücudu üzerindeki etkileri konusunda birçok yanılgıya yol açmıştır. Bu nedenle, alışılmadık bir durum olduğuna dair yaygın bir görüş var. yüksek seviyeÇalışan bir rüzgar jeneratörünün ürettiği gürültü. Aslında bir miktar gürültü var, ancak düzeyi genel olarak inanılandan çok daha düşük. Böylece 200-300 m mesafedeki endüstriyel modellerden gelen gürültü, çalışan bir ev buzdolabının sesiyle aynı şekilde kulak tarafından algılanır.

Cahillerin mantıksızca abarttığı bir diğer sorun ise aşılamaz radyo parazitlerinin oluşması ve televizyon sinyalleri. Bu sorun, kullanıcılar farkına varmadan çözüldü; her güçlü endüstriyel yel değirmeni, cihazın yayın dalgaları üzerindeki etkisini tamamen ortadan kaldırabilen yüksek kaliteli bir radyo girişim filtresiyle donatılmıştır.

Türbinlerin yakınında yaşayan insanlar sürekli olarak gölgelerin titreştiği bölgede olacaklardır. Bu, yanıp sönen ışık gösterilerinin rahatsız edici hissini ifade eden bir terimdir. Dönen bıçaklar bu etkiyi yaratır, ancak önemi fazlasıyla abartılmaktadır. En hassas insanlar bile, eğer türbine yakınlarsa, her zaman türbinden uzaklaşabilirler.

Rüzgar santrallerinin işletilmesi, bunların insan vücudu ve çevredeki doğa üzerindeki etkileri ile ilgili başka, uzak ve oldukça gerçek gerçekler de var. Bunların bir kısmı sıradan söylentiler, bir kısmı ise o kadar abartılı ki tartışmayı bile hak etmiyor. Rüzgar enerjisi, hem büyük ölçekte hem de küçük bir kır evinin sınırları içinde enerji tedariki sorunlarını çözebilen tam teşekküllü bir endüstridir.

Özel rüzgar santralleri

Rusya için en çok güncel sorun bir ev veya mülk sağlayan küçük istasyonların yayılmasıdır. Ülkemizin iklim koşullarında büyük rüzgar santrallerinin inşası pratik değildir ve kârsızdır. Rüzgar türbinlerinin en büyük değeri, şebeke bağlantısı olmayan geri kalmış veya uzak topluluklara enerji sağlama yeteneğinde yatmaktadır.

Bu tür alanlar için, küçük özel istasyonların kullanılması sorunu çözmenin en iyi yoludur, çünkü rüzgar türbininin çalışması yakıt sağlanmasını gerektirmez, cihaz basittir ve kolayca tamir edilebilir. Bu tür bölgeleri sağlayın ek ekipmanÖzellikle dağlık alanlar söz konusu olduğunda, elektrik hatlarının kurulumuna büyük miktarlarda para ayırmaktan çok daha basit ve daha ucuz. Küçük rüzgar türbinleri, bakım veya yakıt maliyeti gerektirmeden yeterli miktarda enerji üretebiliyor, bu da onları soruna oldukça umut verici ve çekici bir çözüm haline getiriyor.

Popüler modellerin fiyatlarının gözden geçirilmesi

Rüzgar jeneratörlerinin maliyeti yüksektir. Bu an rüzgar enerjisi teknolojilerinin yaygınlaşması açısından aşılması en zor an. Birçok ev sahibi, mülklerine rüzgar türbinleri kurmayı çok ister ancak bunları satın alacak paraya sahip değildir. Bir alana aydınlatma sağlayabilecek bir kurulumun maliyeti yaklaşık 100 bin ruble.

Bir kır evine elektrik sağlamanıza olanak tanıyan daha güçlü bir tasarım 250 bine mal olacak.

Küçük bir çiftliğe güç verebilecek bir rüzgar santralinin maliyeti yaklaşık 500 bin ruble. Ve bu sınır değil. Bu fiyatlarda rüzgar jeneratörlerinin hızlı bir şekilde yaygınlaşması beklenemez, dolayısıyla tüm umutlar rüzgar jeneratörlerinin ortaya çıkması yönündedir. yerli modeller, yüksek ekipman maliyeti sorununu çözebilir. Alternatif olarak nispeten ucuz bir Çin modeli satın alabilirsiniz. Bu tür cihazlar aslında tek kullanımlık olduğu için tamir edilemez, ancak fiyatları benzer güce sahip Batı modellerinin maliyetinden çok daha düşüktür.

Rüzgar santrali nasıl yapılır?

Endüstriyel modellerin yüksek maliyeti, alet kullanabilen ve belirli bilgiye sahip insanları ev yapımı yel değirmenleri yaratmaya zorluyor. Böyle bir cihazın maliyetleri fabrika modelleriyle karşılaştırılamaz ve ev yapımı ürünlerden elde edilen etki çoğu zaman tanınmış yabancı ürünlerin performansını aşıyor.

Bir istasyon oluşturmak için ihtiyacınız olacak:

  • ekipman seti - şarj kontrol cihazı, invertör, akü;
  • çalıştırılabilen jeneratör düşük hızlar. Çoğu zaman, bazı modernizasyonlardan geçmiş araba veya traktör jeneratörleri kullanılır;
  • yel değirmeni - gerekli boyutlarda bir direk veya taban üzerine monte edilmiş dönen bir rotor.


İstasyon ekipmanı bağımsız olarak monte edilebilir veya adresinden satın alınabilir. bitmiş form. Bitmiş bir cihazdan jeneratör yapmak bir gün sürer (ne yapılması gerektiğine dair bir fikriniz varsa). Yel değirmeni hurda malzemelerden yapılmıştır - metal varil, metal levha ve benzeri.

Tüm tasarım elemanları monte edilir, sistem devreye alınır, özellikleri değerlendirilir ve gerekirse gerekli değişiklikler yapılır. Kendi ellerinizle monte edilen bir yel değirmeni, dedikleri gibi, tüm tasarımı usta tarafından son vidaya kadar bilindiği için sorunsuz bir şekilde onarılabilir.

Rüzgar santralinin işletilmesi herhangi bir özel masraf gerektirmez, tüm yatırımlar tek seferde yapılır. Sistemin hizmet ömrü 20 yıl olarak hesaplanır, ancak kendi elleriyle üretildiğinde, yapının modernizasyonu veya onarımı her zaman mümkün olduğundan pratik olarak sınırsızdır.

Rüzgar santrallerini kullanarak elektrik üretmek her zaman insanlığın ilgisini çekmiştir. Rüzgâr enerjisi genellikle yenilenebilir bir tür olarak sınıflandırılmasının yanı sıra güneş, iç su, termal ve biyokütle olarak da sınıflandırılır. Bu enerjinin potansiyeli küre Günümüz ihtiyaçlarının 30 katını aşıyor. Hava akışının enerjisini dönüştürerek elektrik alan tesislerin yapımı dikkate alınır. umut verici yön düşük verime rağmen tüm dünyada -% 20-30.

Rüzgar jeneratörlerinin tasarımı ve ana tipleri

Elektrik üretmek için bir rüzgar enerjisi santralinin monte edildiği şema oldukça basittir. Rüzgar enerjisi, bir rüzgar jeneratörü ve bir doğrultucu-şarj cihazı (kontrolör) tarafından genellikle 12/24/48 volt olan doğrudan elektrik akımına dönüştürülür. Akım, aküyü yeniden şarj etmek için kullanılır (bir araba aküsüne benzer), daha sonra doğru akımın 220-230V alternatif akıma dönüştürüldüğü invertöre beslenir.

Günümüzde aslında üç tip rüzgar jeneratörü çalışmaktadır:

Dikey olarak yönlendirilmiş bir dönme ekseni ile;

Yatay, hava akışına dik yönlendirilmiş;

Yatay, akışa paralel yönlendirilmiş.

Dikey rüzgar jeneratörüne sahip bir rüzgar enerjisi santrali, üretimi ve kurulumu en basit olanıdır: rüzgarın yönüne odaklanmaya gerek yoktur, bu nedenle yapı üzerindeki yük çok daha azdır. Bu cihazların kanatları çanak, türbin veya S şeklinde mevcuttur.

Yatay bir dönme ekseni ile rüzgar enerjisi, sürükleme veya kaldırma kuvvetine dönüştürülür. Bu cihazların kanat sayısı birden elliye kadar olabilmektedir.

Ana sınıflandırma çerçevesinde çok çeşitli, yapısal olarak bağlantılı veya tamamen yeni buluşlar bulunmaktadır.

Ev için rüzgar enerjisi santralleri: seçimin fizibilitesi

İnşaat halindeki (veya yeniden yapılanma) bir evin güç kaynağı projesi üç sorunu çözmelidir:

Elektrik arzının güvenilirliği;

Güvenlik gerekli güç tüketim;

Gerekli sayıda elektrik kaynağının katılımı.

Elektrik şebekesinin gelişmiş olduğu kentsel alanlarda, elektrik arzının güvenilirliği sorunu yalnızca uzak bölgeler veya bölgesel şehir ve kasabalar için söz konusudur. Bu durumlarda bir eve rüzgar enerjisi santrali kurmak uygun değildir: Kesintiler yalnızca ağ arızaları sırasında meydana gelir ve en fazla bir gün içinde giderilir. Ek bir kaynak olarak genellikle bir dizel (benzin) veya gaz mini elektrik santrali seçilir.

Uzak bir bölgede bir kır evi düzenlerken veya yakınlarda elektrik hattı bulunmayan bir çiftlik inşa ederken, elektrik elde etmek için istikrarlı bir plan sorusu ortaya çıkıyor. Genellikle sorun şu şekilde çözülür: Bir dizel (veya benzinli) enerji santrali ve alternatif bir kaynak olarak (bir birim güç maliyetini azaltmak için), rüzgar veya güneş enerjisi kullanan projeler başarıyla uygulanmaktadır.

Rüzgar enerji santrali fiili tüketim için gerekli güç rezervini sağlamalıdır. Bu durumda güçlü bir batarya ve güvenilir bir invertör olmadan yapamazsınız. Alternatif kaynak olarak kullanılıyor dizel jeneratör.

Rüzgar türbininden elektrik almanın avantajları ve dezavantajları

Ortalama hane tüketimi (aydınlatma, ısıtma, Aletler) 500W'tan 1000/1500W'a kadar yeterli güç. Bir rüzgar jeneratörü kurarken, ürettiği güç ne kadar yüksek olursa, daha büyük boyut bıçaklar ve buna bağlı olarak daha yüksek bir fiyat.

Rüzgar santrallerinin aşağıdaki dezavantajları genellikle belirlenir:

Tek seferlik büyük ilk yatırımlar, dolayısıyla nispeten yüksek fiyat elektrik birimleri;

Kurulumun rüzgar hızının optimal olduğu günlerin (saniyede altı - yedi metre) mevcudiyetine bağımlılığı, kurulumun isim plakası (tasarım) kapasitesine ulaştığı göstergelerle gerçekleşir;

Otonom bir rüzgar enerjisi santrali ancak büyük kapasiteli bir batarya ve güçlü bir invertör ile çalışabilmektedir ve rüzgarsız günlerde ek olarak bir dizel jeneratöre ihtiyaç duyulmaktadır, bu da projenin maliyetini önemli ölçüde artırmaktadır;

Uzun geri ödeme süresi: ortalama yedi ila on yıl arası.

Direği monte etmek için bir yer seçme gereksinimleri

Herhangi bir güçteki rüzgar jeneratörünü çalıştırmak için rüzgar gereklidir. Rusya için ortalama olarak rüzgarın yılda yalnızca 270-280 gün estiğine inanılıyor. Primorskie ve Dağlık alanlar farklı istatistiklere sahip, daha olumlu. Rüzgar enerjisinin serbest enerji olarak ana gelişiminin gerçekleştiği yer burasıdır.

Direk ne kadar yüksek olursa, hava akışının hızı da o kadar yüksek olur. Tipik olarak rüzgar türbinleri, evin seviyesinden en az dört metre yüksekliğe (ortalama on dört ila yirmi dört metre) monte edilir. Kurulum yeri, evden direk yüksekliğinin en az üç katı kadar bir mesafede seçilir. Cihaz ya monte edilir beton taban(ki bu oldukça pahalı ve emek yoğundur) veya çatlakların yardımıyla.

Üretimde üretilen bir rüzgar jeneratörünün kurulumu için uzman kuruluşlar görev almaktadır. Genellikle bu, üreticinin kendisi veya yabancı şirketlerin distribütörleridir. Uzmanlar bir rüzgar enerjisi santralinin şemasını öneriyor, direği monte etmek için bir yer seçiyor, ekipmanı kuruyor ve çalıştırıyor.

DIY rüzgar enerjisi santrali

Son dönemde elektrik fiyatlarının halkı korkutan bir istikrarla artması, Rusya'da rüzgar santrallerine ilgiyi artırıyor. Mini bir rüzgar enerjisi santrali (rüzgar türbini) halk ustaları tarafından tasarlanıp üretilir ve uzmanların yardımı olmadan kurulur.

Üretimi en kolay olanı, dikey dönme eksenine sahip bir kuruluma sahip bir rüzgar enerjisi santrali olarak kabul edilir. Güçlendirilmiş bir direk gerektirmez, hesaplanması kolaydır, kurulumu kolaydır ve en önemlisi fiyatı düşüktür. Fiyattaki artış, gerekli kapasiteye sahip batarya ve güvenilir bir invertörden kaynaklanmaktadır.

Yatay bir eksende dönecek şekilde yapılmış bir yel değirmeni, kanatların dikkatli bir şekilde sabitlenmesini (ortalanmasını) gerektirir, ancak daha zarif ve sofistike görünür. Parçalarının üretimi daha pahalıdır ve ek ekipman dikey kurulumla aynıdır.

Günümüz ustaları rüzgâr santrallerini tamamen kendi elleriyle, sıfırdan yapmayı tercih ediyor. Jeneratör, asenkron bir motor ve bir doğrultucu temelinde geliştirilmiştir ve akümülatör pili arabadan. Kendimizi bu setle sınırlandırırsak, üretilen elektrik, bir kazandaki suyu ısıtmak ve bir su pompasına güç sağlamak için kullanılabilir (besleme voltajını eşleştirerek).

Küçük bir güç çevirici ile aydınlatmayı ve elektrik gerektirmeyen diğer basit elektrikli aletleri bile açabilirsiniz. kalite özellikleri akım (bir bilgisayar veya TV yalnızca sinüzoidalite, frekans vb. açısından gerekli çıkış özelliklerine sahip bir invertöre bağlanabilir).

Rüzgar santrallerinin büyük yabancı üreticileri: karşılaştırmalı kurulum maliyeti

Elektrik üretmek için rüzgar jeneratörlerinin kullanımı ve buna bağlı olarak üretimi ilk kez on dokuzuncu yüzyılın sonunda Danimarka'da öğrenildi. Kendi enerji kaynaklarının eksikliği birçok ülkeyi enerji geliştirme yoluna gitmeye zorluyor hava akışı ve hem güçlü (yüzlerce megawatt) rüzgar türbinleri hem de ev kullanımı için rüzgar enerjisi santralleri inşa edin. Aşağıda en çok yer alan liste yer almaktadır tanınmış şirketler, ürünlerini dünyanın her yerine tedarik ediyor.

Yabancı rüzgar jeneratörü üreticileri:

Danimarka Vestas - pazar payı %12,7;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - tüm firmaların toplamında pazar payı %28,7;

İspanya Gamesa - pazar payı %8;

Almanya Enercon, Siemens - toplam pazar payı %14,1;

ABD GE Energy - pazar payı %7,7;

Hindistan Suzion - pazar payı %7,6.

Çin kurulumları en ucuzu olarak kabul ediliyor. Güce bağlı olarak 18-20 bin ruble fiyatla satın alınabiliyor. Bu tür kurulumların (100-200 W arası güç) tamir edilemeyeceği ve genellikle bir direk ile donatılmadığı unutulmamalıdır. Rüzgar enerjisi santralleri orta fiyat segmentiÇin'den gelen ürünler 15 yıldan fazla süren güvenilir kabul ediliyor.

Danimarka, İspanyol ve Alman kurulumları daha yüksek kalitededir; kurulumları ve devreye almaları uzun süredir uzman kuruluşlar tarafından yönetilmektedir, ancak pahalıdırlar. 200 W güç ile 1000$'dan 2000-2500$'a kadar.

Rusya'daki rüzgar santralleri: fiyatlar ve üreticiler

Son 20 yılda rüzgar enerjisi santrallerine yönelik ekipman üretimine olan ilginin arttığı görüldü. Yerli üreticiler tüketicilere ucuz cihazlar geliştirdi ve başarıyla tedarik etti. Ortalama olarak 40-45 bin ruble'den satın alınabiliyor. 300 W gücünde.

Aşağıda bir liste var yerli üreticilerÜretim konusunda uzmanlaşan ve kendi rüzgar santrali modellerini üretenler:

- Çelyabinsk'te "ResursPromAlliance";

- Rybinsk'te "Stroyinzhservis";

Moskova'da RKraft;

- Moskova'da “Enerji-Ekolojik Sistemler” NGS;

Habarovsk'ta LMP "Rüzgar Enerjisi";

- Moskova'da “Sapsan-Enerji”;

- Miass'ta “GRC Dikey”;

- Moskova'da SKB Iskra;

- St. Petersburg'da “Vetro-Svet”.

Hava kütlelerinin beraberinde taşıdığı tükenmez enerji her zaman insanların ilgisini çekmiştir. Büyük büyükbabalarımız rüzgârı yelkenlere ve tekerleklere yönlendirmeyi öğrendiler yel değirmenleri, ardından iki yüzyıl boyunca Dünya'nın uçsuz bucaksız alanlarına amaçsızca koştu.

Bugün yine onun için buldum faydalı iş. Özel bir ev için rüzgar jeneratörü, teknik bir yenilik olmaktan çıkıp günlük hayatımızda gerçek bir faktöre dönüşür.

Rüzgar santrallerine daha yakından bakalım, karlı kullanım koşullarını değerlendirelim ve ele alalım. mevcut çeşitler. Ev ustaları makalemizde konu hakkında düşünmeleri için yiyecek alacaklar. kendi kendine montaj yel değirmeni ve bunun için gerekli cihazlar verimli çalışma.

Rüzgar jeneratörü nedir?

Ev tipi bir rüzgar enerjisi santralinin çalışma prensibi basittir: hava akışı, jeneratör şaftına monte edilmiş rotor kanatlarını döndürür ve sargılarında oluşturur. alternatif akım. Üretilen elektrik, bataryalarda depolanarak ihtiyaç halinde ev aletlerinde kullanılıyor. Elbette bu, bir ev yel değirmeninin nasıl çalıştığının basitleştirilmiş bir diyagramıdır. Pratik anlamda elektriği dönüştüren cihazlarla tamamlanmaktadır.

Enerji zincirinde jeneratörün hemen arkasında bir kontrolör bulunmaktadır. Üç fazlı alternatif akımı doğru akıma dönüştürür ve aküleri şarj etmeye yönlendirir. Çoğunluk Ev aletleri sabit güçle çalışamaz, bu nedenle pillerin arkasına başka bir cihaz takılıdır - bir invertör. Ters işlemi gerçekleştirir: döner DC evdeki alternatif voltaj 220 Volt. Bu dönüşümlerin iz bırakmadan geçmediği ve orijinal enerjinin oldukça önemli bir kısmını (%15-20) alıp götürdüğü açıktır.

Yel değirmeni bir güneş pili veya başka bir elektrik jeneratörü (benzinli, dizel) ile eşleştirilmişse, devre tamamlanır devre kesici(AVR). Ana akım kaynağı kapatıldığında yedek olanı etkinleştirir.

Maksimum güç elde etmek için rüzgar jeneratörü rüzgar akışı boyunca yerleştirilmelidir. İÇİNDE basit sistemler Rüzgar gülü prensibi uygulanır. Bunu yapmak için jeneratörün karşı ucuna rüzgara doğru çeviren dikey bir bıçak takılır.

Daha güçlü kurulumlarda yön sensörü tarafından kontrol edilen dönen bir elektrik motoru bulunur.

Ana rüzgar jeneratörü tipleri ve özellikleri

İki tip rüzgar jeneratörü vardır:

  1. Yatay rotorlu.
  2. Dikey rotorlu.

İlk tip en yaygın olanıdır. Yüksek verimlilik (%40-50) ile karakterize edilir, ancak artan seviye gürültü ve titreşim. Ayrıca kurulumu büyük bir gerektirir boş alan(100 metre) veya yüksek direk (6 metreden).

Dikey rotorlu jeneratörler enerji açısından daha az verimlidir (verimlilik yatay olanlardan neredeyse 3 kat daha düşüktür).

Avantajları arasında basit kurulum ve güvenilir tasarım sayılabilir. Düşük gürültü, evlerin çatılarına ve hatta zemin seviyesine dikey jeneratörlerin kurulmasını mümkün kılar. Bu tesisler buzlanma ve kasırgalardan korkmuyor. Yatay bir yel değirmeni orta kuvvette (3,5 m/s ve üstü) bir hava akışına ihtiyaç duyarken, zayıf bir rüzgardan (1,0-2,0 m/s) fırlatılırlar. Dikey rüzgar jeneratörleri, pervane (rotor) şeklinde çok çeşitlidir.

Dikey rüzgar türbinlerinin rotor çarkları

Düşük rotor hızı nedeniyle (200 rpm'ye kadar), bu tür tesislerin mekanik ömrü, yatay rüzgar jeneratörlerininkini önemli ölçüde aşmaktadır.

Rüzgar jeneratörü nasıl hesaplanır ve seçilir?

Rüzgar, borulardan pompalanan doğal gaz ya da kablolar aracılığıyla kesintisiz olarak evimize akan elektrik değildir. Kaprisli ve kararsızdır. Bugün bir kasırga çatıları yıkıyor, ağaçları kırıyor ve yarın yerini tam bir sükunete bırakıyor. Bu nedenle satın almadan önce veya kendi kendine üretim Rüzgar türbini kullanmak için bölgenizdeki hava enerjisi potansiyelini değerlendirmeniz gerekir. Bunun için yıllık ortalama rüzgar kuvvetinin belirlenmesi gerekir. Bu değer istek üzerine internette bulunabilir.

Böyle bir tablo aldıktan sonra ikamet ettiğimiz alanı buluyoruz ve renginin yoğunluğuna bakarak derecelendirme ölçeğiyle karşılaştırıyoruz. Yıllık ortalama rüzgâr hızı saniyede 4,0 metreden az ise yel değirmeni kurmanın bir anlamı yoktur. O vermeyecek gerekli miktar enerji.

Rüzgar gücü bir rüzgar santrali kurmak için yeterliyse bir sonraki adıma geçebilirsiniz: jeneratör gücünü seçme.

Evde otonom enerji tedarikinden bahsediyorsak, 1 ailenin ortalama istatistiksel elektrik tüketimi dikkate alınır. Aylık 100 ila 300 kWh arasında değişmektedir. Yıllık rüzgâr potansiyelinin düşük olduğu (5-8 m/sn) bölgelerde 2-3 kW gücündeki bir rüzgâr türbini bu miktarda elektrik üretebilmektedir. Kışın ortalama rüzgar hızının daha yüksek olduğu, dolayısıyla bu dönemdeki enerji üretiminin yaz aylarına göre daha fazla olacağı dikkate alınmalıdır.

Rüzgar jeneratörü seçimi. Yaklaşık fiyatlar

1,5-2,0 kW kapasiteli dikey yerli rüzgar jeneratörlerinin fiyatları 90 ila 110 bin ruble arasında değişiyor. Bu fiyattaki paket, direk ve ek ekipman (kontrol cihazı, invertör, kablo, piller) olmadan yalnızca kanatlı bir jeneratör içerir. Kurulum dahil komple bir enerji santrali %40-60 daha pahalıya mal olacaktır.

Daha güçlü rüzgar türbinlerinin (3-5 kW) maliyeti 350 ila 450 bin ruble arasında değişiyor (ek ekipman ve kurulum çalışmaları ile).

DIY yel değirmeni. Eğlence mi yoksa gerçek tasarruf mu?

Kendi ellerinizle eksiksiz ve etkili bir rüzgar jeneratörü yapmanın kolay olmadığını hemen söyleyelim. Rüzgar çarkının doğru hesaplanması, aktarım mekanizması, güç ve hıza uygun jeneratör seçimi ayrı bir konudur. Bu sürecin ana aşamaları hakkında yalnızca kısa önerilerde bulunacağız.

Jeneratör

Direkt tahrikli çamaşır makinelerinin araba jeneratörleri ve elektrik motorları bu amaca uygun değildir. Rüzgar çarkından enerji üretebilecek kapasitedeler ama bu önemsiz olacak. Verimli bir şekilde çalışabilmek için kendi kendine jeneratörlerin, bir yel değirmeninin geliştiremeyeceği çok yüksek hızlara ihtiyacı vardır.

Çamaşır makinesi motorlarının başka bir sorunu daha var. Orada ferrit mıknatıslar var, ancak rüzgar jeneratörünün daha verimli olanlara, neodimyum mıknatıslara ihtiyacı var. Onları işleyin kendi kendine kurulum ve akım taşıyan sargıların sarılması sabır ve yüksek hassasiyet gerektirir.

Kendiniz tarafından monte edilen bir cihazın gücü kural olarak 100-200 watt'ı geçmez.

Son zamanlarda bisiklet ve scooter için motor tekerlekleri DIY'ciler arasında popüler hale geldi. Rüzgar enerjisi açısından bakıldığında bunlar, dikey rüzgar çarklarıyla çalışmaya ve pilleri şarj etmeye en uygun olan güçlü neodimyum jeneratörlerdir. Böyle bir jeneratörden 1 kW'a kadar rüzgar enerjisi elde edebilirsiniz.

Motorlu tekerlek - ev yapımı bir rüzgar santrali için hazır bir jeneratör


Vida

Üretimi en kolay olanı yelkenli ve rotorlu pervanelerdir. Birincisi, merkezi bir plaka üzerine monte edilmiş hafif kavisli tüplerden oluşur. Bıçaklar dayanıklı kumaş. Pervanenin geniş rüzgarı, kanatların menteşeli olarak sabitlenmesini gerektirir, böylece bir kasırga sırasında katlanıp deforme olmazlar.

Döner rüzgar çarkı tasarımı dikey jeneratörler için kullanılır. Üretimi kolaydır ve kullanımı güvenilirdir.

Yatay dönme eksenine sahip ev yapımı rüzgar jeneratörleri bir pervane tarafından çalıştırılır. Ev ustaları borulardan monte ediyor PVC çapı 160-250mm. Kanatlar, jeneratör şaftı için bir montaj deliği bulunan yuvarlak bir çelik plaka üzerine monte edilmiştir.

Uzun zamandır insanlar rüzgar enerjisini mekanik enerjiye dönüştürme olasılığının farkına vardılar. kendisi parlak bir örnek bir yel değirmeni hizmet edebilir. Rüzgar bıçakları döndürdü ve basit bir mekanizma aracılığıyla enerji, dönen değirmen taşlarının bulunduğu bir eksene aktarıldı. Bu basit mekanizma, tahılın fazla çaba harcamadan öğütülmesini mümkün kıldı.

Ama sonra ortaya çıktılar buharlı motorlar Dizel ve benzinli motorlar ve rüzgar enerjisinden yararlanma imkanı unutulmaya başlandı.

Ancak İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra enerji krizi sırasında yakıt ve enerji fiyatları hızla yükseldi, bilim adamları gezegenin çevre güvenliği konusunda alarm vermeye başladı ve ardından rüzgar enerjisini kullanma fikri "ikinci bir rüzgar" kazandı. Bu koleksiyon farklı türdeki rüzgar enerjisi santrallerinin fotoğraflarını içerir.

Alternatif enerji kaynaklarının kullanılması faydalı mıdır?

Açık şu an“temiz enerjinin” maliyeti, geleneksel yöntemlerle elde edilen enerjinin maliyetinden birkaç kat daha fazladır. (Elbette enerjiyi ücretsiz alıyoruz, ancak bir enerji santralinin satın alınması ve kurulumuna yönelik ilk yatırım çok büyük!).

Yani, bir elektrik tedarikçisine bağlanmak ile rüzgar enerjisi santrali kurmak arasında bir seçeneğiniz varsa, o zaman ilk seçenek daha karlı olacaktır. Öte yandan, mülkünüz elektrik hatlarından uzaktaysa ve bunlara bağlanmak çok paraya mal olacaksa, o zaman eviniz için kendi rüzgar santralinizi inşa etmeniz daha mantıklı olacaktır.

Ancak başka bir bağımsız enerji kaynağı (dizel jeneratör, Solar paneller)! Havanın sakin olması veya yel değirmeninin arızalanması durumunda her zaman bir yedek seçeneğiniz olmalıdır.


Rüzgar santrallerinin çeşitleri, çalışma prensibi

Rüzgar enerjisi santralleri akımları yakalamak için gerekli bir grup mekanizmadır güçlü rüzgar ve dönüşümler mekanik enerji elektriğe. Rüzgar enerjisini kullanan yüzlerce çeşit enerji santrali bulunmaktadır. Güç, konum ve amaca göre ayrılırlar...

Çoğu zaman birkaç kilowatt kapasiteli küçük tesisler kullanılır, ancak megawatt enerji üreten devasa yapılar da vardır. Bazı Avrupa ülkelerinde rüzgar türbinlerinin tamamı “çiftliklerini” kuruyorlar. Ülkenin toplam enerji tüketiminin yaklaşık %8'ini üretiyorlar.

Bir rüzgar santralinin başarılı bir şekilde çalışması için sürekli ve güçlü hava akımları gereklidir. Bu nedenle rüzgar saptırıcıları tepelere veya büyük su kütlelerinin yakınına yerleştirilir.

Evin yakınına rüzgar santrali kurmak mümkün mü?

Evet, teorik olarak bu mümkün, ancak öncelikle bir takım sorunların çözülmesi gerekiyor:

Yapının ağırlığı. En küçük rüzgar santralleri bile birkaç ton ağırlığındadır. Böyle bir kurulum büyük ve sağlam bir temel gerektirir. Aksi takdirde yapı eğrilecek veya "sarkmaya" başlayacaktır.

Fiyat sorunu. En küçük 2 kWt'lık kurulumun maliyeti en az bin euro! İlk yatırım çok büyük olacak.

Kurulum sırasındaki zorluklar. “Rüzgar türbinleri” büyük bir kütleye ve boyuta sahiptir. Bunları kurmak için özel bir taneye ihtiyacınız olacak. ekipman (manipülatörler, kargo vinçleri).


Gürültü kirliliği. Dönen bıçaklar karakteristik bir ıslık sesi çıkarır. Bu nedenle, rüzgar türbinlerinin geceleri yerleşim yerlerinin yakınında çalıştırılması kanunen yasaktır.

Sürekli rüzgar eksikliği. Bir rüzgar santralinin ancak uygun hava koşullarında elektrik üreteceği anlaşılmalıdır. Bu nedenle sahip olmanız gerekir yedekleme kaynağı enerji ( Solar paneller, dizel veya benzinli jeneratör).

Bürokratik engeller. Rüzgar santrali kurmak ve kendi elektriğinizi üretmek için izin almak için aşağıdakilere ihtiyacınız olabilir: uzun zamandır. Avrupa mevzuatı alternatif enerji kullanan vatandaşlara faydalar sağlamaktadır.

Bizim ülkemiz bu tür ayrıcalıkları sağlamıyor. Kafa karıştırıcı kanunlar nedeniyle, rüzgar santrali kurmak ve kullanmak için izin almak çoğu zaman çok zordur.

Elbette bu tür zorluklar insanı rüzgar türbini satın almayı ve kullanmayı reddetmeye zorlayabilir ancak rüzgar türbinlerinin avantajlarını da unutmamak gerekir.

Ekonomik. Bir enerji santralinin satın alınması ve kurulumu için para harcadığınızda büyük miktarda alacaksınız bedava enerji Bu, yalnızca birkaç yıl içinde satın alma işleminizi haklı çıkaracak. Bu anlamda “parayı çöpe atmak” deyimi akla geliyor. Sadece bizim durumumuzda her şey tam tersi oluyor. Rüzgar bize parasal faydalar sağlar.

Elektrik tedarikçisinden bağımsızlık. Evinize elektrik hattı çekmenize gerek kalmayacak, artan tarifeler ödemenize gerek kalmayacak.

Bu tür enerjinin çevre dostu olması. Enerji üretimi sürecinde rüzgar türbinleri atmosfere herhangi bir şey yaymaz.

Özerk kurulum. Rüzgar enerjisi santralleri neredeyse hiç enerji gerektirmez Bakım. Çoğu süreç otomatiktir. Zaman zaman sadece küçük bir denetime ihtiyaç vardır.


Makalemizin sizin için ilginç ve yararlı olduğunu umuyoruz. Rüzgar enerjisi santrallerinin ana türlerini anlamanıza, çalışma prensiplerini anlamanıza, bu enerji türünün tüm avantajlarını ve dezavantajlarını değerlendirmenize yardımcı oldu ve hatta belki de sizi çevre dostu ve yenilenebilir enerji kullanımına geçmeye teşvik etti!

Rüzgar santrallerinin fotoğrafları