04.06.2019

Рассматриваем ветровые электростанции для дома. Автомобильный и тракторный генераторы для самодельного ветрогенератора своими руками. Основные виды ветрогенераторов и их особенности.


Что это? Ветрогенераторы это генераторы электрической энергии, предназначенные для превращения энергии ветра в электрическую. Сегодня ветрогенераторы – высокотехнологичное изделие мощностью от 5 КВт до 4 500 КВт единичной мощности. Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию даже самых слабых ветров – от 4 метров в секунду. С помощью ветрогенераторов сегодня можно не только поставлять электроэнергию в «сеть» но и решать задачи электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.

Допустимая мощность для турбины с вентилятором. Для повышения эффективности он затем устанавливает 6 пропеллеров вместо оригинала. Второй вариант теперь дает около 23% эффективности, в отличие от пренебрежимого 11% от первого варианта. Тесты прототипа продолжаются, а также некоторые улучшения. Автор, который пожелал остаться анонимным, обещал предоставить дополнительную информацию.

Автономные ветрогенераторы подходят для питания установок в изолированных районах, кемпингах, фермах, горных убежищах, сезонных жилищах, удаленных объектах с нерабочим режимом, системах безопасности, системах кондиционирования. Небольшие ветрогенераторы могут подключать телекоммуникационные системы, такие как ретрансляторы, сотовые антенны и другие устройства, которые установлены в удаленных, неэлектрифицированных областях. Они также могут успешно использоваться в насосно-дренажных установках, для уличного освещения и для подачи энергии в охраняемые природные территории.


Вопрос:Как работает ветрогенератор?

Ответ: Все очень прсто, почти как и сотни лет назад:

Набегающие потоки ветра на высоте башни ветрогенератора - от 40 до 100 метров вращают лопасти ветрогенератора. Энергия вращения передается по валу ротора на мультипликатор, который в свою очередь вращает асинхронный или синхронный электрический генератор. Широко распространены конструкции ветрогенераторов, не имеющих мультипликатора, что существенно увеличивает их производительность.

В сочетании с фотогальваническими ячейками их диапазон применения увеличивается до возможности полностью автономного электропитания объектов. Этапы создания автономных систем. Начальный этап строительства автономных ветроэнергетических установок предполагает предварительную калибровку системы. Оптимальная топология автономной системы определяется в зависимости от конкретного источника питания, рабочей области и т.д. планируется строительство несущей конструкции, установка ветровой турбины, проводка и установка другого электрооборудования.

При изменении направления ветра сенсоры на башне ВГ подают команду, и механизм ориентации поворачивает башню ветрогенератора по ветру.

Стабилизация вращения ветроколеса ветрогенератора достигается различными методами, один из которых – поворот лопастей или их фрагментов вокруг своей оси под углом к направлению ветра.

Из-за большого разнообразия мест, где установлены ветровые турбины, объекты должны быть рассчитаны в соответствии с климатическими условиями, в которых они будут работать: плоскими, горными, морскими и прибрежными. Плотность воздуха в каждой из перечисленных областей не одинакова, и это определяет различия в рабочих условиях, а также в материалах, используемых для производства турбин и их конструкций.

Важным этапом планирования системы является измерение скорости ветра. Средняя скорость ветра не должна восприниматься как одно измерение в расчетах, а как преобладающая скорость ветра. Вклад в энергию ветра также несет все другие скорости, которые отличаются от преобладающих, но находятся в одной и той же полосе скорости ветра. Параллельно с измерением скорости ветра измеряются плотность энергии ветра и разности температур местности и воздуха над ней во время измерений. После сравнения измеренных данных с расчетной моделью ветра модель откалибрована и уточняется для конкретного участка измерения, чтобы сделать, хотя и грубо, первоначальный выбор лучших точек ветровой энергии в ходе самого измерения.

Ветрогенераторы могут работать как по одиночке (единичный комплекс), так и группами (ветропарк). Часто один или несколько ветрогенераторов работают параллельно с дизель-генераторами в качестве средства экономии расходов на дизельное топливо.


Вопрос: Что дает ветрогенератор?

Ответ: Приведем для ориентировки два примера:

Влияние атмосферного давления, температуры и относительной влажности также важно для количества энергии, генерируемой ветрогенератором. Атмосферное давление легко измеряется на любой удобной высоте. Напротив, измерители температуры должны быть установлены не менее 10 м, чтобы избежать влияния тепла, выделяемого землей. Относительная влажность воздуха не влияет на произведенную энергию, но полезно знать оценку риска льда.

Выбор ветровых турбин После анализа результатов ветроэнергетического аудита производится выбор подходящего для преобразования доступной ветряной турбины. Выбор сделан после детального анализа ветровых характеристик ветровых турбин, которые были предварительно выбраны так, чтобы их электрические характеристики были самыми высокими при соответствующих ветровых условиях и других энергоэффективных показателях участков. С этой целью производится реалистичная оценка производства электроэнергии для выбранных ветряных турбин, которая включает ожидаемый полный потенциал годового выработки электроэнергии и ожидаемую почасовую мощность в зависимости от типа ветровых турбин и их энергетических параметров.

Ветрогенератор мощностью 800 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 1.500.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с - 1.100.000 КВт часов электроэнергии.

Ветрогенератор мощностью 2000 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 3.700.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с - 2.300.000 КВт часов электроэнергии.

При выборе турбины целесообразно использовать данные технических испытаний ветровых турбин в реальных условиях эксплуатации, проводимых независимыми техническими аудиторами. Типы ветряных турбин Наиболее часто используемыми малыми ветряными турбинами являются модели с турбиной турбинного типа, турбинами с вертикальной осью и турбинами с несколькими турбинами. Тип пропеллера - это ветровые турбины с горизонтальной осью, которые используют реактивный принцип лопастей ротора. Турбины имеют две или три лопасти.

Коэффициент быстроты составляет 6. Сегодня дизайн почти всех современных ветротурбин имеет горизонтальную ось вращения, поскольку его эффективность выше. Вертикальные ветровые турбины также известны как турбины Дария. Вертикальные осевые турбины чаще используются для локальных источников питания в местах, где нет персонала, поскольку они не следуют направлению ветра. Они более просты в изготовлении и более надежны для работы. Они невелики и, в исключительных случаях, могут быть подключены к сети общего пользования.


Вопрос: Где применяются ветрогенераторы?

Ответ: Ветрогенераторы применяются в самых различных местах. Это открытые территории с хорошим ветропотенциалом, поля, острова, мелководье, горы. Как следствие энергетической политики в России- места, где подключение к существующим сетям дороже ветроэнергетического проекта или доставка дизельного топлива обходится дорого.

Вертикальные осевые турбины имеют несколько основных преимуществ. Например, конструкция позволяет устанавливать генератор и коробку передач на основание, и для ориентации ветряной турбины в направлении ветра не требуется никакого механизма. В качестве недостатка часто указывается сложный привод, определяемый низкими скоростями ветра вблизи земли; Более низкая эффективность по сравнению с турбинами с горизонтальной осью и более.

Ветровые турбины с несколькими пилотами являются реактивными типами ветряных турбин. Они также могут работать при более низких скоростях ветра. Они также используются для приложений, отличных от производства электроэнергии. Для питания переменного тока используется инвертор с прямым подключением к батарее. Существуют также системы, в которых постоянный ток используется непосредственно без батарей, например насосных станций.


Вопрос:Какой силы ветер нужен для работы ветрогенератора?

Ответ: Использование ветрогенератора экономически эффективно в местности со среднегодовой скоростью ветра от 4 м/с.

Приближенно прикинуть, какова среднегодовая скорость ветра в Вашем регионе Вы можете, внимательно ознакомившись с "Картой ветроресурсов России". Просим обратить особое внимание на поправочную таблицу по ландшафту внизу карты.

Батареи должны выдерживать долгий срок службы при ежедневных условиях заряда и разряда, то есть полных циклов зарядки. Как правило, они являются кислотно-свинцовыми. Согласно их конструкции, они делятся на опухшие и закрытые. В батареях с батареями имеется жидкий электролит, который должен быть дополнен деионизированной водой системно. Закрытые клетки обычно содержат электролит в форме геля или включают способ рекомбинации водорода и кислорода и не нуждаются в добавлении.

В идеале батареи заряжаются в три этапа. В первом случае батарея получает наивысший заряд. Существует заряд поглощения, когда аккумулятор заряжается при постоянном напряжении, но с уменьшенным током для завершения процесса зарядки. Заключительная фаза представляет собой дополнительный заряд, в котором аккумулятор заряжается просто.


Вопрос: Почему это надо применять?

Ответ: Аргументов за применение ветроэнергетических установок множество. Вот основные из них:

1. Это независимый от внешних факторов источник электроэнергии. Своя электростанция.

2. После достижения срока окупаемости ветрогенератор требует затрат только на его обслуживание.

Эксперты советуют не допускать полной разрядки батарей. Максимально допустимая глубина разряда составляет 80%. Для сильно затопляемых батарей рекомендуемая глубина разряда составляет 50%. Если аккумулятор регулярно разряжается только до 20%, он будет иметь еще больший срок службы. Степень саморазряда батарей в фотогальванических системах составляет около 3% в месяц.

Электрическая мощность батареи, измеренная в амперные часы, зависит от тока и температуры, при которой он разряжается. При низких температурах производительность значительно снижается - обычно 1% для каждой температуры. Слишком высокие температуры также негативно влияют на батареи. Для новых батарей это значение составляет около 90% при идеальных режимах зарядки и соответствующих температурных условиях.

3. Применение ветрогенераторов позволяет до 80% сэкономить затраты на дизельное топливо в тех местах, где дизель – генераторы являются основным источником электроэнергии. Следовательно, экономятся расходы на хранение и транспортировку дизельного топлива и энергоснабжение таких объектов становится более независимым от случайных факторов.

В реальном выражении показатель эффективности 75% А также является хорошим показателем. Используемое оборудование отличается от крупных ветрогенераторов главным образом. Изолированный режим Меньший размер Относительно простое устройство Как правило, только один индикатор отклонения ветра. Низкая мощность Иногда имеют разную структуру.

Дорога к собственной ветровой установке требует полной подготовки. При планировании большей ветровой турбины должны соблюдаться технические требования к загрязнению, шуму, противопожарной защите и другим нормам. Большое значение для энергоэффективности имеет несколько факторов.

4. Капитальные затраты на ветроэнергетический комплекс по сравнению с традиционными источниками электроэнергии достаточно низки. Ориентировочно это 1 300 Euro на 1 КВт установленной мощности «под ключ».

5. Сроки ввода в эксплуатацию ветрогенераторов достаточно коротки. После изготовления оборудования (6-8 месяцев) по заказу, поставка и монтаж длятся 1-2 месяца. В случае применения ветрогенераторов «с пробегом» срок поставки ограничивается 1-2 месяцами.

В качестве показателя покупки ветровой турбины средняя скорость ветра. Однако высокая скорость вращения не всегда означает большую выработку электроэнергии. Иногда бывает однородный и постоянный ветер. Иногда единообразный и постоянный ветер является наиболее оптимальным. Расположение ветряных турбин имеет решающее значение для того, будет ли оно продуктивным или нет. Перед покупкой чрезвычайно важно, чтобы сайт, запланированный для установки на ветру, был проверен профессионалом, является ли он подходящим и можно ли ожидать, что в этом месте можно ожидать.

6. Ветроэнергетические установки не загрязняют окружающую среду. Этот аргумент становится все более актуальным при согласовании новых промышленных проектов в России.


Вопрос:Каких мощностей бывают ветрогенераторы?

Ответ: Мощностная линейка промышленных ветрогенераторов сегодня простирается от 100 КВт до 5000 КВт единичной установленной мощности. "Грубо" ее можно поделить так: 100, 250, 500, 750, 1000, 1800- 2000, 3000, 4500, 5000 КВт.

Ветряная турбина должна проверяться один раз в год на наличие дефектов. Ремонт чаще всего предоставляется производителем. В зависимости от повреждения ремонт может быть дорогостоящим. Чаще всего качество работы по установке определяет цену. Различные системы исполнения доступны по разным ценам: от 0, 1 кВт, до 3 кВт и до 10 кВт. Установка не включена в цену и варьируется от производителя к производителю.

Если вы уже рассмотрели возможность автономности от распределительной компании, вполне вероятно, что солнечные установки были, если не главными, одним из вариантов. Другое решение - небольшие ветряные турбины для домашнего использования. Произведенное таким образом электричество также чисто и свободно, как солнечная. Преимуществом технологии является то, что ветряная турбина может работать долгое время с ее номинальной мощностью, в том числе ночью.

Ветрогенераторы устанавливают по одному или группами. в зависимости от того, какой мощности ветрогенераторы были рекомендованы в ходе проектирования.


Вопрос: Что это стоит?

Ответ: Для грубой ориентировки можно применять некий ценовой стандарт:

"Сетевой вариант" - условно 1200 Евро за 1 КВт установленной мощности "под ключ" при применении новых ветрогенераторов.

Ветровые генераторы состоят из мачты, роторного генератора и пропеллеров, прикрепленных к ротору. Мачта - мачта позволяет генератору располагаться на более высокой высоте. Чем выше генератор, тем выше скорость ветра и, следовательно, увеличивается выходная мощность. Большинство отечественных производителей ветряных турбин имеют оптимальную скорость ветра, при которой турбина работает с номинальной мощностью.

Сам ротор представляет собой мобильную часть генератора, которая при взаимодействии с статором преобразует механическую энергию в электрическую. Ветровые турбины разделены на вертикальные и горизонтальные роторы, причем последний является более распространенным вариантом.

"Ветродизельный вариант" - условно 1700 Евро за 1 КВт установленной мощности "под ключ" при применении новых ветрогенераторов.

Более точную цифру стоимости того или иного ветроэнергетического проекта мы выясняем в ходе работы над т.н. "техническим предложением" - первым этапом проектирования.


Вопрос:Гарантии на оборудование?

Ответ: Гарантии производителя оборудования. Эти гарантии поддерживаются всеми компаниями, работающими на ветроэнергетическом рынке. Как правило, гарантия на вновь установленное оборудование длится 2 года.

После истечения срока гарантии в течение всего срока эксплуатации два раза в год осуществляется профилактическое обслуживание ветрогенераторов специалистами «ВетроПарк Инжиниринг» или специалистами компании – производителя.

При осуществлении некоторых проектов гарантируется не только исправная работа ветрогенераторов, но и количество электроэнергии, которое они за год выработают для владельца.


Вопрос: Реновированные ветрогенераторы - что это такое?

Ответ:

Ветроэнергетическое оборудование может считаться одним из самых надежных, если не самым надежным, в энергетике. Причина тому не только высокие технологии, применяемые при его изготовлении, но и относительно небольшие нагрузки, которым оно подвергается. Поэтому ветрогенераторы исправно служат многие годы, часто превышающие 20 лет.

Поскольку каждый ветропарк, и каждый ветрогенератор привязаны к конкретному участку земли, целесообразно при достижении срока окупаемости конкретного проекта, то есть при возврате инвестиций, вложенных в него, и получении планируемой прибыли, заменять ветропарк или ветрогенератор на более мощные.

Имеющиеся ветрогенераторы обычно находятся в исправном состоянии, и их целесообразно реализовать как «ветрогенераторы с пробегом» или «ветрогенераторы, бывшие в употреблении».

Мировой рынок такого оборудования в мире очень велик. Также велик и спрос на такое оборудование. Причина – большая загрузка компаний, производящих ветроэнергетическое оборудование.

Как правило, лишь небольшая часть такого «б/у» оборудования уже демонтирована и находится на складе .

В основном же источник информации о наличии ветрогенераторов, бывших в употреблении – это планы компаний – владельцев (операторов) ветропарков по замене имеющегося оборудования. Однако же при поступлении предложения о приобретении их оборудования эти компании незамедлительно демонтируют и готовят к отправке свое ветроэнергетическое оборудование, предназначенное к замене.

Компании – владельцы предварительно оценивают такие ветрогенераторы и сообщают эту информацию специальным фондам или компаниям.

После демонтажа ветрогенераторы проходят предпродажную подготовку по специальным регламентам работ и становятся т.н. «реновированными». Обычно при реновировании проводят следующие работы: замена подшипников в редукторе независимо от их износа, дефектовка и ремонт шестерен редуктора, генератора, рамы, лопастей, покраска.

После работ по реновированию ветрогенераторы отправляются к своему новому владельцу . Как правило, после продажи такого оборудования на него распространяется гарантия сроком в один год.

Мы можем предложить нашему Заказчику ветрогенераторы в диапазоне мощностей от 100 КВт до 2000 КВт, находящиеся на складах (демонтированные) или предложенные к продаже своими владельцами в северной части Европы.

(Просим учесть, что мы не предоставляем информацию для маркетинговых исследований и дипломных проектов)


Вопрос: Ветрогенераторы сетевые. Краткое пояснение.

Ответ: Очень краткое пояснение о том,что такое "сетевые ветрогенераторы"

Предварительное предложение.
Ветрогенераторы мощностью от 100 до 5 000 КВт., работающие параллельно с сетью

Уважаемые господа,

Цель данного предварительного предложения - обеспечить Вас общей информацией, которая позволит Вам оценить техническую и экономическую целесообразность применения ветроэнергетического оборудования на Вашем объекте.

Это обусловлено тем, что ветровой поток никогда не бывает стабильным, его скорость меняется в течение минуты в широких пределах. Следовательно, ветрогенератору необходимо табилизирующее звено, роль которого и выполняет внешний источник электрической мощности и частоты, сеть.

Общая информация о работе ВЭУ «параллельно с сетью»

Как было упомянуто ранее «сетевые» ВЭУ могут работать только при наличии сети большей мощности.


Сеть может быть центральная или локальная (образована мощными дизель-станциями). Основное условие использования сетевых ВЭУ следующее: мощность сети (следовательно – и пропускная способность линий электропередач от сети к ВЭУ) должна превышать мощность ВЭУ примерно в 1,7 раза. Для получения больших мощностей можно использовать ветроэнергетические станции (ВЭС), когда параллельно с сетью работает несколько ВЭУ.

Устройство ветрогенератора
Устройство ветрогенератора в общих чертах видно из приведенных ниже рисунков. Следует только отметить, что слева приведен разрез ветрогенератора в безредукторном исполнении с прямым приводом электрогенератора от ветроколеса. Справа –традиционной, «редукторной» конструкции.

Независимо от конструкции генераторы как одного, так и другого типа одинаково широко применимы.

Экономический эффект.
Выгоду при использовании сетевой ВЭУ можно пояснить на следующем примере:

Имеется потребитель, который «забирает» 10 000 КВт часов электроэнергии в год из центральной сети. При отсутствии у него других источников электроэнергии он должен оплатить эту электроэнергию по какому–либо тарифу.

Потребитель ставит сетевую ВЭУ, которая за год отдаст в сеть 9000кВт-ч электроэнергии. Тогда потребителю необходимо оплатить только: 10000-9000 = 1000кВт-ч электроэнергии. В зависимости от ветровых условий выработка ВЭУ в год может незначительно меняться. Возможен вариант, что в каком-либо году ВЭУ отдаст в сеть больше, чем 10000кВт-ч, например 11000кВт-ч. В этом случае при существующем (пока сегодня) в России законодательстве потребитель не может вернуть деньги за избыток энергии - 1000кВт-ч, которые ВЭУ отдала в сеть, но зато в этом году он ничего не должен платить.

Но следует также отметить, что в России все очень сильно зависит от отношений с местной энергетической компанией. Известны случай и продажи электроэнергии в сеть. Это не запрещено законом и в регионах с высоким тарифом за электроэнергию инвестирование в ветроэнергетические проекты представляется очень выгодным.

Отметим, что ВЭУ экономически целесообразно использовать в регионах со среднегодовой скоростью ветра от 5 м/с.*

Обобщенные графики зависимости выработки энергии от среднегодовой скорости ветра и от мощности ВЭУ.


Стоимость сооружения сетевой ВЭУ «под ключ» составляет порядка 1 200 Euro за один киловатт установленной мощности без учета стоимости инфраструктуры и подключения к сети.

Например, сооружение ВЭУ мощностью 100 КВт обойдется в 120 000 Euro, 1 МВт – 1 млн. Euro.

На рынке сегодня велико предложение также реновированных ветрогенераторов. Они, как правило, в 2-3 раза дешевле новых и служат не хуже своим заказчикам. Применение реновированного ветрогенератора может значительно уменьшить стоимость объекта.

Проектирование.
Ветрогенератор или ветропарк (несколько совместно работающих ветрогенераторов) мощностью 100 и более КВт являются крупным сооружением, требующем разработки проекта, включающего строительную и электрическую части. Разработка подробного технического предложения на основе Вашего технического задания является серьезной работой, которую мы будем рады выполнить для Вас после заключения соответствующего договора. Обычно эта работа выполняется нами в 2 этапа:

Этап 1. Техническое предложение. На этом этапе мы в ответ на Ваше техническое задание, сопровождаемое заполненным Вами или нами совместно опросным листом наши эксперты выезжают на объект, исследуют ситуацию на месте. После обработки полученных данных, а также данных метеоцентра, рассчитанных нами для Вашего объекта и после предварительного проектирования, нами предоставляется техническое предложение, где кроме прочей информации, определено техническое решение поставленной проблемы, перечень оборудования, принципиальные схемы решения задачи электроснабжения, общая стоимость работ и возможные сроки исполнения. Ориентировочная стоимость 1-го этапа – 1% от ориентировочной стоимости сооружения (пред.пункт) без учета командировочных расходов.

Этап 2. Техническое проектирование. На этом этапе решается весь комплекс проблем и результатом работы по этому этапу является комплект документов по проекту объекта, с помощью которого можно уже будет вести строительные работы и ввод его в эксплуатацию. Ориентировочная стоимость 2-го этапа – 5% от стоимости объекта, упомянутой в техническом предложении без учета работ по согласованию.


Само собой разумеется, нам будет легче работать над строительством объекта и поставкой оборудования по проекту, выполненному нашей компанией.

Следует также учесть, что поставка ветрогенераторов как крупногабаритного оборудования требует решения ряда сложных логистических задач, посильных только профессионалам, а монтаж ветрогенераторов требует применения специальных грузоподъемных механизмов, не всегда доступных в данной местности. Поэтому генподрядные работы по всему комплексу, выполненные нашей компанией полностью, включая наладку и пуск в эксплуатацию, будут в этом случае выполнены с лучшим качеством.

Обслуживание.
Как и любое другое оборудование, тем более, энергетическое, ветрогенераторы требуют регулярного обслуживания. Обычно оно осуществляется 2 раза в год. В процессе этого обслуживания осуществляетсясбор данных от процессора, осмотр и перечень регламентных работ, в зависимости от срока эксплуатации ветротурбины.

Уважаемые господа,
Надеемся, нам удалось ответить на первые вопросы, которые у Вас возникли, и нам вместе удастся в дальнейшем продолжить наше взаимовыгодное сотрудничество.
С уважением, Ветропарк

Примечание* имеется в виду среднегодовая скорость ветра, измеренная на высоте 50 м. Обычно же метеорологи дают данные по измерениям на высоте 10 м. Эти данные либо экстраполируются до высоты 50 м или проводится годовой аппаратный мониторинг.


Вопрос: ВДК -ветродизельный комплекс. Кратко

Ответ: Краткое пояснение о том, что такое "ВДК" - ветродизельный комплекс

Ветродизельные комплексы мощностью от 100 до …..КВт.

Уважаемые господа,
Благодарим Вас за интерес к экологически чистым возобновляемым технологиям получения энергии, к числу которых принадлежит и ветроэнергетика, и за обращение в нашу компанию.

Цель данного документа - обеспечить Вас общей информацией, которая позволит Вам оценить техническую и экономическую целесообразность применения ветроэнергетического оборудования на Вашем объекте.

Практически все ветрогенераторы мощностью от 100 до 5000 кВт, предлагаемые в настоящее время на мировом рынке, относятся к так называемым сетевым турбинам. Это означает, что они могут работать только при наличии мощной внешней электрической сети, централизованной или локальной (например, создаваемой дизель-генератором).

Это обусловлено тем, что ветровой поток никогда не бывает стабильным, его скорость меняется в течение минуты в широких пределах. Следовательно, ветрогенератору необходимо стабилизирующее звено, роль которого и выполняет внешний источник электрической мощности, в данном случае - один или несколько дизель-генераторов.

Общая информация о ветродизельных комплексах.
ВЭУ по своей специфике отличаются неравномерным графиком выработки энергии. Для обеспечения гарантированного энергоснабжения при отсутствии сети необходимо использовать ВЭУ совместно с дизельными станциями (ДЭС). В настоящее время на рынке существуют два типа ВДК, различающихся по взаимодействию ВГ и ДЭС: с т.н. отключающимися ДЭС и с параллельно работающими ВГ и ДЭС.

В ВДК «с отключающимися» ДЭС, (схема на рис.1) как это понятно из названия, ВГ являются основным источником энергии и ДЭС могут полностью останавливать свою работу при достаточной скорости ветра. Это достигается благодаря наличию стабилизирующего оборудования. Эти ВДК более сложны и немного дороже, но экономят до 85% дизельного топлива, это оборудование поставляется в комплексе имеет очень качественную поддержку производителя. Поставляются на мощности от 300 до 2000 КВт.

Рис.1 Блочная схема ВДК «с выключающимися» ДЭС Хорошо отработана технология ВДК (схема на рис.2) , в котором ВЭУ работает параллельно с ДЭС. ВДК может состоять из нескольких ВЭУ и нескольких ДЭС. Для повышения эффективности ВДК, в случае, когда нагрузка потребителя меняется в широком диапазоне, необходимо использовать несколько ДЭС, которые включаться в параллельную работу при увеличении мощности потребления. Суммарная мощность ВЭУ, как и в случае сетевых ВЭУ, должна быть меньше примерно в 1,7 раза, чем суммарная мощность ДЭС. Суть использования ВДК -
экономия дизельного топлива. Рассматриваемые ВДК, в которых ВЭУ работает параллельно с ДЭС, позволяют экономить до 45% дизельного топлива. Возможно строительство ВДК любой мощности.

Рис.2. Блочная схема ВДК с параллельно работающими ДЭС

Устройство ВГ.
ВДК имеет два основных агрегата - ветрогенератор и дизель-генератор. На устройстве последних останавливаться нет смысла, поскольку оно традиционно. Устройство же ветрогенераторов хорошо видно из рисунков ниже:

Рис.3 Ветрогенератор «прямого привода» Рис.4 Ветрогенератор «с мультипликатором» Независимо от конструкции генераторы как одного, так и другого типа одинаково широко распространены и
применимы/

Экономический эффект.
Предположим, потребителю необходимо 200 000 л дизельного топлива в год, если он снабжается только от ДЭС. Это означает, что в год он должен потратить: 200 000*20=400 0000 руб. (при стоимости дизельного топлива с учетом доставки 20руб/л) или примерно 120 000 EUR. Если он установит ВЭУ мощностью 100кВт, которая сэкономит хотя бы например, 35% топлива, то он сэкономит примерно 42 000 EUR в год.

Так как стоимость дизельного топлива повышается, то на следующий год экономия в денежном выражении будет еще больше (см. график прогноза стоимости роста цен на дизельное топливо слева). Если стоимость новой ВЭУ мощностью 100кВт составляет 120 000 EUR, то в первом приближении ВЭУ окупиться за: 120 000/42 000 = 3 года.
А при использовании реновированной ВЭУ стоимостью порядка 70 000 она может окупиться чуть больше чем в полтора года.

Отметим, что ВДК экономически целесообразно использовать в регионах со среднегодовой скоростью ветра от 4 м/с.* Само собой разумеется, что эффективность работы ВДК зависит от того, сколько электроэнергии выработает ВГ.

Обобщенные графики зависимости выработки энергии от среднегодовой скорости ветра и от мощности ВЭУ приведены в приложении 1 на стр. 4.

На эффективность ВДК также влияет отношение средней мощности нагрузки к мощности ДЭС (мощность ДЭС определяется пиковой мощностью нагрузки), см. в приложении 1 на стр. 4

Ориентировочная стоимость сооружения.
Стоимость сооружения ВДК «под ключ» при применении новой ветротурбины составляет порядка 1700 EUR за 1 кВт установленной мощности без учета стоимости сетей подключения.

Например, сооружение ВДК в составе: ВЭУ мощностью 100кВт и ДЭС мощностью 160кВт, обойдется в 170 000 EUR.

Часто Заказчик уже имеет ДЭС, которая обеспечивает его электроэнергией. В таком случае остается только «добавить» к существующей ДЭС ветрогенератор или несколько и стоимость ВДК в этом случае будет несколько меньше.

Также стоимость сооружения может быть значительно снижена при применении т.н. «реновированной» ветротурбины, которая в 2-3 раза дешевле новой.

Просим учесть, что данные цифры являются справочными.

Проектирование.
Ветрогенератор, ветродизельный комплекс мощностью 100 и более кВт является крупным сооружением, требующим разработки проекта, включающего строительную и электрическую части. Разработка подробного технического предложения на основе Вашего технического задания является серьезной работой, которую мы будем рады выполнить для Вас после заключения соответствующего договора. Обычно эта работа выполняется нами в 2 этапа:

1. Техническое предложение.
На этом этапе мы в ответ на Ваше техническое задание, сопровождаемое заполненным опросным листом, наши эксперты выезжают на объект, исследуют ситуацию на месте. После обработки полученных данных, а также данных метеоцентра, рассчитанных нами для вашего объекта и после предварительного проектирования, нами предоставляется техническое предложение, где кроме прочей информации, определено техническое решение поставленной проблемы,
перечень оборудования, принципиальные схемы решения задачи электроснабжения, общая стоимость работ и возможные сроки исполнения.

Ориентировочная стоимость 1-го этапа - 1% от ориентировочной стоимости сооружения (см «Ориентировочная стоимость сооружения») без учета командировочных расходов.

2. Техническое проектирование.
На этом этапе решается весь комплекс проблем и результатом работы по этому этапу является комплект документов по проекту объекта, с помощью которого уже можно будет вести строительные работы и ввод его в эксплуатацию.

Ориентировочная стоимость 2-го этапа - 5% от стоимости объекта, упомянутой в техническом предложении без учета работ по согласованию.

Производство работ. Поставка оборудования.
Само собой разумеется, нам будет легче работать над поставкой и строительством объекта по проекту, выполненному нашей же компанией. Следует также учесть, что поставка ветрогенераторов как крупногабаритного оборудования требует решения сложных логистических задач, посильных только профессионалам, а монтаж ветрогенераторов требует применения специальных грузоподъемных механизмов, не всегда доступных в данной местности. Поэтому
генподрядные работы по всему комплексу, выполненные нашей компанией полностью, включая наладку и пуск в эксплуатацию, будут в этом случае выполнены с лучшим качеством.

Обслуживание.
Как и любое другое оборудование, тем более, энергетическое, ветрогенераторы и ВДК требуют регулярного обслуживания. Обычно оно осуществляется 2 раза в год. В процессе этого обслуживания осуществляется сбор данных от процессора, осмотр и перечень регламентных работ в зависимости от срока эксплуатации ветротурбины.

Уважаемые господа,
Надеемся, нам удалось ответить на первые вопросы, которые у Вас возникли, и нам вместе удастсяв дальнейшем продолжить наше взаимовыгодное сотрудничество.
С уважением, Ветропарк

Примечание* имеется в виду среднегодовая скорость ветра, измеренная на высоте 50 м. Обычно же метеорологи дают данные по
измерениям на высоте 10 м. Эти данные либо экстраполируются до высоты 50 м или проводится годовой аппаратный мониторинг.


Вопрос: Ветровой мониторинг - что это такое?
Ответ:
Ветровой мониторинг - это процесс сбора достоверных данных о скорости ветра в предполагаемом месте установки ветропарка.

Почему для этой цели не пригодны данные местного гидрометцентра? Данные гидрометцентра можно применять с достаточной высокой долей погрешности, поскольку в кокретном месте предполагаемой установки ветропарка метеостанция вряд ли будет и сбор данных о скорости ветра синоптики ведут на высоте 10-12 м. А для получения достоверных данных нужны замеры на высоте более 40м, то есть на конкретной высоте оси ветрогенератора.

Для сбора этих данных монтируется т.н. ветромонитор - мачта высотой 40 - 80 м., в зависимости от предпроектного подбора высоты турбины, со специальным анемометром(ми) и оборудованием сбора и передачи данных.

Период сбора данных - 365 дней с промежутком 15 минут.Данные передаются по радиоканалу в наш офис.

Достоверными данными российскими и международными отраслевыми и кредитно-финансовыми организациями принимаются данные, полученные с применением оборудования, сертифицированного международными организациями.

Монтаж, сбор данных и их предпроектная обработка проводится сертифицированными EWEA (Европейской Ветроэнергетической Ассоциацией) компаниями, имеющими обученный персонал и соответствующие программные продукты.

На российском рынке правами выдачи таких сертификатов обладает РАВИ (Российская Ассоциация Ветроиндустрии).

На основании этих достоверных данных производится проектирование и, что особенно важно. точные расчеты количества электроэнергии, которую даст ветропарк, срок окупаемости вложений.

Только данные мониторинга могут служить основанием для инвестиционного предлоджения или кредитной заявки.


Вопрос: Могу ли я купить отдельно ветрогенератор без мачты?

Ответ: Да, можете, как говорится, желание Заказчика для нас закон. Как правило, так поступают, чтобы сэкономить на транспортных расходах при транспортировки на очень и очень далёкие расстояния. Но Вы должны быть готовы к тому, что монтировать его придётся своими силами, и на такой ветрогенератор мы не распространяем обычных гарантийных обязательств. Но если мачта ветрогенератора изготовлена одним из наших дилеров, т.е. сертифицированным нами производством, то, конечно, гарантия в этом случае сохраняется.


Вопрос: Какая максимальная мощность ветрогенератора?
Ответ:
Максимальная мощность одного ветрогенератора «Бриз 5000» или ветродизельного комплекса «Бриз» – 5 кВт. Можно получать до 50 кВт, используя несколько установок по 5кВт. В сумме несколько маленьких ветрогенераторов дают больше энергии, чем один большой. При слабом ветре маленький быстрее работает, быстрее выходит на номинальную мощность.


Вопрос: При какой скорости ветра начинает работать ветрогенератор?
Ответ:
С 3 м/с, заряжая батареи и Вы уже можете потреблять электроэнергию. Но это только тогда, когда дует ветер, или продолжительность штиля не превышает 11 часов


Вопрос: Как влияют высота мачты и диаметр ротора на выработку энергии?
Ответ:
Увеличение высоты мачты до 18-26м позволяет повысить среднегодовую скорость ветра на высоте оси на 15-30% и тем самым повысить выработку энергии в 1,3-1,5 раза. Это особенно эффективно при среднегодовых скоростях ветра меньше 4м/с. Высокая мачта также позволяет устранить влияние деревьев и построек. Мощность зависит от диаметра в квадрате. Диаметр ротора выбирается исходя из среднегодовой скорости ветра. До 6-7м /с выработка ротора 5м выше, чем у ротора 4,2м. При больших среднегодовых скоростях ветра выработка выравнивается.


Вопрос: Как осуществляется буревая и грозовая защита?
Ответ:
Ветрогенератор сконструирован так, что при более-менее сильном ветре плоскость ветроколеса поворачивается под углом к направлению ветра, а при буревом ветре (за 25 м/с) она поворачивается почти под 90 градусов, тем самым снижая нагрузку на себя. Это называется «поворотом в косой поток». Грозовая защита. Хвост расположен выше лопастей. Поэтому он выполняет роль молниеотвода.


Вопрос: Какие батареи используются? На сколько мне их хватит? Могу ли я заказать более ёмкую (большую) аккумуляторную батарею и насколько более ёмкую?
Ответ:
В стандартной комплектации мы применяем свинцово-кислотные стартерные аккумуляторные батареи 6 СТ 190 . В исключительных случаях мы применяем более дорогие щелочные аккумуляторы, но эти случаи чрезвычайно редки. Стандартный для нашего комплекса набор из батарей в полный штиль позволяет использовать нагрузку в 1 Ампер в течение 60 часов- например, использовать в течение 60 часов телевизор и холодильник. Это 2,5 суток полного штиля, что бывает редко. Можно увеличить количество батарей в 2 раза – тогда и телевизор и холодильник проработают до появления ветра в течение 120 часов. Это уже 5 суток полного штиля. Чрезвычайно редкая ситуация


Вопрос: Какого размера батареи и где устанавливаются?
Ответ:
Они занимают 4 кв.м. Устанавливаются в отдельном обогреваемом боксе, либо в здании Заказчика


Вопрос: В чем разница между мачтой с растяжками и ажурной мачтой?»
Ответ:
Мачта с растяжками – 18 метров, ставится в тех местах. Где среднегодовой ветер не превышает 7,5 м/с, для нее нужна большая площадь- квадрат с диагональю 20 метров. Фундамент заливается под растяжки - 4 фундамента по 0, 7 куб.м. бетона, фундамент под опоры - 1,3 куб.м, либо ставят плиты – что быстрее. Ажурная мачта – 13 метров, она из уголков, эффективна в тех местах, где ветер постоянен и его среднегодовая скорость не менее 5 м/с. Фундамент только один - 2,5 куб.м бетона и обязателен фундамент под лебедку - 0,7 куб.м бетона. Есть еще ажурная мачта высотой 26 м. Это самая высокая в нашей гамме на сегодня мачта и она применяется в тех районах, где место установки ветрогенератора заслонено, например, лесом. У этой мачты тоже один фундамент и его объем 20 куб.м


Вопрос: Что значит - не имеет мультипликатора?
Ответ:
Мультипликатор- это редуктор, только наоборот. Он служит для того, чтобы увеличить скорость вращения оси, так как обычному электрогенератору нужна очень большая скорость – от 1500 об/мин. Нашему электрогенератору на постоянных магнитах достаточно той скорости, с которой лопасти вращаются ветром. Кроме того, мы избегаем потерь энергии, которые неизбежно возникают в мультипликаторе из-за трения


Вопрос: А зачем мне дизель-генератор? Поставлю только ветрогенератор и буду получать электроэнергию.
Ответ:
К сожалению, мест, где ветер дует постоянно, на Земле не очень много, и если Вы в таком живете, Вас можно поздравить. Дизель-генератор необходим для того, чтобы служить Вам источником электроэнергии в те промежутки времени, когда ветра нет


Вопрос: Могу ли я купить отдельно электрогенератор?
Ответ:
Нет, к сожалению


Вопрос: Есть ли от него шум, помехи?
Ответ:
Шумов и помех, нарушающих Ваш покой, нет. Ни низкочастотных, ни высокочастотных. Есть легкий свист на высоте 13-18 метров и Вам он не причинит беспокойства. Также ветрогенератор не создает помех для TВ или сотовой связи


Вопрос: Что такое ветровой мониторинг?
Ответ:
У компании есть карта ветров России. В спорных случаях мы ставим метеостанцию (2-3 месяца), чтобы определить необходимость использования ветрогенератора. Стоимость от 200 EURO/месяц



Ответ:


Вопрос: Как проводится обслуживание ветроустановки?»
Ответ:
После 1 года гарантийного обслуживания заключается договор на сервисное обслуживание, и распространяется он на весь срок работы установки (лет 20). Послегарантийное обслуживание платное (осмотр лопастей, замена деталей, смазка подшипников)


Вопрос: Что такое электрический тормоз?
Ответ:
Это рубильник, который замыкает фазы генератора. При этом ветрогенератор останавливается и продолжается медленное вращение. Это делается для того, чтобы остановить ветрогенератор и проводить, например, демонтаж ветроэнергетической установки


Вопрос: Для чего мне инвертор? Какова его мощность?
Ответ:
Инвертор нужен для того, чтобы преобразовать электроэнергию, вырабатываемую ветрогенератором, в электроэнергию, соответствующую нашим стандартам: 200В/50 Гц. Его мощность 5 кВт


Вопрос: Что такое стрела подъема?
Ответ:
Стрела подъема используется для монтажа мачты. Она Вам нужна, если вы собираетесь монтировать или демонтировать ветроэнергетическую установку собственными силами, что без обучения делать не рекомендуется


Вопрос: Возможна ли установка ветрогенератора на крыше коттеджа, например, на кирпичной трубе?
Ответ:
На трубе поставить точно нельзя. При установке на крыше, надо рассчитывать крышу на прочность (скорее всего нельзя)


Вопрос: На что обращается внимание при установке ветрогенератора?
Ответ:
Основные моменты, на которые мы обращаем внимание: 1)среднегодовая скорость ветра; 2)высота построек и деревьев в районе расположения ветрогенератора; 3)грунты


Вопрос: Каков порядок проектирования (сроки, стоимость, в каком виде Заказчик получает предварительный проект)?
Ответ:
Для составления проекта требуется выезд на место, чтобы определить подходящий участок для установки ветрогенератора и определить тип грунта. Проект включает следующие основные разделы: 1)Проект фундамента, если используется башня без растяжек (для мачты проект не нужен). 2)Экономические расчеты (выработка энергии, срок окупаемости). Данные по ветру обычно определяются по справочникам. Срок 2 недели


Вопрос: Возможна ли частичная комплектация оборудованием Заказчика?
Ответ:
Да, возможна, но в этом случае гарантия на установку не распространяется


Вопрос: Как производится оплата и установка оборудования?
Ответ:
После подачи заявки вносится 50% оплата в рублях по курсу EURO. Мы проводим у себя в течение 30-45 дней испытание Вашего комплекта и Вас об этом извещаем, после чего проплачивается остальная сумма и производится отправка или установка оборудования


Вопрос: Есть ли система скидок?
Ответ:
На единичный ветрогенератор или комплекс скидок сегодня пока нет, так как ветрогенератор, как минимум, в 2 раза дешевле мировых стандартов. На несколько – предмет переговоров.


Вопрос: Где можно посмотреть на ветроэнергетическую установку?
Ответ:
В Санкт-Петербурге - в Гавани перед 4-м павильоном («Ленэкспо», Васильевский ост.).


Вопрос: Какие комплектующие оборудования?
Ответ:
Российские, подвергшиеся контролю качества


Вопрос: Есть ли другие производители ветрогенераторов?
Ответ: Кроме нас ветрогенераторы такой мощности никто в России не производит серийно


Вопрос: Поедут ли специалисты в другой город для установки ветрогенератора?
Ответ:
Если Ваш район не входит в зону обслуживания одного из дилеров, то для монтажа или шеф-монтажа приедут наши специалисты


Вопрос: Имеется ли сертификат на данную продукцию?
Ответ:
В соответствии со справкой № 37 от 04.10.2003 федерального государственного унитарного предприятия ВНИИС (Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Сертификации) ветроэнергетическая установка «Бриз 5000» может быть отнесена по Общероссийскому классификатору продукции к позиции: «Оборудование ветро- энергетическое» и не является объектом сертификации Системы сертификации ГОСТ-Р».


Вопрос: Какова площадь необходимая для монтажа?
Ответ:
В зависимости от выбранной Вами мачты. Площадь фундамента мачты без растяжек ограничивается площадью опоры мачты и площадью фундамента под лебедку. Однако необходимо предусмотреть место для заваливания мачты. Ориентировочно равное высоте мачты плюс 3-4 метра. Площадь под фундаменты мачты с оттяжками: квадрат с диагональю 20 метров. И опять же предусмотреть место для заваливания мачты


Вопрос: Как на работу ветрогенератора влияет повышенная влажность?
Ответ:
Ответ:«В общем-то никак, так как основные узлы ветроагрегата герметичны. Однако для районов с повышенной влажностью мы рекомендуем покраску сверхстойкой краской».


Вопрос: Как влияют рядом стоящие высокие объекты на производительность ветроэнергетической установки?
Ответ:
Наиболее грамотную оценку вероятного места монтажа ветроэнергетической установки могут дать олько специалисты, однако по расчетам и оценке многочисленной практики - расстояние до объекта, который может, имея определенные размеры по ширине и высоте, "экранировать" ветрогенератор - должно составлять не менее 12 - 15 размеров высоты объекта. Самым точным методом оценки является практический замер скорости ветра на заданной высоте (в районе установки турбины). Так называемый ветровой мониторинг


Вопрос: Что входит в базовую комплектацию ветроустановки?
Ответ:
В базовую комплектацию ветроустановки входит: Ветрогенератор "Бриз 5000" с диаметром ротора 4,2 м Решетчатая мачта высотой 13,5 м Комплект: Электрический тормоз + кабель 50 м Устройство контроля заряда с балластным сопротивлением («печкой») Аккумуляторная батарея: 6 СТ 190 - 96В, 190 А/ч Инвертор 96В/220В, 50 Гц


Вопрос: Какое дополнительное оборудование необходимо для нормальной работы ВЭУ?
Ответ:
Для обеспечения полного автономного электроснабжения Вашего объекта предлагаем использовать ветродизельный комплекс "Бриз" на базе ветрогенератора "Бриз 5000".


Вопрос: Как выбрать высоту мачты?
Ответ:
Для выбора высоты мачты необходимо рассмотреть местные природные условия предполагаемого места установки, а именно: среднегодовую скорость ветра; наличие естественных препятствий; наличие близлежащих строений, их высоту.


Вопрос: Выбор более высокой мачты отразиться на стоимости установки?
Ответ:
В зависимости от применяемой мачты стоимость базовой комплектации будет увеличиваться


Вопрос: Можно ли использовать ветрогенератор в качестве резервного источника питания?
Ответ:
Конечно, можно. Но при наличии хорошего ветропотенциала целесообразнее использовать его как основной источник, а имеющуюся электросеть подключать через АВР (Автоматический ввод резерва), как резервный источник.


Вопрос: Каков период окупаемости ветрогенератора?
Ответ:
Период окупаемости ветрогенератора зависит от целого ряда факторов и рассчитывается для каждого конкретного Заказчика индивидуально.


Вопрос: Какова структурная схема комплекса «Бриз-Дизель+»? Поясните принцип работы по схеме.
Ответ:
Комплекс состоит из ветротурбины (ВГ), мачты с растяжками, регулятора заряда с балластным сопротивлением (РЗ), блока управления (БУ) и блока оптимизации нагрузки дизеля (БОНД) для совместной работы с ДЭС, аккумуляторной батареи (АБ), дизель-генератора (ДГ) и инвертора (И)." Структурная схема ветродизельного комплекса. Трехфазный ток с ветрогенератора (ВГ) через соединительный кабель поступает на трехпозиционный рубильник, который позволяет в случае необходимости закорачивать и останавливать ветрогенератор. С рубильника ток, вырабатываемый ветрогенератором, поступает на регулятор заряда (РЗ). Там он преобразуется в постоянный ток, который поступает на заряд аккумуляторной батареи (АБ). От аккумуляторной батареи питание поступает на инвертор (И), который преобразует постоянное напряжение 96В в переменное 220В. Напряжение инвертора через блок управления (БУ) подается на питание потребителей 1й и 2й категории. В период безветрия, либо при превышении мощностью нагрузки выработки ветрогенератора, напряжение аккумуляторной батареи начинает уменьшаться, и, по достижении порогового значения, блок управления дает сигнал на запуск дизель-генератора (ДГ). После запуска дизель-генератора часть нагрузки (с краткосрочным перерывом питания) переводится на дизель-генератор. Это потребители 2й категории - освещение, электроплиты и другие электробытовые приборы. Меньшая часть нагрузки остается подключенной к инвертору. Это потребители 1й категории - компьютеры, бытовая электроника и т.п. дорогостоящие приборы, кратковременные перерывы в питании которых могут повлечь за собой выход их из строя или потерю данных. При этом величина нагрузки на дизель-генератор отслеживается датчиком тока блока оптимизации нагрузки дизеля (БОНД). При уменьшении внешней полезной нагрузки на дизель-генератор БОНД увеличивает зарядный ток аккумуляторной батареи, при увеличении нагрузки - уменьшает его. Таким образом, дизель-генератор в течение всего рабочего цикла работает под нагрузкой 80-90%, что является оптимальным режимом. Когда напряжение на аккумуляторной батарее достигает верхнего порогового значения, дизель-генератор останавливается, вся нагрузка опять переводится на инвертор. Данная схема позволяет, во-первых, обеспечить постоянное электроснабжение, не зависящее от наличия ветра, а во-вторых - обеспечить дизель-генератор практически постоянной нагрузкой на периоды работы, исключить вероятность работы на холостом ходу и с малыми нагрузками (что категорически противопоказано малым дизельным двигателям), а также сэкономить топливо и моторесурс.


Вопрос: При использовании нескольких ветрогенераторов, как будет выглядеть принципиальная схема и как будут происходить переключения при малой нагрузке, при которой нет необходимости в работе всех ветрогенераторов?
Ответ:
При использовании нескольких ветрогенераторов отличие будет лишь в том, что несколько ветрогенераторов, каждый через свой отдельный регулятор заряда (РЗ), будет подключен на общую аккумуляторную батарею (емкость которой должна быть соответственно увеличена). Она в свою очередь – на соответствующей мощности инвертор. При малой нагрузке, когда батарея достигнет заряженного состояния, регуляторы заряда начнут переключать каждый свой ветрогенератор на балластные сопротивления. Данный процесс полностью автоматический.


Вопрос: Что происходит при отсутствии нагрузки и неполном (полном) заряде аккумуляторов?
Ответ:
При отсутствии нагрузки происходит заряд аккумуляторов. По достижении АБ напряжения 120В происходит переключение ВГ на балластное сопротивление. При этом ВГ притормаживается, напряжение АБ снижается, ВГ снова переключается на батарею. Дальнейшие переключения происходят при напряжении АБ 110В. Процесс носит периодический характер. Происходит дозаряд АБ.

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, своими руками изготовленный для бытовых нужд, нам бы не помешал. Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.


Ветрогенераторы, которые способны удовлетворить большинство потребностей среднего фермерского хозяйства, не могут вызвать нареканий даже со стороны соседей

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей. Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

  • Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
  • Шум от редуктора и лопастей . Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
  • Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
  • Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

Галерея изображений

Принцип работы ветряной установки

Ветрогенератор или ветроэлектрическая установка (ВЭУ) – это устройство, которое используется в целях преобразования кинетической энергии потока ветра в механическую энергию. Полученная механическая энергия вращает ротор и преобразуется в необходимый нам электрический вид.

В состав ВЭУ входят:

  • лопасти, образующие пропеллер,
  • вращающийся ротор турбины,
  • ось генератора и сам генератор,
  • инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный, использующийся для зарядки батарей,
  • аккумулятор.


Подробное устройство ветрогенератора с горизонтальной осью вращения позволяет хорошо представить себе, какие элементы способствуют превращению кинетической энергии в механическую, а затем в электрическую

Суть устройства ветряных установок проста. В процессе вращения ротора образуется трехфазный переменный ток, который затем проходит через контроллер и заряжает аккумуляторную батарею постоянного тока. Дальше инвертор преобразует ток, чтобы его можно было потреблять, питая освещение, радиоприемник, телевизор, микроволновую печь и так далее.


Эта схема работы ветроустановки позволяет понять, что происходит с электроэнергией, произведенной работой ветрогенератора: часть её аккумулируется, а другая — потребляется

Принцип работы ветрогенератора любого типа и конструкции заключается в следующем: в процессе вращения возникает три вида силового воздействия на лопасти: тормозящее, импульсное и подъёмное. Две последние силы преодолевают тормозящую силу и приводят в движение маховик. На неподвижной части генератора ротор формирует магнитное поле, чтобы электрический ток пошел по проводам.

Галерея изображений

Разные виды ветрогенераторов

Существует несколько признаком, по которым классифицируют ветроэлектрические установки.

Итак, ветряки различаются по:

  • числу лопастей в пропеллере;
  • материалам изготовления лопастей;
  • расположению оси вращения относительно поверхности земли;
  • шаговому признаку винта.

Встречаются модели с одной, двумя, тремя лопастями и многолопастные. Изделия с большим числом лопастей начинают своё вращение даже при небольшом ветре. Обычно их используют в таких работах, когда сам процесс вращения важнее получения электроэнергии. Например, для извлечении воды из глубоких колодезных скважин.


Оказывается лопасти ветрогенератора можно делать не только из твердых материалов, но и из доступной по цене ткани

Лопасти могут быть парусными или жесткими. Парусные изделия намного дешевле жестких, на изготовление которых идёт металл или стеклопластик. Но их приходится очень часто ремонтировать: они непрочные.

Что касается расположения оси вращения относительно земной поверхности, различают вертикальные и горизонтальные модели. И в этом случае каждая разновидность имеет свои преимущества: вертикальные более чутко реагируют на каждое дуновение ветра, зато горизонтальные мощнее.

Ветрогенераторы разделяются по шаговым признакам на модели с фиксированным и изменяемым шагом. Изменяемый шаг позволяет существенно увеличивать скорость вращения, но такая установка отличается сложной и массивной конструкцией. ВЭУ с фиксированным шагом проще и надёжнее.

Галерея изображений

Ветроэлектрическая установка роторного типа

Разберёмся, как смастерить своими руками простой ветряк с вертикальной осью вращения роторного типа. Такая модель вполне может обеспечить потребности в электроэнергии садового домика, разнообразных хозяйственных построек, а также подсветить в темное время суток придомовую территорию и садовые дорожки.


Лопасти этой установки роторного типа с вертикальной осью вращения явно выполнены из элементов, вырезанных из металлической бочки

Подготовимся к выполнению работ

Наша цель – изготовление ветряка, предельная мощность которого составит 1,5 кВт. Для этого нам понадобятся следующие элементы и материалы:

  • автомобильный генератор на 12 V;
  • гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 V;
  • полугерметичный выключатель разновидности «кнопка» на 12 V;
  • преобразователь 700 W – 1500 W и 12V – 220V;
  • ведро, кастрюля большого объёма или другая вместительная ёмкость из нержавеющей стали или из алюминия;
  • автомобильное реле контрольной лампы заряда или зарядки аккумулятора;
  • автомобильный вольтметр (можно любой);
  • болты с гайками и шайбами;
  • провода сечением 4 квадратных мм и 2,5 квадратных мм;
  • два хомута для закрепления генератора на мачте.

В процессе выполнения работ нам будут нужны болгарка или ножницы по металлу, строительный карандаш или маркер, рулетка, кусачки, сверло, дрель, ключи и отвертка.

Приступаем к выполнению работ

Изготовление самодельного ветряка начинаем с того, что возьмем большую металлическую ёмкость цилиндрической формы. Обычно для этой цели используют старую выварку, ведро или кастрюлю. Именно она будет основой для нашего будущего ВЭУ. С помощью рулетки и строительного карандаша (маркера) нанесем разметку: поделим нашу ёмкость на четыре одинаковые части.


Выполняя разрезы в соответствии с теми указаниями, которые содержатся в тексте, ни в коем случае не прорезайте металл до конца

Металл придется резать. Для этого можно использовать болгарку. Её не применяют для разрезания ёмкости из оцинкованной стали или окрашенной жести, потому что металл такого вида обязательно перегреется. Для таких случаев лучше использовать ножницы. Вырезаем лопасти, но не прорезаем их до самого конца.

Теперь, одновременно с продолжением работ над ёмкостью, мы будем переделывать шкив генератора. В днище бывшей кастрюли и в шкиве нужно наметить и просверлить отверстия для болтов. К работам на этой стадии нужно отнестись максимально внимательно: все отверстия должны располагаться симметрично, чтобы в ходе вращения установки не возникло дисбаланса.


Так выглядят лопасти ещё одной конструкции с вертикальной осью вращения. Каждая лопасть изготавливается отдельно, а потом монтируется в общее устройство

Отгибаем лопасти так, чтобы они не слишком торчали. Когда мы выполняем эту часть работы, обязательно учитываем, в какую сторону будет вращаться генератор. Обычно направление его вращения ориентировано по ходу часовой стрелке. Угол изгиба лопастей влияет на площадь воздействия воздушных потоков и на скорость вращения пропеллера.

Теперь нужно закрепить на шкиве ведро с подготовленными к работе лопастями. Устанавливаем генератор на мачту, зафиксировав его при этом хомутами. Осталось присоединить провода и собрать цепь. Подготовьтесь записать схему соединения, цвета проводов и маркировку контактов. Позже она вам непременно пригодится. Фиксируем провода на мачте устройства.

Для подсоединения аккумулятора нужно применить провода сечением 4 мм². Достаточно взять отрезок протяженностью 1 метр. Этого хватит. А для того чтобы подключить к сети нагрузку, в состав которой входят, например, осветительные и электрические приборы, достаточно проводов с сечением 2,5 мм². Устанавливаем инвертер (преобразователь). Для этого тоже будет нужен провод 4 мм².

Преимущества и недостатки роторной модели ветряка

Если вы сделали всё аккуратно и последовательно, то этот ветрогенератор будет успешно работать. При этом никаких проблем в ходе его эксплуатации не возникнет. Если использовать преобразователь 1000 W и аккумулятор 75А, это установка обеспечит электричеством и приборы видеонаблюдения, и охранную сигнализацию и даже уличное освещение.

Достоинства этой модели таковы:

  • экономична;
  • элементы легко можно поменять на новые или отремонтировать;
  • особые условия для функционирования не нужны;
  • надежная в эксплуатации;
  • обеспечивает полный акустический комфорт.

Недостатки тоже имеются, но их не так уж много: производительность у этого устройства не слишком высока, и у него имеется значительная зависимость от внезапных порывов ветра. Воздушные потоки могут попросту сорвать импровизированный пропеллер.

Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно. Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.


Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения — более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

С чего начать работу

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора. Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.


Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределяем и закрепляем магниты

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм. Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск. Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу. Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.


Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей. Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени. Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой. То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.


В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Как нужно наматывать катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.


Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.


Уже готовые катушки должны соответствовать своими размерами магнитам: они должны быть чуть больше магнитов или равной с ними величины

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин. Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты. Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.


Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах. Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников. Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Видео-примеры самодельных ветряков

В этом видео приведен пример ВЭУ с горизонтальной осью вращения. Автор устройства подробно объясняет нюансы конструкции установки, сделанной своими руками, обращает внимание зрителей на ошибки, которые могут быть допущены в процессе самостоятельного изготовления ветрогенератора, даёт практические советы.

Обратите внимание на то, что добраться до устройства, поднятого на приличную высоту, не так-то просто. Переустановить такое ВЭУ будет, скорее всего, проблематично. Поэтому складная конструкция мачты в этом случае будет совсем не лишней.

На этом видео представлен роторный ветряк с вертикальной осью вращения. Эта установка расположена невысоко, выполнена оригинально и отличается высокой чувствительностью: даже незначительный ветер приводит лопасти устройства в движение.

Если вы живете в местности, где ветра не считаются редким явлением, применение именно этого источника альтернативной энергии может стать для вас наиболее эффективным. Приведенные примеры самостоятельного изготовления ветряков доказывают, что сделать их своими руками не так уж сложно. Энергия ветра – общедоступный и возобновляемый ресурс, который можно и нужно использовать.