Hemmavindpark: bra eller infall?

Med användningen av vindkraft har mänskligheten varit bekant sedan urminnes tider. När en okänd uppfinnare anpassade seglet till ett opretentiöst flytande fartyg, och med dess hjälp, århundraden senare, undersöktes hela jorden av nyfikna navigatörer. Vindkraftverk, även i vår tid i många länder, tjänar regelbundet människan.

Men i dag innebär användning av vind framför allt elproduktion. Låt oss försöka ta reda på hur enkelt, billigt och bekvämt det är. För dem som omedelbart vill höra resultatet är slutsatsen: vindkraft kommer aldrig att vara billigare än energi från andra källor: värme-, kärnkrafts- eller vattenkraftverk.

Därför är det vettigt att delta i vindkraftverk för hemmet bara för dem som har kliande händer för att anpassa en färdigt generator de fick "ibland", eller till entusiaster av ren energi som fanatiskt vill rädda planeten från miljökatastrof. Andra skäl att använda vindkraft när de drivs av externa elektriska nätverk kan helt enkelt inte föreställa sig.

Först lite information om möjligheterna att använda vindkraft. När vinden verkar på turbinbladen, kan energiutvinningseffektiviteten (effektivitet) inte överstiga 59%. Detta värde erhölls i deras verk av ett antal forskare (Lanchester, Betz, Zhukovsky) redan 1920. Sedan dess har det varit känt som ”Betz-gränsen”.

Är det vettigt att överväga effektivitet vindgeneratorom den drivs av en tillräcklig källa till obegränsad kraft? Naturligtvis finns det! Genom att känna till omvandlingseffektiviteten kan du uppskatta kraften i kraftverket och sedan hur mycket din plånbok kommer att gå ner i vikt efter köpet.

Den maximala effekten som kan "tas bort" från vinden är lika med det område som den verkar på (området för propellerns räckvidd) multiplicerat med vindhastigheten i kuben och effektiviteten som nämns ovan, lika med 0,6. Efter att ha uttryckt alla värden i SI-systemet får vi att 1m2 av turbinen vid en vindhastighet av 2 m / s tar effekt så mycket som ... 4.8 W. Med en vindhastighet på 8 m / s (nominell hastighet för de flesta vindkraftgeneratorer) kommer valet per enhetsareal att öka till 307 watt.

Nu, information för övervägande: den verkliga effektiviteten för heminstallationer bör inte tas mer än 0,3. Arbetstid vindparker vid optimal vindhastighet varierar det från 10 till 15% per år under klimatförhållandena i CIS-länderna.

Därför måste kraften från vindkraftstationen som erhålls från formeln ökas ytterligare 4-5 gånger. I praktiken rekommenderas det att installera ett vindkraftverk som inte fokuserar så mycket på tekniska indikatorer som på ekonomiska kapaciteter, på principen: "Ju mer, desto bättre." Med en dröm att upprätta en kraftfull och samtidigt kompakt installation måste du omedelbart ta del. Man motsäger i princip.

Utformningen av ett vindkraftverk består i allmänhet av en generator, en likriktare, ett batteri och en växelriktare för att konvertera spänning till det vanliga värdet på 220V. Styrningen och hanteringen av alla enheter och element i ett kraftverk utförs av en mikroprocessorstyrenhet eller enklare logikkretsar.

studerar tekniska egenskaper hos vindkraftsparkermåste företrädesvis ges de där hastigheten för början av rotorns rörelse, den initiala laddningshastigheten för batterierna och den hastighet med vilken de går in i driftsläget är minimal. Ju bredare utbudet av vindhastigheter är, desto mer troligt är det att få energi. I detta fall spelar kostnaden en sekundär roll: varför ta installationen billigare om den fungerar i din region i flera dagar om året?

Nu är det dags att fråga priset på produkter från företag som erbjuder färdiga apparater.Vi kommer inte att prata om hemmagjorda vindkraftsparker här alls. Även de bästa exemplen på industriell tillverkning har en effektivitet på högst 30%, och hemmagjorda konstruktioner från hjälpmaterial kan bara ge brus.

Hela variationen av konstruktioner av vindgeneratorer kan reduceras till två stora grupper: med ett horisontellt arrangemang av generatorens rotor och generatorer med en rotor av en vertikal typ.

Generatorer för horisontella skovlar har högre effektivitet och mindre materialförbrukning. Men de kräver användning av master med större höjd, har en komplex mekanisk del och är obekväma att underhålla. Stationer av den vertikala typen är mindre ekonomiska, de har större materialförbrukning, men fungerar i ett större intervall av vindhastigheter och är mer kompakta.

Tänk på ett prov av de mest intressanta representanterna för vindkraftverk i varje grupp. Av största intresse från kraftverk med horisontell rotor är växellös konturgenerator "Windtronics".

I den reduceras aerodynamisk dragkraft på grund av den speciella utformningen av turbinen, i vilken starka permanentmagneter fixeras vid bladen, och 68 statorspolar är monterade längs kanten. Med denna lösning är rotorn också en generator för elektrisk energi. Specialklaffar på bladen gör att turbinen kan börja röra sig med en vindhastighet på 0,2 m / s. Idag är detta värde ett rekord för generatorer.

Med en hastighet av 0,9 m / s. turbinen börjar generera el. Andra typer av generatorer med dessa vindhastigheter kan inte ens svänga. Produktens vikt är cirka 110 kg, diametern är 1,8 meter, ljudnivån är högst 35 dB.

Windtronics Wind Generator

Tack vare sin styva konstruktion tål turbinen vindhastigheter på upp till 62,6 sekunder. Årlig produktion är från 1500 till 2750 kW / h el. Det amerikanska företaget Honeywell Wind Turbine, komplett med en turbin, levererar all nödvändig elektronik, utformad för att ansluta 2 generatorer eller en extra solpanel. En allvarlig och enda nackdel med en vindkraftspark är dess pris - $ 5 750 med en nominell generatoreffekt på endast 1,5 kW.

En lovande representant för kraftverk med vertikaltyp kan övervägas Urban Green Energy-turbiner Eddy. Generatorerna är mycket kompakta, nästan tysta och kan monteras även i stadsmiljöer. Med en generatorvikt på 95 kg upptar den en yta på drygt 2,5 m2.

Turbinen kan monteras på en timme och fungerar upp till 20 år. Generatorn tål vindbelastningar på upp till 193 km / h och genererar, beroende på modifieringen, från 2000 till 4000 kW / h energi per år. Den största nackdelen är den höga initiala vindhastigheten för turbinen - 3,2 m / s. Information om generatorns kostnad är ännu inte tillgänglig.

Vindgenerator "Eddy"

Den ursprungliga turbinformen, som påminde rosenblad, fick arkitekter att skapa ett kraftverk i form av ett träd med 3 till 12 turbiner monterade på dess grenar. Projektet fick namnet "Power Flowers" - "blommaträd" och väckte stor allmänhetens uppmärksamhet genom att skapa bra annonser för Eddy-generatorer och UGE.

Power Flowers Wind Farm med Eddy Generators

Man kan prata om olika konstruktioner och modeller av kraftverk under mycket lång tid, men en sak förenar dem: ett mycket högt pris. Från en analys av förslagen från företag kan man erhålla en viss enhetskostnad på 1 kW utrustningskraft. Det är ungefär 2 000 $ utan installationsarbete. Lägga till ytterligare $ 500 för installation och idrifttagning, får vi den genomsnittliga kostnaden för utrustning som kommer att producera 2000-3000 kW / h elektrisk energi per år.

Enligt experter är elen från miljövänliga källor 3-4 gånger dyrare än vanligt.När du använder vindkraftparker med låg effekt kan energikostnaden vara en storleksordning (10 gånger) högre än den som erhålls från traditionella källor. Detta är förknippat med stora engångskostnader för utrustning och installation, idrifttagning och underhåll av vindkraftverk.

För att dölja detta faktum använder de ofta uttalandet att med ökningen av energipriserna kommer miljövänliga källor att bli lönsamma. Samtidigt ignoreras övervägandet att med tillväxten av energipriser kommer kostnaden för utrustning som har betydande materialförbrukning också att öka. Och utsikterna för en minskning av en sådan "gaffel" förväntas inte ens i en avlägsen framtid.

Om du har en oemotståndlig önskan att etablera en vindpark, måste du först bekanta dig med arkivet med väderrapporter för de senaste åren i ditt område. Sådan information är nu tillgänglig online och kommer omedelbart att klargöra de verkliga möjligheterna att använda vindkraft.

Comments

[#1]

I artikeln i exemplen ges endast utländsk utveckling av vindkraftverk, som som standard kommer att vara mycket dyr och följaktligen ekonomiskt inte lönsam. Men det finns inhemska vindparker som redan har bevisat sig från den allra bästa sidan. De är flera gånger billigare än utländska analoger med samma tekniska egenskaper. Och i allmänhet är lämpligheten att använda vindkraft vid produktion av elektricitet en kontroversiell fråga när det gäller ekonomi, men den är relevant som en viktig del i olika allvarliga miljöprojekt. Och om vi använder modern utveckling av inhemska uppfinnare, blir ekonomin i hela processen inte en så kritisk parameter.

[#2 Kiryukha]

Efter att ha läst artikeln noggrant kommer jag till slutsatsen att själva artikeln med värde inte drar mer än 30 procent. Innan författarna annonserar färdiga installationer skulle jag vilja tänka om enkla, billiga hembakade produkter. För tillverkning av en sådan enkel enhet kan du använda en motor från en biltorkare som roterar mässinggängade axlar. Vidare kan dessa axlar anslutas till alla "enheter" som du vill automatisera hemma. Till exempel öppna porten. Så kraften i en sådan vindkraftverk räcker för många små saker. Och kostnaderna är minimala. Det viktigaste är gyllene händer, lite lust och ett ljust huvud.

[#3]

Jag förstår att du är entusiaster för vindkraft))))))) Men de sa till dig på ryska att den största nackdelen med vindkraft är dess låga koncentration (flödestäthet) och att det inte finns något att göra åt det !!! Därför är det nödvändigt att bygga gigantiska vindkraftsparker och ”vinddammar” med ganska blygsamma indikatorer. Nej, naturligtvis kan och bör vindkraft användas, men man bör inte förvänta sig någon form av supereffektivitet! Särskilt om du bor på en normal plats där det inte finns konstant starka vindar (ja, människor bosätter sig inte på sådana platser, det är väldigt obekvämt!).

[#4]

Jag har en 65 Watt solpanel. Hemgjord väderkvarn med en 750 W generator från Mosvich. Två batterier med en kapacitet på 62 A.h. vardera. Och den oavbrutbara strömförsörjningen från datorn som gavs mig i anledning av dess olämplighet (som att de slutade ta laddning då och då). I två år har jag använt den här energin. Jag har en tvättmaskin ansluten till Chubais-nätverket och, vid behov, ansluter jag igen växelriktaren Resanta 190 A. till Chubais elektriska svetsning.
Allt annat är konsumtion, jag har autonom.Ett kylskåp, en TV, samtidigt tänder ibland 9 lampor 95 W på kvällarna. TV: n stängs av när vi bara sover. Comp glöm att alltid stänga av. Så gör det, gå för det och lyssna inte på propagandister att köpa el till uppblåsta priser från spekulanter.

[#5]

artikel tydligt betalt, "Chubais.", säger de, ammar! du har inte råd att bli fri från staten. Naturligtvis, om varje medborgare på landsbygden vill ha en vattkoppor (för hans blygsamma behov) - är detta ett utflöde av pengar !!! Hur är Kozma Prutkov: se roten. Och Bibeln säger: roten till allt ont är kärlek till pengar.

[#6 telminov]

Om vindkraftverkens effektivitet. Det är denna fråga, eller snarare okunnighet om denna fråga som ger upphov till ett gäng fablar och verkligen hindrar användningen av vindkraft där det är möjligt. Vindkraftverkens effektivitet försöker räkna på samma sätt som i bilar. I bilar är detta resultatet - effektiviteten i att konvertera bensin till rörelse. Och ju mer rörelse när du bränner en enhetsvolym bensin, desto bättre. Och effektiviteten är högre. Detta är förståeligt: ​​bensin är dyr och stiger ständigt i pris. Och förgäves att bränna är det inte en jakt på någon. Med vinden - ett annat system: vinden är helt gratis! Alla hur mycket det blåser! Och oavsett hur mycket du omvandlar det till värme eller el - det är allt ditt! I form av nettovinst. Du kan bara beräkna kostnaden för konstruktion och material och ta reda på när det kommer att betala sig. Och de betraktar det rent matematiskt - som koefficienten för omvandling av vind till el. De billigaste generatorerna kommer från avvecklad utrustning. Hög hastighet. Så, vindkraftens rotationshastighet bör vara maximal i alla beräkningar. Och de snabbaste väderkvarnarna är av propellstyp. Och bullriga och bryta med sina andra brister. Men de flesta företag gör bara dem. Eftersom de tar hänsyn till vindbensinen, som deras installationer fungerar på. I själva verket är detta en illusion. Bara en katastrof! Enligt deras beräkningar är vindkraftverk med låg hastighet inte lönsamma att göra, eftersom du måste göra en multiplikator för att påskynda rotationen av vindkraftsaxeln och uppnå de höga varv som generatoren behöver för att generera ström. Det är vad de surrande och brytande propellerna gör. Jag köpte en bekant från en sådan väderkvarn med ett blad redan! Allt för rotationshastighet. Han surrade fruktansvärt! Men inte så länge. Efter tre dagars arbete flög hans höghastighetsblad av och bakom det svans! Maskinen var inte konstruerad för sibiriska vindar. Och det var över skogen! Men medan det fungerade - det fanns mycket ström! Om vi ​​går vidare från att vinden är fri, och även om inte alla går in i strömmen, är det mer lönsamt att göra en långsam rörelse. Och det kommer inte att göra ljud, och fungera under lång tid, och leverera ström på ett smidigare sätt. Och du kan göra valfri utgångshastighet. Sätt också i en växellåda från racingcyklar. Halvautomatisk: med stor vind kan du ändra växellägen och justera rotationshastigheten och strömförsörjningen. Alla nya idéer kräver nya tankar. Och ett icke-standardiserat tillvägagångssätt.

[#7]

Berätta, vem vet hur man automatiserar ökningen och minskningen av lasten efter växelriktarens inverterare. När du gör detta manuellt.

[#8]

Jag föreslår en ny metod för kraftproduktion, i detalj på webbplatsen ECOGENERATION.RF

[#9]

Oleg, sätta batteriet efter generatoren och sedan inverteraren

[#10]

Få vindkraft med hjälp av ett segelsystem (vindkraftblad,

det finns olika typer av segelformer) och jagar efter vinden, det påminner om ett skämt - en civiliserad europé frågar en infödd, hur äter du? Men vinden kommer att blåsa och frukterna kommer att falla för oss. Och om det inte blåser? Nåväl då gröda misslyckande!

Det finns en idé att lösa användningen av luftens dynamik till följd av jordens rotation, skillnaden i temperatur och atmosfärstrycket i höjd, d.v.s.faktorer som bestämmer den horisontella och vertikala rörelsen i luftflödet - förnybar energi. Jag skapade ett arbetsflöde för luftflödeskontroll oavsett styrka och vindros. ADES-PIPE-aerodynamiska kraftverk, en autonom, miljövänlig och säker installation för elproduktion överallt i världen, när som helst på året eller dagen. Behöver inget bränsle.

[#11 Vitaly Zhukov]

Varför fick våra väderkvarnar inte rot? Faktum är att i Ryssland och länderna i fd Sovjetunionen, vindar av industriell kraft och blåser ständigt - inte i princip! Det finns blåsiga platser där det blåser hårt. Men den vindiga vinden. Dessutom är all vår vind - präglad, eller snarare - bunden till jordens yta och härifrån har olika vändningar. Det blåser inte i en rak linje, utan från olika vinklar, ändrar ofta kurs och är extremt impulsiv.

Så min vän satte en liten väderkvarn med ett blad, fabrikstillverkat, så tre dagar senare rivs detta blad av och svansen för att starta! Den nynnade som en gammal dammsugare både från vinden och från bromsning mot luften. Det snurrade ständigt, men det fungerade alltid i mindre än en minut, då bromsade det kraftigt och vände. Han arbetade i ett konstant läge för avlindning - bromsning och vridning av vindsystemet. Bröt ner. Och han arbetade i designläge på några sekunder. Generatorn kunde bara värma upp en liten värmare. Och även med en stark vind gjorde han 10-30% av det arbete som designades. Samtidigt surrade det - hundra procent! Och han nynnade mest under acceleration och bromsning. Med en tät vindström är den nästan oåbarbar - den fungerar rent och utan buller. Men jag var tvungen att stå vid honom och titta i ungefär en timme. I princip engagerade han sig bara i acceleration och bromsning och surr.

I allmänhet är paddlarnas väderkvarnar i princip inte tillämpliga på luftstrukturer. Och det fanns inga andra. För innan fanns det inga väderkvarnar. Vad kan man göra i Ryssland och dess omgivningar? - Väderkvarnar och vattenkvarnar. Vatten - det är förståeligt att göra en dam på en bäck. Väderkvarnar - kan tillverkas från bakaxeln på en last eller personbil och flera blad genom att kombinera dem i en cirkel. Ett långsamt rörande system och vinden måste vänta, men det fungerar länge och maler mjölet. - För elproduktion är långvariga och långsamma vindkraftverk med en vertikal rotationsaxel bäst. Experter är missnöjda med sin låga effektivitet och höga materialförbrukning, men för den privata handlaren är detta inte viktigt, och vinden är fri och allt arbete genererar redan inkomst.

Den mest lämpliga lösningen är vindseglar. De är olika, men de arbetar med låg vind, medium och hög. Seglingvinden drabbas inte av kraftiga vindar. De kan arbeta i olika vinklar mot vinden, som bladen inte kan. Du kan tillhandahålla ett bromssystem. Vindkraftverkens storlek och kraft - vilken som helst. Och du kan ha flera på olika platser för att ladda batterierna, eller en stor. För att generera nätspänning och för att leverera den till nätverket behöver du ett batterisystem, en växelriktare och en styrenhet. Dessutom måste systemet certifieras i energiförsäljning, vilket är orealistiskt. Därför är det bättre att generera energi för dig själv. Triangulära segel med avböjning av duken på den största sidan. Det är just att producera och driva dem lönsamt, eftersom de har de mest lämpliga egenskaperna för bortskaffande av våra vindar. Och invånarna själva gör ofta sådana väderkvarnar. Att köpa hela systemet är dyrt, du kan bara ta originalgeneratorn med en inverterare och göra resten själv. Det blir billigare. Nu skulle många köra hemmagjorda bilar, men de skulle inte tillåtas på vägen. Och här - snälla! Vad gjorde, sedan. Och låt strömmen generera.

[#12 Alex]

Det finns ett problem som är okänt för författaren: en kilowattimmar är en kilowatt multiplicerad med en timme, det vill säga kW * h eller kWh, snarare än kilowatt per timme, det vill säga dividerat med en timme eller kW / h, som han skriver. Det vill säga, kilowattimmar är arbete eller kraft multiplicerad med tiden. A = P * h.Och makt dividerat med tiden är någon form av nonsens, en mängd okänd före denna författare till vetenskapen. Det visar sig att vi har en ny Maxwell. Som de säger, en nyans, men denna nyans förråder att författaren är en ignoramus i fysik, hur kan man då tro på hans artikel?

[#13 Alex]

När det gäller autonomi är min inställning till vindkraftverk när det gäller trådlöst internet det största problemet, inte ens låg produktivitet utan snarare instabilitet. En sak är 100 Mbit / s är stabil, och en annan sak 100 Mbit / s är instabil, hoppar från 0 till 100. Elektricitet från kraftverket är stabilt och ännu kraftigare än från kvistar.

[#14 Constantin]

Sådant nonsens skrev ... För att ansluta ett hus 150 m från linjen, måste jag sätta tre kolumner med en stolp, ett ankare (två stativ) och fästa ett "ben" i försörjningskolonnen, för totalt sex stöd, varje 4900 rubel vardera, köpa 160m SIP 4x16 på 80 rubel per meter och en annan elektrisk installation ventiler för 4,5 tusen plus en meter med ett SIM-kort för 6,5 tusen och en strömsköld (kostar 5,5 tusen) (i priser i slutet av 2015) + arbete (med en borr) samma belopp plus ett projekt och etc. totalt för att ansluta huset till mig De räknade minst 165 tusen barn. Efter det kommer jag att betala 400-500 rubel varje månad. En enstaka kilowatt vindgenerator, med en mast, inverterare och ett par akkas vid 200Ah / 12V kommer att kosta cirka 125 tusen, och du kan lägga till en bensinstation för tusentals 15 per 1 kW (för lite arbete, bara för fall). Alla kan titta på tabellen över energiförbrukning för elektriska apparater och beräkna hur mycket energi han behöver, och jag betalar för en månad för 140kW -160kW (gammal maskin utan torkning, diskmaskin, gammalt kylskåp, dator, 2 TV-apparater, belysning 2 rum, järn, plus andra små utrustning), det vill säga, jag konsumerar cirka 5 kW per dag, det vill säga en vindgenerator bör i genomsnitt arbeta 8-16 timmar om dagen - det här är verkligt. Och det är verkligen möjligt att göra energireduktion.

[#15 Vidmantas]

En artikel från Rosenergo-provokatörer är ensidig och sanningsenlig, det finns inget bättre än att ge upp på gårdens energinätverk (dessa rånare).