Az alternatív energia előállítására szolgáló technológiát régóta fejlesztik a világ legnagyobb vállalatai. Egyes európai országok megtakarítási lehetőségeket képzelnek el az energiahálózatok ilyen jellegű fejlesztéseinek a következő években történő bevezetése miatt. Ezen a területen az egyik legígéretesebb terület a szélenergia, amely nem olyan népszerű, mint a napelemek, ugyanakkor megvannak a maga előnyei. Különösen az otthoni szélturbinákat jellemzi az energiahatékonyság és az abszolút környezetbarát működés.
Szélgenerátorok
A háztartási szélerőmű összetétele tartalmaz egy elektromos generátort és egy turbinát, amely egy speciális, merevítőkkel és forgó lapátokkal ellátott árbocra van felszerelve. A kapott energia feldolgozásához az akkumulátorokhoz csatlakoztatott akkumulátor töltésvezérlőt biztosítanak. Akkumulátorként általában karbantartást nem igénylő 24 V-os alkatrészeket használnak. A kivitelben egy inverter is szerepel, amely a hálózatra van kötve. Az ipari szélgenerátorok, amelyek a berendezések egész sorát képviselik, bonyolultabb berendezéssel rendelkeznek. Ezt mondhatodteljes értékű állomások, beleértve a vezérlőkkel ellátott elektromos szekrényt, kommunikációs központokat, elektromos generátorokat, szélfigyelő rendszereket, lapátvezérlő eszközöket, tűzoltó berendezéseket, villámvédelmet és egyéb alkatrészeket.
Működési elv
Minden szélgenerátor az energiaátalakítás elvén működik. Az aktív alkatrészek (lapátok vagy rotorok) forgása emelő- és impulzuserőket hoz létre, amelyek hatására a lendkerék is működésbe lép. A lendkerék letekercselése során a forgórész mágneses teret hoz létre a berendezés mozdíthatatlan részén. Ennek eredményeként elektromos áram kezd folyni a vezetékekhez. Ez a modell általános, és szinte minden ilyen típusú állomásra vonatkozik. Egy másik dolog az, hogy a gyakorlatban a szélgenerátorokat az időjárási viszonyok miatt módosítani lehet. Bár az azonos lapátok tervezői arra törekednek, hogy a lehető legtöbbet biztosítsák a szél különböző mutatóihoz és erőihez, ez a jelenség azonban kiszámíthatatlan, és sok más tényező is kísérheti.
Kapacitás beállítása
A régió fejlődésének jelenlegi szakaszában még korai lenne az ilyen egységek gyártásának szabványosított formátumairól beszélni, de a főbb jellemzők tekintetében bizonyos minták nyomon követhetők. Például egy háztartási szélturbina teljesítménye általában nem haladja meg a 100 kW-ot. Furcsa módon az akár 1 kW teljesítményű modellek is keresettek, az ilyen berendezéseket mikroszél-energiának nevezik. yachtok felszerelésére használják,mezőgazdasági gazdaságok stb.
Komolyabb ipari és kereskedelmi berendezéseket nem sok cég gyárt, de az ilyen létesítmények teljesítménye elérheti az 5 MW-ot. Általában ezek hatalmas turbinák, amelyek tömege eléri a több tonnát. A gyártók ugyanakkor arra törekednek, hogy a berendezéseket mobilvá tegyék, vagy legalább a szállítás lehetőségét biztosítsák. Ha otthoni használatra szánt modellekről beszélünk, akkor a legtöbb esetben 220 V-os szélturbinákról van szó, amelyek összteljesítménye körülbelül 4 kW lehet.
Kis szélturbinák jellemzői
Ez a berendezés-osztály a legnagyobb érdeklődést a kereskedelmi társaságok és a szélenergia felhasználása iránt érdeklődő hétköznapi fogyasztók körében érdekli. Az ilyen típusú berendezések szabványos kialakításúak, beleértve a lapátokat, a rotort, a turbinákat, a tájékozódási segédeszközöket, a generátort oszloppal, az invertert és az akkumulátorokat. Az ilyen eszközök jellemzői közé tartozik a központi elektromos hálózattól való függetlenség - ez azt jelenti, hogy az otthoni kis szélturbinák offline is működhetnek. Ez a működési forma a legvonzóbb a külvárosi ingatlanok tulajdonosai számára, ahol nincs stabil ellátás a központi hálózatról. Ezen túlmenően, az ilyen létesítmények alkotói egyes modellekben hajlamosak kombinálni a szélgenerátor és a napelem koncepcióját. Ennek eredményeként a háztartási mini-állomás egy egyenáramú modullal van felszerelve a napelemekkel való kommunikációhoz.
Változatos generátorok
Az ilyen berendezések alapvető szétválasztása a forgástengelyek szerinti osztályozáshoz vezetett. Különösen van egy függőleges szélgenerátor és annak lapátos vízszintes analógja. Az első első csoport egységei érzékenyek a széllökésekre, és nem igényelnek különösebb orientációt. Az ilyen modelleknek azonban van egy komoly hátránya is - a vízszintes telepítésekhez képest munkafelületük a terület fele. Vagyis a turbinák függőleges forgástengelyét jobban irányítják a szél jellemzői, de kezdetben kisebb mennyiségű energiát ad.
A vízszintesen irányított tengelyű szárnyas modellek viszont képesek kölcsönhatásba lépni a nagyobb területű széláramlással. Természetesen probléma van a munkadarabok irányával, de ez a probléma megoldható egy hagyományos szélkakas segítségével. Ennek megfelelően az előnyök kombinációját tekintve a járókerekes telepítések jelenleg ígéretesebbek, mint a körhinta típusú függőleges szélgenerátorok. A tervek azonban fejlesztés alatt állnak, és elképzelhető, hogy ezek közül a lehetőségek közül valami előtérbe kerül.
Szélgenerátor-gyártók
Az európai és kínai gyártók vezető szerepet töltenek be a szélturbinák piacán. Különösen a dán Vestas cég, valamint a Goldwind és a Sinovel kínai gyártók aratnak a legnagyobb sikert.
Ami a hazai vállalkozásokat illeti, nekik is van mivel dicsekedniük. A piacon például a Sapsan-Energia". A mai napig ennek a márkának a telepítéseinek két változata áll a felhasználók rendelkezésére - 1000 és 5000 W-ra. A cseljabinszki "GRTS-Vertical" vállalat csak függőleges típusú berendezéseket gyárt 1500 és 30 000 watt közötti névleges teljesítménnyel. Kis mennyiségű energiát biztosító orosz szélturbinákat is találhat. Például a Stroyingservice 500 W-os szélgenerátort kínál. Fontos megjegyezni, hogy szinte minden orosz gyártó a berendezések értékesítés utáni szolgáltatását is biztosítja, így nem lehet gond a berendezés karbantartásával.
Kérdés az árral kapcsolatban
Minden gyártó annak ellenére, hogy a telepítések végrehajtására általános elveket alkalmaz, továbbra is a saját útját járja. Az eredmény egyedi jellemzőkkel és ennek megfelelően árcédulával rendelkező egységek. A kezdeti szegmensben találhat egy szélgenerátort, amelynek ára 40-70 ezer rubel között változik. Ez egy háztartási mini-állomás autonóm üzemmóddal, amely optimálisan megfelel egy kis ház igényeinek. Ezt követik a 100-150 ezer rubel értékű javaslatok. Ezek általában 5000 W vagy annál nagyobb teljesítményű egységek, amelyek kereskedelmi célokra is használhatók.
A szélturbinák használatának célszerűsége
Szakértők szerint nem mindig kifizetődő ilyen berendezéseket magánszükségletek kielégítésére használni. Ennek oka az akkumulátorok, inverterek és a telepítés magas ára. Ezenkívül néha szükség van egy dízelgenerátor felszerelésére kiegészítőként, ami szintén növeli a költségeket.az energiaellátás ilyen módjának megszervezéséről. Ennek ellenére a szélgenerátorok igazolhatják magukat, ha az átalakítást közvetlenül hővé alakítják. Ebben az esetben a generátor fűtési rendszerként való funkciója valósul meg, melynek képességei mind melegvízellátásra, mind a ház elemi fűtésére használhatók.
Következtetés
Minden hiányosság mellett a szélturbinák aktívan mozognak a piacon, és egyre több új felhasználót vonzanak. Ennek oka a szegmens kilátásai és az ingyenes energiaforrások adta lehetőségek vonzereje. A szélgenerátorok már ma is át tudják venni a magánházak teljes energiaellátását. Természetesen az éghajlati adottságok miatt nem minden régióban indokolt az ilyen létesítmények használata. De még ezekben az esetekben sem javasolják a szakértők, hogy ne utasítsák el az ilyen javaslatokat, és a létesítményeket egészítsék ki fotovoltaikus cellákkal, üzemanyag-generátorokkal és egyéb kiegészítő energiaforrásokkal.
