Энергия ветра

     В связи с ростом цен на энергоносители, все больше людей посматривают в сторону использования альтернативных и возобновляемых источников энергии, ветровой, солнечной, гидроэнергии. Одним из перспективных направлений развития возобновляемой энергетики является ветроэнергетика. Ветровая электрическая установка предназначена для обеспечения электроэнергией от небольшого дома до поселка. Применяется как в местах, где отсутствует сетевая энергия (туристические лагеря, фермерские хозяйства, дачные участки, питание автономных комплексов), так и в качестве резервного источника электроэнергии для частных домов, коттеджей. Ветроустановка даже небольшой мощности способна обеспечить вполне нормальный быт для проживающих людей. Это работающие холодильники, телевизор, компьютер, освещение помещений, нормальное пользование электроинструментом и другими привычными бытовыми электроприборами. Во многом наличие и сила ветра зависят от рельефа местности, открытости пространства, присутствия вблизи водоемов, рек и т. д. Даже около высоких сооружений возможна весьма эффективная работа ветровых систем из-за возникновения эффекта «сквозняков» между зданиями. Более того, независимо от направления ветра «сквозняки» между зданиями, в лощинах, вдоль русла рек, в оврагах присутствуют практически всегда и скорость ветра достаточна для успешной работы ветрогенератора.

Ветроколесо преобразует кинетическую энергию естественного ветрового потока в механическую энергию вращения главного вала ветрогенератора, которая затем преобразуется в электрическую энергию переменного тока. Далее, переменный ток с помощью «интеллектуального» зарядного устройства превращается в постоянный для зарядки аккумуляторных батарей. Затем постоянный ток из аккумуляторных батарей, с помощью инвертора, которыми оснащены ветрогенераторы для дома, преобразуется в однофазный переменный ток 220В, 50Гц.

АНАЛИЗ КЛИМАТА

  Важнейшими климатообразующими факторами края являются радиационный режим, обуславливающий различный нагрев подстилающей поверхности, циркуляция атмосферы и физико-географическое положение территории. Среди местных факторов, определяющих климат, наибольшее влияние оказывают резкие различия высот и наличие в южной части края высокой стены Кавказских гор. Город известен частыми сильными ветрами со скоростью 35 - 40 м/с, 50 дней в году скорость ветра превышает 12 м/с. Самые ветреные месяцы - февраль и март, преобладают воздушные потоки западных и восточных направлений. Большую часть года в городе господствует континентальный воздух умеренных широт. Летом с ним связана сухая, жаркая, малооблачная погода. Зимой он поступает из Сибири и Казахстана и приносит морозную, сухую, ясную погоду. С Атлантического океана приходит морозный воздух умеренных широт, несущий осадки, летом-ливневые с грозами, зимой-снегопады. Арктический воздух с Баренцева моря сопровождается холодной, пасмурной погодой, а воздух с Карского моря обычно снижает температуру, усиливает ветры, вызывает волны холода. Во все сезоны возможно проникновение тропического воздуха, континентальный его тип приходит из Средней, Малой Азии, а также Ирана и приносит летом суховеи, осенью - бабье лето. Морской тропический воздух со Средиземного моря летом приносит душную, влажную погоду, зимой -оттепели, весной и осенью - потепление. Вообще же скорость ветра сильно зависит от местных условий. Лучшие места: гребень горной гряды, берег моря, в некоторых случаях – ущелье, распадок и т.п. "естественная труба". Скорость ветра в таких местах редко бывает менее 10 м/с. Важнейшими климатообразующими факторами края являются: радиационный режим, обуславливающий различный нагрев подстилающей поверхности, циркуляция атмосферы и физико-географическое положение территории. Среди местных факторов, определяющих климат, наибольшее влияние оказывают резкие различия высот и наличие в южной части края высокой стены Кавказских гор. Отсутствие южных ветров в крае можно объяснить близостью Кавказского хребта и его географическим положением, искажающим сильные южные ветры. Поэтому в крае наблюдаются или сильные юго-восточные, или юго-западные ветры в тех случаях, когда сложившаяся ситуация должна бы приводить к сильным южным ветрам. Исключение составляет (очень редко) Светлоград — из-за расположения в долине реки Калауса (с севера на юг), и Дивного - достаточно далеко расположенного от Кавказского хребта. Западный ветер - фронтальный ветер. В западной части из-за влияния Ставропольской возвышенности западный ветер имеет большую силу и порывистость. Один раз в 2-3 года отмечается ветер со скоростью более 24-28 м/с в большинстве районов и до 30-40 м/с на отдельных районах. Выступающая среди равнин Предкавказья юго-западная часть Ставропольского плата создает угловой эффект для ускорения юго-западных ветров в северо-западных районах. Для Ставрополя эти высоты служат экраном и здесь ветра юго-западной направленности более 30 м/с — явление редкое. Тогда как сильные северо-западные ветра для Ставрополя - 25-28 м/с - это раз в 1-2 года, достаточно обычное явление. Ветер дополнительно ускоряется вдоль реки Егорлык. Восточный ветер - градиентный ветер, создающийся в результате взаимодействия холодного арктического антициклона и теплого черноморского циклона. Поскольку градиент достаточно равномерно располагается над краем, то восточные ветра отмечаются в большинстве районах. Они носят более продолжительный характер, имеют хорошо выраженный суточный ход. Редко превышают градации 25 м/с. Восточные ветра в западной части края сильнее на 2-5 м/с, чем в восточных районах в силу рельефа: угловой эффект, ветра склонов. На востоке и северо-востоке края сильные или умеренные ветры часто сопровождаются пыльными бурями. При сухих ветрах восточной составляющей возможно возникновение пыльных бурь. Наибольшее число дней с пыльными бурями наблюдается в крайних восточных районах. В западных и юго-западных районах края пыльных бурь практически не бывает: сказывается защитная роль Ставропольской возвышенности. Среднемноголетняя частота возникновения сильных пыльных бурь, которые могут повлечь за собой возникновение чрезвычайной ситуации, составляет 1 раз в 3-4 года. Такое опасное метеорологическое явление как сильная метель (при скорости ветра 20-30 м/с) на территории Ставропольского края в среднем отмечается 1 раз в 3 года. Длятся такие метели обычно от нескольких часов до суток и могут также служить источником чрезвычайной ситуации. Для Шпаковского района характерны сильные ветры: восточные и юго-восточные и противоположные им западные и юго-западные, северо-западные. Восточные и юго-восточные типичны для зимнего периода. Ветры восточного направления преимущественно сухие, летом жаркие, зимой холодные. Восточные ветры могут дуть постоянно на протяжении недели. Эти ветры очень часто образуют суховеи, которые несут сухой пыльный воздух, иногда образуя пыльные бури. Средняя месячная скорость ветра в феврале составляет 5 м/с, в августе 3 м/с. Расчетные данные метеорологов показывают, что в городе ежегодно возможен ветер со скоростью 35 м/с, один раз в 5 лет 43 м/с, раз в 10 лет 45 м/с. Ветры со скоростью 15 м/с довольно часты, и в течение года два дня приходится на сильные ветры. Ветры являются ресурсом для проведения соревнований по воздушным видам спорта. Город Ставрополь известен частыми сильными ветрами со скоростью 35-40 м/с, 50 дней в году скорость ветра превышает 10 м/с. Самые ветреные месяцы - февраль и март, преобладают воздушные потоки западных и восточных направлений. Большую часть года в городе господствует континентальный воздух умеренных широт. Летом с ним связана сухая, жаркая, малооблачная погода. Зимой он поступает из Сибири и Казахстана и приносит морозную, сухую, ясную погоду. С Атлантического океана приходит морозный воздух умеренных широт, несущий осадки, летом - ливневые с грозами, зимой - снегопады. Арктический воздух с Баренцева моря сопровождается холодной, пасмурной погодой, а воздух с Карского моря обычно снижает температуру, усиливает ветры, вызывает волны холода. Во все сезоны возможно проникновение тропического воздуха, континентальный его тип приходит из Средней, Малой Азии, а также Ирана и приносит летом суховеи, осенью - бабье лето. Морской тропический воздух со Средиземного моря летом приносит душную, влажную погоду, зимой - оттепели, весной и осенью-потепление.

Номинальная мощность: 300 Вт

Номинальное напряжение: 24V
Диаметр лопасти: 1.5M
Начальная скорость ветра: 2.5 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 12 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 35 м/сек.
Путь отклонения: Механический
Номинальная скорость вращения (об/мин): 450R/M
Материал: aluminium alloy
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V150AH2PCS

Номинальная мощность: 500 Вт

Номинальное напряжение: 24V
Диаметр лопасти: 2.5M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 8 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 35 м/сек.
Путь отклонения: Механический
Номинальная скорость вращения (об/мин): 400R/M
Материал: aluminium alloy
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V200AH2PCS

Номинальная мощность: 1000 Вт

Номинальное напряжение: 48V
Диаметр лопасти: 2.7M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 9 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 35 м/сек.
Путь отклонения: Механический
Номинальная скорость вращения (об/мин): 400R/M
Материал: aluminium alloy
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V200AH4PCS

Номинальная мощность: 2000 Вт

Номинальное напряжение: 120V
Диаметр лопасти: 3.2M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 9 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 35 м/сек.
Путь отклонения: Механический
Номинальная скорость вращения (об/мин): 400R/M
Материал: aluminium alloy
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V200AH10PCS

Номинальная мощность: 3000 Вт

Номинальное напряжение: 240V
Диаметр лопасти: 4.5M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 10 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 45 м/сек.
Путь отклонения: Electrical
Номинальная скорость вращения (об/мин): 220R/M
Материал: Steel
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V200AH20PCS

Номинальная мощность: 5000 Вт

Номинальное напряжение: 240V
Диаметр лопасти: 6.4M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 10 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 45 м/сек.
Путь отклонения: Electrical
Номинальная скорость вращения (об/мин): 200R/M
Материал: Steel
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V300AH20PCS

Номинальная мощность: 10000 Вт

Номинальное напряжение: 240V
Диаметр лопасти: 8M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 10 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 45 м/сек.
Путь отклонения: Electrical
Номинальная скорость вращения (об/мин): 180R/M
Материал: Steel
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V400AH20PCS

Номинальная мощность: 20000 Вт

Номинальное напряжение: 360V
Диаметр лопасти: 10M
Начальная скорость ветра: 2 м/сек.
Номинальная скорость ветра: 12 м/сек.
Безопасная скорость ветра: 45 м/сек.
Путь отклонения: Electrical
Номинальная скорость вращения (об/мин): 90R/M
Материал: Steel
Материал лопастей: Glass fiber reinforced plastics
Кол-во лопастей: 3
Рекомендуемый аккумулятор: 12V600AH30PCS

Номинальная мощность: 30000 Вт

Производительность ветрогенератора 8000-36000 Вт/ч
Начальная скорость ветра 2 м/с
Номинальная скорость ветра 11 м/c

Номинальная мощность: 50000 Вт

Производительность ветрогенератора 16000-56000 Вт/ч
Начальная скорость ветра 2 м/с
Номинальная скорость ветра 11 м/c

   Использование энергии ветра не только помогает решить многие проблемы энергоснабжения удаленных объектов и загородных домов и получить независимость от местных энергоснабжающих организаций, не говоря о вкладе в дело сохранения природы, сокращения выбросов вредных и парниковых газов и предотвращения изменения климата. Даже если вы подключены к сети централизованного электроснабжения, использование энергии ветра для ваших нужд тоже будет полезно как для Вас в виде экономии, а природе, потому что сети получают электроэнергию сжигая уголь, мазут, газ, и т.д. Для небольшого загородного дома при наличии среднегодовой скорости ветра 4 м/с и более достаточно ветроустановки мощностью:

• около 150-200 Вт для покрытия базовых потребностей в электроэнергии - освещение, телевизор, связь, радио, другая маломощная нагрузка. Если в доме есть небольшой холодильник, то нужна ветроустановка мощностью 0,5-1 кВт.
• от 1 до 5 кВт для электроснабжения почти полностью потребителей в типом загородном доме, включая стиральную машину, холодильник, компьютеры и т.п. В периоды сильного и продолжительного ветра излишки вырабатываемой электроэнергии могут использоваться для отопления помещений. Здесь указаны номинальные мощности, которые обычно указываются при скорости ветра 9-10 м/с. Однако, вследствие отсутствия нормативов на выбор номинальной скорости ветра, производители указывают номинальную мощность при скоростях от 7 до 13 м/с. А так как мощность ветроустановки зависит от куба скорости ветра, при таком подходе мощности ветроустановок при одной и той же скорости ветра могут отличаться в разы, несмотря на то, что они имеют одинаковые номинальные мощности. Ветроустановки мощностью от 0,1 до 2 кВт вполне себя оправдывают даже в режиме «дачного» применения. Несмотря на то, что они также имеют низкий среднегодовой коэффициент использования мощности, их низкая цена оправдывает их использование в качестве дополнительного источника энергии. Особенно выгодно использование малых ВЭС в автономных системах электроснабжения совместно с солнечными батареями и дизель-генераторами. Применение ВЭС в этом случае позволит значительно снизить потребление топлива при недостаточном приходе солнечной энергии - например, в пасмурную погоду или зимой. Данные ветроустановки можно использовать как отдельно, так и в составе ветро-дизельных, ветро-солнечных или ветра-солнечно-дизельных станций. Возможно применение их как в полностью автономных системах, так и в резервных (т.е. подключенных к сети централизованного электроснабжения). В последнем случае вы будете иметь электроэнергию во время перерывов в электроснабжении, а также, при условии использования «умного» оборудования и специальной схемы подключения можно уменьшить потребления электроэнергии от сети.

 

    Установить ветровую электростанцию - значит получить независимость от тарифов и колебаний цен на услуги электросетей. Ветрогенератор удобен и прост в обслуживании. Чтобы установить ветряки для дома, не нужно брать разрешение ни в местной архитектуре (так как генератор не относят к малым архитектурным формам), ни в местных электросетях (при условии, что излишки энергии не будут сбрасываться в электросети). Каждый ветрогенератор снабжён системой ориентации по ветру и защитой от ураганных порывов. Солнечные батареи, включаемые в состав ветроустановки, набираются из модулей в 10, 40, 50, 55, 60, 70, 75, 80, 100, 110, 120 Вт и могут составляться на любую мощность.

    В последние несколько лет, ввиду всё более обостряющегося топливно-энергетического кризиса, развитие альтернативной энергетики получило дополнительный толчок. В Западно-Европейских и Скандинавских странах, Америке и Японии уже созданы и уверенно развиваются при поддержке государства ассоциации альтернативной энергетики. Там разработаны и функционируют ветроэнергетические установки мощностью 1,5 и более МВт. Вырабатываемая этим сектором электроэнергия в Бельгии и Дании составляет значительную часть. Страны СНГ также делают попытки развить аналогичный сектор энергетики. У нас, в России, также растёт интерес к ветроустановкам. В настоящий момент в разных регионах России разрабатываются не только серьёзные проекты создания целых систем ветровой энергетики, но и инвестиционные проекты по развёртыванию производства ветроэнергетических установок 0,5-10 кВт, а также гелиоустановок. Во многих странах уже много лет назад применялись так называемые кооперативные ветроэнергетические установки. Это тот самый пример, когда 10-15 семей совместно приобретают ветрогенератор и в течение дальнейших 15-20 лет экономят до 70% потребляемой электроэнергии, ведь установка автоматически, незаметно для ее владельца, переключает все нагрузки на себя. Работа ветрогенератора мощностью 1 мВт за 20 лет эксплуатации позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти. Современные ветрогенераторы работают при скоростях ветра от 2 - 4 м/с до 25-35 м/с. Мощность ветрогенератора зависит от площади, заметаемой лопастями генератора. Например, турбины мощностью 3 мВт (V90) производства датской фирмы Vestas имеют общую высоту 115 метров, высоту башни 76,55 ярды и диаметр лопастей 90 метров. В 2008 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всём мире до 120 гВт. Ветряные электростанции всего мира в 2007 году произвели около 200 млрд кВт ч, что составляет примерно 2 % мирового потребления электроэнергии. Во всём мире в 2008 году в индустрии ветроэнергетики были заняты более 400 тысяч человек. В 2008 году мировой рынок оборудования для ветроэнергетики вырос до 36,5 миллиардов евро, или около 46,8 миллиардов американских долларов.

       Вполне успешный вариант использования ветроэнергетической системы – это создание комплекса, включающего в себя ветроустановку, небольшой дизельный или бензиновый генератор мощностью 2-3 кВт, аккумуляторную батарею и инвертор преобразователь тока напряжения. Дизель генератор, оборудованный системой автоматического пуска и выключения, через инвертор соединяется с аккумуляторной батареей. При наличии достаточного для работы электроприборов и заряда аккумуляторной батареи ветра, дизель генератор выключен. Инвертор питает приборы напряжением 220 Вольт 50 Гц и контролирует состояние батареи. В случае нехватки вырабатываемой ветрогенератором и накопленной на аккумуляторах энергии и падении напряжения на батарее ниже допустимого значения, автоматически запускается дизель генератор. Инвертор переключает потребители на питание от дизеля и одновременно заряжает аккумуляторную батарею. При достижении нужного напряжения на клеммах аккумуляторов Вольт, дизель генератор автоматически выключается, и питание приборов инвертор переключает на аккумуляторы. В таком режиме дизель генератор работает непродолжительное время, расходует не очень много топлива, ресурса работы хватает надолго. Такой энергетический комплекс обеспечивает бесперебойное, весьма экономичное, гарантированное снабжение электроэнергией. Наращивание снимаемой с комплекса мощности легко организуется увеличением количества ветряков, числа аккумуляторов в батарее и установкой дизельного или бензинового генератора большей мощности.

    Ветросолнечные электрические комплексы предназначены для обеспечения электроэнергией загородных домов, фермерских хозяйств, любых объектов, не имеющих электроснабжения или имеющих нестабильное по напряжению и часто отключаемое электроснабжение. Кроме того, ветрогенераторы и солнечные модули (солнечные батареи) позволяют значительно экономить средства владельцев загородного жилья за счет использования энергии ветра или солнца.

Принцип работы:

1. Выработка электроэнергии ветрогенератором.
2. Выработка электроэнергии солнечным модулем.
3. Накопление электроэнергии
4. Выработанная электроэнергия через зарядные устройства заряжает аккумуляторную станцию.
5. Преобразование электроэнергии. Электричество из аккумуляторной станции поступает в инвертор, где постоянный ток преобразуется в переменный (220 В/50 Гц). 

Преимущества:

1. Происходит взаимная «подстраховка» альтернативных источников электропитания.
2. Использование теплового генератора сводится к минимуму. Генератор включается на короткое время лишь в том случае, когда потребление электроэнергии превышает выработку.

Подобный ветроэлектрический комплекс способен обеспечить электроэнергией не только крупное хозяйство или загородный дом, но и небольшой поселок, куда ЛЭП не дотягивается. Наша компания осуществляет монтаж, настройку систем и оборудования, установку программного обеспечения. После установки и наладки проводит инструктаж по работе с системами, оборудованием и дальнейшее сервисное обслуживание. Все поставляемые компоненты протестированы на совместимость при совместном монтаже и использовании. Все оборудование имеет гарантию и пост гарантийное сервисное обслуживание. Вся продукция сертифицирована на соответствие Российским стандартом, что дает гарантию качества. Оборудование максимально унифицировано.

Мы предлагаем компактные, мобильные, полностью автоматизированные, экологически чистые источники электрической энергии.