Rüzgar santrali. Ev kullanımı için rüzgar enerjisi jeneratörleri. Kendin yap inşaat notları

Rüzgar elektrik tesisleri (RES), dünyanın herhangi bir yerinde bir dereceye kadar mevcut olan atmosferik kütlelerin hareket enerjisini doğrudan elektriğe dönüştürür. Rüzgar türbinlerinin kullanımının olumlu ekonomik ve çevresel etkisinin temelinde bu vardır.

Rüzgar enerjisinin faydaları

Modern teknolojik çözümler, birkaç kW'tan yüzlerce MW'a kadar güce sahip rüzgar jeneratörleri üretmeyi mümkün kılar.. Yani, rüzgar türbinleri hem tüm endüstriyel alanlara hem de bireysel konut evlerine elektrik sağlayabilir. Tamamen ekonomik avantajlara ek olarak, rüzgar enerjisinin tartışılmaz bir başka avantajı daha vardır - Dünya'nın ekolojisi ve biyosferi üzerinde önemli ölçüde daha düşük bir baskıya sahiptir. Bu nedenle, yetkili web sitesi "Alternatif Enerji" (http://altenergiya.ru/), Vernadsky V.V.'nin yirminci yüzyılın ortalarında ifade edilen derin düşüncelerini doğrulamaktadır:

… hemen hemen her bölgede (endüstriyel kullanım için yeterli rüzgar enerjisinin olmadığı yerlerde bile) rüzgar enerjisini kullanabilen küçük rüzgar çiftliklerinin satışları sürekli artıyor. Bu tür alternatif enerji kaynaklarının, fosil yakıtlara dayalı geleneksel enerjinin yerini alana kadar, hem kamuda hem de özel sektörde giderek daha yaygın bir şekilde kullanılacağı tahmin edilmektedir.

Ev tipi rüzgar enerjisinin ekonomik avantajları (3 - 15 kW kapasiteli kurulumlar) aşağıdaki faktörleri içerir:

• Tükenmez enerji kaynağı;
• Enerjinin ekolojik saflığı;
• Bir rüzgar türbininin yapım hızı;
• Sermaye yatırımlarının kısa geri ödeme süresi;
• Ekipman kurulumu için özel sahalara gerek yoktur.

Küçük rüzgar türbinlerinin dezavantajı, pratik olarak bir faktördür - üretilen gücün, Dünya'nın çoğu bölgesinde sabit olmayan hava akışının basıncına doğrudan bağımlılığı. Bu nedenle, ev aletlerine istikrarlı ve yüksek kaliteli bir güç kaynağı için piller ve yarı iletken redresörler gibi ek ekipmanlar gereklidir..

Bölgenin enerji potansiyelinin incelenmesi

21. yüzyılın geleceğine bakıldığında, rüzgar enerjisinin geliştirilmesi için alternatiflerin olmadığı açıktır. Bu nedenle, gelişmiş ülkelerde, büyük rüzgar türbinlerinin yapımında kullanılmak üzere bölgelerin potansiyeli üzerinde çalışmalar yapılmaktadır.

Alternatif enerji istasyonları genellikle geniş alanları kaplar. Buna göre, öncelikle uzak gelecekte bile başka ekonomik faaliyetlerde bulunamayacak alanlara dikkat çekilmektedir:

• çöller;
• dağ yükseklikleri;
• Raf bölgeleri;
• Denizlerin ve okyanusların kıyı bölgeleri ve diğerleri.

Özellikle, popüler İnternet kaynağı windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html aşağıdaki bilgileri sağlar:

Bölgenin potansiyeline yönelik bir ön çalışma yapılır. Anemometreler 30 ila 100 metre yüksekliğe kurulur ve bir ila iki yıl içinde rüzgarın hızı ve yönü hakkında bilgi toplar. Elde edilen bilgiler rüzgar enerjisi kullanılabilirlik haritalarında birleştirilebilir. Potansiyel yatırımcılara proje getiri oranını değerlendirmek için bu tür kartlar

Endüstriyel rüzgar çiftliklerinin kapasiteleri

Endüstriyel rüzgar türbinleri, belirli bir bölgenin enerji potansiyeline bağlı olarak çeşitli kapasitelerde gelir. Modern teknolojiler, standartlaştırılmamış jeneratör ekipmanlarının bile 3-5 yıllık geri ödeme süresiyle seri üretimine izin verir..

Bugün karadaki en büyük rüzgar çiftliği Kaliforniya'daki Tehachapi Geçidi'nde bulunuyor. Büyük termik santrallerin kapasitesiyle orantılı olan toplam kapasitesi şimdiden 1550 MW.. ALTA RES'in kurulu gücünün gelecekte 3.000 MW'a çıkarılması planlanmaktadır. 1,5 ve 3,0 MW'lık rüzgar türbinleri kullanır.

Büyük açık deniz bölgelerine sahip olan güçler, aktif olarak açık deniz rüzgar enerjisi geliştiriyor. Danimarka ve İngiltere bu alanda başı çekiyor. Bu tür rüzgar türbinleri, kıyıdan 10-50 km açıkta, sığ derinliklerde denizde kurulur ve orada sürekli deniz rüzgarları estiği için oldukça verimlidir. Dünyanın açık deniz bölgelerinde faaliyet gösteren en büyük rüzgar santrali, 630 MW işletme kapasitesi ile İngiliz istasyonu London Array'dir.

Yüzen ve süzülen gibi egzotik rüzgar çiftlikleri de gelişiyor. Şimdiye kadar bunlar, her biri 40-100 kW kapasiteli bir veya birkaç jeneratör grubu içeren kurulumlardır. Ancak zamanla yüzer santrallerdeki ünitelerin kapasitesinin 6,3 MW'a çıkarılması planlanmaktadır. Özellikle, Danimarka ve İtalyan firmaları şimdiden bu tür kapasitelere yaklaşmışlardır.

Kulübelere ve küçük işletmelere elektrik sağlamak için RES ve fiyatları.

Büyük bir çiftlik, restoran veya marketin değil, kır evinin ihtiyaçlarını tam olarak karşılamak için 20 kW veya daha az kapasiteli bir tesisatın olması yeterlidir. Örneğin, bir konut binası için, kış sıcaklığı 6,3 m/s veya daha fazla günlük ortalama rüzgar hızıyla 18C'nin altına düşmüyorsa, jeneratörün nominal gücü 12 m2 alan başına 1 kW oranında seçilir.

Ev ihtiyaçları ve küçük işletmeler için bir elektrik santralinin maliyeti, elektrik jeneratörünün nominal gücüne bağlıdır ve 3 kW'a kadar olan rüzgar santralleri için 1 kW başına yaklaşık 50 bin ruble, 10 kW'a kadar olan rüzgar santralleri için 40 bin ruble / kW ve 10 kW'ın üzerindeki rüzgar santralleri için yaklaşık 30 bin ruble / kW'dır.

Otonom bir elektrik santralinin geri ödeme süresi 5 - 7 yıl içindedir, bu nedenle jeneratörün kurulu nominal gücünün 1 kW'ı, yılda 2 ton yüksek kaliteli kömür yakmaya eşdeğer çok fazla enerji üretebilir.. Özellikle, "VSUES Eğitim Materyalleri" (http://abc.vvsu.ru/) web sitesinde sunulan, 20 kW nominal elektrik gücüne sahip "ESO-0020" rüzgar türbini aşağıdaki parametrelere sahiptir:

• Elektrik maliyeti - 0,02 USD / kWh;
• El'in yıllık çıktısı. enerji - 70.000 kWh'den fazla;
• Geri ödeme süresi - 7 yıla kadar;
• Hizmet ömrü - 20 yıl.

Video

İçerik:

Rüzgar, tüm insanlar arasında her zaman ilahi gücün bir tezahürü olarak algılanmıştır. Bu güç açıktır ve bazı durumlarda muazzamdır. İnsanlık geliştikçe hava elementinin tanrılarına tapınmasının yanı sıra onu kendi ihtiyaçları için kullanmayı öğrendi. Tüm halkların yelkeni sudaki hareketin temeli oldu, yel değirmenleri ortaya çıktı. Tarihsel standartlara göre kısa bir süre için, çoğu mekanizmanın çalışması için ısının temel olarak kullanılmaya başlanmasıyla birlikte, rüzgar kullanımı azalmıştır.

Ancak zamanımızda, çevre sorunlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, rüzgar enerjisi kullanımına olan ilgi hızla ve güçlü bir şekilde canlanıyor. Modern teknik çözümler, hava akışlarının enerjisini verimli bir şekilde elektriğe dönüştürmeyi mümkün kılar. Ana santral tiplerinde kullanılan diğer teknolojilere göre daha pahalı olmasına rağmen. Üç tane var - termik, nükleer ve hidroelektrik santraller. Bugün, rüzgar çiftlikleri elektrik piyasasında kendilerine yer bulmuşlardır. Makalenin ilerleyen kısımlarında bunun hakkında ve daha ayrıntılı olarak konuşacağız.

Tarihten moderniteye

Arkeolojik araştırmalar, birkaç bin yıl önce Babil zanaatkarlarının bataklıkları tarım arazisine dönüştürmek için rüzgar makineleri yaptığını bildiriyor. Bu mekanizmalar suyu toplamak ve toprağı boşaltmak için kullanıldı. Benzer makineler Çinliler tarafından aynı zamanlarda pirinç tarlalarında kullanılıyordu. Ve ilk yel değirmenleri eski Mısırlı işadamlarında ortaya çıktı. Zamanla, 12. yüzyılda Avrupa'da ve doğuda değirmenler ortaya çıktı.

Elektrik teknolojisinin gelişimi, mühendisleri değirmenin değirmen taşlarını bir elektrik jeneratörü ile değiştirme fikrine sevk etmekten başka bir şey yapamazdı. Geçen yüzyılın otuzlu yıllarında olan buydu. Akaryakıt piyasalarındaki sorunlar ve nükleer santrallerdeki kazalar, rüzgar santrallerinin gelişimini teşvik etti. Bugün, aşağıdaki istatistiklerden de anlaşılacağı gibi, sayıları hızla artıyor:

Bununla birlikte, öğe tahmin edilemez. Ve hava unsuru için tam bir sakinlik gibi bir tanım var. Bu, havanın sürekli hareket halinde olduğu açık denizlerde bile rüzgarın kaybolduğu anlamına gelir. Bu nedenle, bir rüzgar çiftliği yalnızca sakinliğin mümkün olduğunca nadir olduğu bir yerde etkilidir. Bu tür yerler en çok deniz kıyısına yakın yerlerde, tepelerde, dağlarda ve bazı belirli alanlarda yaygındır.

Nasıl düzenlenir ve nasıl çalışır?

Rüzgar santralinin temeli çarktır (türbin). En verimli tasarım, yerden yükseğe monte edilmiş üç kanatlı pervane tipi bir çarktır. Böyle bir pervaneye sahip bir elektrik santralinin çalışması aşağıdaki resimde gösterilmektedir:

Maksimum verimlilik için, özel mekanizmalar rotor ve kanatların konumunu kontrol eder. Rüzgarın yönüne ve şiddetine göre otomatik olarak seçilirler. Davul denilen başka pervane tasarımları da var. Örneğin, rüzgar yönünün önemli olmadığı kişiler. Bu, esas olarak bireysel meraklıların yaratıcılığının sonucudur.

Tüm pervanesiz modellerin ana dezavantajı daha düşük verimliliktir. Pervane çarklı bir elektrik santralinin verimi %50'den biraz daha azdır. Ve istisnasız tüm rüzgar çiftliklerinin ana dezavantajı rüzgarın kendisidir. Gücü sık sık değişikliklere tabidir. Sonuç olarak, çarkın hızı değişir ve bununla birlikte üretilen elektrik gücü değişir. Bu nedenle, rüzgar çiftliği jeneratörü ile elektrik şebekesi arasında arayüz oluşturmak için ek elektrikli ekipman gereklidir.

Genellikle bunlar invertörlü pillerdir. Jeneratör önce pilleri şarj eder ve bu işlem için akım gücünün tekdüzeliği önemsizdir. Elektriğin şebekeye iletimi, bataryada depolanan şarjı dönüştüren bir invertör tarafından gerçekleştirilir. Pervane tasarımının ek bir avantajı, kontrol edilebilirliği olarak kabul edilebilir. Rüzgarın kuvveti aşırı olursa, kanadın hücum açısı minimuma indirilir. Sonuç olarak, türbin üzerindeki rüzgar yükü düşer.

Ancak bir rüzgar santralini arızadan kurtarmak her zaman mümkün değildir. Kıyıda çarkı kıran kasırgalar olur. Bu tür durumlar aşağıda gösterilmiştir.

Modern bir rüzgar çiftliği devasa bir yapıdır. Bu nedenle, kuvvetli bir rüzgarın üzerindeki etkisi çok belirgindir. Böyle bir enerji santralinin ölçeğinin iyi bir görsel temsili, aşağıda gösterilen görüntü ile verilmiştir.

Jeneratörün bulunduğu yükseklik ortalama elli metredir. Rüzgar ne kadar yüksek, o kadar güçlü ve istikrarlı eserse. Maksimum gücü elde etmek için düzinelerce elektrik jeneratörü kuruldu. Karadaki rüzgar çiftliklerinden en güçlüsü Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunuyor. Aşağıda bunun kısa bir özeti bulunmaktadır.

Kıyıda inşa edilen en fazla enerji santrali. Kıyı denir. Ancak kıyı bölgelerinin arazisi pahalı olduğu için deniz sahanlığının sığ suları üzerine inşa etmek daha uygundur. Bu tür santrallere açık deniz denir. Bununla birlikte, yüksek inşaat maliyeti nedeniyle, İngiltere kıyılarında inşa edilen dünyanın en büyük açık deniz elektrik santralinin kapasitesi 630 MW'a ulaştı ve bu, karadaki emsalinden 2 kat daha az.

Yüzen rüzgar çiftlikleri, deniz bazlı enerji santrallerinin daha da geliştirilmesi haline geldi. Ama onlar en büyüğü ve en pahalısı ve bu nedenle aslında bekarlar. Büyük olasılıkla, deniz rüzgarının gücünden elektrik alırken asla ana olanlar olmayacaklar. Daha yüksek ekonomik göstergeler elde etmek için, yüz metreden daha yüksek bir yükseklikte rüzgar kullanılır. Bu, yükselen rüzgar çiftliği adı verilen balon tabanlı özel bir tasarım kullanır.

Ancak balonun taşıma kapasitesi sınırlı olduğu için santralin maksimum gücü kütlesi bakımından 30 kw'a tekabül ediyor. Birkaç ev sağlayabilecek. Sayıları elektrik tüketim moduna bağlı olacaktır. Yüzen bir enerji santralinin dezavantajı, riskli olmasıdır. Güçlü bir rüzgarla savrulabilir ve bunu önlemek sorunludur.

Rüzgar çiftliklerinin çevre sorunları

Çarkların aşılmaz bir dezavantajı var. Infrasound yayarlar. Ve insan dahil tüm canlı organizmaları olumsuz etkiler. Santral, açık deniz veya madencilik gibi konutlardan uzakta bulunuyorsa, insan faktörü ortadan kalkar. Ancak ekosistem üzerindeki etkisi devam ediyor. Bir Alman kadın, rüzgar santrallerinden gelen infrasound'un ne kadar sorunlu olduğunu şöyle ifade ediyor:

Bu ülkede, bölgenin izin verdiği her yere yel değirmenleri kurulur. Nükleer santralleri terk eden Almanya, rüzgar santralleri inşa etmede tüm ülkeler arasında en aktif olanıdır. Bu tür yeni binaların ortaya çıkması mahallede yaşayan insanları yeni yerleşim yerlerine taşınmaya zorlamaktadır. Ama kimse evlerini almak istemiyor. Dolayısıyla toplumda sorunlar yaşanıyor. Bu nedenle rüzgar çiftlikleri için en iyi yer açık denizdir.

Son zamanlarda, elektrik sağlama sorunu gerçekten alakalı hale geldi. Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları sorunu çözmek için çaba harcıyorlar. Gelişmeler sayesinde jeneratörler artık eve yetecek kadar elektrik üretmek için aktif olarak kullanılmaya başlandı. Özellikle güçlü kurulumlar, büyük bir kulübeye ve hatta bir işletmeye elektrik sağlayabilir.

Çalışma prensibi

Ev yel değirmeni basit bir tasarıma sahiptir. Böylece, rotorun dönüşü sırasında akımın oluşmasına neden olan metal bir direğe birkaç kanatlı bir şaft takılır. Rüzgar olmadığında konutlara elektrik sağlayan pillere beslenir. Önceden, akım dönüştürücüden geçirilir, bu da onu değişken değil sabit yapar. Voltajın 220 V olduğu invertöre elektrik verilir. Pillerin varlığı nedeniyle, yel değirmeni evi hafif rüzgarda veya tamamen sakinken bile besler.

Bir rüzgar jeneratörünün çalışma prensibi, bir arabanınkine benzer. Tek fark, ikinci durumda rotorun tekerlekleri döndürmesidir.

Modern rüzgar jeneratörleri için kuvvetli rüzgara ihtiyaç olmadığı unutulmamalıdır. Yel değirmeninin çalışması, uygun metallerin varlığıyla mümkün olmuştur. Bu tasarım, rüzgar hızı sadece 4 m / s olsa bile eve elektrik sağlar.

Rüzgar çiftliklerinin avantajları

Ev için yel değirmenleri çok popülerdir. Böyle çok güçlü olmayan bir kurulumun fiyatı yaklaşık 2 bin dolar bununla birlikte ömür boyu elektrik tasarrufu yapmış olursunuz. Doğal olarak, bir rüzgar santralinin tek avantajı bu değil.

• Bu tasarım en çevre dostu olarak kabul edilir. Buna göre, çalışması sırasında atmosfere zehirli dumanlar salınmaz. Üstelik çevreye hiçbir zararı yoktur.
• Ev tipi rüzgar jeneratörlerinin yakıta ihtiyacı yoktur. Elektrik üretmek için rüzgarın esmesi yeterlidir.
• Üretimlerinde yalnızca korozyona maruz kalmayan modern malzemeler kullanıldığından, bu tür enerji santralleri dayanıklı kabul edilir.
• Ayrı olarak, bir rüzgar jeneratörünün kurulum kolaylığından bahsetmeye değer, çünkü bunu uygun jeneratörler ve birkaç pil kullanarak kendiniz yapabilirsiniz. Ev yapımı ürünlerin fabrika elektrik santrallerinden daha kötü çalışabileceği unutulmamalıdır. Buna göre, eve gerçekten elektrik sağlayabilecek belirli teknik parametrelere sahip bir jeneratör seçmek çok önemlidir.
• Rüzgar santrallerinin bir diğer avantajı da yüksek verimlilikleridir. Doğal olarak, rüzgar türbinleri sürekli hareket makineleri değildir, ancak bu konsepte yakındırlar. Bu nedenle, cari elde etmek için ek maliyetlere gerek yoktur.
• Modern rüzgar türbini modelleri, öncekilerden önemli ölçüde üstündür. Çalışmaları sırasında, hissedilir bir titreşim veya güçlü bir gürültü yoktur. Kanatların geniş açıklığına rağmen, neredeyse hiç titreşim yoktur.
• Basit bir rüzgar jeneratörü kurarken izin almanıza gerek yoktur. Doğal olarak, bu yalnızca direğin alçak olduğu ve kanat açıklığının orta olduğu ev aletleri için geçerlidir.

Rüzgar çiftliklerinin dezavantajları

Bu tür cihazların avantajlarını inceleyen birçok kişi, enerji santrallerinin neden her yere kurulmadığını merak ediyor. Doğal olarak, bu bir dizi önemli eksiklikten kaynaklanmaktadır..

• Ana dezavantaj, kışın konutu ısıtmak için gerekli miktarda elektrik üretme garantisinin olmamasıdır. Elbette bu sorun, birkaç rüzgar türbini veya gerçekten güçlü bir yapı kurarak çözülebilir, ancak bu oldukça pahalı olacak ve sonunda kârsız hale gelecektir.
• Diğer bir dezavantaj, geniş bir alan ihtiyacı ile ilgilidir. 30-50 dönümlük bir arsa üzerinde duran bir kulübeden bahsediyorsak, bu sorun değil. Mütevazı bir yazlık kulübeye herkes rüzgar jeneratörü koyamaz. Ayrıca yapının en yakın binadan en az 20 m uzağa kurulabileceğine inanılmaktadır. Aksi takdirde elektromanyetik alan nedeniyle ev aletleri iyi çalışmayacaktır.
• Yel değirmenlerinin yayılması fiyatlarıyla sınırlıdır. Ortalama performansa sahip benzer bir ürün 5-10 bin dolara mal olacak. En ucuz çeşitlerin maliyeti 1-2 binden başlıyor Doğal olarak kaliteli bir santral buna değer, bu da böyle bir fiyatın utanç verici olmaması gerektiği anlamına geliyor.

Rüzgar türbinlerinin uygulanması

benzer kurulumlar güçlerinde farklılık gösterir. Buna göre, küçük bir eve veya bütün bir köye elektrik sağlayabilirler. Rüzgar jeneratörlerinin sadece evi enerji ile beslemek için değil, aynı zamanda paradan tasarruf etmek için de kurulduğunu belirtmekte fayda var. Başka bir deyişle, insanlar elektrik şebekesinden ve rüzgar türbininden elde edilen elektriği kullanıyor.

Yapının montajı hakkında konuşursak, güvenlik gerekliliklerine göre, evden makul bir mesafeye direk tipi bir rüzgar jeneratörü monte edilir. Bugün satışta ihmal edilebilir güce sahip mini jeneratörler var. Böyle bir tasarım bir konutun çatısına yerleştirilebilir.

Rüzgar çiftliği çeşitleri

Rüzgar türbini seçimi

Böyle bir tasarım seçerken gerekli 3 önemli faktöre dikkat edin:

• ortalama rüzgar hızı;
• ay boyunca ortalama elektrik tüketimi;

Uzmanlar, direk ne kadar yüksekse, döner tablayı döndürmek için gereken rüzgar hızının o kadar düşük olduğunu hatırlatır. Buna göre böyle bir tasarımın fiyatı çok yüksek olacaktır.

Optimum yükseklik, bulunan en yüksek binayı aşmalıdır. 100 m yarıçap içinde, yaklaşık 10 m.

Bir rüzgar türbini gerçekten karlı mı?

Birçok kişi ortalama rüzgar hızının 4 m/s olması durumunda rüzgar jeneratörünün ürettiği elektriğin oldukça pahalı olacağını söylüyor. Bunu doğrulamak veya çürütmek için, ekipmanın çıktısını bir yıl ve 20 yıl boyunca hesaplamak gerekir. Bu durumda, bir rüzgar jeneratörünün maliyetinin dikkate alınması gerekir. en az 150 bin ruble. Buna göre, bir yel değirmeni kullanımı, şebeke elektriği olmadığında gerçekten haklı çıkacaktır. Konut ağa bağlıysa, paradan tasarruf etmek için güçlü bir elektrik santrali kurmamalısınız.

Elektrik verilmediyse ve ortalama rüzgar hızı 4–5 m/s'yi aşıyor, bir rüzgar jeneratörü kurmayı düşünmelisiniz. Bu, özellikle elektrik fiyatındaki sürekli artış göz önüne alındığında doğrudur. Dilerseniz komşularınızla bir ekip oluşturarak gerçekten güçlü bir elektrik santrali satın alabilirsiniz. Bu durumda kurulum maliyeti çok yüksek olmayacak ve aslında evinizin elektriğini sağlamış olacaksınız.

İnsanlar eski zamanlardan beri rüzgar enerjisini kullanmışlardır. Bu nedenle günümüzde elektrik üretmek için özel rüzgar türbinleri kullanılmaktadır. Bu tür enerji santralleri, özellikle kuvvetli rüzgarların sürekli olarak görüldüğü alanlarda etkilidir.

Artan elektrik fiyatları birçok kullanıcıyı düşünmeye zorluyor - nasıl tasarruf edebilirsiniz ve kamu şebekesinden enerji tüketmenin makul bir alternatifi var mı? Birçoğu için çıkış yolu, eviniz için kendi ellerinizle bir yel değirmeni satın almak veya inşa etmektir. Ayrıca, modern rüzgar türbinleri yalnızca merkezi şebekeden uzaktaki yerleşim yerlerine elektrik sağlamanın etkili bir yöntemi değil, aynı zamanda kullanım maliyetlerini önemli ölçüde azaltmanın ve evinizi daha fazla enerji bağımsız hale getirmenin bir yoludur.

Bir ev için hangi rüzgar jeneratörünün en iyi olduğuna, ne kadar enerjiye güvenebileceğimize ve onu kurmak için bilmeniz gerekenlere bakalım.

Yel değirmeni çeşitleri

Rüzgar jeneratörleri (bunlara ayrıca rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisi jeneratörleri, rüzgar çiftlikleri, kısaca rüzgar türbinleri, rüzgar çiftlikleri, vb. de denir) özünde rüzgar enerjisi santralleridir (RES'ler). Bu, ekipmanı ve tesisleri işlevsel olarak birbirine bağlı olan ve hareket eden hava kütlelerinin kinetik enerjisinden elektrik üreten tek bir kompleks oluşturan bir rüzgar santralinin adıdır. Basitçe söylemek gerekirse, rüzgarın yenilenebilir enerji kaynağı olarak kullanılmasına izin veren sistemlerdir.

Seyreltilmiş havanın bir rüzgar türbininin çalışmasını da etkilediği unutulmamalıdır, ancak örneğin kıyıda sabit rüzgarların etkisi altında bu dezavantaj önemli değildir. Yerli yel değirmenlerinin çalışmasının televizyon ağını etkilediğini ve alıcı anteni engelleyebileceğini akılda tutmak önemlidir.

Yel değirmeni cihazı ve rüzgar santrali ekipmanının bileşimi, resim ataba.com.ua

Rüzgar çiftliğinin bulunduğu bölgede zayıf rüzgarlar hakimse, en iyi çözüm birkaç kurulumu ortak bir batarya düğümü ile bir ağda birleştirmek olacaktır. Aksi takdirde, yel değirmenlerinin çalışmasını, her bir cihazın kendi yük "payına" hizmet edecek şekilde yapılandırmak gerekir ve elektrik tasarrufu için tüketiciler evde dağıtılmalıdır: belirli bir elektrik hattı, farklı bir ev aletleri grubuna karşılık gelmelidir.

Birçok Avrupa ülkesinin deneyiminin gösterdiği gibi, apartmanlar için, büyük boyutlu bir rüzgar türbini satın almaktansa, elektrik üretecek ve ortak bir bataryada depolayacak küçük kapasiteli birkaç yel değirmeni (örnek) kurmak daha uygundur.

Bir ev için bir rüzgar türbininin gücü nasıl hesaplanır

Bir ev rüzgar santralinin gücünün yaklaşık bir hesaplaması için, kullanılan tüm elektrikli ev aletlerinin listesini, güçlerini ve çalışma sürelerini dikkate alarak aylık ortalama elektrik tüketimini hesaplamanız gerekir (ev aletlerinin ortalama tüketimini gösteren tablo bulunur). 2 ila 10 kW kapasiteli özel kullanıma yönelik rüzgar santrallerinin en çok mağazalarda satıldığı belirtilmelidir.

Birçok bilgi kaynağı, 3-4 kişilik bir ailenin hanehalkı ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilmesi için en az 10 kW'lık bir rüzgar türbini gücüne ihtiyaç duyacağını belirtmektedir. Bununla birlikte, her özel durumda, oldukça bireysel bir gösterge olabilen belirli enerji ihtiyaçlarından hareket etmek gerekir.

Yel değirmenlerini evde kullanmanın ek olumlu yönlerinden biri de fazla elektriği devlete satma olasılığıdır. Merkezi elektrik şebekesine "fazla" elektriğin nasıl sağlanacağı ve mevcut "yeşil" tarifeler hakkında ayrıntılı bilgiler adresinde bulunabilir.

Güvenliği unutmayın: yel değirmeni yangınına, kanatların buzlanmasına, destek yapılarının veya rüzgar türbini temelinin yetersiz mukavemetine neden olabilecek yıldırım çarpmaları, yalnızca cihazın kendisine zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda insan sağlığına da zarar verebilir. Bu nedenle, jeneratörün çeşitli koruyucu sistemlerle donatılmasına özen gösterilmesi gereksiz olmayacaktır.

Nihayetinde, rüzgar türbini tipini seçerken, güvenilir bir üretici ararken, gücünü hesaplarken ve diğer sorunları çözerken, hiçbir makalenin tam cevap veremeyeceği birçok "tuzak" ortaya çıkabilir. Neyse ki, bugün bile, modern teknolojiler herhangi bir yere bir yel değirmeni kurmayı mümkün kılıyor ve bunun için özel teknik bilgiye sahip olmak hiç de gerekli değil ve böyle bir temiz enerji kaynağının verimliliği ve çevre dostu olması artık şüphe götürmez. Her durumda, deneyimli bir uzmana danışmak akıllıca bir karar olacaktır.

Daha ilginç şeylere bakın:

İş ortağı haberleri:

görüntülemek için lütfen JavaScript'i etkinleştirin.

Rüzgar elektrik tesisleri (RES), dünyanın herhangi bir yerinde bir dereceye kadar mevcut olan atmosferik kütlelerin hareket enerjisini doğrudan elektriğe dönüştürür. Rüzgar türbinlerinin kullanımının olumlu ekonomik ve çevresel etkisinin temelinde bu vardır.

Rüzgar enerjisinin faydaları

Modern teknolojik çözümler, birkaç kW'tan yüzlerce MW'a kadar güce sahip rüzgar jeneratörleri üretmeyi mümkün kılar.. Yani, rüzgar türbinleri hem tüm endüstriyel alanlara hem de bireysel konut evlerine elektrik sağlayabilir. Tamamen ekonomik avantajlara ek olarak, rüzgar enerjisinin tartışılmaz bir başka avantajı daha vardır - Dünya'nın ekolojisi ve biyosferi üzerinde önemli ölçüde daha düşük bir baskıya sahiptir. Bu nedenle, yetkili web sitesi "Alternatif Enerji" (http://altenergiya.ru/), Vernadsky V.V.'nin yirminci yüzyılın ortalarında ifade edilen derin düşüncelerini doğrulamaktadır:

… hemen hemen her bölgede (endüstriyel kullanım için yeterli rüzgar enerjisinin olmadığı yerlerde bile) rüzgar enerjisini kullanabilen küçük rüzgar çiftliklerinin satışları sürekli artıyor. Bu tür alternatif enerji kaynaklarının, fosil yakıtlara dayalı geleneksel enerjinin yerini alana kadar, hem kamuda hem de özel sektörde giderek daha yaygın bir şekilde kullanılacağı tahmin edilmektedir.

Ev tipi rüzgar enerjisinin ekonomik avantajları (3 - 15 kW kapasiteli kurulumlar) aşağıdaki faktörleri içerir:

• Tükenmez enerji kaynağı;
• Enerjinin ekolojik saflığı;
• Bir rüzgar türbininin yapım hızı;
• Sermaye yatırımlarının kısa geri ödeme süresi;
• Ekipman kurulumu için özel sahalara gerek yoktur.

Küçük rüzgar türbinlerinin dezavantajı, pratik olarak bir faktördür - üretilen gücün, Dünya'nın çoğu bölgesinde sabit olmayan hava akışının basıncına doğrudan bağımlılığı. Bu nedenle, ev aletlerine istikrarlı ve yüksek kaliteli bir güç kaynağı için piller ve yarı iletken redresörler gibi ek ekipmanlar gereklidir..

Bölgenin enerji potansiyelinin incelenmesi

21. yüzyılın geleceğine bakıldığında, rüzgar enerjisinin geliştirilmesi için alternatiflerin olmadığı açıktır. Bu nedenle, gelişmiş ülkelerde, büyük rüzgar türbinlerinin yapımında kullanılmak üzere bölgelerin potansiyeli üzerinde çalışmalar yapılmaktadır.

Alternatif enerji istasyonları genellikle geniş alanları kaplar. Buna göre, öncelikle uzak gelecekte bile başka ekonomik faaliyetlerde bulunamayacak alanlara dikkat çekilmektedir:

• çöller;
• dağ yükseklikleri;
• Raf bölgeleri;
• Denizlerin ve okyanusların kıyı bölgeleri ve diğerleri.

Özellikle, popüler İnternet kaynağı windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html aşağıdaki bilgileri sağlar:

Bölgenin potansiyeline yönelik bir ön çalışma yapılır. Anemometreler 30 ila 100 metre yüksekliğe kurulur ve bir ila iki yıl içinde rüzgarın hızı ve yönü hakkında bilgi toplar. Elde edilen bilgiler rüzgar enerjisi kullanılabilirlik haritalarında birleştirilebilir. Potansiyel yatırımcılara proje getiri oranını değerlendirmek için bu tür kartlar

Endüstriyel rüzgar çiftliklerinin kapasiteleri

Endüstriyel rüzgar türbinleri, belirli bir bölgenin enerji potansiyeline bağlı olarak çeşitli kapasitelerde gelir. Modern teknolojiler, standartlaştırılmamış jeneratör ekipmanlarının bile 3-5 yıllık geri ödeme süresiyle seri üretimine izin verir..

Bugün karadaki en büyük rüzgar çiftliği Kaliforniya'daki Tehachapi Geçidi'nde bulunuyor. Büyük termik santrallerin kapasitesiyle orantılı olan toplam kapasitesi şimdiden 1550 MW.. ALTA RES'in kurulu gücünün gelecekte 3.000 MW'a çıkarılması planlanmaktadır. 1,5 ve 3,0 MW'lık rüzgar türbinleri kullanır.

Büyük açık deniz bölgelerine sahip olan güçler, aktif olarak açık deniz rüzgar enerjisi geliştiriyor. Danimarka ve İngiltere bu alanda başı çekiyor. Bu tür rüzgar türbinleri, kıyıdan 10-50 km açıkta, sığ derinliklerde denizde kurulur ve orada sürekli deniz rüzgarları estiği için oldukça verimlidir. Dünyanın açık deniz bölgelerinde faaliyet gösteren en büyük rüzgar santrali, 630 MW işletme kapasitesi ile İngiliz istasyonu London Array'dir.

Yüzen ve süzülen gibi egzotik rüzgar çiftlikleri de gelişiyor. Şimdiye kadar bunlar, her biri 40-100 kW kapasiteli bir veya birkaç jeneratör grubu içeren kurulumlardır. Ancak zamanla yüzer santrallerdeki ünitelerin kapasitesinin 6,3 MW'a çıkarılması planlanmaktadır. Özellikle, Danimarka ve İtalyan firmaları şimdiden bu tür kapasitelere yaklaşmışlardır.

Kulübelere ve küçük işletmelere elektrik sağlamak için RES ve fiyatları.

Büyük bir çiftlik, restoran veya marketin değil, kır evinin ihtiyaçlarını tam olarak karşılamak için 20 kW veya daha az kapasiteli bir tesisatın olması yeterlidir. Örneğin, bir konut binası için, kış sıcaklığı 6,3 m/s veya daha fazla günlük ortalama rüzgar hızıyla 18C'nin altına düşmüyorsa, jeneratörün nominal gücü 12 m2 alan başına 1 kW oranında seçilir.

Ev ihtiyaçları ve küçük işletmeler için bir elektrik santralinin maliyeti, elektrik jeneratörünün nominal gücüne bağlıdır ve 3 kW'a kadar olan rüzgar santralleri için 1 kW başına yaklaşık 50 bin ruble, 10 kW'a kadar olan rüzgar santralleri için 40 bin ruble / kW ve 10 kW'ın üzerindeki rüzgar santralleri için yaklaşık 30 bin ruble / kW'dır.

Otonom bir elektrik santralinin geri ödeme süresi 5 - 7 yıl içindedir, bu nedenle jeneratörün kurulu nominal gücünün 1 kW'ı, yılda 2 ton yüksek kaliteli kömür yakmaya eşdeğer çok fazla enerji üretebilir.. Özellikle, "VSUES Eğitim Materyalleri" (http://abc.vvsu.ru/) web sitesinde sunulan, 20 kW nominal elektrik gücüne sahip "ESO-0020" rüzgar türbini aşağıdaki parametrelere sahiptir:

• Elektrik maliyeti - 0,02 USD / kWh;
• El'in yıllık çıktısı. enerji - 70.000 kWh'den fazla;
• Geri ödeme süresi - 7 yıla kadar;
• Hizmet ömrü - 20 yıl.

Video