Вітрові електростанції для дому: переваги і недоліки. Вітрова електростанція: ціна

Отримання електроенергії за допомогою вітрових електростанцій завжди цікавило людство. Енергію вітру прийнято відносити до поновлюваних видів, так само як сонячну, внутрішніх вод, термальну і біомаси. Потенціал цієї енергії на земній кулі у 30 разів перекриває сьогоднішні потреби. Будівництво установок, які отримують електрику при перетворенні енергії потоку повітря, вважається перспективним напрямком у всьому світі, незважаючи на низький ККД - 20-30%.

Пристрій і основні види вітрогенераторів

Схема, за якою збирається вітрова електростанція для отримання електрики, достатня проста. Енергія вітру перетворюється за допомогою вітрогенератора і випрямні-зарядного пристрою (контролера) в постійний електричний струм, зазвичай 12/24/48 вольт. Струм іде на підзарядки акумуляторної батареї (за принципом автомобільної), потім подається на інвертор, де постійний струм перетворюється на змінний 220-230В. На сьогоднішній день реально працюють три виду вітрогенераторів: - з вертикально-орієнтованої віссю обертання; - з горизонтальною, орієнтованої перпендикулярно потоку повітря; - з горизонтальною, орієнтованої паралельно потоку. Вітрова електростанція з вертикальним вітрогенератором найбільш проста при виготовленні і монтажі: не потрібно орієнтуватися на напрям вітру, тому навантаження на конструкцію набагато менше. Лопаті у цих пристроїв випускаються у вигляді чаш, турбін або S-образні.




При горизонтальній осі обертання енергія вітру перетворюється в силу опору або підйомну. Кількість лопатей у цих пристроїв може бути від одного до п'ятдесяти. В рамках основної класифікації існує багато різноманітних, конструктивно з'єднаних, або абсолютно нових винаходів.

Вітрові електростанції для дому: доцільність вибору

Проект електропостачання будується (або реконструюється) будинку повинна вирішувати три проблеми: - надійність отримання електроенергії; - забезпечення необхідної потужності споживання; - залучення необхідної кількості джерел отримання електрики. В межах міста, де розвинена електромережу, питання надійності отримання електрики коштує лише для віддалених районів, або районних міст і селищ. Вітрова електростанція для дому в цих випадках недоцільна: відключення відбуваються лише при аваріях в мережі і ліквідуються максимум за добу. Як додаткове джерело зазвичай вибирається дизельна (бензинова) або газова міні електростанція. При облаштуванні котеджу у віддаленому районі або будівництві ферми, де немає близько прокладеної ЛЕП, постає питання про стабільної схеми отримання електроенергії. Зазвичай проблема вирішується так: дизельна (або бензинова) електростанція, а в якості альтернативного джерела (з метою здешевлення вартості одиниці потужності) успішно реалізуються проекти застосування енергії вітру чи сонця. Вітрова електростанція повинна забезпечувати необхідний запас потужності для реального споживання. У цьому випадку не обійтися без потужної акумуляторної батареї і надійного інвертора. В якості альтернативного джерела використовується дизельний генератор.

Переваги і недоліки отримання електрики від вітроустановки

При середньостатистичному домовому споживанні (освітлення, опалення, побутова техніка) достатньо потужності від 500вт до 1000/1500 вт. При встановлення вітрогенератора необхідно пам'ятати, що чим вище вироблювана ним потужність, тим більше розмір лопатей і, відповідно, вище ціна. Перевагою установок прийнято вважати екологічність, незалежність від зовнішньої подачі енергії (палива), простота в обслуговуванні. Зазвичай виділяють наступні недоліки вітрових електростанцій: - великі одноразові початкові вкладення, звідси порівняно висока вартість одиниці електроенергії; - залежність установки від наявності днів, коли швидкість вітру оптимальна (шість - сім метрів в секунду), саме при таких показниках установка виходить на паспортну (проектну) потужність; - автономна вітрова електростанція може працювати тільки при наявності акумуляторної батареї великої ємності і при потужному інверторі, а як доповнення в безвітряні дні потрібен дизель-генератор, що значно здорожує проект; - великий термін окупності: в середньому від семи до десяти років.

Вимоги до вибору місця для монтажу щогли

Для роботи вітрогенератора будь-якої потужності необхідний вітер. Для України в середньому вважається, що вітер дме лише протягом 270-280 днів у році. Приморські і гірські ділянки мають іншу статистику, більш сприятливу. Саме там і йде основна освоєння сили вітру, як дармової енергії. Чим вище щогла, тим більшу швидкість розвиває повітряний потік. Вітряки зазвичай монтують на висоті не менше чотирьох метрів від рівня будинки (в середньому від чотирнадцяти до двадцяти чотирьох метрів). Майданчик для установки вибирається на відстані від будинку мінімально кратною трьом до висоти щогли. Пристрій монтується на бетонну основу (що досить дорого і трудомістко), або за допомогою розтяжок. Для монтажу вітрогенератора, виготовленого на виробництві, залучаються спеціалізовані організації. Зазвичай це або сам завод-виробник, або дистриб'ютори іноземних фірм. Фахівці пропонують схему вітрової електростанції, вибирають місце встановлення щогли, монтують обладнання і виробляють запуск.

Вітрова електростанція своїми руками

Останнім часом, коли подорожчання електроенергії відбувається з лякаючим населення постійністю, збільшується інтерес до вітрових електростанцій в України. Вітрова міні електростанція (вітряк) проектується, виготовляється народними умільцями і монтується без допомоги фахівців. Найбільш простий у виготовленні вважається вітрова електростанція з установкою, що має вертикальну обертальну вісь. Вона не вимагає посиленої щогли, легко розраховується, легко монтується і, найголовніше, низька в ціні. Подорожчання відбувається за рахунок акумуляторної батареї потрібної ємності і надійного інвертора. Вітряк, виготовлений для обертання на горизонтальній осі, вимагає ретельного кріплення лопатей (їх центрування), але виглядає більш елегантно і вишукано. Його деталі дорожче у виготовленні, а додаткове обладнання таке ж, як і у вертикальної установки. Вітрові електростанції своїми руками сьогоднішні майстри воліють робити повністю, з нуля. Генератор розробляється на основі асинхронного двигуна, плюс випрямляч і акумуляторна батарея з автомобіля. Якщо обмежитися таким набором, то виробленої електроенергією можна нагрівати воду в бойлері, живити водяний насос (погодивши живляча напруга). З інвертором невеликої потужності можна навіть включати освітлення і інші нескладні електроприлади, які не потребують якісних характеристик струму (комп'ютер, телевізор можна підключати тільки з інвертором, що мають на виході необхідні характеристики за синусоїдальності, частоті і ін).

Основні зарубіжні виробники вітрових електростанцій: порівняльна вартість установок

Використання, а відповідно і виготовлення вітрогенераторів для отримання електрики було освоєно вперше в Данії ще в кінці дев'ятнадцятого століття. Відсутність своїх енергоносіїв змушує багато країн йти по шляху освоєння енергії повітряних потоків і зводити як потужні (сотні мегават) ВЕУ, так і вітрові електростанції для дому. Нижче наведено список найбільш відомих фірм, що поставляють свою продукцію всьому світу. Зарубіжні виробники вітрогенераторів: - Данія Vestas - частка ринку 127%; - Китай Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - частка ринку 287% у сукупності всіх фірм; - Іспанія Gamesa - частка ринку 8 %; - Німеччина Enercon, Siemens - сукупна частка ринку 141%; - США GE Energy - частка ринку 77%; - Індія Suzion - частка ринку 76%. Найдешевшими вважаються китайські установки. В залежності від потужності їх можна придбати за ціною від 18-20 тисяч рублів. Слід зазначити, що такі установки (потужність від 100-200 Вт) не підлягають ремонту і зазвичай не комплектуються щоглою. Вітроелектростанції середнього цінового сегмента з Китаю вважаються надійними, служать понад 15 років. Датські, іспанські, німецькі встановлення більш якісні, їх монтаж і запуск давно освоїли спеціалізовані організації, але вони дорогі. Від 1000$ до 2000-2500$ при потужності від 200 Вт.

Вітрові електростанції в України: ціни і виробники

В останні 20 років відзначено зростання інтересу до виробництва обладнання для вітроелектростанцій. Вітчизняні виробники розробили і успішно поставляють споживачам недорогі пристрої. В середньому їх можна придбати від 40-45 тис. руб. при потужності від 300 Вт. Нижче наведено список вітчизняних виробників, що освоїли виробництво і випускають власні моделі вітрових електростанцій: - "РесурсПромАльянс" в Челябінську; - "Стройинжсервис" в Рибінську; - RKraft в Москві; - «Енерго-Екологічні Системи» НВП в Москві; - ЛМП «Вітроенергетика» в Хабаровську; - «Сапсан-Енергія» в Москві; - «ГРЦ Вертикаль» в Міассі; - «СКБ Іскра» в Москві; - «Вітро-Світло» в С-Петербурзі.