Вітрові електростанції для дому. Вітрогенератори. Відносини із сусідами

Вітро-електричні установки (ВЕУ) перетворюють енергію переміщення атмосферних мас, яка тією чи іншою мірою є в будь-якій точці земної кулі, безпосередньо в електрику. Саме на цьому ґрунтується позитивний економічний та екологічний ефект від використання вітрових турбін.

Переваги вітрової енергетики

Сучасні технологічні рішення дозволяють виробляти вітрові генератори потужністю від кількох кВт до сотень МВт.. Тобто ВЕУ можуть забезпечувати електроенергією як цілі промислові райони, так і окремі житлові котеджі. Окрім суто економічних переваг, вітряна енергетика має ще одну незаперечну перевагу – вона надає значно нижчий тиск на екологію та біосферу Землі. Тому на авторитетному сайті «Альтернативна енергетика» (http://altenergiya.ru/) справедливо підтверджується глибока думка Вернадського В. В., висловлена ​​ще в середині ХХ століття:

...продажу вітряних електростанцій невеликої потужності, які здатні використовувати енергію вітру практично в будь-яких регіонах (навіть там, де недостатньо сили вітру для промислового використання) постійно зростають. Прогнозується, що подібні альтернативні джерела енергії будуть застосовуватися все ширше, як у державному, так і в приватному порядку, доки остаточно не витіснять традиційну енергетику, засновану на органічному паливі.

До економічних плюсів побутової вітряної енергетики (установки, потужністю 3 – 15 кВт) можна віднести такі фактори:

• Невичерпність джерела енергії;
• Екологічна чистота енергії;
• Швидкість зведення вітряної установки;
• Короткий термін окупності капітальних вкладень;
• Не потрібні спеціальні майданчики для монтажу обладнання.

Недоліком невеликих ВЕУ є практично один фактор — пряма залежність потужності, що виробляється, від напору повітряного потоку, який у більшості регіонів Землі не відрізняються стабільністю. Тому для стабільного та якісного енергопостачання побутової технікипотрібне таке додаткове обладнання, як акумулятори та напівпровідникові випрямні установки.

Вивчення енергетичного потенціалу території

Заглядаючи у майбутнє ХХI століття, безальтернативність шляхів розвитку вітрової енергетики очевидна. Тому в передових країнах проводяться дослідження потенціалу територій щодо використання їх для зведення великих ВЕУ.

Станції альтернативної енергетики зазвичай займають великі площі. Відповідно в першу чергу звертається увага на такі місцевості, які навіть у далекій перспективі не можуть бути залучені до іншої економічної діяльності:

• Пустелі;
• Гірські височини;
• Шельфові зони;
• Прибережні зони морів та океанів та інші.

Зокрема, на популярному інтернет-ресурсі windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html дається така інформація:

Попередньо проводять дослідження потенціалу місцевості. Анемометри встановлюють на висоті від 30 до 100 метрів, і протягом одного-двох років збирають інформацію про швидкість та напрям вітру. Отримані відомості можуть поєднуватися в карти доступності енергії вітру. Такі картки потенційним інвесторам оцінять швидкість окупності проекту

Потужності промислових вітрових електростанцій

Промислові ВЕУ бувають різної потужності залежно від енергетичного потенціалу конкретної території. Сучасні технологіїдозволяють масово виробляти навіть стандартизоване генераторне устаткування з терміном окупності 3 – 5 років..

На сьогодні найбільша наземна ВЕС розташована на перевалі Техачапі, що у Каліфорнії. Її повна потужність, порівнянна з потужністю великих теплових електростанцій, вже нині становить 1550 МВт. Надалі планується довести встановлену потужність ВЕС АЛЬТА до 3000 МВТ. На ній використовуються вітрові турбіни 1.5 та 3.0 МВт.

Держави, які мають великі шельфові зони, активно розвивають шельфову вітроенергетику. У цій галузі лідирують Данія та Великобританія. Такі ВЕУ встановлюються в 10 - 50 км від берега в морі з невеликими глибинами і відрізняються великою ефективністю, тому що там дмуть постійні морські вітри. Найбільшою ВЕС серед експлуатованих у шельфових зонах світу є великобританська станція London Array з робочою потужністю 630 МВт.

Розвиваються також такі екзотичні типи ВЕС, як плаваючі та ширяючі. Поки що це установки з однією чи не великою групою генераторів потужністю по 40 – 100 кВт кожен. Але згодом планується довести потужність агрегатів на електростанціях, що плавають, до 6.3 МВт. Зокрема до таких потужностей вже впритул підійшли данські та італійські фірми.

ВЕС для забезпечення електрикою котеджів та об'єктів малого бізнесу та ціни на них.

Для того, щоб повністю покрити потреби заміського будинку, невеликий ферми, ресторану або маркету, достатньо мати установку потужністю 20 або навіть менше КВт. Для житлового будинку, наприклад, номінальна потужність генератора вибирається з розрахунку 1КВт на 12 м2 площі, якщо зимова температура не опускається нижче за 18С при середньодобовій швидкості вітру 6.3 м/с і більше.

Вартість електростанції для побутових потреб та малого бізнесу залежить від номінальної потужності електрогенератора і становить близько 50 тис. рублів на 1 кВт для ВЕС до 3 кВт, 40 тис. рублів/кВт – для ВЕС до 10 кВт і близько 30 тис. рублів/кВт – для ВЕС понад 10 кВт.

Окупність автономної електростанціїскладає в межах 5 - 7 років, так 1 КВт встановленої номінальної потужності генератора за рік може виробити стільки енергії, яка еквівалентна спалюванню 2 тонн високоякісного вугілля. Зокрема, ВЕУ «ЕСО-0020» номінальною. електричною потужністю 20 кВт, представлена ​​на сайті « Навчальні матеріалиВГУЕС (http://abc.vvsu.ru/) має такі параметри:

• Собівартість електроенергії – 0.02 дол./кВтч;
• Річний виробіток ел. енергії - понад 70000 кВтч;
• Термін окупності – до 7 років;
• Термін служби – 20 років.

Відео

Повністю автономні вітряні електростанціїз виробленням електроенергії понад 100 кВт/год.

Серйозний підхід до забезпечення енергонезалежності для середнього та великого бізнесу, а також для колективного використання у віддалених житлових районах.

Вітряні електростанціїпотужністю понад 100 кВт слід розглядати як виробничий підрозділ у складі комплексу енергозабезпечення об'єктів житлового чи промислового призначення або як самостійне підприємство. В обох випадках слід брати до уваги фактори, що визначають особливості застосування:

• Вітрогенератор, у разі використання як елемент системи автономного енергопостачання, повинен мати дублюючий елемент, який підстрахує систему. Найчастіше це дизельгенератор, який повинен запускатися в автоматичному режимі при падінні напруги в мережі через відсутність вітру. Для стабільної роботи системи потрібен точний облік потужності та структури споживачів (активної та реактивної складових змінного струму). Окрім цього, необхідно вирішувати питання застосування; надлишку електроенергії, яка може виникати при нерівномірному навантаженніна протязі дня. Це може бути акумулятор тепла (частина системи опалення та ГВП) або акумуляторна станція достатньої ємності.
• Вітрогенератор потужністю 100 кВт і більше, що використовується у вигляді додаткової генеруючої установки, повинен мати пристрій, що комутує, який перемикає режими: споживання (підживлення) з центральної мережі і віддачі в мережу надлишків енергії. Потрібний договір з енергопостачальною компанією та прилади обліку.

Вітряна електростанціявеликий потужності то, можливо ефективним довгостроковим вкладенням коштів за правильного розрахунку витрат і термінів окупності проекту. Область застосування не обмежується електропостачанням житлових об'єктів. Ефективність вкладень різко підвищується при використанні вітроелектростанції на 100 кВт і більше для енергопостачання споживачів, які не вимогливі до характеристик струму: для обігріву та освітлення теплиць, освітлення вулиць або енергоємних виробництв, що працюють за мобільною схемою.

Комплектація та ціна вітроелектростанції зазвичай індивідуально розраховується для конкретного завдання.

ВЕУ VETROX Arctic GE-50 (Пр-во Росія)

Комплектація:

Гідравлічна щогла 18м

Контролер

Ціна: 4879867 руб.

• Вартість 6 ВЕУ VETROX Arctic GE-50: 29879202 руб.
• Виготовлення 6 ВЕУ VETROX Arctic GE-50, включаючи тестування, займе до 100 календарних днів.
• Установка збирається із імпортних складових на Мурманському машинобудівному заводі.
• Доставка з м. Мурманська до порту м. Архангельськ займе до 3 днів.
• Вартість доставки: 470 000 руб.
• Гарантія на ВЕУ – 3 роки.
• Щорічні витрати на обслуговування ВЕУ VETROX Arctic GE-50 (1 шт.) – 97 000 руб.
• Навчання персоналу: 870 000 руб.

Вітрові електростанції 100 кВт/380V

Дуже важливою є підтримка постійної подачі електрики у великих медичних закладах та госпіталях, т.к. від будь-якого перебою харчування залежить життя пацієнтів. Уникнути таких проблем допоможе вітрова електростанція 100 квт.

Вітрогенератор 100 кВтможна встановити на територію медичного закладуяк основне або .

Також потужності даної електростанції вистачить для подачі струму у великі готелі, навчальні заклади, компанії. Середня кількість робочих місць у таких підприємствах має бути близько 100-150.

Термін служби таких приладів за дотримання норм обслуговування 25 і більше років.

Вітрові електростанції часто використовуються як віддалені об'єкти. Їх застосовують на бурових установках та як забезпечення електрикою вахтових селищ, туди, де подача електрики дуже часто утруднена через низку погодних умов.

Вітрова електростанція 200 кВтстане ідеальним варіантом для подачі електрики при масштабних будівельних роботах, де простий означатиме вибивання зі строків, великі додаткові грошові витрати та затримку плану здачі об'єктів.

Термін служби таких приладів за постійного діагностичного обслуговування становить понад 25 років.

Ціна вітрової електростанціїне здається настільки надхмарною, якщо перерахувати кількість електрики, яку вона виробить за свій термін служби.

Для підприємств середнього та великого бізнесу часто більшу роль відіграє стабільна подача електрики. З перебоями харчування збиваються терміни поставок та замовлень.

Для вирішення проблеми без перебійного електропостачання існує вітрова електростанція 300 кВт. Її потужності цілком вистачить для того, щоб забезпечувати безперебійне харчування компаній, у штаті яких знаходиться від 200 до 500 робочих місць.

Розробка інтегральних мікросхем, Створення баз даних і промислових концептів, за все це можна буде не хвилюватися, якщо на території підприємства встановлено свою персональну електростанцію.

Термін служби таких приладів при постійному обслуговуванні складає від 20 до 25 років у поєднанні з високою надійністю виробу.

Купити вітрову електростанціюможна в лізинг чи кредит, а наша компанія допоможе оформити усі супутні документи.

Часто на великих підприємствах, які займаються випуском великої кількості продукції, відбуваються перепади електрики. З метою запобігання застою та одержанню збитків, як джерела харчування часто використовуються промислові вітрогенератори.

Даний тип електростанції легко зможе забезпечувати безперебійним харчуваннямвеликі фінансові об'єкти, такі як заводи, що займаються виробництвом машинної та великогабаритної побутової техніки, обробкою та масовим видобутком корисних копалин тощо.

Вітряна електростанція 500 кВтзможе забезпечити стабільну та безпечну роботумережі, і все це разом із можливістю легкого дистанційного обслуговування.

Ціна вітряної електростанціїне здається настільки надхмарною, якщо перерахувати кількість електрики, яку вона здійснить за час роботи.

Термін служби даних приладів при постійному обслуговуванні коливається від 20 до 25 років.

Вітро-електричні установки (ВЕУ) перетворюють енергію переміщення атмосферних мас, яка тією чи іншою мірою є в будь-якій точці земної кулі, безпосередньо в електрику. Саме на цьому ґрунтується позитивний економічний та екологічний ефект від використання вітрових турбін.

Переваги вітрової енергетики

Сучасні технологічні рішення дозволяють виробляти вітрові генератори потужністю від кількох кВт до сотень МВт.. Тобто ВЕУ можуть забезпечувати електроенергією як цілі промислові райони, так і окремі житлові котеджі. Окрім суто економічних переваг, вітряна енергетика має ще одну незаперечну перевагу – вона надає значно нижчий тиск на екологію та біосферу Землі. Тому на авторитетному сайті «Альтернативна енергетика» (http://altenergiya.ru/) справедливо підтверджується глибока думка Вернадського В. В., висловлена ​​ще в середині ХХ століття:

...продажу вітряних електростанцій невеликої потужності, які здатні використовувати енергію вітру практично в будь-яких регіонах (навіть там, де недостатньо сили вітру для промислового використання) постійно зростають. Прогнозується, що подібні альтернативні джерела енергії будуть застосовуватися все ширше, як у державному, так і в приватному порядку, доки остаточно не витіснять традиційну енергетику, засновану на органічному паливі.

До економічних плюсів побутової вітряної енергетики (установки, потужністю 3 – 15 кВт) можна віднести такі фактори:

• Невичерпність джерела енергії;
• Екологічна чистота енергії;
• Швидкість зведення вітряної установки;
• Короткий термін окупності капітальних вкладень;
• Не потрібні спеціальні майданчики для монтажу обладнання.

Недоліком невеликих ВЕУ є практично один фактор — пряма залежність потужності, що виробляється, від напору повітряного потоку, який у більшості регіонів Землі не відрізняються стабільністю. Тому для стабільного та якісного енергопостачання побутової техніки потрібне таке додаткове обладнання, як акумулятори та напівпровідникові випрямні установки..

Вивчення енергетичного потенціалу території

Заглядаючи у майбутнє ХХI століття, безальтернативність шляхів розвитку вітрової енергетики очевидна. Тому в передових країнах проводяться дослідження потенціалу територій щодо використання їх для зведення великих ВЕУ.

Станції альтернативної енергетики зазвичай займають величезні площі. Відповідно в першу чергу звертається увага на такі місцевості, які навіть у далекій перспективі не можуть бути залучені до іншої економічної діяльності:

• Пустелі;
• Гірські височини;
• Шельфові зони;
• Прибережні зони морів та океанів та інші.

Зокрема, на популярному інтернет-ресурсі windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html дається така інформація:

Попередньо проводять дослідження потенціалу місцевості. Анемометри встановлюють на висоті від 30 до 100 метрів, і протягом одного-двох років збирають інформацію про швидкість та напрям вітру. Отримані відомості можуть поєднуватися в карти доступності енергії вітру. Такі картки потенційним інвесторам оцінять швидкість окупності проекту

Потужності промислових вітрових електростанцій

Промислові ВЕУ бувають різної потужності залежно від енергетичного потенціалу конкретної території. Сучасні технології дозволяють масово виробляти навіть стандартизоване генераторне устаткування з терміном окупності 3 – 5 років..

На сьогодні найбільша наземна ВЕС розташована на перевалі Техачапі, що у Каліфорнії. Її повна потужність, порівнянна з потужністю великих теплових електростанцій, нині становить 1550 МВт. Надалі планується довести встановлену потужність ВЕС АЛЬТА до 3000 МВТ. На ній використовуються вітрові турбіни 1.5 та 3.0 МВт.

Держави, які мають великі шельфові зони, активно розвивають шельфову вітроенергетику. У цій галузі лідирують Данія та Великобританія. Такі ВЕУ встановлюються в 10 - 50 км від берега в морі з невеликими глибинами і відрізняються великою ефективністю, тому що там дмуть постійні морські вітри. Найбільшою ВЕС серед експлуатованих у шельфових зонах світу є великобританська станція London Array з робочою потужністю 630 МВт.

Розвиваються також такі екзотичні типи ВЕС, як плаваючі та ширяючі. Поки що це установки з однією чи не великою групою генераторів потужністю по 40 – 100 кВт кожен. Але згодом планується довести потужність агрегатів на електростанціях, що плавають, до 6.3 МВт. Зокрема до таких потужностей вже впритул підійшли данські та італійські фірми.

ВЕС для забезпечення електрикою котеджів та об'єктів малого бізнесу та ціни на них.

Для того, щоб повністю покрити потреби заміського будинку, невеликої ферми, ресторану або маркету, достатньо мати установку потужністю 20 або навіть менше КВт. Для житлового будинку, наприклад, номінальна потужність генератора вибирається з розрахунку 1КВт на 12 м2 площі, якщо зимова температура не опускається нижче за 18С при середньодобовій швидкості вітру 6.3 м/с і більше.

Вартість електростанції для побутових потреб та малого бізнесу залежить від номінальної потужності електрогенератора і становить близько 50 тис. рублів на 1 кВт для ВЕС до 3 кВт, 40 тис. рублів/кВт – для ВЕС до 10 кВт і близько 30 тис. рублів/кВт – для ВЕС понад 10 кВт.

Окупність автономної електростанції становить у межах 5 – 7 років, так 1 кВт встановленої номінальної потужності генератора за рік може виробити стільки енергії, яка еквівалентна спалюванню 2 тонн високоякісного вугілля. Зокрема, ВЕУ «ЕСО-0020» номінальною електричною потужністю 20 кВт, представлена ​​на сайті «Навчальні матеріали ВГУЕС (http://abc.vvsu.ru/) має такі параметри:

• Собівартість електроенергії – 0.02 дол./кВтч;
• Річний виробіток ел. енергії - понад 70000 кВтч;
• Термін окупності – до 7 років;
• Термін служби – 20 років.

Відео

Енергетична галузь справляється зі своїм завданням досить впевнено, але масштаби нашої країни такі, що повне забезпечення електроенергією всіх віддалених чи важкодоступних районів наразі неможливе. Це з безліччю чинників, подолати які у нинішніх умовах занадто дорого чи технічно недосяжно.

Тому все більшу увагу доводиться звертати на альтернативні джерела, здатні задовольняти потреби відсталих регіонів без участі магістральних мереж. Перспективним напрямом є вітроенергетика, що використовує дармовий.

Пристрій та види вітрових електростанцій

Вітроелектростанції(ВЕС) використовують енергію вітру для вироблення електроструму. Великі станції складаються з безлічі об'єднаних в єдину мережу і живлячих великих масивів - селища, міста, регіони. Дрібніші здатні забезпечувати невеликі житлові масиви або окремі будинки. Станції класифікуються за різними ознаками, наприклад, за функціональністю:

• мобільні,
• стаціонарні.

За розташуванням:

• прибережні
• офшорні
• наземні
• плаваючі.

За типом конструкції:

• роторні,
• крильчаті.

Найбільшого поширення у світі набули крильчатні станції. Вони мають більшу ефективність і здатні виробляти досить багато електроенергії, щоб забезпечувати нею споживачів у масштабах цілої енергетичної галузі. При цьому поширення таких станцій має специфічну конфігурацію і зустрічається не повсюдно.

Принцип роботи

Як мовилося раніше, ВЕС мають роторну чи крильчатую конструкцію. Роторні станції, як правило, мають пристрої з . Вони багато в чому зручніші, ніж крильчасті, тому що не видають при роботі сильний шум і не вимогливі до встановлення вітру. При цьому роторні конструкції менш ефективні і можуть використовуватися на невеликих приватних станціях.

Крильчаті пристрої здатні видавати максимальний ефект.Вони використовують енергію, що отримується, набагато ефективніше, ніж роторні зразки, але потребують правильного орієнтування по відношенню до потоку, що означає наявність додаткових пристосувань або обладнання.

Усі види діють за одним принципом - потік вітру розкручує рухливу частину, яка передає обертання на генератор, унаслідок чого у системі утворюється електрострум. Він заряджає акумулятори, від яких живляться інвертори, що перетворюють отриманий струм на стандартну напругу та частоту, придатні для приладів споживання.

Задля більшої кількості споживачів окремі вітрогенератори з'єднуються у систему, утворюючи станції - ВЕС.

Переваги та недоліки вітряних електростанцій

До переваг ВЕС можна віднести:

• незалежність від викопних ресурсів;
• використовується абсолютно безкоштовне джерело енергії;
• екологічна чистота методики - ніякої шкоди навколишньому природі не завдається.

При цьому є й недоліки:

• нерівномірність вітру створює певні труднощі у виробленні енергії та змушує використовувати велике число; акумуляторних батарей;
• вітряки видають шум під час роботи;
• низький, збільшити його дуже складно;
• вартість обладнання та, відповідно, електроенергії, набагато вища, ніж ціна мережевої електрики;
• окупність обладнання зі зростанням його потужності значно знижується. .

Використання невеликих станцій здатне забезпечити енергією обмежена кількістьспоживачів, тому для великих населених пунктів чи регіонів потрібні великі пристрої. При цьому вітряки великої потужності потребують відповідних потоків вітру та рівномірності його руху, що для умов нашої країни не характерно. У цьому полягає основна причина низького поширення вітряків у порівнянні з європейськими країнами.

Економічне обґрунтування будівництва ВЕС

З погляду економіки, будівництво ВЕС має сенс лише за відсутності інших способів енергозабезпечення. Обладнання коштує дуже дорого, обслуговування та ремонт потребують постійних витрат, а термін служби обмежений 20 роками, і це за умов Європи. Для Росії цей термін можна зменшити не менше, ніж на третину. Тому використання ВЕСекономічно малоефективно.

З іншого боку, за повної відсутності альтернативних варіантів або за наявності оптимальних умов, що забезпечують якісну та рівномірну роботу вітряків, використання ВЕС стає цілком прийнятним способом енергозабезпечення.

Важливо!Йдеться саме про великі станції, які постачають цілі регіони. Ситуація з побутовими чи приватними станціями виглядає привабливішою.

Потужності промислових станцій

Промислові ВЕС мають дуже високу потужність, здатну забезпечувати великі населені пунктичи регіони. Наприклад, ВЕС "Ганьсу" в Китаї має 7965 мВт, "Енеркон Е-126" видає 7,58 мВт, І це ще межа.

Слід відразу ж зазначити, що йдеться про , інші моделі виробляють набагато менше енергії. Проте, об'єднані у великі станції, вітряки здатні виробництва цілком достатньої кількості електроенергії. Об'єднані комплекси виробляють сумарну потужність 400-500 мВт, що цілком може зрівнятися з продуктивністю ГЕС.

Дрібні станції мають скромніші показники і можуть розглядатися лише як точкові джерела, що живлять обмежену кількість споживачів.

Провідні світові виробники

До числа найбільш відомих виробниківвітрогенераторівта обладнання для вітроенергетичної галузі входять компанії:

• Vestas,
• Nordex,
• Superwind,
• Panasonic,
• Ecotecnia,
• Vergnet.

Російські виробники поки що не готові конкурувати з цими фірмами, оскільки питання про створення якісних та продуктивних вітрогенераторів у Росії досі не ставилося досить щільно.

Географія застосування

Найбільшого поширення вітроенергетика набула на західному узбережжі Атлантики, зокрема, у Німеччині. Там є найкращі умови- рівні та сильні вітри, оптимальні кліматичні показники. Але основною причиною широкого поширення ВЕС саме в цьому регіоні стала відсутність можливостей для будівництва гідроелектростанцій, що змусило уряди країн цього регіону використати доступні методиодержання електроенергії. При цьому є установки і в балтійському регіоні, в Данії, Голландії.

Росія поки що відстає у цьому питанні, за минуле десятиліття в експлуатацію зданий навряд чи десяток ВЕС. Причина такого відставання криється у великому розвитку гідроенергетики та відсутності належних умов експлуатації промислових вітроенергетичних станцій. Проте відзначається зростання виробництва невеликих установок, здатних забезпечувати енергією окремі садиби.

Факти та помилки

Мале поширення вітроенергетичних установок та відсутність досвіду спілкування з ними породили масу помилок щодо властивостей та впливу ВЕС на організм людини. Так, широко поширена думка про надзвичайно високому рівнішуму, що виробляється працюючим вітрогенератором. Дійсно, певний шум є, але його рівень набагато нижчий, ніж прийнято рахувати. Так, шум від промислових моделей з відривом 200-300 м сприймається на слух як і, як звук від працюючого побутового холодильника.

Інша проблема, яку необґрунтовано роздмухують необізнані люди – створення непереборних перешкод радіо та телевізійним сигналам. Це питання було вирішено раніше, ніж про нього дізналися користувачі - кожен потужний промисловий вітряк має якісний фільтр радіоперешкод, здатний повністю виключити вплив пристрою на ефір.

Люди, що живуть поблизу турбін, постійно перебувати в зоні мерехтіння тіні. Це термін, що означає некомфортне відчуття від миготливих світлових проявів. Лопасті, що обертаються, створюють такий ефект, але його значення сильно перебільшено. Навіть самі чутливі людизавжди можуть просто відвернутися від турбіни, якщо трапилося опинитися поблизу неї.

Існують й інші, надумані та цілком реально існуючі факти, що стосуються роботи ВЕС, їхнього впливу на організм людини та навколишню природу. Частина з них є звичайними чутками, інша частина настільки перебільшена, що не заслуговує навіть на обговорення. Вітроенергетика – повноцінна галузь, здатна вирішувати питання енергозабезпечення як у солідних масштабах, так і в межах маленького дачного будиночка.

Приватні вітряні електростанції

Для Росії найактуальнішим питанням є поширення саме невеликих станцій, які забезпечують один будинок чи садибу. Будівництво великих ВЕС у кліматичних умовах нашої країни є недоцільним та нерентабельним. Найбільша цінність вітрогенераторів полягає у створенні можливості забезпечити енергією відсталі чи віддалені населені пункти, де немає мережного підключення.

Для таких районів застосування невеликих приватних станцій є оптимальним способом вирішення питання, оскільки робота вітряка не вимагає забезпечення паливом, пристрій нескладно та вільно піддається ремонту. Забезпечити такі регіони додатковим обладнанням набагато простіше та дешевше, ніж виділяти великі кошти на проведення лінії електропередач, особливо якщо йдеться про гористу місцевість. Невеликі вітряки здатні виробляти достатню кількість енергії, не потребуючи витрат на утримання або паливо, що робить їх досить перспективними та привабливими варіантами вирішення проблеми.

Огляд цін на популярні моделі

Вартість вітрогенераторів висока. Цей момент є найбільш важкою для поширення вітроенергетичних технологій. Багато власників будинків із задоволенням встановили б у себе на ділянці вітряки, але не мають коштів на їхнє придбання. Установка, здатна забезпечити освітлення ділянки, коштує близько 100 тис. руб.

Більш потужна конструкція, що дозволяє забезпечити електроенергією котедж, обійдеться в 250 тис.

ВЕС, здатна забезпечити невелике фермерське господарство, коштує близько 500 тис. руб. І це ще не межа. За таких цін очікувати швидкого поширення вітрогенераторів не доводиться, тому вся надія на появу вітчизняних моделей, здатних вирішити питання дорожнечі обладнання. Як варіант, можна купити відносно недорогу китайську модель. Такі пристрої не піддаються ремонту, будучи по суті одноразовими, але їх ціна набагато нижча, ніж вартість аналогічних за потужністю західних зразків.

Як створити вітряну електростанцію?

Дорожнеча промислових моделей змушує людей, здатних користуватися інструментами і які мають певні знання, створювати саморобні вітряки. Витрати на такий пристрій незрівнянні з витратами на заводські моделі, а ефект, отриманий від саморобок, часто перевершує показники уславлених зарубіжних виробів.

Для виготовлення станції знадобиться:

• комплект обладнання – контролер заряду, інвертор, акумулятор;
• генератор здатний працювати на низьких швидкостях. Найчастіше використовується автомобільний чи тракторний генератори, які пройшли деяку модернізацію;
• вітряк - ротор, що обертається, встановлений на щоглі або підставі потрібних розмірів.

Устаткування для станції може бути зібране самостійно або придбано у готовому вигляді. Виготовлення генератора із готового пристрою займає один день (якщо мати уявлення про те, що треба робити). Вітряк робиться з підручних матеріалів - металевих бочок, листового металуі т.п.

Всі елементи конструкції збираються докупи, система запускається, проводиться оцінка її характеристик і, якщо треба, вносяться необхідні зміни. Вітряк, зібраний своїми руками, ремонтується абсолютно без проблем, тому що вся його конструкція відома майстру, як то кажуть, до останнього гвинтика.

Експлуатація ВЕС не потребує особливих витрат, всі вкладення робляться одноразово. Термін служби системи розраховується на 20 років, але при виготовленні власноруч він практично не обмежений, оскільки в будь-який час можлива модернізація або ремонт конструкції.

У пошуках альтернативних джерел енергії людство зробило крок далеко вперед. Наприклад, все частіше використовується сила сонця, утворюються вітряні електростанції. Напевно, саме вітер може розглядатися як оптимальний спосіб отримання електричної енергії – ефективний і при цьому досить економічний.

Вітер, вітер, ти могутній

Вітряна електростанція – це група спеціальних генераторів, які об'єднані в систему та використовують для створення енергії силу вітру. Особливість таких генераторів у їх безпеці довкілля. Сьогодні найбільше вітряних станцій побудовано в Німеччині, Данії, при цьому в таких країнах не лише нижчі витрати на енергію, вони ще експортують установки та технології до інших держав. Працюють вітряні електростанції за таким принципом: під впливом вітру обертаються лопаті конструкції, а завдяки редуктору приводиться в дію електрогенератор. Енергія, яка в результаті виходить, транспортується кабелем.

Як правило, щогли в установках мають достатню висоту, тому використовують силу природи по максимуму. При складанні проекту подібної конструкції спочатку ретельно досліджується місцевість, вивчаються його напрям за допомогою низки приладів. Вже на основі даних вирішується, чи окупиться встановлена ​​вітряна електростанція.

Головне – правильний вибір

Сьогодні покупцям пропонуються різноманітні вітряні електростанції для дому. Вибирати їх слід залежно від того, які потреби замовника. Наприклад, якщо потрібно забезпечити роботу техніки в сільському господарстві, то потужності потрібні невеликі. А ось для вирішення більш серйозних завдань, наприклад, електрифікації будівель та споруд чи монтажу опалювальної системиу будинку потрібні потужніші вітрогенератори. Займатися підготовкою місцевості та безпосередньо роботами зі встановлення обов'язково мають лише фахівці.

Перед тим, як купити вітрогенератор, потрібно врахувати ряд нюансів, включаючи навантаження в пікові моменти, середні показники споживання енергії, швидкість вітру. Також варто пам'ятати, що чим вище щогла, тим сильніший і сильніший вітер крутитиме лопаті турбіни. Щоправда, монтаж таких конструкцій дорогий. Оптимальне розташування - на 10 метрів вище за будівлю або дерево, що знаходиться в радіусі приблизно 100 метрів.

Плюси

Вітряні електростанції сьогодні досить затребувані, що пов'язано із низкою причин.

• По-перше, це вигідніше, якщо порівнювати з іншими джерелами енергії.
• По-друге, запаси сили вітру невичерпні.
• По-третє, такі млинки мають простий пристрій, тому їх монтаж проводиться досить швидко. Головне - провести дослідження об'єкта, на якому вони розташовуватимуться.
• По-четверте, виробництво електроенергії у такий спосіб набагато дешевше, та й дозволяє економити багатства надр.
• По-п'яте, вітряки забезпечують електроенергією стабільно та надійно.
• По-шосте, такі пристрої є абсолютно безпечними для навколишнього середовища, що теж дуже важливо.

Мінуси

З іншого боку, як і будь-яке інше джерело енергії, вітряні електростанції (фото показують, наскільки прості їхні конструкції) мають і мінуси.

• По-перше, вітер не постійний, тобто дме по-різному - то сильно, то слабо. Відповідно, не скрізь можна їх встановлювати.
• По-друге, вітряні конструкції працюють досить галасливо, значить, розташовувати їх потрібно далеко від житлових об'єктів.
• По-третє, такі млини можуть стати на заваді радіо- і телеприладів. Щоправда, у тій же Європі з цим недоліком упокорилися, і сьогодні тут уже діють понад 26 тисяч вітряних електростанцій.
• Ще один мінус - подібні установки можуть нашкодити птахам, що летять, тому зводити їх потрібно там, де немає місць їх міграції та гніздування.

Що купити?

Сучасні вітряні електростанції для дому представлені в широкому асортименті. Вони відрізняються продуктивністю та розраховані на різну силу та швидкість вітру. Наприклад, установки потужністю 400-6400 Вт цілком достатньо для забезпечення енергією невеликих господарств, магазинів, ресторанів, які знаходяться на відстані від основних джерел енергії. Якщо потрібно забезпечити електрикою кілька будинків або невелике селище, то потрібні станції більшої потужності в середньому 18000-26500 Вт. Такі ж установки доцільно монтувати поряд із великими виробництвами та комерційними об'єктами. На найпростіші вітряні електростанції для будинку ціна починається від 700 000 рублів, дорожчі установки коштують близько трьох мільйонів рублів.

Альтернативні види

Як ми вже сказали, вітряк - досить галаслива установка, проте зараз пропонуються генератори, які працюють не так потужно. Наприклад, безшумний вітрогенератор - це ідеальне рішення для невеликих та середніх за розмірами об'єктів, ферм, магазинів, якщо вони розташовані у віддалених районах. Сьогодні великою популярністю користуються вертикальні установки через свою ефективність та простоту монтажу. Переваги такої системи такі:

• тиха робота без вібрацій;
• стійкість до сильного вітру;
• захист корпусу алюмінієвим покриттям від блискавки;
• не має значення напрямок вітру.

Безшумні домашні вітряні електростанції прості у догляді, монтажі, оскільки тут нема дрібних деталей. Немаловажно, що й шкоди птахам не буде завдано, оскільки дизайн установок такий, що ландшафт не буде порушений. Ще один цікавий варіант – вітрильний генератор. Звичайно, він не відрізняється привабливим дизайном, зате може виробити енергію навіть за слабкого вітру. Подібні вітряні електростанції хороші тим, що завдяки вітрилу вони швидко підлаштовуються під рух сил природи, отже, і вироблення енергії відбувається стабільно. Конструкції абсолютно екологічні, мають низьку вартість, працюють без шуму та вібрацій, а це говорить про те, що вони мають майбутнє.

Які перспективи?

Загалом екологічна ситуація у світі така, що природні ресурсипоступово виснажуються, і незабаром таке рішення, як вітряки, стане справжнісінькою реальністю в усьому світі. Не випадково жителі багатьох країн поступово приходять до того, щоби встановити подібні конструкції і на своїй ділянці. У Росії, на думку фахівців, достатньо потенційних можливостей у тому, щоб активно розвивалася вітроенергетика. Щоправда, поки що цей процес йде повільними темпами через відсутність достатнього фінансування. Якщо ситуація зміниться, а держава приділятиме достатньо уваги цьому способу отримання енергії, незабаром і наша країна перейде на альтернативні рішення. На сьогоднішній день вітряні електростанції в Росії представлені в республіках Калмикія та Башкортостан, Чувашія, Комі, Калінінградській, Саратовській, Оренбурзькій, Ростовській, Мурманській, Астраханській областях, а також у Чукотському. автономному окрузі. Проте фахівці стверджують: незабаром географія розташування вітряків стане значно ширшою.

Як створити вітряну електростанцію?

Прагнення заощадити на витратах на енергію та привнести щось нове призводить до того, що народні умільці починають робити вітряки своїми руками. У найпростішому вигляді він є дві половинки циліндра, які розсунуті убік від центральної осі. Якщо збільшити кількість лопатей у конструкції до чотирьох, то потужність та тягові характеристики приладу стануть набагато вищими. Вітряна електростанція своїми руками виготовляється за допомогою нижчеописаних матеріалів і складових.

1. Для створення барабана нам знадобляться фанера та покрівельне залізо (або листовий пластик відповідного розміру). Ротор має бути легким, тому не варто брати надто товсті матеріали.
2. Для «щік» барабана нам потрібні деревина та пластмаса (або легкий метал), при цьому місця стиків слід обробити олійною фарбою.
3. Для виготовлення хрестовин знадобляться сталеві смуги або деревина.
4. Вісь зробимо із сталевої труби, діаметр якої становить 30 мм, а довжина – 2 м.
5. Для осі також нам потрібні шарикопідшипники однакового розміру.

Етапи монтажу

Отже, саморобна вітряна електростанція робиться так. Спочатку приварюємо хрестовини ротора до осі (якщо використовується дерево, його потрібно приклеїти або монтувати за допомогою штифтів). Лопаті з'єднуються за допомогою болтів, при цьому важливо, щоб до осі від них була однакова відстань. Після збирання барабана місця стиків потрібно обробити за допомогою густої олійної фарби. Тепер створюємо станину: для цього нам потрібні металеві або на які потім монтуємо шарикопідшипники. Перекосів слід уникати, оскільки ротор повільно обертатиметься. Тепер ми вітрову станцію знову покриваємо фарбою, а на нижньому кінці осі кріпимо шківи різного діаметру. Перекидаємо ремінь через шків і приєднуємо його до генератора струму, наприклад, автомобільного. Подібна розрахована на швидкість вітру приблизно 9-10 м/с при виробленні потужності 800 Вт.

Вітряк для дому

Щоб забезпечити побутові потреби в електричній енергії максимально повноцінно, потужність вітряка для середньої сім'ї з чотирьох осіб повинна становити не менше 10 кВт. У таких ситуаціях доцільно встановити цілу систему, до складу якої входять кілька вітряків, які виробляють невелику потужність. Енергія в них акумулюється на спільній батареї, при цьому, якщо необхідно, можна встановити ще додаткові генератори, а також збільшити кількість та ємність батарей.

Щоб енергопостачання об'єкта було стабільним та не залежало від зовнішніх причин, фахівці рекомендують створити автономний енергетичний комплекс. Він включатиме вітряну електростанцію, а також резервні джерела енергопостачання у вигляді дизельного та бензинових генераторів, а також сонячних батарей. Якщо сила вітру буде достатньою, а енергія вироблятиметься в потрібній кількості, дизельну установку можна і відключити. Якщо раптом сили, яка вироблятиметься вітряком, не вистачатиме, то автоматично запуститься резервне джерело електропостачання.

Як досягти ефективності?

Щоб встановлена ​​вітряна станція була монтована правильно і приносила бажані плоди, потрібно дотриматись кількох умов.

1. Вітер у місцевості має бути стабільним практично протягом усього року.
2. На об'єкті має бути достатньо місця, щоб встановити вітряк.
3. Дізнатися, чи дозволяє місцева влада подібні установки.

Крім того, доцільно використовувати подібні системи, якщо ви витрачаєте на електроенергію занадто багато коштів, а можливості підключитися до мережі живлення просто немає. Ще потрібно готуватися до того, що доведеться витратити на вітряну установку чимало коштів. Зате ви отримаєте екологічно чисту невичерпну енергію.