Ветрогенераторы и преобразователи электрической энергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Ветер является одним из самых доступных источников энергии. В отличие от Солнца, он может "работать" днем и ночью, на севере и на юге, летом и зимой. Единственная проблема при использовании силы ветра - выбрать место, где ветер дует достаточно постоянно. При этом ветровая энергия доступна, имеется везде и практически неисчерпаема. Главные преимущества энергии ветра: энергонезависимость, отсутствие потребности в каком-либо топливе, экологическая чистота, экономическая выгода.

Широкую популярность приобретают устройства преобразования кинетической энергии ветра в электрическую - ветрогенераторы. В настоящее время маломощные ветроэлектрические генераторы являются наиболее удобными и доступными для частного пользователя альтернативными источниками энергии.

Часть регионов нашей страны совсем не имеют линии электропередач в силу крайней удаленности. Те, кто сегодня используют "ветряки", делают это из-за отсутствия возможности подключения к центральному электроснабжению или хотят быть энергонезависимыми.

ВЭУ (ветроэлектрическая установка, ветрогенератор или просто "ветряк") используется для обеспечения автономным питанием - электроэнергией - различных бытовых и специальных промышленных потребителей при отсутствии центрального электроснабжения или его нерегулярной подаче.

Такие устройства можно использовать практически повсеместно, что и делают люди в последнее время, не смотря на большую (несколько сот тысяч руб.) стоимость комплекта необходимых составляющих частей установки: генераторов, аккумуляторов, контроллеров заряда и инверторов - для полного альтернативного энергообеспечения дома. Тем не менее, для стабильного энергообеспечения небольшой мощности (единицы кВт) все вышеперечисленные устройства, включая однолопастный ветрогенератор с комплектом крепления можно приобрести за вполне реальные сегодня деньги. Именно поэтому лично я представляю себе возможным такое устройство приобрести, либо изготовить самостоятельно, используя опыт и с оглядкой на промышленные образцы.

На рис. 2.1 представлен ветрогенератор в работе.

Рис.2.1. Однолопастной ветрогенератор в работе

Но есть и недостатки ВЭУ: неравномерность поступления энергии, дороговизна оборудования, шум от работы ветродвигателей, вредные для людей и животных низкочастотные вибрации, обледенение лопастей, образующее осколки, гибель птиц и летучих мышей, радиопомехи. Все это также надо учитывать при установке ВЭУ, однако действительно малоустранимый пока частным владельцем ВЭУ недостаток - это радиопомехи, мешающие работе телевизионных станций. Но спутниковое "цифровое" телевидение приходящее повсеместно на смену "традиционному" решает и эту проблему. С обледенением лопастей борются по примеру авиастроения специальными химическими составами, самый простой из которых щелочь или попросту мыльный раствор. Остальные издержки или преувеличены, или надуманы.

Важные замечания

Не стоит увлекаться поиском ВЭУ, работающих на малых скоростях ветра - до 3 м/с, так как на этих скоростях ветра его энергия ничтожно мала. К примеру, для ВЭУ с диаметром винта 5 м выдаваемая мощность при скорости ветра 2 м/с будет менее 30 Вт (минус 50% этой мощности уйдет на трение в подшипниках и прочие потери, а оставшиеся полезные 15 Вт - очень малая величина, ведь для зарядки одной аккумуляторной батареи емкостью 50 А/ч необходимо 70 Вт). Выводы, что называется, делайте сами.

При работе ВЭУ в дождь или снег, выдаваемая мощность снижается на 10...30%.

Один из главный побочных отрицательных эффектов от ВЭУ (особенно самодельных) - шумность. Шум от работы безредукторной ВЭУ напоминает свист ветра через приоткрытое окно легкового автомобиля на большой скорости. При работе редукторных ВЭУ гудение редуктора может быть значительным, а их ресурс намного ниже.

В районах (и местах) с невысокой среднегодовой скоростью ветра - до 5 м/с для максимально возможной автономности электрообеспечения дополнительно устанавливают бензоэлектрический агрегат мощностью 2 кВт, либо модули солнечных батарей - как дополнительные и комплексные источники альтернативной энергии; они зарядят аккумуляторы в период безветрия.

Итак, мы рассмотрели экономические выкладки при покупке ветрогенератора и комлектующих с полезной мощностью 5 кВт.

Мощность менее рассмотренной на мой взгляд серьезному анализу не подлежит, ибо ВЭУ (в отличие, к примеру от солнечных батарей) предназначен для альтернативного (нетрадиционного) энергообеспечения мощных потребителей (в доме, в быту). А в частном доме, особенно в сельской местности, где никто не мешает использовать кинетическую энергию ветра, в отличии от частой городской застройки, найдется много мощных потребителей (насосная станция, освещение, сепаратор для молока, бойлер, тепловой конвектор); да один только электрический чайник (СВЧ-печь, утюг) потребует на себя около 2 кВт. Придется поочередно выключать потребители энергии, явная необходимость чего привнесет в нашу жизнь скорее более забот, нежели долгожданного и так теоретически лелеемого комфорта.

Поэтому нет смысла ставить ветрогенератор для питания одной лампочки или в виде зарядного устройства для сотовых телефонов. Это основное отличие в практике применения источников альтернативной энергетики на современном этапе - мощность в нагрузке и обоснование к применению. Установить же мощный ветрогенератор (с соответствующими устройствами контроля и аккумулирования энергии) - мечта, которая воплотившись в реальность, действительно способна преобразить ваш коттедж (деревенский дом), но это потребует на сегодняшний день вложении в несколько сот тысяч (до 1 млн.) рублей, что, конечно, не каждому под силу. ВЭУ небольшой мощности, рассмотренные выше, в данном случае, представляются как некий образец для набора опыта, то есть, с позволения сказать, моделист-конструктор, на основе которого можно сделать (усовершенствовать) много полезного. Этот путь очень важен для творческих натур (именно они движут прогресс), но все же мне лично он напоминает установку на отечественный ВАЗ-21112 преобразующий внешний тюнинг и наклейку от Мерседеса; от этого ВАЗ не перестает быть ВАЗом.

Использовать же ВЭУ для отопления дома экономически целесообразно только при среднегодовой скорости ветра более 5-6 м/с и, естественно, с запасом мощности самого ветрогенератора.

Автор: Кашкаров А.П.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Сытая женщина становится романтичней 29.08.2015 Ученые Дрексельского университета исследовали связь между едой и романтическими чувствами у женщин. В ходе эксперимента у молодых девушек оценивали активность разных зон мозга, причем одновременно им показывали картинки романтического содержания, а сами барышни шли на эксперимент либо голодными, либо хорошо поевшими. Оказалось, что женский мозг живее реагирует на романтические образы как раз после еды - нейроны системы подкрепления, отвечающей за чувство удовольствия, активировались сильнее на полный желудок. Причем, что любопытно, отклик системы подкрепления в данном случае был такой же, как на еду. Некоторое время назад та же команда нейробиологов ставила похожие опыты с теми девушками, которые какое-то время придерживались диеты, с теми, кто прямо сейчас были на диете, и с теми, кто диетами никогда не увлекался. Выяснилось, что мозг женщин, которые когда-то ограничивали себя в питании, реагирует на вкусную еду сильнее, чем у двух других групп. То есть на изображение шоколадного торта центры удовольствия срабатывали сильнее, чем на картинку с морковкой, и такая реакция происходила опять же у поевших участниц эксперимента. Тогда был сделан вывод, что опасность приобрести избыточный вес более всего угрожает тем, кто уже бросил диету: даже плотно поев, они с большей готовностью съедят еще что-нибудь "вкусненькое". Но поскольку система подкрепления реагирует не только на еду, но и на прочие потенциально приятные стимулы, было решено повторить то же самое, только уже с сексуально-романтическими образами. Среди участниц эксперимента снова были те, кто увлекался диетами, и те, кто жил без диет, - и активность мозга в ответ на романтические знаки у первых даже сильнее напоминала реакцию центров удовольствия на еду. В целом же общий вывод таков: предчувствие удовольствия от "отношений" и от еды обрабатывается во многом одними и теми же нейронными структурами; то, что после еды реакция на "романтику" усиливается, может говорить о том, что нейроны, ранее занимавшиеся едой, теперь освободились для нового источника удовольствия. Правда, проявляется ли это в общении с потенциальным партнером, станет ясно только после дополнительных психологических исследований.

Другие интересные новости:

▪ Стиральная машина от Porsche

▪ Электрический велосипед Ducati Powerstage RR Limited Edition

▪ Повышающий преобразователь напряжения NCP5007

▪ Роботизированная нога сама учится ходить

▪ Лимон и солнце для дезинфекции воды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья И нет ему друга, хоть много друзей. Крылатое выражение

▪ статья Каким изобретением Эдисона пользуются каждый день? Подробный ответ

▪ статья Овсюг. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Применение интегральных микросхем КФ548ХА1 и КФ548ХА2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Абхазские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025