Vše o větrných turbínách

V poslední době nabírá na síle tendence vybavovat chaty a jiné projekty příměstské výstavby jedním nebo druhým. autonomní zdroj energie. Větrný generátor je v tomto případě jednou z nejoblíbenějších možností. Je šetrný k životnímu prostředí nevyžaduje suroviny jasně a neprodukuje odpad. Mnozí, kteří se na nás obracejí o pomoc ve věci autonomního napájení, upřímně věří, že na webu kde není elektřina vůbec, nebo existuje, ale vyrábí se s velkými přerušeními a pak se často vypíná větrný mlýn, nepochybně bude vždy pro každého užitečné. Podívejme se ne na samotný módní trend, ale na některé závažné protiargumenty. První a nejvíce hlavní, zásadní problém spočívá v kubické závislosti výkonu téměř každého moderního větrného generátoru na rychlosti větru. Když je rychlost větru 2krát menší než jmenovitá rychlost (uvedená v pasu), větrný generátor vyrobí 8krát méně energie, a pokud je rychlost 3krát menší než jmenovitá rychlost, bude energie 27krát menší. ! Ale to je jen polovina příběhu. Za druhé, kamenem úrazu při používání větrného generátoru v Rusku je to, že vítr na většině míst v Rusku, pokud fouká, je příliš slabý: řekněme v moskevské oblasti je to 3-5 m/s. Jmenovitý výkon větrného generátoru (ten, který je v pasu k zařízení) se přitom obvykle uvádí pro rychlost větru 10,5-13 m/s.Pro získání potřebného množství elektřiny tedy potřebují poměrně velkou větrnou turbínu na stožáru vysokém 18-30 m. Je nepravděpodobné, že by prodejci větrných generátorů řekli, že je to pro budoucího kupujícího. To je pochopitelné: lopatky větrného generátoru se budou otáčet, ale na výstupu zákazník neobdrží více než 5-20% zaplaceného výkonu na štítku. Rozhodně,
prodejci řeknou, že vítr fouká silnější ve výšce, zejména začíná ve výškách 50-60 metrů. Ale stožár takové výšky je sám o sobě poměrně investičně náročná inženýrská stavba a často stojí ještě více než samotná větrná turbína. Jen pár těchto problémů stačí k vážnému pochybování o nutnosti koupit větrný mlýn. Ale pokračujme ve výčtu problémů. Za třetí, když je potřeba elektřina, vítr obvykle nefouká, což znamená, že náklady nebudou omezeny na pochybný zdroj elektřiny, budete muset investovat nejen do samotného větrného generátoru, regulátoru nabíjení a větrného generátoru. stožáru, ale také jako v případě solárních panelů v systému akumulace a skladování elektřiny. Za čtvrté, větrný generátor, jako generátor plynu, jako každý generátor, na rozdíl od solárních panelů, obsahuje pohyblivé prvky: ložiska, převodovky atd.. Z tohoto důvodu, obvykle alespoň jednou nebo dvakrát ročně, musí být větrný generátor kvůli údržbě a kontrole spuštěn ze stožáru, jinak prostě nevydrží dobu udávanou výrobcem. všimněte si, že s vysokým stožárem v malých oblastech je to obtížné. Náklady na dobrý větrný generátor s nízkou údržbou 5–10 kW se stožárem asi 30 metrů a regulátorem nabíjení budou asi 4–5 milionů rublů. Trochu drahé, ne? A pokud přidáte sroční náklady na údržbu? A náklady na generální opravu? Za páté, další vážnou nevýhodou větrných generátorů je nízkofrekvenční šum, což je velmi nepříjemné pro lidi, zvířata a dokonce i rostliny. A efektivnější, rychlejší a méně hlučné větrné mlýny s vodorovnou osou se často stávají skutečným hřbitovem pro ptactvo a netopýry. Závěrem poznamenáváme, že dnes neexistují žádné závažné průlomy v řešení uvedených problémů, a to ani na Západě, ani na Východě, ani v samotném Rusku. Všechny tyto okolnosti bohužel činí větrné generátory ve středním Rusku s nízkou průměrnou roční rychlostí větru extrémně nerentabilní z hlediska rozumné investice do tohoto typu alternativního zásobování energií. Alespoň na současné úrovni technologického rozvoje.

Co můžete získat z větrného generátoru?
Větrný generátor je především autonomní zdroj elektřiny, který napájí domácí elektrické spotřebiče a někdy i vytápění. Proto je nesprávné porovnávat to s náklady na elektřinu ze sítě – sítě jsou instalovány již dlouhou dobu a není třeba je hradit. Ale pokud jde o nastavení nového a/nebo vzdáleného spotřebiče od nuly, pak bude větrný generátor s největší pravděpodobností ekonomicky výhodnější a mnohem rychlejší z hlediska času.
Jak ukazuje praxe, pro zajištění elektřiny do soukromého domu nebo chaty není výkon větrné turbíny tak vysoký, jak se zdá – jedna osoba potřebuje 30 až 50 kW * h za měsíc. A zde nemusíte pouze sčítat kilowatty zařízení – obvykle pracují velmi krátkou dobu a nakonec spotřebují velmi málo. Ukazuje se, že rodina 2-4 lidí může být plně vybavena větrnou turbínou o výkonu 1 kW, ale s invertorem 3-6 kW. Je důležité pochopit, že elektřinu z baterií přijímáte přes střídač a větrná turbína slouží pouze jako nabíječka baterií. Větrná turbína může zajistit vytápění domu pouze v jižních oblastech s dobrými větrnými podmínkami při kladných teplotách.
Množství přijaté elektřiny závisí na:
1. Výkon větrného generátoru
2. Průměr šroubu.
3. Průměrná roční rychlost větru v místě instalace.

Jak výhodné je použití větrného generátoru?
— Záleží na tom, s čím a v jaké situaci to srovnáváte.
1. Pokud máte levnou (1-2 rubly za kilowatthodinu), nepřetržitou síťovou elektřinu, pak pravděpodobně nemá smysl ji instalovat, protože navzdory skutečnosti, že vítr je zdarma, náklady na zařízení pro větrnou energii jsou poměrně vysoké. Pokud však ve vaší oblasti fouká velmi silný vítr (průměrná roční rychlost větru 5-6 ms a vyšší), pak to bude z dlouhodobého hlediska opodstatněné.
2. Síťovou elektřinu máte, ale s neustálými výpadky – to také není důvod k okamžitému nákupu větrného generátoru – můžete si koupit baterie a střídač, který je bude nabíjet, když je elektřina, a když je odpojen, využijete elektřinu uloženou v bateriích. Můžete také přidat generátor benzín-nafta-plyn.
3. Máte síťovou elektřinu, ale je drahá – od 3 rublů za kilowatthodinu výše. Zde je třeba zvážit – pokud jsou vaše větry slabé – průměrná roční – 1-2 m/s, tak nemá smysl to instalovat, pokud 3 nebo vyšší, tak se to z dlouhodobého hlediska na 3 a více let ospravedlňuje.
4. Nemáte elektřinu ze sítě – v tomto případě je větrný generátor jednoduše nenahraditelný za jakýchkoli větrných podmínek, protože benzinový generátor je velmi drahý na dlouhou dobu a způsobuje spoustu hluku a problémů s údržbou a použití solárních panelů je opodstatněné pouze v jižních oblastech a ne vždy – náklady na zařízení jsou velmi vysoké (několikakrát vyšší než u větrného generátoru).
5. Pokud porovnáme použití dieselagregátu a větrného generátoru v autonomních podmínkách, pak při životnosti dieselagregátu 3000 hodin budou náklady na pořízení kompletní sady s větrným generátorem 3x! méně a větrný generátor vydrží 5x déle! delší.

Jak vybrat potřebný větrný generátor a související vybavení?
1. Při výběru větrné elektrárny na základě reklamy buďte opatrní s reklamou následujícího typu:
– větrný generátor vylepšené konstrukce
– magnetická levitace ukrajinského shromáždění
– turbínové generátory
– velký a velmi kvalitní ovladač
Takové fantazie prodejců naznačují buď nafouknutou cenu, nebo touhu prodat prase v pytli.
2. Je zbytečné se ptát jedné firmy na produkty a ceny jiné firmy – objektivní informace nezískáte, ale negativní reklamou můžete být zcela zahlceni.
3. Mnoho internetových stránek nabízejících větrné turbíny často poskytuje záměrně zkreslené informace o technických vlastnostech, povětrnostních podmínkách a jako výhodné vyzdvihuje i nepodstatné vlastnosti prodávaného zařízení. Někdy dávají maximální výkon větrné turbíny, ale pak hlásí určitou provozní rychlost větru níže, při které zjevně nebude tomuto maximu odpovídat. Deklarovat větrnou turbínu o výkonu 1 kW při větru o rychlosti 5 m/s se rovná prodeji kamionu za cenu osobního auta. Často deklarovaný výkon při dané rychlosti větru a průměr vrtule větrné turbíny výrazně neodpovídají.
4. Než zavoláte prodejci větrných generátorů, musíte alespoň přibližně uvést 2 čísla:

1) Spotřeba elektřiny za měsíc v kilowatthodinách – každý platí za elektřinu ve svých bytech či domech měsíčně a toto číslo vám pomůže posoudit vaše potřeby. Tento údaj si můžete spočítat přibližně sami, například:
1. Žárovka (změna na úspornou ihned) – 20W – ekvivalent 100W běžné (1 kW je 1000 W, tj. 20 W je 0,02 kW) svítí 5 hodin denně, takže výkon v kW vynásobíme hodinami provozu za měsíc – 0,02 * 5 * 30 kW za měsíc *hod.
2. Lednička (běžná, 330 l.) spotřebuje 30 a nejnovější modely i 20 kW*h za měsíc.
3. Rychlovarná konvice 1,5 kW, pracuje 0,5 hodiny denně – 1,5 * 0,5 * 30 = 22,5 kW * hodin za měsíc
A tak dále pro všechna zařízení.
Pak to všechno sečtete: 3 + 25 + 22,5 = 50,5 kW*hodina za měsíc.
Toto bude měsíční spotřeba – v tomto příkladu přibližně 50 kW*h za měsíc.
A 150 kW*h za měsíc je průměrná spotřeba soukromého domu pro 3-4 osoby s plynovým vytápěním a ohřevem vody. Tento údaj zahrnuje osvětlení – 10 lamp po 15 W, lednici, TV, žehličku, pračku, rychlovarnou konvici, čerpadlo plynového kotle, počítač, mikrovlnnou troubu – vše potřebné pro pohodlné bydlení.

2) Průměrná roční rychlost větru na navrhovaném místě instalace – lze ji přibližně zjistit na nejbližší meteorologické stanici.
Pro výběr měniče je potřeba znát maximální (špičkový) příkon elektrospotřebičů s malou rezervou – na základě toho se volí jeho výkon. Pokud máte tyto ukazatele, můžete rychle a kompetentně vybrat potřebné vybavení kontaktováním organizace, která jej prodává. Při výběru zařízení byste se neměli spoléhat na výkon větrného generátoru – silně závisí na rychlosti větru. Pouze v benzínovém generátoru odpovídá tomu, co je uvedeno v pasu. 5 kW větrný generátor produkuje pouze 3-4 kW při slabém větru (0,1-0,2 m/s). Velmi často se kupující řídí maximálním (špičkovým) výkonem své spotřeby a neustále o tento výkon žádá – například 5 kW, jako například v benzínovém generátoru – začínáme rozumět, počítat – a ukazuje se, že pro žárovky, ledničku, televizi a čerpadlo je 0,5 kW konstantního výkonu docela dost – a to jsou dva velké rozdíly. Spotřebu elektřiny byste měli vyhodnocovat pouze v kilowatthodinách za měsíc. Ale neměli byste určovat průměrný výkon větrného generátoru na základě průměrné roční rychlosti větru – to bude mnohem nižší číslo.

4. Při výběru větrného generátoru je nutné zvolit maximální výkon s ohledem na rychlost větru v místě instalace. Nabízíme tedy VGU-1/4 – instalaci s výkonem pouze 1 kW, ale s průměrem vrtule 4 metry, místo obvyklých 2,5-3 m, a to je 2-3krát silnější při slabém a středním větru, což je vhodnější pro oblasti se slabým větrem, kam patří téměř celé střední Rusko a většina Sibiře a kde žije více než 90 % naší země. Měsíční výkon VGU-1/4 je 150-200 kW/hod za měsíc při průměrné roční rychlosti větru 3-4 m/s, což je obdoba výkonu čínských větrných turbín o výkonu 3 kW, aktivně dodávaných do Ruska, s přesně stejným průměrem jako VGU-1/4 – 4 m, ALE zde nefoukají více než 3 kW (místo 12 m/h větru za měsíc) m/s pro VGU-1/8, jehož cena je 1x vyšší než u VGU-4/2.
Za prvé se to vysvětluje tím, že vítr s průměrnou roční rychlostí 3-4 m/s fouká rychlostí vyšší než 1 m/s pouze 2-8 % času a 3 kW větrná turbína jen velmi zřídka vyrobí více než 1 kW výkonu, ale musíte za ni zaplatit dvakrát nebo dokonce třikrát více peněz – tak říkajíc – do odpadu. Větrná turbína o výkonu 3 kW je většinou navržena pro provoz při vyšší rychlosti větru – průměrně ročně 5-6 m/s, kdy vítr fouká o 10-20 % času více než 8 m/s, kde bude generačně efektivnější.
Za druhé, pro 2-4 baterie 200 A/h, 12 V, 3 kW výkonu z „čínské“ je to příliš a regulátor polovinu jednoduše převede na topné těleso předřadníku – to znamená, že tato energie bude stále ztracena! Navíc s nabíjením baterií postupně sílí vítr a při jeho bouřkové hodnotě budou baterie již nabité napůl a budou vyžadovat stále méně energie – přebytek – většina opět nikam nepůjde.
Za třetí, pro 3 kW větrnou turbínu se obvykle instaluje více baterií – v ideálním případě je jich potřeba 4-8 při 200 A/h, 12 V, což výrazně prodražuje celý komplex.
Za čtvrté, 3 kW větrná turbína vyžaduje stožár, který je 3krát výkonnější – bude to stát 2krát více.
Ve výsledku máme u nás v 9 případech z 10 stejný výkon s rozdílem v ceně všech zařízení 2-3x! .

Jak vysoký by měl být stožár?
Při volbě výšky stožáru je zohledněn reliéf, vegetace (blízkost lesů a izolovaných stromů) a zastavěná plocha. Obvykle je to od 10 do 20 metrů.
Pokud je plocha otevřená – prakticky např. na poli, bude stačit stožár o výšce 10 m.
Pokud je oblast zastavěna přízemními domy a má malé stromy, byl by vhodnější 15m stožár.
Pokud jsou v blízkosti dvoupatrové domy a vysoké stromy nebo les, je lepší nainstalovat stožár vysoký 20 m.
Pro větrné generátory 1-1,5 kW nabízíme stožáry 8 a 12 m, protože vyšší jsou pro tuto třídu zařízení poměrně drahé. Samozřejmě platí, že čím vyšší stožár, tím lépe, ale vyšší stožár není vždy technicky nebo ekonomicky opodstatněný. Poraďte se s odborníkem – k určení optimální výšky stožáru většinou postačí jednoduchý popis po telefonu. Výška je prakticky nezávislá na výkonu domácího větrného generátoru (od 1 do 10 kW).

Jaký stožár si vybrat – s kotevními lany nebo bez nich?
— Pokud to prostor dovolí, je lepší instalovat stožár s kotevními lany – bude to stát 3-5krát méně než stožár bez kotevních lan. Někdy jsou nabízeny teleskopické stožáry – jsou vhodné pro časté zvedání a spouštění, což není zvlášť nutné při použití s ​​větrným generátorem. Nemůžete na něj nainstalovat výkonnou větrnou turbínu – ne více než 1-2 kW, ale bude to stát mnohem víc.

Jaké baterie jsou potřeba a v jakém množství?
— Obvykle se používají autobaterie nebo stacionární baterie 190-200 A/h, 12 V. Domácí automobilové se vyznačují nízkou cenou, ale jejich životnost je 2-3krát kratší než u stacionárních dovážených, které jsou také utěsněny a mohou být umístěny v obytných prostorách. Použití gelových stacionárních baterií umožňuje jejich umístění v místnostech s negativními zimními teplotami, ale je třeba mít na paměti, že při negativních teplotách se kapacita všech baterií snižuje 1,5-2krát. Pro jednotky VGU-1/2,6 a VGU-1/2,6-3 je nejoptimálnější 1 nebo 2 kusy 190-200 A/h, 12 V, pro VGU-1/4 a VGU-2/3,5 – 2 nebo 4 kusy, pro VGU-3/4 a VGU-5/5, pro 4/8 –GU-3 nebo 7/8 –GU10 7-12 kusů. Při instalaci 16 AB do VGU-3/4 a VGU-5/5 můžete ušetřit na druhých 4 AB (pokud není potřeba skladovat velké množství energie nebo např. v oblastech se stabilním dobrým větrem), je navíc nutné instalovat ohřívač topného tělesa, který veškerý přebytek přemění na teplo. Při objednávce zařízení je nutné uvést předpokládané množství a kapacitu baterií.

Jak zjistit průměrnou roční rychlost větru?
Průměrná roční rychlost větru je konkrétní údaj pro danou oblast ve výšce kolem 10 m, obvykle od 2 do 6 m/s. Lze ji určit pouze soustavným systematickým měřením po dobu několika let. Měřeno anemometrem. Může se velmi lišit v krátké vzdálenosti od místa měření v důsledku terénu, přítomnosti, blízkosti a velikosti lesů, izolovaných stromů nebo budov. Ale obecně je vhodný pro posouzení síly větru i na velké vzdálenosti od místa měření. V Rusku existuje atlas větrů, který obsahuje údaje o větru na 332 meteorologických stanicích. Neplatí pro něj běžným člověkem v tomto tématu tak často používaná „větrná růžice“ – je to statistika směrů větru a větrnému generátoru je jedno, jak často z které strany fouká.

Je možné vytápět dům větrným generátorem?
— Ve středním Rusku nepravděpodobné. Vytápění vyžaduje hodně energie, je drahé při vytápění elektřinou a velmi drahé při vytápění nezávislým zdrojem elektřiny, kterým větrný generátor je. Kromě toho je skladování velkého množství elektřiny velmi nákladné kvůli vysokým nákladům na baterie a při -20 stupních a několika dnech bezvětří dům rychle vychladne a zmrzne. Samozřejmě, pokud vezmete jižní oblasti s dobrým větrem, bude to zcela oprávněné.

Při jaké rychlosti větru začne fungovat větrný generátor?
— Naše větrné generátory začínají pracovat při rychlosti větru asi 3 m/s. To je obecně standardní a celkem oprávněná hodnota. Mnoho lidí to chce snížit na 1-2 m/s – prý vždy fouká slabý vítr a nechají do baterií pořád něco „kapat“. Velmi častý a mylný názor! Při této rychlosti má vítr VELMI malou energii. Pokud je větrný generátor a celý systém navržen na 3-5 kW, pak 5-10 W nevyřeší žádné problémy.

Proč nenabízíte větrné turbíny s vertikální osou?
– Velmi obsedantní myšlenka v myslích lidí!
Již ve třicátých letech minulého století bylo prokázáno, že větrné generátory s vertikální osou (Savonius, karusel, rotor atd.) jsou mnohem méně efektivní jak z hlediska účinnosti, tak nákladů. V moderní době přibylo více možností (včetně těch jachtařských?), ale to situaci nijak zásadně nezlepšilo.
Hlavní nevýhody větrných generátorů s vertikální osou:
1. Nízká účinnost – 15-25 % ve srovnání s 35-45 % u ventilátorů s horizontální osou.
2. Nízká rychlost otáčení při stejné rychlosti větru – 5-10krát nižší. – a to znamená, že generátor musí být 5–10krát výkonnější, a proto jeho cena bude o tolik vyšší a generátor ve větrné turbíně je 70–80 % nákladů.
3. Vysoká spotřeba materiálu – velká a těžká konstrukce, která zdražuje výrobu, velká hmotnost a dynamické zatížení vyžadují výkonnější a dražší stožár. Vertikální větrnou turbínu vážící 2-3x více a pracující pod velkým zatížením lze navíc bezpečně zvednout na mnohem nižší stožár, kde bude rychlost větru 1,5-2x nižší, což výrazně sníží její energetický výdej. Více podrobností o jejich nedostatcích se dočtete v ukázkách ze DVOU RŮZNÝCH KNIH. A výhody jim přisuzované – bezhlučnost a nepotřebnost ukazovat do větru – jsou přitažené za vlasy – to první není při srovnání podstatné a to druhé nerozhoduje vůbec o ničem, cena emise je méně než 1 % nákladů.

Proč prodáváte jednolopatkové větrné turbíny a jak se liší od třílistých?
Jednolopatkové větrné turbíny jsou rychlejší – otáčejí se asi 2x rychleji než třílisté při stejné rychlosti větru – a to má vliv na použití generátoru – musí být méně pomalé, a tedy 1,5-2x levnější. Účinnost je přibližně stejná, i když teoreticky by jednolopatkový byl o pár procent lepší.

Jak jste vyřešili problém s přenosem elektřiny, když se větrná turbína otáčí kolem osy na stožáru?
V našem vybavení je to řešeno flexibilitou použitého kabelu – typ KG. S výškou stožáru více než 10 m se může volně otáčet až 20 otáčkami v libovolném směru. A na druhou stranu vítr nemá tendenci rotovat jedním směrem. Absence stížností na tuto okolnost jen potvrzuje naše tvrzení. Instalace kartáčů nebo ložisek pro přenos proudu snižuje spolehlivost, komplikuje konstrukci a v důsledku toho zvyšuje náklady.

Je možné koupit větrný generátor na úvěr?
Je to možné, ale půjčku musí poskytnout organizace, která k tomu má právo, například banka. Naše společnost neposkytuje půjčky.

Můžete na našem webu nainstalovat větrnou turbínu a související zařízení?
Můžeme nabídnout specialistovi návštěvu místa instalace s dodáním zařízení a navijáku pro zvedání stožáru. Celá montáž je hotová za 1 den (10 hodin) za předpokladu, že se stožárové trubky dodají a nalakují na místo montáže předem a vykopou se 4 otvory pro zapuštěné díly. Náklady na tuto službu jsou 10-15 tisíc rublů. V jiných regionech a zemích je také možné nechat si nainstalovat odborníka, ale to je již poměrně nákladný podnik – od 20 do 50 tisíc rublů.

Budeme schopni nainstalovat a připojit vaše zařízení sami?
Ano, jistě. V pasportu je popsán postup montáže větrné turbíny, fotografie montáže stožáru a větrné turbíny můžeme zaslat e-mailem krok za krokem a případné dotazy k montáži zodpovíme vždy v pracovní (moskevské) době. Instalace větrného generátoru 1-2 kW se stožárem bude trvat půl dne pro 1-2 osoby a pro 3-5 kW – 2-3 dny pro dvě osoby. Naše sady stožárů jsou určeny pro montáž stožáru v terénu bez použití svařování nebo betonu (až na vzácné výjimky). V případě potřeby se můžete obejít bez elektřiny. K instalaci budete potřebovat lopaty, perlík, kladivo, šroubovák, 8 klíče po 13, 19 a 2 a naviják.

Je záruka platná, pokud si ji nainstaluji sám?
Ano, pokud instalace, uvedení do provozu a provoz byly provedeny v souladu s pasem.

Je možné instalovat solární panely společně s větrnou turbínou a jak je to efektivní?
Ano, k větrné turbíně má smysl instalovat solární panely 100-2000W. Takové systémy se velmi osvědčily – za slunečného, ​​bezvětrného počasí pochází hlavní zdroj energie ze solárních panelů, za špatného počasí jsou efektivní větrné generátory, tím je dosaženo rovnováhy v dodávce energie, která dává maximální stabilitu celému systému.