Достоинства и недостатки ветрогенераторов

Мониторинг ветра

Процесс ветромониторинга предусматривает проведение исследований и анализа параметров ветра (направление, скорость, мощность и т.д.) на предполагаемой для установки ветротурбин высоте.

Мониторинг ветра осуществляется для определения возможности использования ветрогенераторов, а в дальнейшем планирования ветропарка на данной территории. Такая процедура позволяет вычислить генерируемый объем электроэнергии, который можно получить от ветроустановки. Также ветромониторинг дает возможность вычислить технические характеристики необходимого оборудования. Полученная информация позволяет правильно подобрать модель устройства, нужное количество единиц и мощность станций. Предположительная экономическая эффективность, целесообразность использования и сроки окупаемости установок также рассчитываются за счет проведения ветромониторинга.

Цикл мониторинга ветра

Измерения параметров ветра, как правило, проводят на протяжении 1 года. Такой цикл ветроизмерений позволяет подобрать конструкцию ветрогенератора, правильно спланировать схему размещения ветровой электроустановки, уточняет количество энергии, вырабатываемой ветроэлектростанцией.

При проведении ветромониторинга существует возможность поставки готовых комплектов оборудования. Специалисты, прибывшие на объект, запускают и настраивают работу установки. Заказа охраны ветропарка позволит защитить спецоборудование от преступников и воров.

Стандартный комплект оборудования содержит:

• металлическую мачту высотой до 90 м;
• монтажное устройство для установки мачты;
• датчики, определяющие характеристики ветра;
• анемометры;
• кронштейны для установки датчиков;
• прибор, записывающий информацию, с установленным ПО.

Заказ дополнительного комплекта оборудования также предусмотрен. Он состоит из различных датчиков, определяющих параметры атмосферных показателей, системы передачи данных, генераторов, обеспечивающих бесперебойную работу установки (солнечные батареи, ветрогенераторы), контейнера для оборудования, устройства освещения и обогрева.

Ветрогенераторы — альтернативная энергия

Ветер обладает достаточно большим потенциалом энергии. Метеорологи утверждают, что всего один вертрогенератор сможет обеспечить загородный дом электроэнергией в полном объеме. А по некоторым подсчетам такой запас энергии во всем мире в год в состоянии дать приблизительно 170 кВт/ч. Сейчас на полях, где постоянно дуют сильные ветра можно увидеть огромное количество башен с десятиметровыми лопастями, имеющими высоту около ста метров. К тому же ветрогенератор стоит не так уж и дорого и его может позволить себе практически каждый.
Даже, несмотря на некоторые недостатки такой энергии, с каждым годом все большее количество людей отдает предпочтение ветрогенераторам поскольку — это абсолютно безопасно и экологически безвредно.

Недостатки ветрогенераторов:

• для установки необходимы сложные технические установки;
• изменчивость ветра может способствовать перебоям в подаче электроэнергии;
• из-за сильного ветра могут сломаться лопасти;
• ветряки перебивают радиоволны, мешают полетам птиц и насекомых и создают шум.

Однако такие недостатки в наше время легко убираются при помощи применения высокотехнологических и инженерных решений.

Ветряки циклонного типа

Такой ветряк имеет очень высокий уровень КПД с максимальной мощностью около 100 00 кВт/ч. Он в состоянии создать имитацию циклона, а также разгонять турбину в башне, которая в высоту составляет 15 метров. Альтернативная энергия в таких ветряках вырабатывается намного эффективнее, нежели в обычных лопастных ветряках или солнечных батареях

Ветряки тихоходного типа

Это энергоустановки отдельного вида, которые могут обеспечить подачу электроэнергии даже при максимально низкой силе ветра. Это возможно за счет того, что при смене интенсивности силы ветра изменяется и ход лопасти. А во время сильного ветра лопасти могут даже изменить свой угол, таким образом, защищаясь от поломки.
Во Франции и Англии часто сооружают очень большие фермы, где ветряки устанавливаются рядами, это в значительной мере снижает влияние перемены силы или направления ветра и стабилизирует добычу энергии. А вот в Дании такие фермы зачастую устанавливаю на мелководном берегу в Северном море.

В Германии альтернативная энергия занимает 10% от общей энергии. В Швеции и Нидерландах благодаря особому отношению к такому виду добычи энергии, всего за 90-е годы было построено порядка 55 тис. ветрогенераторов.

Виды ветровых генераторов

Независимые источники энергии – Ветрогенераторы – классифицируют по нескольким параметрам:

1. По типу рабочей оси вращения:

С горизонтальной осью, расположенной перпендикулярно направлению ветра. В горизонтальных ветряках лопасти работают одновременно, а направление оси ориентирует флюгер. С вертикальной рабочей осью, не нуждающейся в ориентировании на ветровой поток. Рабочая лопастная поверхность вертикального ветряка вдвое меньше, чем у горизонтального, поскольку часть лопастей движется с потоком ветра, часть – против него.
Если сравнивать эффективность обеих установок, то нужно учитывать их количество. Горизонтальный ветряк обладает большей производительностью, чем вертикальный, если он стоит одиночно. При расположении нескольких подобных установок в ряд сила одного ветрового потока распределяется между ними. При размещении в ряд вертикальных ветроустановок производительность их, напротив, увеличивается. Это происходит за счет перенаправления потока ветра лопастями друг другу.

2. По числу лопастей:

Две–три лопасти. Более 3-х лопастей.
От количества лопастных поверхностей зависит скорость работы ветрогенератора (соответственно, производительность). Так, установка с малым числом лопастей способна развить большой темп, однако для начала работы ей потребуется ветер большой силы. Большое количество лопастей не требует сильного ветра для «разгона», однако набирать высокую скорость работы ветряк будет дольше.

3. По материалу лопастей:

Жесткий (металл, пластик, стеклопластик). Парусный (ткань, ПВХ пленка и проч.).
Несмотря на изначально небольшую стоимость парусных ветряков, их дальнейшее обслуживание может стоить недешево. Песок и пыль – спутники ветра, способствуют большему износу мягкого парусного материала, чем жесткого. Если в приоритете надежность ветрогенератора (к примеру, для автономного энергообеспечения), то рекомендуется устанавливать жесткие лопасти.

Перспективы ветрогенераторов

Методы получения альтернативной энергии постоянно совершенствуются, их мощность растет, что позволяет использовать их в промышленных масштабах. Из всех способов, наиболее активно развивается самый древний — ветроэнергетика. Именно о ней и пойдет речь в данной статье. Как говорилось выше, Человек использует силу ветра давно. Паруса, ветряные мельницы — это самые известные примеры использования силы ветра. Однако с появлением дешевых углеводородов про ветер забыли. Нефть и уголь стали основными источниками получения энергии на долгие годы.

Зато сейчас, когда цены на углеводороды стали расти, а экология от их использования ухудшатся, вновь вспомнили об энергии ветра. И как удачно вспомнили! Современные ветрогенераторы — это не примитивные ветряные колеса, а высокотехнологичный продукт. Достаточно посмотреть на цифры и становиться понятно, что ветрогенераторы могут выдавать большие объемы электроэнергии. Сейчас во всем мире, более 200 ГВт получают с помощью ветра. Учитывая тенденцию развития ветроэнергетики, эта цифра ежегодно будет расти на 20%.

Страны активно развивающие ветроэнергетику

Часть европейских стран и США серьезно работают над использованием энергии ветра. Вот только несколько примеров:

Америка, Ветропарк в Южной Дакоте. На его территории размещено 2200 ветрогенераторов. Суммарная мощность вырабатываемой ими электроэнергии составляет 5,5 ГВт; Шотландия до 30% всей произведенной электроэнергии получает из ветра. К 2020 году они хотят увеличить долю альтернативной энергии до 50%; в Бельгии, в одном из прибрежных районов, планируется установка 48 ветровых турбин. Причем мощность каждой составит 6 МВт.
В России, к сожалению, нет таких больших показателей. Планируемое получение энергии из ветра к 2020 году — 4-5% от общей выработки. Но, не смотря ни на что, разрабатываются ветряки отечественной конструкции, дорабатываются под наши условия импортные. В общем, работа идет и перспективы у ветроэнергетики в России есть. В прочем, как и во всем мире.

Важный момент:

Эффективность ветрогенераторов зависит от скорости ветра и его постоянства. Поэтому наиболее подходящие места для устройства ветропарков — это побережья, водохранилища, долины больших рек. Там постоянные сильные ветра, что позволяет максимально использовать ресурс ветрогенератора.

Преимущества ветрогенератора:

сбережение электроэнергии при доступности ветров. сбережение топлива и сырья для отопления помещения больших размеров. самоокупаемость за 2-5 года, при большой трате электричества. экологическая «чистота» оборудования. постоянное усовершенствование характеристик и свойств
Сделав вывод, можно прийти к единому мнению, что если вы находитесь в местности, где зачастую происходят ветра, ветрогенератор – это лучшее решение экономии электричества.

Устранение неполадок ветрогенераторов

В действительности наблюдается не столь много факторов, которые создают затруднения в работе ветрогенераторов. По сути, если прибор работает на оптимальной скорости ветра (такие данные предоставляются для каждого отдельного ветряка) то вы получаете наибольшее количество мощности и минимальное количество проблем. Тем не менее, идеальных условий для работы ветряков практически не наблюдается или они сменяются совсем не идеальными, в частности чрезмерно слабым или чрезмерно сильным ветром.

Слабые ветра

Хотя наличие слабого ветра не наносит каких-либо повреждений, владелец все равно имеет некоторые финансовые потери. Например, если не набирается заявленная мощность, то вы переплачиваете за приобретение энергии, то есть тратите дополнительные деньги для того чтобы обеспечить себя энергией. В этом плане проблемой является отсутствие оптимизированности прибора под условия слабого ветра.

Наиболее разумным решением является тщательный выбор модели. В частности следует предпочитать варианты с легкими и складывающимися (почему, узнаете далее) лопастями, занимающими существенное пространство. Чем больше занимают лопасти пространство в диапазоне вращения, тем меньшее количество ветра требуется для движения, то есть для переработки ветра в энергию. В этом актуальны разнообразные многолопастные и подобные варианты, которые отлично работают на слабых ветрах и редко простаивают. Соответственно, следует выбирать из них, но ведь легкие конструкции могут подвергнуться сильному ветру.

Сильные ветра

Действительно, сильные ветра способны повредить конструкцию и для этого многие владельцы используют разнообразные противоштормовые приспособления, которые утяжеляют и увеличивают стоимость ветряка. Однако подобные затраты не всегда являются оптимальным вариантом, так как при нормальной и стабильной работе от ветрогенератора совсем не требуется получать дополнительные мощности из штормов и сильного ветра, которые, к слову, на территории СНГ наблюдается совсем не часто. Гораздо более рациональным является выбрать модель с системой складывания лопастей и снижения самого генератора при усилении ветра и дополнительной возможностью варьировать мощность без модификации конструкции.

Оптимальный ветрогенератор

Если в качестве резюме описать элементы идеальной конструкции, то там обязательно присутствуют следующие характеристики:
отсутствие громкости работы; отсутствие скользящих контактов; наличие возможности коммутировать обмотки для того чтобы удерживать напряжение в определенных пределах; наличие простоты конструкции; технологичность изделия; ремонтопригодность.
Чем большему количеству характеристик соответствует ваш ветряк, тем меньше неудобств создает эксплуатация агрегата.
Перспективы ветрогенераторов