Генератор – основний внутрішній орган вітряка
Альтернативна енергетика набирає все більшу популярність у всьому світі та Україні. І це не дивно. Адже така енергія повністю екологічно безпечна, дозволяє не залежати від цін на вичерпні корисні копалини і значно дешевша. Одним з найрозповсюдженіших видів альтернативної енергії була і залишається сила вітру. З її допомогою зараз можна забезпечити себе електроенергію та навіть, за потреби, обігріти будинок. Особливо це актуально для багатьох степових регіонів України де є досить значні постійні вітри, з допомогою котрих можна повністю забезпечити енергією навіть промислові об’єкти. Але перед тим як замовляти і встановлювати вітряк у себе на ділянці було б добре трохи дізнатися про основні його компоненти. Найважливішою складовою, можна сказати серцем, кожної вітряної установки є генератор. Про нього ми й розкажемо у цій статті.
Принцип роботи генератора у вітряній установці:
Всі генератори у вітряних установках працюють в загальному за одним і тим же принципом лише варіюються деякі нюанси для того щоб підвищити ефективність установки. В загальному ж принцип роботи електрогенератора для вітряної установки заснований на ефекті Фарадея. Він заклечається в тому, що коли магнітне поле пересікає провідник продукується електричний струм і генератор починає працювати.
С чого складається генератор для вітряної установки:
Апарат містить в собі дві основні частини: статор і ротор. Обмотка першого являється необхідним нам провідником. Ротор же складається з декількох постійних магнітів, що утворюють цілісне поле. Для того щоб запустити такий генератор використовується два основних методи:
- Магнітне поле створюється підключенням до стаціонарної електромережі. Це досить простий і безпечний спосіб, адже в будь-який час можна відключити напругу просто вимкнувши генератор з мережі.
- Генератор починає працювати самостійно через замикання обмотки статор об конденсатор і землю. Така схема дуже гарно працює в невеличких автономних установках, коли енергію отримувану від слабкого вітру можна додатково посилити підключивши до генератора звичайний дизельний двигун.
Які види генераторів для вітряних установок бувають?
В залежності від частоти зв’язку частоти обертання ротора з частотою обертання магнітного поля всі вони діляться на два основні типи:
- Синхронний. Частота обертання ротора повністю збігається з частотою обертання магнітного поля. Такі генератори отримали найбільше розповсюдження у вітряній енергетиці. Його переваги: невелика вага, а за рахунок цього висока мобільність установки, стабільність роботи добре витримує перенавантаження, високий коефіцієнт корисної дії.
- Асинхронний. Генератор в якому частота обертання ротора не дорівнює і не залежить від частоти обертання магнітного поля. До переваг такого виду варто віднести:
- Простоту конструкції, генератор можна досить швидко і без значних зусиль встановити і демонтувати;
- Відсутність необхідності підключення до централізованої системи енергопостачання для запуску установки. Асинхронні генератори збуджуються конденсаторним методом, який був описаний вище;
- Високий коефіцієнт корисної дії;
- Отримання на виході 220/330 В. котрі можна вільно одразу використовувати для живлення будь-яких електроприладів та навіть малих промислових установок;
- Висока стабільність напруги та надійність самої установки. Захист від коротких замикань, не чуттєвість до попадання вологи, бруду чи пилу. Це дозволяє асинхронному генератору працювати без перебоїв дуже довго.
Втім окрім очевидних плюсів асинхронний генератор для вітряної установки має і ряд недоліків. А саме:
- Досить висока ймовірність перенавантажень, через відсутність буферних акумуляторів. Це призводить до постійних затухань асинхронного генератора і нестабільності роботи усієї установки.
- Отримувану вихідну напругу фактично неможливо регулювати;
- Велика маса установки (конденсатори важать стільки ж, скільки й увесь генератор);
- Ціна значно вища, аніж за синхронний генератор.
Цей ряд недоліків посприяв тому, що асинхронні генератори на сьогодні розповсюджені дуже мало. Виключно у невеликих і повністю автономних установках.
Альтернативні види генераторів для вітряка:
Прогрес і народні умільці не стоять на місці і існує дуже багато незвичних варіацій апаратів для живлення вітряної установки, нижче лиш деякі з них:
- Vortex Bladeless. Іспанська розробка незвичної вітряної установки з поки що невідомим типом генератора. Вся конструкція виглядає як суцільний стовп і не має звичних лопатей. Натомість він сприймає повітряні потоки і перетворює їх в коливання, які і продукують енергію. Новинка дозволить розміщати втричі більше установок на одній ділянці і може значно підвищити ефективність вітряної енергетики.
- Генератор у вигляді печатної плати. Розробка від американських дослідників. Вони надрукували проводи статора на скловолокно, це дозволило значно знизити масу усієї установки. Відповідно, таке ноу-хау призведе до зменшення вартості всього вітряка, адже нетреба буде більше витрачатися на міцну конструкцію і дорогий фундамент.
Таким чином, генератори для вітряків бувають різної конструкції і постійно вдосконалюються. Тому точно не буде проблемою знайти ідеальний варіант саме під ваші потреби. Адже за альтернативною енергією майбутнє і встановивши такий апарат у себе на ділянці ви точно будете впевнені, що йдете у ногу с часом. До того ж така електроенергія значно дешевша, що допоможе вам щомісяця заощаджувати на комунальних платежах і витрачати ці кошти на більш приємні і корисні речі.
