Ветроэнергетические установки. Ветряк для дома и дачи
В
настоящее время, когда экологическое состояние планеты оставляет желать
лучшего, а энергоресурсы стремительно исчезают, не «обещая» восстановиться,
люди все больше озабочены альтернативными источниками электроэнергии. Именно
таким источником и служит ветроэнергетическая установка, которая все больше
привлекает внимание простого обывателя. Конечно, такая установка подойдет
далеко не для каждого дома, однако акцентироваться на этом «новшестве» на
просторах нашей родины стоит.
В чем сила ветра?
Очевидно,
что найти месторождение ветров — нереальная задача, ведь они гуляют по городам
и весям, не задерживаясь практически нигде. Кроме того, направление и скорость
ветра за один день могут поменяться несколько раз, что позволяет оправданно
назвать ветер непостоянным «товарищем». Однако этот «товарищ» обладает просто
колоссальной энергией.
Так, жители Земли потенциально обладают энергией в 53
000 кВт/ч, что примерно в 4 раза превышает энергопотребление планеты на
сегодняшний день.
Казалось
бы, оценить выгоду от приобретения ветроэнергетической установки довольно
сложно в связи с непостоянством ветров, однако в этом случае на помощь приходит
такая величина, как среднегодовая скорость ветра, рассчитываемая как
среднеарифметическое всех скоростей ветра, которые наблюдаются в течение года.
Узнать
необходимые величины можно в Центре гидрометеорологии и мониторинга окружающей
среды, а, при наличии на ближайшем аэродроме собственной метеослужбы,
соответственно, там.
Следует
отметить, что при небольшом показателе среднегодовой скорости ветра,
эксплуатация «ветряка» обойдется в довольно кругленькую сумму.
Итак,
специалисты, путем длительных подсчетов и анализа множества показателей и
статистических данных, выяснили, что в тех районах, где скорость ветра слабая,
установка «ветряка» может быть оправдана в двух случаях.
Во-первых, когда
проведение сетевой электроэнергии невозможно, а стоимость эксплуатации
различных генераторов и автономных источников выше, чем стоимость
электроэнергии, получаемой от ветроэнергетической установки. Во-вторых, когда
«ветряк» в принципе является единственной возможностью получения
электроэнергии.
Конечно,
наибольшее распространение ветроэнергетические установки получили в тех районах
нашей страны, где среднегодовая скорость ветра достаточно велика. Так, скорость
ветра в 8 м/с позволяет получать электричество в достаточном количестве и по
стоимости, сравнимой со стоимостью аналогичного энергоресурса по центральной
сети.
Зачастую, использование «ветряков» является намного выгоднее, нежели
потребление ресурса по договору с коммерческой организацией или с государством.
Очевиден
также тот факт, что установка «ветряков» целесообразна в тех районах России,
где прокладывание сетевой системы энергоснабжения населения повлечет за собой
существенные трудности и затраты. Так, ветродвигатели «придутся ко двору» на
побережье Северного Ледовитого океана, Черного моря, на Камчатке и в ряде
других регионов, где скорость ветра составляет около 10 м/с.
Основа
ветроэнергетической установки
На
сегодняшний день производители ветроэнергетических установок акцентировали свое
внимание на производстве горизонтально-осевых моделей, которые наиболее
эффективны при преобразования одного вида энергии (энергии ветра) в другой
(электрическую).
Что
касается мощности данных приборов, используемых для автономного энергоснабжения
жилого дома, то она колеблется в пределах от нескольких десятых кВт до 10-15
кВт.
Мощность некоторых моделей может достигать нескольких мегаватт, однако
такие приборы предназначены для генерирования электричества, подаваемого в сеть
электроснабжения, что делается для экономии топлива и ресурса тепловых
электростанций. Однако в нашей стране такая своеобразная «помощь» не
приветствуется, в отличие от Запада.
Внешне
горизонтально-осевые «ветряки» похожи на винтовые двигатели, установленные в
пассажирских самолетах, поднятые на высокие мачты. Ветряное колесо с лопастями
преобразует энергию (кинетическую) воздушного потока в энергию (механическую)
вращения вала электродвигателя, к которому подключают генератор выработки тока.
Подключение может осуществляться как напрямую, так и через повышающий
редуктор.
Кроме
того, за генератором и ветряным колесом располагается хвостовая конструкция,
которая ориентирует ветроколесо тем или иным образом, в зависимости от скорости
ветра. При допустимой скорости — перпендикулярно потоку ветра, а при чрезмерно высокой скорости — под углом. Таким
образом, происходит обеспечение защиты установки от перегрузки и осуществляется
контроль за частотой вращения ветроколеса.
Располагают
ветрогенераторы на расстоянии 35-40 м от жилых построек, чтобы они не тревожили
шелестом лопастей. Что касается высоты «мачты», на которой крепится ветряное
колесо, то она зависит от ряда факторов, в частности, от наличия тех или иных
преград в виде деревьев или построек.
Ремонт позитивный рекомендует останавливать
свой выбор на такой высоте, которая позволяет оси ветроколеса располагаться на
3-4 метра выше тех препятствий, который находятся на расстоянии 200 м от него.
«Мачта» крепится на заранее уложенный фундамент и дополнительно фиксируется с
помощью металлических тросов.
Подача
электричества от генератора в дом осуществляется по двужильному проводу,
изготовленному из меди. Он прокладывается под землей в специально вырытом и
герметизированном канале.
«Бонус»
к ветроэнергетической установке
То
электричество, которое вырабатывается генератором «ветряка», применяется для
питания тех электроприборов, которые нечувствительны к качеству электроэнергии,
и для освещения улицы. Такие приборы, как компьютеры или радиоприемники, легко
могут выйти из строя в связи с перепадами частоты напряжения.
Именно поэтому
непосредственное подключение «ветряка» к нагрузке специалисты допускают лишь
тогда, когда электроснабжение бытовых приборов в период безветрия сходит на
нет, и не создает угрозы безопасности человека и его имущества.
Перебои
с электроэнергией — не слишком приятные моменты при проживании в загородном
доме, поэтому необходимо заранее побеспокоиться о его обеспечении
электроэнергией на период безветрия или слабых ветров.
Кроме того, такое
обеспечение должно быть «впрок» на случай длительного безветрия.
В
данном случае может помочь система бесперебойного питания, которые
рекомендуется располагать в доме, в специально подготовленном помещении. При
этом необходимо соблюсти ряд условий: помещение должно быть отапливаемым,
шумоизолированным и влажность в нем должна составлять максимум 70%.
Такая
система включает в себя комплект аккумуляторных батарей, которые могут быть
щелочные стартерные или кислотно-свинцовые. Подзарядка этих батарей
осуществляется с помощью специального зарядного устройства, которое
обеспечивает защиту аккумуляторов от чрезмерного заряда.
Энергия
подается в электросеть дома с помощью инвертора, преобразующего постоянный ток
батарей в ток переменный, подходящий для питания любых бытовых приборов.
Еще
одним прибором, который станет идеальным дополнением к бесперебойной системе
питания, является электрогенератор. Он может быть дизельным, работающим на баллонном
газе или на бензине. Такой электрогенератор просто необходим для тех районов,
где скорость ветра не превышает 4-6 м/с, в периоды же безветрия он станет
резервным источником питания.
Таким
образом, останавливая свой выбор на
ветроэнергетических установках в качестве основного или дополнительного источника
электроснабжения, необходимо трезво оценивать их возможности и все затраты на
монтаж, и эксплуатацию «ветряка».
Во всем мире такие установки давным давно нашли применение, и только у нас государство продолжает беспощадно эксплуатировать воды рек и покорять "мирный атом". А все, оказывается, так просто.
Как всегда, простые люди ( в том числе и автор статьи) ищут и находят возможности использовать силы природы для сохранение её богатств и для удешевления собственной жизнедеятельности, а государство, в принципе которое и должно бы этим заниматься хоть в какой-то мере, как всегда спит. Поэтому, будем надеяться только на себя, будем сами делать и устанавливать подобное оборудование, будем им пользоваться и радоваться!
Я живу в городе, где собираются наладить производство ветряных мельниц, и даже в следующем году установить у нас, но мне кажется, что у нас нет таких больших ветров, не знаю, насколько это будет эффективно.
Статья очень интересная, у меня давно возникают идеи около квартиры что-то подобное соорудить. Но такое маленькое. Маленький ветрячок, который бы подавал энергию в квартиру. У нас в городе они пока только в одном коттеджном поселке установлены. Но я читала, что у тех, кто ставит ветряки возникают проблемы - надо получать специальные разрешения, еще какую-то документацию. Где-то мелькало, что в различных областях были целые скандалы из-за этого. Я особенно в подробности не вникала, честно говоря, только поняла, что не все так просто в Российском государстве.
По-моему, ветрячок для квартиры только добавит проблем, бытовые приборы могут пострадать. Как поняла, они нужны в местах, где трудно или дорого провести электроэнергию.
Очевидно,
что найти месторождение ветров — нереальная задача, ведь они гуляют по городам
и весям, не задерживаясь практически нигде. Кроме того, направление и скорость
ветра за один день могут поменяться несколько раз, что позволяет оправданно
назвать ветер непостоянным «товарищем». Однако этот «товарищ» обладает просто
колоссальной энергией. 
Во-первых, когда
проведение сетевой электроэнергии невозможно, а стоимость эксплуатации
различных генераторов и автономных источников выше, чем стоимость
электроэнергии, получаемой от ветроэнергетической установки. Во-вторых, когда
«ветряк» в принципе является единственной возможностью получения
электроэнергии.
На
сегодняшний день производители ветроэнергетических установок акцентировали свое
внимание на производстве горизонтально-осевых моделей, которые наиболее
эффективны при преобразования одного вида энергии (энергии ветра) в другой
(электрическую).
Что
касается мощности данных приборов, используемых для автономного энергоснабжения
жилого дома, то она колеблется в пределах от нескольких десятых кВт до 10-15
кВт. 
Именно поэтому
непосредственное подключение «ветряка» к нагрузке специалисты допускают лишь
тогда, когда электроснабжение бытовых приборов в период безветрия сходит на
нет, и не создает угрозы безопасности человека и его имущества.
Перебои
с электроэнергией — не слишком приятные моменты при проживании в загородном
доме, поэтому необходимо заранее побеспокоиться о его обеспечении
электроэнергией на период безветрия или слабых ветров. 
