Кинетический ветрогенератор: используем энергию воздушных потоков

Что потребителям мешает пойти чуть дальше отделения стеклянных бутылок от пластиковых и сдачи использованных батареек перед входом в супермаркет и сделать первый шаг к биоэкономике, то есть экономике, при которой приоритет отдается производству экологичной продукции?

Без электроэнергии жизнь современного человека представить уже нельзя. Вот только стоимость ее неуклонно возрастает, поэтому все больший интерес вызывают так называемые альтернативные источники энергии. К их числу относятся кинетические ветрогенераторы - достаточно простые устройства, позволяющие без особых хлопот получать электроэнергию для бытовых и даже для промышленных нужд.

Принцип работы ветрогенератора предельно прост. Вращающиеся лопасти передают кинетическую энергию ветра на роторогенератор, который, в свою очередь, преобразует ее в электроэнергию. Таким образом, можно получить только нестабильный переменный ток. Он направляется к контроллеру, где происходит еще одно преобразование. Далее ток уже постоянного напряжения поступает в аккумуляторы.

Батареи накапливают заряд, который при необходимости может расходоваться потребителем. Но перед этим постоянный ток вновь преобразуется в переменный со стабильным напряжением, для чего используется инвертор одной из возможных разновидностей.

Для трехфазных сетей устанавливают инвертор трехфазного напряжения. Если электричество предназначено для не слишком чувствительной техники, например ТЭНов или ламп накаливания, может использоваться прибор, выдающий модифицированную синусоиду. Для чувствительного оборудования монтируют установки, вырабатывающие только чистую синусоиду. Если подача электроэнергии осуществляется непосредственно в сеть, ставятся специальные сетевые инверторы.

Ветрогенераторы комплектуются датчиками, отслеживающими направление воздушных потоков, что помогает устройству эффективно работать. Помимо этого присутствуют автоматические переключатели, которые координируют совместную работу ветрогенератора и других источников энергии.

Производители выпускают широкий ассортимент ветровых установок, значительно разнящихся по конструкции и назначению. Ветряные турбины для промышленных целей представляют собой мощнейшие устройства, выдающие десятки мегаватт энергии. Для бытовых целей используют агрегаты минимальной мощности. Они могут устанавливаться непосредственно на территории домовладения. Причем для мачт высотой не больше 25 м специальное разрешение на установку не требуется.

Конструктивно все ветряки можно поделить на две группы. К первой относятся горизонтальные установки, которые еще называют крыльчатыми или пропеллерными. Они представляют собой несколько лопастей, обычно их от трех до пяти, установленных на горизонтально ориентированную ось.

При вращении такие конструкции позволяют получить максимально возможную отдачу энергии. Правда, многое зависит от высоты установки генератора. Чем выше установлены лопасти, тем эффективнее работает устройство. Именно такие ветряки используются для промышленных целей. В быту они тоже хорошо себя зарекомендовали. Особенно эффективно использование пропеллерных ветряков на равнинах, где часто дуют сильные ветры.

Ветровые генераторы вертикального типа имеют несколько разновидностей. Классический вариант отличается меньшей, чем крыльчатый, эффективностью. Зато может стабильно работать на турбулентных воздушных потоках. Поэтому устанавливается там, где почти никогда не бывает сильного ветра.

Повысить результативность классического вертикального ветряка можно только за счет увеличения его размеров. Это делает оборудование более уязвимым для природных явлений и значительно увеличивает его стоимость. Максимально эффективной из всех вертикальных конструкций признан ротор Дарье.

Его результативность почти аналогична пропеллерным моделям. Еще одно важное достоинство – минимальный шум при работе. Однако есть и значимый недостаток, которым считается весьма низкий стартовый момент.

Такой генератор практически не способен самостоятельно начать работу. Этого недостатка лишены своеобразные гибриды классического вертикального ветряка и ротора Дарье, которые используются наиболее широко.

Еще один тип ветрогенератора – парусная установка. Она может быть ориентирована как вертикально, так и горизонтально. Основная отличительная особенность – наличие так называемого ветрового колеса, оснащенного большим количеством широких лопастей или парусов.

Это самая тихоходная из всех модификаций ветрогенератора, эффективность ее тоже невелика. Тем не менее, она широко используется в домашнем хозяйстве. Ее крайне просто собрать и эксплуатировать. Кроме того, конструкция обладает удачным сочетанием низких оборотов и высокого крутящего момента. Это позволяет ей не только вырабатывать энергию, но и напрямую вращать различные механизмы, к примеру, приводить в движение насос.

Ветрогенератор способен обеспечить электроэнергией любое домовладение, важно только правильно выбрать мощность оборудования и грамотно его разместить. Нужно знать, что мощность, которую выдает генератор, пропорциональна увеличенной в три раза скорости ветра. Таким образом, в местностях со слабыми воздушными потоками установка даже мощного ветряка будет, скорее всего, мало целесообразна. Но если поставить его в составе комбинированной схемы вместе с солнечной батареей, например, получится вполне работоспособный вариант. Поэтому решение об установке такой конструкции стоит принимать с учетом рекомендаций специалистов. опубликовано econet.ru  Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet