Vėjo generatoriai: projektavimas, eksploatavimo principas

Alternatyvios energijos gamybos technologijas jau seniai sukūrė didžiausios kompanijos visame pasaulyje. Pasirinktose Europos šalyse numatomos taupymo galimybės, per ateinančius metus įvedus panašius pokyčius energetikos tinkluose. Vienas iš labiausiai perspektyvių šios srities sričių yra vėjo energija, kuri nėra tokia populiari, kaip palyginti su saulės baterijomis, tačiau ji turi savo privalumų. Visų pirma vėjo generatoriai namui būdingi energijos gamybos efektyvumui ir absoliučiai aplinkos nekenksmingumui veikiant.

Vėjo jėgainių generatorius

Buitinės vėjo jėgainės struktūroje yra elektrinis generatorius ir turbina, kuri įmontuota specialiu stiliumi su prailginimais ir nesusukamaisiais mentėmis. Gaunamos energijos apdorojimui pateikiamas akumuliatoriaus įkrovos valdiklis, prijungtas prie baterijų. Paprastai nenaudojami 24 V komponentai naudojami kaip galios elementai. Be to, projektuojama tiekiamas keitiklis, kuris prijungtas prie elektros tinklo. Sudėtingesnis prietaisas yra pramoninių vėjo generatorių, atstovaujančių visą kompleksą įrangos. Mes galime pasakyti, kad tai yra visavertės stotys, įskaitant galios spintelę su valdymo elementais, ryšių mainus, elektrinius generatorius, vėjo greičio stebėjimo sistemas, ašmenų valdymo įtaisus, gesinimo priemones, žaibosaugą ir kitus komponentus.

Veiklos principas

Bet koks vėjo generatorius veikia pagal energijos konversijos principus. Veikliųjų komponentų (ašmenys arba rotoriai) sukimas sukelia kėlimo ir impulsines jėgas, dėl kurių smagratis taip pat pradeda veikti. Smagračio atsukimo proceso metu rotorius sukuria magnetinį lauką įrenginio nekilnojamoje dalyje. Dėl to elektros laidai pradeda tekėti. Toks modelis yra bendras ir taikomas beveik visoms šio tipo stotims. Kitas dalykas yra tai, kad praktiškai vėjo generatoriai gali būti koreguojami dėl oro sąlygų. Nors tų pačių ašmenų dizaino kūrėjai linkę maksimaliai numatyti skirtingus rodiklius ir vėjo jėgas, šis reiškinys yra nenuspėjamas ir jį gali lydėti daug kitų veiksnių.

Įdiegta galia

Šiame regiono plėtros etape anksti galima kalbėti apie tokių suvestinių rodiklių išdavimo standartinius formatus, tačiau atsiranda tam tikrų pagrindinių charakteristikų rodiklių dėsningumų. Pavyzdžiui, vėjo generatoriaus galingumas vidaus poreikiams paprastai yra ne didesnis kaip 100 kW. Kaip gali pasirodyti keista, modeliai, kurių talpa iki 1 kW, yra paklausūs, panašūs įrenginiai yra klasifikuojami kaip mikroelektronika. Jie naudojami įrengiant jachtas, žemės ūkio įmones ir kt.

Rimtesnę pramoninę ir komercinę įrangą gamina ne tiek daug kompanijų, bet tokių įrenginių pajėgumas gali siekti 5 MW. Paprastai tai yra masyvios turbinos, kurių masė siekia kelias tonus. Tuo pačiu metu gamintojai stengiasi, kad įranga būtų mobili, arba bent jau numatyti galimybę gabenti. Jei mes kalbame apie namų naudojimo modelius, daugeliu atvejų tai vėjo generatoriai 220V, kurių bendra galia gali būti apie 4 kW.

Mažų vėjo generatorių savybės

Šios klasės įranga labiausiai domina komercinės bendrovės ir paprasti vartotojai, besidomintys vėjo energijos vartojimu. Tokio tipo įrenginiai turi standartinę konstrukciją, įskaitant mentes, rotorių, turbinas, orientavimo priemones, generatorius su stiebu, keitiklį ir baterijas. Tokių prietaisų savybės yra nepriklausomybė nuo centrinių elektros tinklų - tai reiškia, kad mažos vėjo turbinos namui gali veikti autonominiu režimu. Šis išnaudojimo formatas yra patraukliausias priemiesčio nekilnojamojo turto savininkams, kuriuose nėra stabilios tiekimo iš centrinės elektros energijos tinklo. Be to, kai kuriuose modeliuose tokių įrenginių kūrėjai siekia sujungti vėjo generatoriaus ir saulės akumuliatoriaus koncepciją . Dėl to, namų apyvokos mini stotyje yra DC modulis, skirtas bendrauti su saulės baterijomis.

Generatorių veislės

Pagrindinis tokių įrenginių atskyrimas sukėlė klasifikaciją išilgai sukimosi ašių. Visų pirma, yra vertikalus vėjo generatorius ir jo horizontalus analogas sparno tipo. Pirmosios grupės vienetai yra jautrūs skubėjimams ir nereikia specialios orientacijos. Tačiau panašiems modeliams yra rimtas trūkumas - palyginus su horizontaliaisiais įrenginiais, jų darbinis paviršius yra pusė dydžio. Tai reiškia, kad turbinos sukimosi vertikalioji rotoriaus ašis yra geriau orientuota į vėjo charakteristikas, bet iš pradžių ji suteikia mažesnį energijos kiekį.

Savo ruožtu sparnuoti modeliai su horizontalia kryptimi nukreipta ašimi gali bendrauti su didesnio ploto vėjo srovėmis. Žinoma, yra problemų, susijusių su darbo elementų kryptimis, tačiau ši problema išspręsta naudojant įprastą vėjo jėgainę. Todėl, atsižvelgiant į privalumų rinkinį, vertikalių įrenginiai šiuo metu yra daug perspektyvesni nei vertikalios karuselinio tipo vėjo generatoriai. Tačiau dizainai tobulinami, ir yra tikimybė, kad tarp šių variantų atsidurs viduryje.

Vėjo generatorių gamintojai

Vėjo generatorių rinką priima Europos ir Kinijos gamintojai. Visų pirma didžiausią sėkmę rodo Danijos bendrovė Vestas, taip pat Kinijos gamintojai Goldwind ir Sinovel.

Kalbant apie vidaus įmones, jie taip pat gali pasigirti. Pavyzdžiui, rinkoje galima įsigyti "Sapsan-Energia" modelių. Iki šiol vartotojams prieinama dvi šio prekės ženklo versijos - 1000 ir 5000 vatų. Čeliabinskas įmonė GRC-Vertical gamina tik vertikalius įrenginius, kurių vardinė galia nuo 1500 iki 30 000 W. Rusijos vėjo generatoriai gali rasti mažai energijos. Pavyzdžiui, įmonė "Stroyinzhservis" siūlo 500 vatų vėjo generatorių. Svarbu pažymėti, kad beveik kiekvienas Rusijos gamintojas teikia ir aptarnauja techninę įrangą, todėl technologinio turinio problemos neturi kilti.

Kainų klausimas

Nepaisant bendrųjų įrenginių įdiegimo principų, kiekvienas gamintojas vis dar išlaiko savo kelią. Todėl mes gauname agregatus su unikalių savybių ir atitinkamai kainų žymomis. Pirminiame segmente galite rasti vėjo generatorių, kurių kaina svyruoja nuo 40 iki 70 tūkst. Rublių. Tai mini stotis su savarankišku darbo režimu , kuris labiausiai tinka mažo namo poreikiams. Tada sekite pasiūlymus kaina 100-150 tūkstančių rublių. Paprastai tai yra 5000 W galios vienetai, kuriuos galima naudoti komerciniais tikslais.

Vėjo generatorių panaudojimo galimybė

Pasak ekspertų, tokie įrenginiai ne visuomet naudingi privatiems poreikiams. Taip yra dėl didelių baterijų, inverterių ir diegimo kainų. Be to, kartais reikalaujama įdiegti dyzelinį generatorių kaip priedą, kuris taip pat padidina tokio energijos tiekimo metodo organizavimo išlaidas. Nepaisant to, vėjo generatoriai gali pateisinti save, jei konversija atliekama tiesiogiai į šilumą. Šiuo atveju realizuojama generatoriaus funkcija kaip šildymo sistema, kurios galimybes galima naudoti tiek karšto vandens tiekimui, tiek namų šildymui.

Išvada

Su visais trūkumais rinkoje aktyviai skatinami vėjo jėgainės, pritraukiant visus naujus vartotojus. Taip yra dėl segmento perspektyvų ir tokių galimybių, kurios teikia nemokamus energijos šaltinius, patrauklumą. Jau šiandien vėjo generatoriai gali visiškai aprūpinti energiją privačiais namais. Žinoma, ne visuose regionuose dėl klimato sąlygų pateisina tokių objektų naudojimas. Tačiau net ir šiais atvejais, ekspertai rekomenduoja ne atsisakyti tokių pasiūlymų, papildydami įrenginius fotoelektriniais elementais, kuro generatoriais ir kitais pagalbiniais energijos šaltiniais.