На самом деле энергию ветра люди начали использовать давно. Корабли двигались благодаря ветру и парусам, мельницы работали от силы ветра. А в 20 столетии эту силу природы начали использовать для получения электрической энергии. В настоящее время энергия, полученная с помощью ветра, является распространенной и одной из самых дешевых. Особенно актуально применения ветрогенераторов в тех местностях, где постоянно дуют ветра. В регионах, где ветер не постоянен, и сила его не велика, ветрогенераторы тоже используются, в основном это делается для снижения расходов на энергию и с целью нанесения наименьшего ущерба экологии.
Устройство ветрогенератора
Основная часть состоит из мачты, пропеллера и генератора. При помощи этих составляющих и происходит выработка электрического тока из ветра. Вспомогательные части – это контроллер-инвертор, который преобразовывает переменный ток в постоянный при накоплении и, наоборот, при расходовании, аккумуляторные батареи, где накапливается полученная энергия и обеспечивается ее одинаковое напряжение, и автоматический переключатель источника питания (АВР), который отвечает за автоматическое переключение между разными источниками энергии. Это нужно в том случае, если оборудование или электрические приборы могут работать от разных источников питания и когда один из них ослабевает или выходит из строя, то работа продолжается без сбоев и остановок за счет переключения на другой источник электроэнергии.
При покупке и установке ветрогенератора, главной его характеристикой выступает коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) и мощность. В настоящее время достигнуты показатели ветрогенераторов на уровне КИЭВ – 45%, а мощность не бытовых приборов достигает 10КилоВатт.
Еще одним важным параметром ветрогенераторов является быстроходность, то есть соотношение скорости ветра к скорости вращения пропеллера при нем. Обычно этот показатель составляет 5-7 единиц. Например, при быстроходности 6 единиц и скорости 15км/час, пропеллер движется со скоростью 90км/час.
По конструкции ветрогенераторы различаются расположением осей вращения: горизонтальные и вертикальные, в которых винт вращается горизонтально. В таких устройствах нет ориентации на ветер, однако распространения они не получили из-за сложности их производства и управления.
Преимущества ветрогенераторов:
- Получение бесплатной электрической энергии без учета стартовых вложений в само оборудование. Один раз инвестировав в покупку ветрогенератора, вы можете пользоваться электроэнергией в течение не одного десятилетия.
- Надежность. При правильной установке прибор не нуждается в дополнительном обслуживании.
- Экологическая чистота. Эти источники энергии не наносят вреда окружающей природной среде.
- Бесшумность. Работа ветрогенераторов достаточно тихая и не будет отвлекать или раздражать своими звуками.
Индивидуальное использование ветряных установок наиболее выгодно в холодное время года, когда необходимо отапливать дома. Использование этой энергии позволяет существенно сократить расходы на обогрев или вообще свести их к нулю. Так происходит еще и потому, что именно в межсезонье и зимой ветры наиболее сильные, энергии соответственно вырабатывается больше и постоянно. С технической точки зрения, достоинством ветрогенераторов является и то, что они могут работать в комбинации с другими источниками энергии – дизельными генераторами, солнечными батареями и т.д. Таким образом, создается замкнутый цикл, а энергоснабжение объекта становится автономным.
Недостатки ветрогенераторов:
- Зависимость работы от погодных условий.
- Не постоянство выработки электроэнергии.
- Высокая стоимость ветрогенераторов, что делает невозможным их широкое применение населением. Сам генератор стоит 25% от всей суммы, а остальное – инвертор и аккумуляторы.
- Недостаточно высокое качество и надежность аккумуляторов.
- Большой срок окупаемости (около 10 лет).
- Высокая степень опасности при эксплуатации.
В каких же условиях можно использовать ветрогенераторы? В первую очередь, это района и местности с постоянно дующими ветрами со скоростью не менее 5км/час. Как правило, такими регионами являются побережья морей и океанов, пустынные местности. Также актуально использование данных источников энергии в местах, которые находятся на большом удалении от централизованного электроснабжения (острова, отдаленные поселки, исследовательские экспедиции и поселения) или с частыми его перебоями (дачные поселки, сельская местность и т.д.).
