В силу отсутствия электроэнергии в загородном доме или на дачном участке, бесплатный природный ресурс в виде ветра можно использовать для получения электричества. Ветроэнергетические установки даже небольшой мощности смогут обеспечить получение электроэнергии, которой хватит на телевизор, холодильник, ноутбук и прочую бытовую технику.
Ветроэнергетические установки, принцип работы, устройство, общая схема ветроэлектростанции, монтаж ветроэнергетической установки.
Даже если на участке есть источник обычной электроэнергии, то можно использовать ветряк. Это будет дополнительной экономией на электричестве и большой пользой по сохранению природы. Энергия ветряка экологически чистая по сравнению с вырабатываемой теплоэлектростанциями, использующими в качестве топлива мазут, уголь или газ.
Одно из условий использования ветряной установки, это наличие сильных ветров, чем, к сожалению, некоторые регионы не обладают. К примеру, в прибрежных районах скорость ветра может достигать 9 м/с, а в центральных — всего лишь 4 м/с. Причем основные порывы приходятся на холодное время года.
Пригодными для загородных и дачных обустроенных домов будут считаться ветроэнергетические установки средней мощности от 1,5 до 4 кВт, им хватит небольших порывов ветра. Можно приобрести ветряк и с минимальной нагрузкой 500– 600 Вт, тогда его будет хватать только на свет в доме, просмотр телевизора и ноутбук.
Принцип работы ветроэнергетической установки.
Принцип работы ветроэнергетической установки довольно простой. Под действием ветра лопасти, закрепленные на колесе, начинают вращаться. Колесо передает крутящий момент валу генератора, который является источником вырабатываемой электроэнергии. Чтобы это произошло, необходима определенная скорость колеса.
Выработка энергии напрямую зависит от размеров колеса. Чем оно крупнее, тем лучше удается захватить ветер, что позволяет выработать большее количество энергии. Выработанная энергия направляется в зарядное устройство, которое преображает ее в постоянный ток, применяющийся для зарядки аккумуляторных устройств.
Общая схема ветроэлектростанции.
Устройство ветроэнергетической установки.
Ветроэнергетические установки включают в себя:
— Мачту.
— Ветроголовку, состоящую из трех лопастей, генератора, хвоста и опорно-поворотного узла.
— Контроллер.
— Зарядное устройство.
— Аккумулятор.
— Инвертор.
Контроллер ветроэнергетической установки.
Контроллер управляет процессами, происходящими в ветряной установке. К примеру, следит за работой лопастей и аккумулятором, имеет защитные функции и т. д. Кроме того, контроллер преобразовывает переменный ток в постоянный, который используется для зарядки батарей аккумулятора. Постоянный ток может быть также преобразован в переменный, на котором работают все бытовые приборы. Для этого используется инвертор.
Инвертор ветроэнергетической установки.
Ветроэнергетические установки могут иметь инвертор нескольких видов:
С модифицированной синусоидой.
Преобразовывает постоянный ток в переменный. Имеет напряжение 220 В модифицированной синусоиды. Этот вид инвертора предназначен для нечувствительного к качеству напряжения оборудованию.
С чистой синусоидой.
Преобразовывает постоянный ток в переменный ток с напряжением 220 В. Предназначен для приборов чувствительных к качеству электричества.
Трехфазный инвертор.
Преобразовывает постоянный ток в переменный ток с напряжением 380 В. Используется для трехфазного оборудования.
Сетевой инвертор.
Работает без аккумуляторных батарей. Используется для вывода электроэнергии в общественную сеть. Это самый дорогой вид инвертора, иногда может стоить дороже, чем вся установка.
Монтаж ветроэнергетической установки.
Перед монтажом ветряка готовится бетонный фундамент с закладным элементом в виде железобетонного кольца, которое заливается раствором. Мачта из стали, на которой находятся колесо и генератор, крепится с помощью тросовых растяжек.
Необходимо заранее правильно определить высоту мачты. Так, ветер слабее на высоте 3 метра, чем на высоте 10 метров. В то же время, если мачта будет слишком высокой, это не даст больших преимуществ в получении силы ветра. Зато существенно скажется на стоимости установки.
По материалам книги «Ваш загородный дом».
Галкин П.А., Галкина А.Е.
