Ветрогенераторы- набирающий все большую популярность вид энергетического оборудования.
Ветрогенераторы применяются в самых различных местах. Это открытые простанства с хорошим ветропотенциалом, поля, острова, мелководье, горы. Зачастую, ветрогенератор обходится дешевле, чем дорогостящее подключение к существующим сетям или эксплуатация дизель-генераторов на дорогом дизельном топливе. Этим и объясняется постоянно возрастающая популярность ветроэлектростанций.
Ветряки позволяют сэкономить до 80% затрат на дизельное топливо там, где дизельгенераторы являются основным источником электроэнергии. Следовательно, экономятся расходы на хранение и транспортировку дизельного топлива и улучшается энергоснабжение объектов, где применяются ветрогенераторы. Энергоснабжение становится более независимым от случайных факторов.
Ветряные генераторы значительно снижают затраты на энергоснабжение по сравнению с традиционными источниками электроэнергии.
Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию даже самых слабых ветров – от 4 м/с. С их помощью сегодня можно не только поставлять электроэнергию (альтернативная энергия) в центральную сеть, но и решать задачи энергосбережения и электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.
Стационарные ветряные электростанции, как альтернативные источники энергии могут полностью обеспечивать электрической энергией жилой дом или небольшой производственный объект, накапливать в аккумуляторных батареях необходимый запас электроэнергии для применения в периоды отсутствия ветра, могут функционировать в сочетании с дизельным или газовым генератором или фотоэлектрическими батареями, а также давать экономию при использовании центральной электросети.
Мощность, вырабатываемаяветрогенератором, упрощенно можно считать пропорциональной кубу скорости ветра. Это означает, что мощностьветрогенераторана слабых ветрах (даже если он вращается) очень мала. Но с усилением ветра идет резкое нарастание мощности. А поскольку ветер реально дует с непостоянными скоростью и направлением, то и мощность, вырабатываемаяветрогенератором, является постоянно меняющейся во времени величиной. Поэтому любая энергетическая система с использованием ветрогенераторав качестве источника энергии должна иметь стабилизирующий элемент.
В малых автономных системах эту стабилизирующую роль обычно играет аккумуляторная батарея. Если мощность ветрогенераторабольше мощности нагрузки, батарея заряжается. Если мощность нагрузки больше - батарея разряжается. Из этого следует следующая важная особенностьветрогенератора, как источника мощности: ветрогенераторыследует выбирать, исходя из величины потребления электроэнергии в месяц (или в год, как кому нравится).
Мощностьветрогенератораотличается в разы от пиковой мощности нагрузки. Мощность пиковой нагрузки определяет мощность преобразователя. Сам ветрогенераторопределяет только величину выработки электроэнергии в определенный промежуток времени при определенной среднемесячной скорости ветра. Кроме средней скорости ветра, существуют более подробные вводные данные для оценки ветровых ресурсов, называемые параметрами Вейбулла, которые отражают распределение длительности ветра определенной силы для данного места, они используются при проектировании ветропарков мощностью в десятки МВт.
Наиболее распространенный случай для использования относительно небольшоговетрогенератора- бытовая нагрузка. Например, для семьи в городской квартире средняя нагрузка - 0,5 кВт (360 кВт*ч в месяц по счетчику). Пиковая нагрузка - 5 кВт, когда включена электроплита, стиральная машина, микроволновка и другие, менее мощные приборы. 5-кВтныйветрогенераторможет обеспечить эти нужды даже в не очень ветреном месте. Равномерная же нагрузка, например отопление, когда круглосуточно работает даже один отопительный прибор мощностью 1 кВт, в месяц требует 720 кВт*ч, которые горизонтально-осевой ветрогенератормощностью 5 кВт может обеспечить только в местности с хорошими ветровыми ресурсами (например, на берегу моря, в степи и т.д.).
В большинстве случаев ветрогенератор (ветряк)используется как источник электроэнергии в местах, характеризующихся хорошими ветрами (среднегодовая скорость ветра должна превышать 5 м/с). Но на малые, легко разгоняемые ветрогенераторы способны эффективно работать уже в районах со среднегодовой скоростью ветра не более 3,5 м/с. Поэтому владельцы домов и фермерских хозяйств, удаленных от электросетей централизованного электроснабжения, в настоящее время все чаще используют ветроустановки малой и средней мощности в качестве автономного источника электроэнергии.
Реальная мощность вертикально-ориентированных ветрогенераторов, практически равна номинальной.
Такие ветрогенераторы стартует при скорости ветра уже от 1.5 м/с, и вырабатываемая мощность практически равна номинальной при скорости ветра 3-4м/с. При выборе ветроустановки, следует в первую очередь, обратить внимание на среднегодовую скорость ветра в Вашем регионе, или в том месте, где Вы планируете её установку. (В центральных областях, она будет ниже, чем в приморских).