Kategorie: Zajímavá fakta, Kontroverzní otázky
Počet zobrazení: 183 352
Komentáře k článku: 15
Domácí větrná farma: dobrá nebo rozmar?
S využitím větrné energie bylo lidstvo známé od nepaměti. Jakmile neznámý vynálezce upravil plachtu na nenápadnou plovoucí loď a pomocí ní o staletí později byla celá Země zkoumána zvídavými navigátory. Větrné mlýny, dokonce i v naší době v mnoha zemích, pravidelně slouží člověku.
Ale dnes použití větru znamená především výrobu elektřiny. Zkusme přijít na to, jak jednoduché, levné a pohodlné to je. Pro ty, kteří chtějí výsledek okamžitě slyšet, závěr: větrná energie nebude nikdy levnější než energie získaná z jiných zdrojů: tepelných, jaderných nebo vodních elektráren.
Proto má smysl zapojit se do větrných elektráren pro domácnost pouze pro ty, kteří mají svědění rukou, aby přizpůsobili hotový generátor, který dostali „příležitostně“, nebo pro nadšence čisté energie, kteří fanaticky chtějí zachránit planetu před ekologickou katastrofou. Jiné důvody k použití větrné energie, když jsou napájeny z externích elektrických sítí, si prostě neumíme představit.
Nejprve některé informace o možnostech využití větrné energie. Když vítr působí na lopatky turbíny, nesmí účinnost extrakce energie (účinnost) překročit 59%. Tuto hodnotu získalo ve svých pracích řada vědců (Lanchester, Betz, Zhukovsky) již v roce 1920. Od té doby se nazývá „limit Betz“.
Má smysl uvažovat o účinnosti větrný generátorpokud je poháněn bezdůvodným zdrojem neomezené moci? Samozřejmě existuje! Znáte účinnost přeměny, můžete odhadnout potřebný výkon elektrárny a poté, jak moc bude vaše peněženka po nákupu zhubnout.
Maximální výkon, který lze „odnést“ od větru, se rovná oblasti, na kterou působí (plocha dosahu vrtule), vynásobené rychlostí větru v krychli a výše uvedenou účinností, rovnou 0,6. Po vyjádření všech hodnot v systému SI dostaneme, že 1 m2 turbíny při rychlosti větru 2 m / s nabírá energii až ... 4,8 wattu. Při rychlosti větru 8 m / s (nominální rychlost většiny generátorů větru) se výběr na jednotku plochy zvýší na 307 wattů.
Nyní je třeba zvážit informace: skutečná účinnost domácích instalací by neměla být vyšší než 0,3. Pracovní doba větrné farmy při optimální rychlosti větru se pohybuje v rozmezí 10 až 15% ročně v klimatických podmínkách zemí SNS.
Proto musí být výkon větrné elektrárny získaný z vzorce zvýšen o další 4-5krát. V praxi se doporučuje instalovat větrnou elektrárnu, která se nezaměřuje ani na technické ukazatele, ani na finanční možnosti, na principu: „Čím více, tím lépe.“ Snem vytvořit silnou a zároveň kompaktní instalaci musíte okamžitě rozdělit. Jeden je v zásadě v rozporu.
Konstrukce větrné elektrárny obecně sestává z generátoru, usměrňovače, baterie a střídače pro převod napětí na obvyklou hodnotu 220V. Řízení a správa všech jednotek a prvků elektrárny je prováděna mikroprocesorovým ovladačem nebo jednoduššími logickými obvody.
Studuji technické vlastnosti větrných farem, měly by být upřednostněny ty, u kterých je rychlost začátku pohybu rotoru, počáteční rychlost nabíjení baterií a rychlost, při které vstupují do provozního režimu, minimální. Čím širší je rozsah provozních rychlostí větru, tím je pravděpodobnější, že získají energii. V tomto případě hrají náklady vedlejší roli: proč jednotku zlevnit, pokud bude ve vašem regionu fungovat několik dní v roce?
Nyní je čas se zeptat na cenu produktů společností nabízejících hotové sady zařízení.O domácích větrných farmách zde nebudeme mluvit vůbec. Dokonce i nejlepší příklady průmyslové výroby mají účinnost ne více než 30% a domácí konstrukce z pomocných materiálů mohou produkovat pouze hluk.
Celá řada návrhů větrných generátorů může být redukována na dvě velké skupiny: s horizontálním uspořádáním rotoru generátoru a generátorů s rotorem vertikálního typu.
Generátory horizontálního lopatkového typu mají vyšší účinnost, menší spotřebu materiálu. Vyžadují však použití stožárů o větší výšce, mají složitou mechanickou část a je obtížné je udržovat. Stanice svislého typu jsou méně ekonomické, mají vyšší spotřebu materiálu, ale pracují ve větším rozsahu rychlostí větru a jsou kompaktnější.
Zvažte jeden vzorek nejzajímavějších představitelů větrných elektráren každé skupiny. Největší zájem z elektráren s horizontálním rotorem je generátor kontury bez převodovky "Windtronics".
V tom je aerodynamický odpor snížen díky speciální konstrukci turbíny, ve které jsou na koncích lopatek upevněny silné permanentní magnety a podél ráfku je namontováno 68 cívek statoru. S tímto řešením je rotor také generátor elektrické energie. Speciální klapky na lopatkách umožňují, aby se turbína začala pohybovat rychlostí větru 0,2 m / s. Dnes je tato hodnota záznamem pro generátory.
Při rychlosti 0,9 m / s. turbína začne vyrábět elektřinu. Jiné typy generátorů při těchto rychlostech větru se nemohou ani vzdouvat. Hmotnost produktu je asi 110 kg, průměr je 1,8 metru, hladina hluku není větší než 35 dB.
Díky své pevné konstrukci dokáže turbína odolat rychlosti větru až 62,6 sekund. Roční produkce elektřiny je od 1500 do 2750 kW / h. Americká společnost Honeywell Wind Turbine, dodávaná s turbínou, dodává veškerou potřebnou elektroniku navrženou pro připojení 2 generátorů nebo dalšího solárního panelu. Vážnou a jedinou nevýhodou větrné elektrárny je její cena - 5 750 USD s nominálním výkonem generátoru pouhých 1,5 kW.
Lze považovat za nadějného zástupce elektráren s generátorem vertikálního typu Urban Green Energy turbíny Eddy. Generátory jsou velmi kompaktní, téměř tiché a lze je namontovat i v městském prostředí. S hmotností generátoru 95 kg zaujímá plochu o něco více než 2,5 m2.
Turbína může být namontována za hodinu a slouží až 20 let. Generátor vydrží zatížení větrem až 193 km / ha generuje, v závislosti na úpravě, 2000 až 4000 kW / h energie za rok. Hlavní nevýhodou je vysoká počáteční rychlost větru pro turbínu - 3,2 m / s. Informace o nákladech na generátor ještě nejsou k dispozici.
Původní tvar turbíny, připomínající okvětní lístky růží, přiměl architekty k vytvoření elektrárny ve tvaru stromu s 3 až 12 turbínami namontovanými na jejích větvích. "Power Flowers" - "květ stromu" a přitahovala širokou pozornost veřejnosti vytvořením dobré reklamy pro generátory Eddy a UGE.
Jeden může mluvit o různých designech a modelech elektráren po velmi dlouhou dobu, ale jedna věc je spojuje: velmi vysoká cena. Z analýzy návrhů firem lze odvodit určité jednotkové náklady na výkon zařízení 1 kW. Je to přibližně 2 000 $ bez instalačních prací. Přidáním dalších 500 USD na instalaci a uvedení do provozu dostaneme průměrné náklady na zařízení, které bude ročně vyrábět 2000 až 3 000 kW / h elektrické energie.
Podle odborníků je elektřina získaná z ekologických zdrojů 3-4krát dražší než obvykle.Při použití větrných elektráren s nízkým výkonem mohou být náklady na energii řádově (10krát) vyšší než náklady získané z tradičních zdrojů. To souvisí s velkými jednorázovými náklady na zařízení a instalací, uvedením do provozu a údržbou větrných elektráren.
Aby tuto skutečnost skryli, často používají tvrzení, že se zvyšováním cen energie budou zdroje šetrné k životnímu prostředí ziskové. Současně se ignoruje úvaha, že s růstem cen energie se rovněž zvýší náklady na zařízení, která mají významnou spotřebu materiálu. A vyhlídky na redukci takové „vidlice“ se neočekávají ani ve vzdálené budoucnosti.
Pokud máte neodolatelnou touhu založit větrnou farmu, musíte se nejprve seznámit s archivem zpráv o počasí za posledních několik let ve vaší oblasti. Tyto informace jsou nyní k dispozici online a okamžitě objasní skutečné možnosti využití větrné energie.
Viz také na i.electricianexp.com
: