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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива 20-ядерный процессор Apple M1 Ultra 13.03.2022 Компания Apple представила новый процессор в семействе M1 - 20-ядерный M1 Ultra. Процессор предлагает максимальную производительность в семействе и предназначается для использования в абсолютно новых рабочих станциях Mac Studio. Ключевой особенностью M1 Ultra является архитектура UltraFusion. Благодаря ей Apple объединила два чипа M1 Max в один гигантский процессор. Это стало возможным за счет заранее предусмотренного в M1 Max межпроцессорного соединения с пропускной способностью 2,5 Тбайт/с. В итоге M1 Ultra удваивает характеристики M1 Max: новый процессор получил 20 ядер CPU (16 производительных и 4 энергоэффективных), 64 ядра GPU и 32-ядерный ИИ-ускоритель. Архитектура UltraFusion предполагает соединение двух процессорных кристаллов посредством полупроводниковой подложки, через которую проходит более чем 10 тыс. соединений. Именно такой подход и позволил Apple получить единый гигантский чип с 114 млрд транзисторов, который, несмотря на составную природу, распознается всем программным обеспечением как единый процессор. Apple утверждает, что производительность M1 Ultra превышает быстродействие обычного M1 в восемь раз. Более того, во время презентации компания указала, что M1 Ultra предлагает на 90 % лучшую производительность в сравнении с Core i9-12900K при одинаковом энергопотреблении. А пиковое потребление M1 Ultra ниже, чем у процессора Intel, на 100 Вт. Однако не стоит забывать, что в основе всех процессоров семейства Apple M1 лежит архитектура ARM, и производятся они по техпроцессу TSMC N5. Что касается встроенной в M1 Ultra графики, то ее производительность, по словам Apple, сопоставима с GeForce RTX 3090 при потреблении, меньшем на 200 Вт. Пропускная способность памяти M1 Ultra доведена до 800 Гбайт/с - этот показатель выше пропускной способности двухканальной DDR5-4800 примерно на порядок. Максимальный объем поддерживаемой M1 Ultra унифицированной памяти достигает 128 Гбайт, и встроенное в процессор графическое ядро может пользоваться всем этим объемом.

Другие интересные новости:

▪ Автомобильные технологии будущего от Hyundai

▪ Угроза космического мусора для магнитного поля Земли

▪ Система очистки воды на основе плазмы

▪ Реклама алкоголя действует на подростков

▪ Арбузное топливо

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Гвозди бы делать из этих людей. Крылатое выражение

▪ статья Кто первым запустил бумажного змея? Подробный ответ

▪ статья Заячья капуста. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Гетеродин любительского трансивера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исполнительные узлы схем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026