Вибір вітрогенератора: особливості та розрахунки

0
682
1 бал2 бали3 бали4 бали5 балів6 балів7 балів8 балів9 балів10 балів (1 голос(-ів), середній бал: 9.00 з 10)

Перш ніж приступити до вибору вітрової електростанції потрібно визначити доцільність застосування його в вашому регіоні,  оскільки не маючи достатньої сили вітру установка вітряка буде економічно збитковою. Отже, середня швидкість вітру за рік повинна перевищувати 5 м. \ с. В цьому плані найбільш придатний Карпатський регіон, а також морські узбережжя.  Якщо говорити про всі регіони, то наочно ситуація буде такою:

wind_speed_ukraine

Слід зазначити, що середня швидкість вітру в окремі місяці буде різно.ю. Наприклад, для Дніпропетровської області вони будуть такими в м./с.) :

Січень 5,4    

Лютий 5,7    

Березень 5,2    

Квітень 5,0    

Травень 4,4    

Червень 3,8    

Липень 3,7    

Серпень 3,8    

Вересень 4,1    

Жовтень 4,6    

Листопад 4,9    

Грудень 5,2                    

Таким чином середньорічний показник буде   4,7.

Також використання вітрових електростанцій виправдано в районах, де бувають тривалі перебої з подачею електроенергії або вона зовсім відсутня.

 

Як визначитися з виробником і потужністю вітрогенератора?

Слід зазначити що поки на Україні ще не освоєно серійне виробництво вітрогенераторів, тому вибирати доведеться поміж зарубіжних виробників, Китай або Європа. Також невелику частку ринку займають американські виробники. Звичайно, вартість європейських вітрогенераторів дуже висока, проте саме в них втілено всі останні інновації і розробки в галузі альтернативної енергетики. За ціною на сьогоднішній день більш актуальними є китайські вітряки, які мають непогану якість і ресурсроботи.

 

Як розрахувати потужність вітряка?

Що стосується потужності, то є проста формула розрахунку потужності вітрового колеса, по якій можна прикинути реальні показники з урахуванням діаметра колеса і середньорічної швидкості вітру. Ця проста формула розрахунку потужності вітрової турбіни виглядає наступним чином:

 

P = 0,5 * Q * S * V3

P – потужність (Вт);

Q – щільність повітря (1,23 кг / м3);

S – площа охоплення ротора (м2);

V – швидкість вітру (м / с);

 

 

Однак, це  лише потужність, в реальних умовах існують перешкоди, які потрібно враховувати при розрахунку. Не вдаючись в подробиці застосуємо коефіцієнти і з урахуванням коректувань формула буде виглядати наступним чином:

 

P = 0,5 * Q * S * V3 * Cp * Ng * Nb;

P – потужність (Вт);

Q – щільність повітря (1,23 кг / м3);

S – площа охоплення ротора (м2);

V – швидкість вітру, (м / с);

CP – коефіцієнт використання енергії вітру 0,35;

Ng – ККД генератора на постійних магнітах 0,8;

Nb – ККД редуктора (0,7 – 0,9).

 

Розглянемо приклад для вітрогенератора на постійних магнітах, діаметром 3 м., ККД – 0,9 при швидкості вітру 5 м. \ с.:

 

P = 0,5 * 1,23 * (3,14 * (1,5 * 1,5)) * (5 * 5 * 5) * 0,35 * 0,8 * 0,9 = 136 Вт.

 

Потрібно враховувати, що деякі виробники можуть завищувати показники потужності вітроустановок, або давати дані випробувань в аеродинамічній трубі, в якій ідеалізовані умови повітряного потоку, що відрізняються від реальних умовах приблизно на 10-30%. Тому прикинувши потужність за вищенаведеною формулою, ви можете підібрати підходящий для ваших умови вітряк.

Різновиди вітрогенераторів

Крім горизонтальних, на ринку вітрогенераторів ви зустрінете і вертикальні, по ефективності вони значно нижче ніж горизонтальні, проте мають і ряд переваг. Вони працюють тихіше, і для старту їх роботи досить мінімальних поривів вітру. Їх встановлюють у місцях, де горизонтальні вітрогенератори не можуть бути встановлені, наприклад, у дворі або на даху приватного будинку, де потрібні тиша і відсутність вібрацій.

snimok_ekrana_2014-11-25_v_9_53_04snimok_ekrana_2014-11-25_v_9_58_19

Якщо ви вирішили встановити повноцінну вітрову електростанцію для власного споживання, то потрібно врахувати, що буде потрібно додаткове обладнання: інвертор (перетворювач напруги), акумуляторні батареї з контролером заряду і контролер обробки електроенергії. Вся ця комплектація може коштувати від 30 до 50% вартості самої вітрової установки. Якщо ж ви плануєте всю електроенергію передавати в мережу, то вам буде необхідний тільки мережевий інвертор, який буде перетворювати отриману енергію в готову до споживання і передавати в електричну мережу.

БЕЗ КОМЕНТАРІВ

Увійти за допомогою: 

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Увійти за допомогою: