Technológie na výrobu alternatívnej energie už dlho vyvíjajú najväčšie spoločnosti na celom svete. Niektoré európske krajiny počítajú s možnosťami úspor v dôsledku zavedenia takéhoto rozvoja v energetických sieťach v nasledujúcich rokoch. Jednou z najperspektívnejších oblastí v tejto oblasti je veterná energia, ktorá nie je taká populárna ako solárne panely, no zároveň má svoje výhody. Najmä veterné turbíny pre domácnosti sa vyznačujú energetickou účinnosťou a absolútnou šetrnosťou k životnému prostrediu pri prevádzke.
Veterné generátory
Zloženie domácej veternej elektrárne zahŕňa elektrický generátor a turbínu, ktorá je inštalovaná na špeciálnom stožiari s výstuhami a rotujúcimi lopatkami. Na spracovanie prijatej energie je k dispozícii regulátor nabíjania batérie pripojený k batériám. Ako batérie sa spravidla používajú bezúdržbové komponenty 24 V. V prevedení je zabezpečený aj menič, ktorý sa pripája na sieť. Priemyselné veterné generátory, ktoré predstavujú celý rad zariadení, majú zložitejšie zariadenie. Môžete povedať totoplnohodnotné stanice vrátane rozvodnej skrine s ovládacími prvkami, komunikačných ústrední, elektrických generátorov, systémov monitorovania vetra, zariadení na ovládanie lopatiek, hasiacich zariadení, ochrany pred bleskom a ďalších komponentov.
Princíp činnosti
Akýkoľvek veterný generátor funguje na princípoch premeny energie. Rotácia aktívnych komponentov (lopatiek alebo rotorov) generuje vztlakové a impulzné sily, vďaka ktorým prichádza do činnosti aj zotrvačník. V procese odvíjania zotrvačníka rotor vytvára magnetické pole na nepohyblivej časti zariadenia. V dôsledku toho začne do drôtov prúdiť elektrický prúd. Tento model je všeobecný a vzťahuje sa na takmer všetky stanice tohto typu. Ďalšou vecou je, že v praxi môžu veterné generátory podliehať úpravám v dôsledku poveternostných podmienok. Aj keď sa konštruktéri rovnakých lopatiek snažia poskytnúť čo najviac pre rôzne ukazovatele a sily vetra, napriek tomu je tento jav nepredvídateľný a môže byť sprevádzaný mnohými ďalšími faktormi.
Kapacita nastavenia
V tejto fáze rozvoja regiónu je ešte priskoro hovoriť o štandardizovaných formátoch na výrobu takýchto jednotiek, ale z hľadiska hlavných charakteristík možno vysledovať určité vzory. Napríklad výkon veternej turbíny na domáce použitie zvyčajne nepresahuje 100 kW. Napodiv sú žiadané aj modely s výkonom do 1 kW, takéto inštalácie sa označujú ako mikroveterná energia. Používajú sa pri vybavovaní jácht,poľnohospodárske farmy atď.
Serióznejšie priemyselné a komerčné zariadenia nevyrába až tak veľa spoločností, ale kapacita takýchto zariadení môže dosiahnuť 5 MW. Spravidla ide o masívne turbíny, ktorých hmotnosť dosahuje niekoľko ton. Výrobcovia sa zároveň usilujú o to, aby boli zariadenia mobilné, alebo aspoň zabezpečili možnosť prepravy. Ak hovoríme o modeloch pre domáce použitie, tak vo väčšine prípadov ide o 220V veterné turbíny, ktorých celkový výkon môže byť cca 4 kW.
Vlastnosti malých veterných turbín
O túto triedu zariadení je najväčší záujem zo strany komerčných spoločností a bežných spotrebiteľov zaujímajúcich sa o využívanie veternej energie. Zariadenia tohto typu majú štandardné prevedenie vrátane lopatiek, rotora, turbín, orientačných pomôcok, generátora so stožiarom, meniča a batérií. Medzi vlastnosti takýchto zariadení patrí nezávislosť od centrálnej elektrickej siete - to znamená, že malé veterné turbíny pre domácnosť môžu fungovať offline. Tento formát prevádzky je najatraktívnejší pre majiteľov prímestských nehnuteľností, kde nie je stabilná dodávka z centrálnej elektrickej siete. Okrem toho tvorcovia takýchto inštalácií v niektorých modeloch majú tendenciu kombinovať koncept veterného generátora a solárnej batérie. Vďaka tomu je ministanica pre domácnosť vybavená DC modulom pre komunikáciu so solárnymi panelmi.
Rôzne generátory
Hlavné oddelenie takýchto zariadení viedlo ku klasifikácii podľa osí rotácie. Ide najmä o vertikálny veterný generátor a jeho horizontálny analóg lopatkového typu. Jednotky prvej prvej skupiny sú citlivé na poryvy a nepotrebujú špeciálnu orientáciu. Takéto modely však majú aj vážnu nevýhodu - v porovnaní s horizontálnymi inštaláciami je ich pracovná plocha polovičná. To znamená, že vertikálna rotačná os rotácie turbín sa lepšie riadi charakteristikami vetra, ale spočiatku poskytuje menšie množstvo energie.
Krídlové modely s horizontálne orientovanou osou sú zase schopné interagovať s prúdmi vetra na väčšej ploche. Samozrejme, existuje problém so smerom pracovných predmetov, ale tento problém je vyriešený pomocou bežnej korouhvičky. V súlade s tým, pokiaľ ide o kombináciu výhod, inštalácie s obežným kolesom sú v súčasnosti sľubnejšie ako vertikálny veterný generátor karuselového typu. Dizajn sa však zlepšuje a je možné, že sa do popredia dostane niečo medzi týmito možnosťami.
Výrobcovia veterných generátorov
Európski a čínski výrobcovia zaujímajú vedúce postavenie na trhu s veternými turbínami. Najväčšie úspechy vykazuje najmä dánska spoločnosť Vestas, ako aj čínski výrobcovia Goldwind a Sinovel.
Pokiaľ ide o domáce podniky, aj tie sa majú čím chváliť. Na trhu sú napríklad modely od Sapsan-Energia“. K dnešnému dňu sú používateľom k dispozícii dve verzie inštalácií tejto značky - pre 1000 a 5000 W. Čeljabinský podnik „GRTS-Vertical“vyrába len inštalácie vertikálneho typu s menovitým výkonom od 1500 do 30 000 wattov. Môžete tiež nájsť ruské veterné turbíny, ktoré poskytujú malé množstvo energie. Napríklad Stroyingservice ponúka 500 W veterný generátor. Je dôležité poznamenať, že takmer každý ruský výrobca poskytuje aj popredajný servis zariadení, takže pri údržbe zariadenia by nemali byť žiadne problémy.
Otázka ceny
Každý výrobca, aj napriek používaniu všeobecných zásad pri realizácii inštalácií, ide stále vlastnou cestou. Výsledkom sú jednotky s jedinečnými vlastnosťami, a teda aj cenovky. V počiatočnom segmente nájdete veterný generátor, ktorého cena sa bude pohybovať od 40 do 70 tisíc rubľov. Ide o ministanicu pre domácnosť s autonómnym režimom prevádzky, ktorá sa optimálne hodí pre potreby malého domu. Potom nasledujú návrhy v hodnote 100-150 tisíc rubľov. Spravidla ide o jednotky s výkonom 5000 W a viac, ktoré je možné využiť aj na komerčné účely.
Vhodnosť použitia veterných turbín
Podľa odborníkov nie je vždy výhodné používať takéto zariadenia na uspokojenie súkromných potrieb. Je to spôsobené vysokými cenami batérií, meničov a inštalácie. Okrem toho je niekedy potrebné nainštalovať dieselový generátor ako doplnok, čo tiež zvyšuje náklady.o organizácii takéhoto spôsobu zásobovania energiou. Napriek tomu sa veterné generátory môžu ospravedlniť, ak sa premena vykonáva priamo na teplo. V tomto prípade je implementovaná funkcia generátora ako vykurovacieho systému, ktorého schopnosti je možné využiť na zásobovanie teplou vodou aj na základné vykurovanie domu.
Záver
So všetkými nedostatkami sa veterné turbíny aktívne pohybujú na trhu a priťahujú stále viac nových používateľov. Je to dané perspektívou segmentu a atraktívnosťou príležitostí, ktoré poskytujú voľné zdroje energie. Už dnes sú veterné generátory schopné prevziať plné energetické zásobovanie súkromných domov. Samozrejme, že použitie takýchto zariadení nie je opodstatnené vo všetkých regiónoch kvôli klimatickým vlastnostiam. Ale aj v týchto prípadoch odborníci odporúčajú neodmietať takéto návrhy a doplniť zariadenia o fotovoltické články, palivové generátory a iné pomocné zdroje energie.
