Что определяет мощность ветрогенератора. Инструкция по изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками. Самодельный вертикальный ветрогенератор

Рост цен на энергоносители заставляет многих владельцев домов задумываться над возможностью использования альтернативных источников энергии. Одним из вариантов видится использование ветрогенераторов. Источник – абсолютно легальный, так как никаких значимых ограничений по его использованию нет. И пока еще остается совершенно бесплатным – выработка электроэнергии таким способом в целях личного применения никакими налогами не облагается.

Готовые ветровые энергетические установки – довольно дорогое удовольствие, поэтому домашние мастера начинают строить планы по самостоятельному их изготовлению. Но прежде чем приступать к реализации такого, признаемся, очень непростого и во многом спорного проекта, есть смысл хотя бы примерно прикинуть – какой же ожидается выход выработанной энергии. Иными словами, будет ли какая-то реальная отдача взамен затраченных средств, усилий, времени. В этом вопросе, возможно, окажет помощь предлагаемый калькулятор расчета прогнозируемой мощности ветрогенератора.

Ниже будет дан ряд пояснений по проведению расчета. Сразу оговоримся – приведенный алгоритм предназначен для оценки только осевых горизонтальных ветрогенераторов.

От штиля до урагана

Прежде чем перейти к разговору о том, как сделать точный расчёт ветрогенератора, познакомимся с простейшей схемой определения силы ветра. Выйдите в чистое поле или на опушку леса в тихий солнечный день сентября. Дымок от вашего костра поднимается вертикально, деревья не шелохнутся. И лишь осиновые листья еле вздрагивают, словно испугались вашего взгляда. Воздух затих, словно отдыхает перед предстоящей большой работой. Полный штиль. Теперь – внимание.

1. Через несколько минут дымок заметно начал отклоняться в сторону, вы ощутили мимолётно-нежное прикосновение воздуха к вашему лицу. Ветром такое явление назвать ещё трудно, но движение явно началось. Знайте – скорость в данный момент составляет от 30 сантиметров до одного метра в секунду. Английский адмирал Бофорт назвал такое движение тихим ветерком.
2. Прошло ещё полчаса и зашелестели листья, закачалась трава, лицо ощутило еле уловимую прохладу воздуха. Скорость его движения составила уже до 3 метров в секунду – это лёгкий ветер по знаменитой шкале Бофорта.
3. Заколыхались тонкие веточки деревьев, затрепетали листочки, всё ниже пригибается степной ковыль, ваш костёр уже заметно раздувается и ярче горит, дым стелется к земле. Скорость уже доходит до 5 метров – слабый ветер начал резвиться у вас на глазах.
4. А вот и верхушки деревьев ожили, зашептались громче ветви, начала подниматься пыль на степной дороге. Скорость доходит до 8 метров. Уже на угнаться за движением воздуха даже босиком. Сдержанно набрал свою силу и пока сохраняет её до определённого времени умеренный ветер.
5. Терпению его приходит конец и начинают сильнее колебаться ветки, закачались стволы деревьев, ветер достигает скорости почти 11 метров в секунду и превращается в свежий.
6. Сдержанно загудел лес, начали посвистывать провода на столбах, закачались толстые ветки и стволы. Ветер успевает преодолеть расстояние 14 метров в секунду и приобретает характеристику сильного.
7. Дружно закачались под напором воздуха все стволы деревьев, лес заглушает голоса, идти против ветра уже затруднительно. Знайте – скорость достигла 17 метров и ветер приобрёл крепкий характер.
8. Раскачались все деревья с такой силой, что начали ломаться небольшие ветки, ходить почти невозможно, хочется приникнуть к земле и ползти в укрытие. Значит скорость достигла 20 метров и ветер уже имеет очень крепкий характер.
9. За короткое время передвижение воздуха набирает силу. На улицах города находиться опасно: летят предметы, сносит старые крыши. В лесу с треском ломаются и летят толстые ветки, волна в море поднимает и опускает корабли на 3-4 метра вниз-вверх, скорость ветра достигла 24 метров в секунду. По определению адмирала Бофорта это уже начался шторм.
10. Деревья не выдерживают натиска, с оглушительным треском ломаются, многие вырываются с корнем, рушатся старые здания, летят крыши как огромные птицы смерти, ветер преодолевает за секунду 28 метров – сильный шторм.
11. Начались массовые разрушения сооружений, колобками катятся автомашины, ветер сметает всё на своём пути, волна на море достигает высоты более пяти метров и корабль бросает, как щепку, в десятиметровую пропасть и снова выносит на поверхность, прижимая матросов к палубе с неимоверной силой. Ветер превышает скорость 30 метров в секунду. Вступил в свои права жестокий шторм.
12. И, наконец, (не дай Бог никому его испытать ни на море, ни на суше), — ураган, когда разрушительный ветер превышает 33 метра в секунду. Всё сметается с лица земли, море свирепеет и треплет корабль, как голодный волк ягнёнка.

Вот мы и познакомились с характеристиками движения воздуха от штиля до урагана, которые названы в честь автора шкалой Бофорта. Это 12-балльная шкала скорости ветров. Теперь мы можем визуально определять скорость ветра и брать его за основу, когда надо сделать расчет мощности ветрогенератора.

При расчете ветряка основным параметром выступает скорость ветра. Для каждого ветрогенератора этот параметр индивидуален. В большинстве установок лопасти приводятся в движение при воздействии на них ветра от 2 м/с. И только при 7-11 м/с (с учетом самой установки) КПД ветряка будет максимальным. Первая скорость – начальная, вторая – номинальная. Оба этих параметра указываются производителем на упаковке каждой модели ветряка.

– это вполне реально. Так, чтобы делать расчет мощности ветрогенератора, сначала придется проанализировать скорость ветра в вашем регионе. Для этого придется потратить не один месяц. Максимально вероятные параметры скорости ветра не вычислить за 1-2 раза. Потребуется сделать десятки замеров. Если времени на такие исследования нет, то можно запросить данные у местной метеостанции.

Чтобы электроэнергия вырабатывалась постоянно, при расчете необходимо учитывать среднюю скорость ветра в конкретном регионе. Ее можно узнать даже из прогноза погоды или изучив карту ветров. Номинальную скорость рекомендуется измерять специальными приборами прямо на участке, где будет располагаться ветряк. Это важно, поскольку дом может находиться на возвышении или, наоборот, в низине, где ветра практически нет.

P = r · V 3 · S/2,

где r – показатель плотности воздуха (1,225 кг/м 3), V – значение, отражающее с какой скоростью движется поток (м/с), S – площадь потока (м 2).

Чтобы рассчитать ветрогенератор, можно для примера взять площадь винта в 3 м 2 , а скорость ветра – 10 м/с. Тогда получится следующее значение: 1,225 · 10 3 · 3/2 = 1837,5 Вт. Что касается винтов, то для небольшого дома их радиус должен быть хотя бы 3-4 м. Тогда диаметр ограничивается значениями в 6-8 м. Такие параметры используются, если ветряк должен обеспечивать электроэнергией весь дом, т. е. его применяют в качестве основного, а не дополнительного источника.

В рассчитанной мощности ветрового потока не были учтены потери. Конечное значение будет еще несколько ниже. Для получения точного результата его умножают на коэффициент, равный:

• 35-45% – для ветрогенераторов с 3 горизонтальными лопастями;
• 15-25% – для ветряков типа Савониус с вертикальными лопастями.

С учетом коэффициента использования энергии ветра мощность ветрогенератора может составить 1837,5 · 40% = 735 Вт (для горизонтальной установки) и 1837,5 · 20% = 367,5 Вт.

На следующем шаге расчета должен быть учтен еще КПД самого генератора, равный:

• 80% – для установок, в основе работы которых лежат магниты;
• 60% – для генератора с электровозбуждением.

Тогда для ветряка с горизонтальными лопастями требуемая мощность составит 735 · 80% = 588 Вт. Еще 20% из этого значения вычитаются на потери в контроллерах, проводах и диодном мосту. Тогда от изначального значения в 1837,5 Вт остается 588 – 20% = 470,4 Вт.

Так, при расчете мощности ветрогенератора для дома и дачи ожидаемое значение можно смело делить пополам. Лучше сразу проектировать установку в 2 раза мощнее, чем требуется по расчетам. Так вы компенсируете все недостатки, включая те или иные свойства используемых материалов и нюансы сборки в домашних условиях. Такой ветрогенератор будет обеспечивать ваше жилище необходимой электроэнергией без перебоев.

Ветрогенераторы как источник электроэнергии не так давно завоевали популярность у жителей загородных участков. Перед установкой необходимо сделать расчет ветрогенератора для своей местности. Этот экологически чистый прибор для выработки электричества бывает двух видов:

• с горизонтальной осью
• с вертикальной осью

Последние более эффективны и технологичны. Единственным минусом вертикальных ветрогенераторов является их высокая цена. Часто такие приборы окупаются в течение пятнадцати лет. Поэтому ветрогенераторы используют как дополнительный источник энергии. Установить их можно своими руками.

Как выбрать ветрогенератор

Если грамотно подойти к вопросу покупки вертикального ветрогенератора, можно увеличить его производительность и сократить срок окупаемости. Сначала следует рассмотреть разные виды вертикальных ветрогенераторов:

• ортогональные генераторы, которые не нуждаются в направляющих механизмах. Они имеют несколько лопастей параллельно основной оси. Работа такого генератора не зависит от направления ветра
• ветрогенераторы с ротором Дарье. Они имеют две-три лопасти на плоском винте. Главное достоинство конструкции в том, что ее можно монтировать на уровне земли
• генераторы с ротором Савониуса. Они очень эффективны, так как работа винта может быть проведена на низких скоростях, что существенно снижает расход аккумулятора
• устройства с большим количеством лопастей на оси. Это более усовершенствованная версия ортогонального прибора. Они очень эффективны, но и цены на них ощутимо выше
• приборы с геликоидным ротором. Они также произошли от ортогонального прибора. Благодаря своей сложной технологии лопасти на оси оказывают небольшую нагрузку на катушку. Это повышает срок эксплуатации генератора. Но и на них цена очень высока

Самыми популярными ветрогенераторами являются ортогональные и с ротором Савониуса. Почти каждый ветрогенератор с вертикальной осью работает на неодимовых магнитах. Они достаточно эффективны, при этом стоимость не слишком высока. Чтобы не переплатить при выборе ветрогенератора, можно сделать правильные расчеты своими руками.

Что нужно рассчитать при выборе генератора

Когда вы решили приобрести такой полезный прибор, как ветрогенератор, нужно учитывать следующие параметры:

• мощность ветрогенератора на неодимовых магнитах. Если в вашей местности нет сильных ветров, вам нужен генератор с маленькой мощностью
• направление ветра. Если ветра часто меняют направление, вам подойдет только вертикальный ветрогенератор с подвижными лопастями
• марка. От производителя напрямую зависит цена прибора. Следует помнить, что импортный товар всегда дороже российских аналогов

Как сделать расчет ветрогенератора самостоятельно

Чтобы рассчитать мощность ветрогенератора для вашей местности, воспользуйтесь специальными формулами. Сначала нужно рассчитать количество энергии, которую сможет выработать генератор в течение года в вашей местности. Для этого нужно выполнить ряд действий:

• произвести расчет. На основе результатов будут выбраны длина лопастей и высота башни
• провести анализ скорости ветра в вашей местности. Это можно сделать своими руками с помощью специального прибора, наблюдая за ветром несколько месяцев, или запросить результаты с местной метеостанции

Методика расчета мощности ветреного потока своими руками подразумевает использование формулы — P*= krV 3S/2, [В т] . В этой формуле используются следующие обозначения:

• r — плотность воздуха, которая при нормальных условиях составляет 1,225 кг/м3
• V — скорость потока в м/с
• S — площадь потока в квадратных метрах
• k — коэффициент эффективности турбины ветрогенератора в значении 0,2-0,5

С помощью этих расчетов вы сможете выявить подходящую мощность для вашей местности. На упаковке ветрогенератора указано, при каком потоке ветра его работа эффективнее всего. Как правило, это значение находится в промежутке 7-11 м/с .

Ветрогенераторы (от ортогонального до Савониуса) являются оптимальным источником дополнительной или основной электроэнергии в частном доме. Если вы сделаете правильный расчет ветрогенератора своими руками, то сможете приобрести подходящий под вашу местность агрегат.

В связи с ростом цен на энергоносители, все больше владельцев частных домов обращаются к возобновляемых и нетрадиционных источников энергии (ВНИЭ), таких как ветровая, солнечная, гидроэнергия и геотермальная. Здесь расскажем, как рядовому гражданину нашей страны рационально и доступно, с финансовой точки зрения, можно воспользоваться энергией ветра.

Перед тем как будет продемонстрирован пример выбора ветроэлектростанции (ВЭС), следует узнать, каким образом поток воздуха трансформируется в электрическую энергию и сколько такой энергии можно будет получить на своем участке. По приведенной формуле можно рассчитать энергию, которая «гуляет» вашим участком:

P = V 3 ρ S

Например, на площадь, равной 3 кв.м дует воздушный поток обычной плотности со скоростью 5 м/с. При таких условиях получим:

P = V 3 ρ S = 5 3 1,25 12,5 = 1953,125

Где,
V - скорость ветра, единица измерения - м/с

S - площадь, на которую дует (пожимает) воздушный поток, единица измерения - м2

Почти 2 кВт, в идеале, если не учитывать ту часть потока, которая пойдет на завихрения, обтекание объекта и т.д. В реальных условиях максимально мы можем получить 30-40% от потенциальной энергии воздушного потока. Это ограничение связано с технологическим и физическим выполнением ветрогенератора. Более точный расчет можно сделать по следующей формуле:

P = ξ π R 2 0,5 V 3 ρ ηред ηген

Где,
ξ - коэффициент использования энергии ветра (в номинальном режиме для быстроходных ветряков достигает максимум ξmax = 0,4 ÷ 0,5), безмерная величина
R - радиус ротора, единица измерения - м
V - скорость воздушного потока, единица измерения - м / с
ρ - плотность воздуха, единица измерения - кг/м3
ηред - КПД редуктора, единица измерения - проценты
ηген - КПД генератора, единица измерения - проценты

Для следующих данных:
ξ = 0,45
R = 2 м
V = 5 м / с
ρ = 1,25 кг/м3
ηред = 0,9
ηген = 0,85

Рассчитываем:

P = ξ π R 2 0,5 V 3 ρ ηред ηген = 0,45 π 2 2 0,5 5 3 1,25 0,9 0,85

Ветроэнергетика на практике

Рассматриваемые модель имеет номинальную мощность 5кВт и следующие важные для нас технические параметры:

По данным инженерного центра компании WindElectric модель WE3000 имеет следующую характеристику (мощность в зависимости от скорости ветра): При скорости ветра 10 метров в секунду такая установка будет генерировать более 3кВт ч, такого количества энергии полностью хватит для маленького коттеджа, но стоит помнить, что в нашей стране далеко не всегда ветренно.

Пришло время выяснить важнейший вопрос, сколько же это будет стоить и через какое время окупится? Стоимость электроэнергии приближенно можно определить по следующей схеме:

Где,
В - полная стоимость ВЭС, единица измерения - грн, рубли, $ и т.д.
ЕВ - эксплуатационные расходы за год, единица измерения - (грн / год, рубли / год, $ / год)
Р - количество произведенной энергии за год, единица измерения - кВт время
Т - срок службы ветрогенератора в годах (считается Т = 20 лет)

Ориентирование в потребностях

Совершая покупку, мы не всегда точно знаем, что с ней делать и насколько она нам необходима. В случае с ветроэлектростанцией это следует непременно выяснить.Вариант первый: Я хочу частично обеспечить свою квартиру независимым источником энергии (мой дом подключен к внешней сети. В таком случае мощность установки будет зависеть от количества энергии, которую вы хотите получать не из сети, а генерировать самостоятельно.Вариант второй: Я хочу обеспечить свою квартиру независимым источником энергии, поэтому выбираю вариант ВЭС (мой дом не подключен к внешней сети. В этом случае нужно точно знать свои потребности в электроэнергии.В чем отличие этих двух вариантов? В обоих случаях требуется ВЭС, но необходимо знать, в какой мере она будет использоваться, следовательно, какой мощности установка будет нам нужна.Подготовка к выбору ВЭС... правильнее будет написать подготовка к разговору с компанией-специалистом, кто же еще сможет предоставить услуги по установке, настройке и гарантийного обслуживания? Прежде чем сделать вам предложения, компания должна иметь некоторые сведения. Попробуем узнать о них. Это заинтересует и вас. Для двух приведенных выше вариантов подготовка имеет несколько общих пунктов:1. Потребности. Если вы решили купить сок, то сначала оцениваете силу жажды, которую чувствуете. После этого покупаете бутылку сока соответствующего объема. Для установки ВЭС нужно знать свои «аппетиты». Под «аппетитами» в нашем случае следует иметь в виду количество потребляемой электроэнергии за сутки, месяц, время года. Необходимо также установить границу верхней нагрузки (к примеру, в праздничные дни в вашем доме работают одновременно два телевизора, музыкальный центр, компьютер, освещение в нескольких комнатах, микроволновая печь и т.д.), т.е. верхний предел нагрузки - это максимальное энергопотребление вашего жилища. Необходимо также знать продолжительность этой максимальной нагрузки. Установить общее энергопотребление очень просто, однако это потребует от вас изрядной тщательности. Ваша задача - выяснить мощность каждого электроприбора в помещении и время его работы, а после внести сведения в таблицу.2. Размещение. Следующим подготовительным этапом будет ориентировочный (!) выбор места расположения ВЭС. Ориентировочный, поскольку только специалисты смогут определить наилучший вариант для Вашего индивидуального случая. Однако есть несколько пунктов, которые позволяют лучше представить возможное расположение ВЭС. Следует помнить 3 золотых правила:
* Турбулентность. Ветротурбина должна размещаться на 10 метров выше наивысшиего объекта в радиусе 100 метров (включая ЛЭП).
* По возможностью, ВЭС должны размещаться на открытых участках (берегах рек, морей, озер).
* Орография местности. Следует учитывать, что в природных ущельях, каньонах поток воздуха имеет свойство сжиматься и, как следствие, увеличивается его скорость. Подобную ситуацию можно наблюдать на пригорках.3. В случае, если ваш загородный дом не планируется подключать к общей сети, то следует рассмотреть вариант комбинированных систем:
* ВЭС + Солнечные батареи
* ВЭС + ДизельКомбинированные варианты помогут решить проблемы в регионах, где ветер переменчивый или зависит от времени года, а также данный вариант является актуальным для солнечных батарей.

Мощность ветрогенератора конечно зависит от скорости ветра, точно так-же как мощность солнечной батареи зависит от яркости солнечного света, или мощность гидротурбины от скорости потока воды. Но какая зависимость ветрогенератора от скорости ветра нам не понятно, так-как мы не знаем сколько энергии в самом ветре. Энергии в ветре очень много, к примеру на рекламный щит шириной и высотой один метр при скорости ветра 5 м/с оказывается давление мощностью 75 ватт. А если щит будет размером три на три метра то мощность ветра при 5 м/с составит 675 ватт. При этом если скорость ветра снизится в два раза то мощность упадёт в восемь, а если ветер будет дуть с в два раза большей скоростью, то мощность давления на щит увеличится в восемь раз. Зависимость мощности ветра с увеличением скорости кубическая.

Но винт горизонтального ветряка или ротор вертикального ветрогенератора это вращающаяся конструкция, она испытывает то-же давление что и щит, но во вращение не может трансформировать всю энергию ветра. Лучшие горизонтальные ветрогенераторы могут брать от ветра до 47% энергии, а ветряки типа «бочка» до 25%. Обычный средний КПД горизонтального ветряка 0.4, и он не постоянный, так-как лопасти имеют фиксированные аэродинамические формы, которые с максимальным КПД могут работать только при определённой скорости ветра. Тоже самое и вертикальными роторами так-как их лопатки тоже имеют фиксированный размер.

На этом этапе я думаю понятно что мощность ветрогенератора определяет сила ветра или по другому скорость ветрового потока. Также размер винта определяет с какой площади ветрового потока можно брать энергию. Понятно что чем больше винт тем больше он «поймает» ветра, и отнимет у него энергию. Третье это КПД винта, это тоже немаловажный фактор, чем выше КПД тем больше мощности у винта и дешевле сам ветрогенератор.

К примеру винт диаметром 3 метра при ветре 5 м/с имеет мощность примерно 210 ватт, а при 10 м/с его мощность составит 1,8 кВт. Если конечно его КПД будет высокий. Вообще неправильно говорить КПД, нужно говорить коэффициент использования энергии ветра, то есть КИЭВ винта. Винт ветрогенератора это довольно сложная штука, и кроме диаметра винта есть такое понятие как быстроходность винта, это нужно будет чтобы подобрать правильный генератор. Быстроходность это скорость кончиков лопастей относительно скорости ветра, обычно кончики лопастей в рабочем режиме движутся быстрей скорости ветра в 5-7 раз для трехлопастных винтов. Это достаточно сложная наука и вы вначале ничего не поймёте в этом. Ниже таблица мощности винтов в зависимости от диаметра винта и скорости ветра при КИЭВ 0,45.

Далее у нас на очереди генератор, средний КПД обычно у генераторов 0.8, но этот КПД зависит от оборотов. Генератор может иметь и максимальный КПД 96%, но только в узком диапазоне оборотов, и это зависит от сопротивления нагрузки на генератор, и сопротивление обмотки генератора. Так-же КПД генератора может быть ниже 50% если он неправильно нагружен, но он не может быть правильно нагружен так-как на разных оборотах ему нужна разная нагрузка, а обороты разные потому что скорость ветра меняется, меняются и обороты винта, а следовательно и генератора.

Это в общем тоже сложно, генератор по мощности должен подходить винту, иметь чуть меньшую мощность чем винт в широком диапазоне оборотов, тогда вся эта цепочка будет работать эффективно.

Мощность ветрогенератора определяет:

Что определяет мощность ветрогенератора
Мощность ветрогенератора зависит от силы ветра, диаметра винта и мощности генератора. К примеру винт диаметром 3 метра имеет мощность

Человечество в XXI веке как никогда ранее задумалось об использовании источников энергии, которые могут предоставить неисчерпаемые ее запасы благодаря своей возобновляемости. К подобным источникам можно отнести солнечные электростанции, ветрогенераторы и гидроэлектростанции различного типа. Природные факторы накладывают свои ограничения для использования всех альтернативных источников энергии. Наименьшие эти ограничения характерны для ветроэнергетики, мощности которой с каждым годом увеличиваются на сотни мегаватт.

Эффективность ветряной электростанции определяется средней скоростью ветра, которую могут «полезно» преобразовать ветрогенераторы в электроэнергию. Экономически обоснованным рубежом для установки ветрогенератора считается скорость 4 м/с. Максимальный КПД, который может обеспечивать ветрогенератор, достигается при скорости ветра в 9…12 м/с. Помимо скорости ветра, в ветроэнергетике также важны геометрические размеры ветрогенератора, а именно его диаметр ротора и площадь лопастей. Диаметр ротора определяет полезную мощность, которую можно получать от ветрогенератора: для диаметра ротора в 1 м теоретически возможная максимальная мощность составляет 1,6 кВт, а для диаметра 10 м – уже 39,3 кВт. Максимальная мощность ветрогенератора также определяется высотой мачты, которая позволяет лопастям установки преобразовывать ветер бОльшей скорости.

Конструкция ветрогенератора также играет важную роль при расчете мощности. Первый критерий, по которому классифицируют ветрогенераторы, относится к расположению оси вращения ветротурбины. В промышленности выпускаются ветрогенераторы с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Только 5% ветрогенераторов изготавливают с вертикальной осью вращения, поскольку теоретически достижимый КПД для подобных установок составляет всего 22%. Для ветрогенераторов с горизонтальной осью – максимальный КПД составляет 59%.

Мощность ветрогенератора помимо этого зависит от множества факторов, среди которых турбулентность потока ветра, плотность воздушных масс, равномерность распределения нагрузки по оси ветрогенератора и пр. Согласно стандартной формуле для расчета мощности ветрогенератора его эффективность прямо пропорциональная кубу скорости ветра и квадрату диаметра ротора. Таким образом, для регионов, где скорость ветра вдвое больше, мощность ветрогенератора сразу увеличивается в 8 раз. При этом правильный выбор мощности ветрогенератора должен основываться не на пиковой мощности нагрузки, а на множестве факторов, которые оказывают влияние на работу генерирующего устройства и сети нагрузки.

От чего зависит мощность ветрогенератора
Эффективность ветряной электростанции определяется средней скоростью ветра, которую могут «полезно» преобразовать ветрогенераторы в электроэнергию

Ветрогенератор

Ветрогенератор - устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветрового воздушного потока в энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Средняя скорость ветра в Ярославле за отопительный период составляет 4,9 м/сек, а за три наиболее холодных месяца - 5-ть м/сек, что позволяет надеяться на достаточно высокую выработку энергии ветрогенератором.

Вот таблица средних скоростей ветра (в метрах/сек) на высоте 10-ть метров в Ярославле и Переславле-Залесском:

Кроме того, там же представлена интереснейшая таблица силы ветра по месяцам, созданная на основе метеонаблюдений с 1-го июля 2006-го года.

Мощность ветрогенератора P зависит от скорости ветра V , плотности воздуха p и ометаемой площади S : P=0,5*p*S*V^3

При условии наличия ветро- и гелио- ресурсов идеальная система для полностью автономного электроснабжения удаленного от промышленных электросетей хозяйства может состоять из следующих компонентов:

1. бензо/дизель/газогенератор 3-6 кВт со стартером и с системой автоматического пуска (САП «Энергия»)
2. МАП «Энергия» 3-18 кВт 48-220В со встроенным солнечным контроллером, с 4-8 шт. аккумуляторами по 200 А*ч, соединенных на 48 В (для автономии лучше тяговые АКБ).
3. комплект из чётного количества солнечных батарей, соединенных на 48 В, желательно мощностью от 2000 Вт, с отдельным МРРТ солнечным контроллером (при общей мощности солнечных панелей до 600 Вт можно использовать солнечный контроллер, имеющийся в контроллере ветрогенератора). Рекомендуем наш солнечный контроллер ECO Энергия МРРТ Pro.
4. ветрогенератор 2 или 3 KW-48V с прилагаемым контроллером заряда аккумуляторов на 48 В

Всё оборудование лучше установить внутри каменного гаража (для шумоизоляции), стоящего в стороне от основного дома (электрические кабели от него в дом прокладываются в трубах, под землей).

Но помните – аккумуляторы служат гораздо меньше при повышенных температурах (при +35 С в 2 раза меньше, чем при +25 С), генератор может нагреть гараж до +50 С, поэтому их лучше отделить друг от друга.

Об отводе выхлопных газов из помещения, вентиляции и глушении шума, читайте на страничке, посвящённой электростанциям.

Солнечные батареи устанавливаются на его крыше под углом 40-60 град. к горизонту, направлением на юг (или на его южную стену, вертикально).

Ветрогенератор устанавливается на стальную мачту высотой 10-18 м., в непосредственной близости от гаража (его электропроводка проходит внутри мачты и далее, под землёй попадает в гараж).

Полная стоимость подобного комплекса оборудования, в зависимости от выбранной модификации, может составлять 200-500 тыс. руб. и даже выше.

Выбрал ветрогенератор 48 В 2,5/3,5 кВт LOW WIND стоимостью 93100-то рублей и мачту высотой 12-ть метров стоимостью 49500-т рублей. Вот основные особенности этого ветрогенератора:

Комплект ветряка на 2,5/3,5 кВт состоит из:
— лопасти ротора, генератор с постоянными магнитами, ротор, хвостовая направляющая, хвостовые лопасти, а так же, в отличие от многих конкурентов, в комплект входит контроллер заряда со сбросом нагрузки на ТЭН. Цена комплекта 93100 руб.

Так же необходимо приобрести (или изготовить самостоятельно) мачту, комплект аккумуляторов и инвертор.

Технические характеристики ветрогенератора 2,5/3,5 кВт 48 В

Мощность ветрогенератора
Ветрогенератор — устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветрового потока сначала в энергию вращения ротора, а затем — в электрическую энергию.

Мощность ветрогенератора

Огромные ветряки, расположенные в предместьях городов и поселков - это привычное явление в Европе и США.

Причем, устанавливают эти красивейшие гиганты ни только на земле, но и на водных просторах.

1. В настоящее время идея получения электрической энергии путем использования силы ветра не является новшеством. Первые попытки получения электрической энергии от силы ветра были предприняты еще в 1887-88 годах 19 века основателем американской электрической индустрии Чарльзом Ф. Брашем, построившим прототип автоматически управляемой ветровой турбины для производства электроэнергии.

Эта огромнейшая турбина, диаметр ротора которой составлял 17 метров, приводилась в движение 144 лопастями, изготовленными… из кедра.

2. Первая ветряки в Европе были построены в 1900 году, и к началу второй мировой войны для получения электрической энергии от силы ветра на планете использовалось несколько миллионов ветряных электрических станций.

3. Современная конструкция ветряка.

4. Современный ветряк представляет собой стальную башню высотой от 70 до 125 м, на вершине которой установлены генератор с ротором, имеющим 56-метровые лопасти, изготовленные из композиционных материалов.

5. В настоящее время для преобразования силы ветра в электрическую энергию используют не только маленькие (на один домик) ветряки, но и огромные, позволяющие обеспечивать электроэнергией большие пространства.

На фотографии представлены именно такие гигантские ветряки, на фоне которых дома внизу фотографии кажутся необыкновенно маленькими.

6. Один из крупнейших ветряков мощностью 4.5 мегаватт, построенный в Германии под Магдебургом в сентябре 2002 года, представляет собой 120-метровую башню, на которую крепится ротор.

Ротор такого ветряка состоит из трех лопастей, каждая из которых достигает размера в 52 метра в длину и 6 метров в ширину, и имеет вес по 20 тонн каждая.

7. Ротор ветряка.

8. На фотографии представлены лопасти гигантского ветряка.

9. Последним достижением в области ветроэнергетики являются ветряки, диаметр ротора которых превышает размах крыла самолетов-гигантов, даже таких, как «Руслан». Мощность такой установки составляет от 1 до 2 мегаватт и позволяет обеспечить электроэнергией 800 современных жилых домов.

10. В этом году в Норвегии ведутся работы по строительству самого крупного в мире ветряка, который позволит обеспечивать электроэнергией сразу 2 000 домов. По проектным данным высота его будет составлять 533 фута (162 метра), а диаметр ротора - 475 футов (144 метра). Проектная стоимость рекордного опытного образца достигает 67,5 миллионов долларов.

11. Рекордом по размеру и мощности в настоящее время является ветрогенератор Enercon E-126 высотой в 141 метр, мощность которого достигает 7 мегаватт, построенный недалеко от немецкого городка Эмден.

12. Монтажные работы по установке ветряка Enercon E-126:

13. Фотография демонстрирует ветряк Enercon E-126 во весь рост

14. Монтажные работы по установке ветряка на водных просторах.

15. Самый высокий в мире ветряк, установленный в провинции Сан-Хуан на высоте 4 110 метров над уровням моря занесен в книгу рекордов Гиннеса. Он принадлежит крупнейшей в мире золотодобывающей компании Баррик.

16. В настоящее время мощнейшие генераторы создаются не путем увеличения веса и габаритов лопаток ротора, а за счет передовых инженерных изобретений.

17. Установка ветряков, являющаяся изначально дорогостоящей, при расчетном сроке службы в 25 лет окупятся в течение первых 7 лет эксплуатации.

18. Лидером в Европе по использованию энергии ветра является Дания. Ветряки в Дании размещаются, как правило, на скалистых рифах и мелководье, на расстоянии около 2 км от берега.

19. Самым удачным местом в Европе для установки ветряком считаются шотландские острова Внешние Гибриды, северная часть которых продувается ветром постоянно.

20. В конце прошлого года компанией Deepwater Wind ведутся работы по проектированию самой глубоководной ветровой электростанции в мире.

21. Планируется, что она будет построена на протяжении от 29 до 43 км от побережья штата Род-Айленд и Массачусетс. Там будет производится до 1 000 мегаватт, что сопоставимо с количеством энергии, производимым ядерным энергоблоком.

Ветряки будут построены в океане на глубиной дна 52 м -что значительно глубже, нежели любая другая современная ветроэлектростанция.

Мощность ветрогенератора
Огромные ветряки, расположенные в предместьях городов и поселков &,mdash, это привычное явление в Европе и США. Причем, устанавливают эти красивейшие гиганты ни только на земле, но и на водных просторах. 1. В настоящее время идея получения электрической энергии путем &,nbsp,использования силы в…