Содержание
Ветряные генераторы для дома
Энергия ветра приручена людьми уже давно. Примером тому могут работать парусники, посредством которых, в минувшем, мореплаватели открывали новые земли и создавали картину нашего настоящего мира. Также всем наверное знакомы ветряные мельницы, которые являлись для наших прадедов единственными машинизированными средствами труда. Они и по сей день помогают людям.
Пример ветрогенератора для установки на крыше
На данный момент энергия ветра представляет очень большой интерес в качестве альтернативного источника электрической энергии. Попытаемся разобраться, оправдан ли этот ажиотаж вокруг этих методов оснащения электротоком дома, как ветроэлектростанции.
Ветроэлектростанции
Эти стильные устройства для получения электрической энергии собой представляют некоторое количество генераторов, применяющих для работы силу ветра, объединенных в систему наряду с иным дополнительным оборудованием. Наиболее продвинутыми по направлению электроэнергетики государствами являются Германия и Дания. Исследования показывают, что энергопотребление в данных государствах значительно ниже если сравнивать с их соседями. Также, потому, что они внедряют возобновляемую энергетику в прочие страны, в их бюджете замечается значительный прирост.
Ветроэлектростанции бывают 2-ух типов: с вертикальным и горизонтальным расположением оси вращения.
Так смотрится горизонтальный ветрогенератор
Первый вид называют еще пропеллерным, и используют его очень часто, так как такие ветроустановки имеют самый большой КПД. Их выделяет более трудная конструкция, включающая в себя устройство для ориентации по ветру. Рукодельное изготовление пропеллерного типа ветряков затруднено. Работают данные установки исключительно при высоких скоростях ветра, по этому их использование в условиях слабых ветров нецелесообразно.
Тип второй – вертикальные ветровые резервные электростанции, имеют самую простую конструкцию, и нетребовательны относительно скорости ветра. Минусом данных устройств считается их небольшой КПД. Любой из типов ветряков имеет важный недостаток – это низкое качество получаемой электрической энергии, что заставляет принять меры для устранения такого недостатка. В качестве компенсаторов применяются стабилизирующие устройства, преобразователи и аккумуляторы.
схема горизонтального ветрогенератора
Конструкция типовой ветроэлектростанции имеет следующие элементы:
- ветряной мотор;
- компонент, направляющий мотор по ветру;
- редуктор;
- генератор;
- устройство зарядки;
- АК батарея;
- преобразователь напряжения (преобразователь постоянного тока в переменный).
Если не погружаться в технические вопросы, процесс получения электрической энергии ветроэлектростанциями можно описать так:
- Ветер действует на лопасти ветряка и заставляет их вращаться. Лопасти современных ветроэлектростанций имеют длину до тридцати метров и делаются из полиэстера, усиленного стекловолокном или эпоксидным составом. Частоте вращения лопастей очень часто недостаточно для того, чтобы раскрутить генератор.
- Потом в дело вступает редуктор, который видоизменяет частота вращения вала для эксплуатации генератора (с 10 – 20 об. /мин до 1000 – 3000 об. /мин).
Необходимо выделить, что некоторые ветроэлектростанции оснащены генератором, который подсоединяется к валу без редуктора.
- Генератор формирует стабильное напряжение, которое поступает на устройство зарядки. Устройства, находящиеся на турбине делают прогноз скорости ветра. В зависимости от критериев, автоматика заставляет выходить станции на допустимый рабочий режим. Также, если скорость ветра будет непозволительно большой, система выдаст запрет на вращение турбины. По большей части ветроустановки начинают работать при скорости ветра 4 метра в секунду, а прекращают вращаться при достижении скорости 25 метров в секунду.
- Аккумуляторные батареи связаны с преобразователями напряжения, которые нужны для изменения постоянного напряжения в переменое, которое мы привыкли применять.