Vítr jako zdroj energie
Větrné turbíny / větrné generátory přicházejí ve všech tvarech a velikostech, ale pravděpodobně je poznáte v jejich průmyslové podobě, obrovské bílé vrtule na obřích bílých stopkách tyčících se až 80 metrů nad zemí. Je velmi nepravděpodobné, že váš projekt OffGrid potřebuje takové monstrum o výkonu 150 kW. Ve většině oblastí však může být užitečnou investicí menší větrná turbína o velikosti 400watt-3kw. Rozpětí těchto křídel je 1 až 3 metry a stále se vejde do krajiny, aniž by vyčnívaly nebo vytvářely příliš mnoho hluku. Jednoduše řečeno, vítr otáčí vrtulí / čepele kolem rotoru, který točí hřídel, který se připojuje k generátoru za účelem výroby elektřiny. Typicky se vytvoří větrná turbína 30% jeho teoretického maximálního výkonu za mírně větrného dne.
.
V projektech OffGrid se doporučuje mít alespoň jeden generátor větru, i když vaše poloha není za normálních podmínek nijak zvlášť větrná. Za špatných povětrnostních podmínek může být zejména podzimní vítr velmi dobrým zdrojem energie, díky němuž budou vaše baterie šťastné i po delší dobu od malé do žádné sluneční energie. Pomáhá také v průběhu životnosti baterie mít příležitostné nabíjení v noci, i když to může být pouze 20 minut. Velký rozdíl oproti solární energii je, velikost větrných generátorů není velká! Větrná turbína bude muset “zbavit se” vyrobené energie, pokud je vaše baterie nabitá a nenainstalovali jste rezistor, který by spálil nadměrnou energii, riskujete poškození zařízení. dát hrubý nápad, asi 500w příkon na každých 300ah baterie by měl být považován za maximální.
Small wind turbines
Small wind turbines, also known as micro wind turbines, are used for microgeneration of electricity, as opposed to large commercial wind turbines, such as those found in wind farms. Small wind turbines often have passive yaw systems as opposed to active ones. They use a direct drive generator and use a tail fin to point into the wind, whereas larger turbines have geared powertrains that are actively pointed into the wind.
.
Small wind turbines typically produce between 500 W and 10 kW of power, although the smaller turbines may be as small as a 50 Watt auxiliary power generator for a boat, caravan, or miniature refrigeration unit
.
The generators for small wind turbines are usually three-phase alternating current generators and the trend is to use the induction type, although some models utilize single-phase generators or direct current output.
After running the three phase AC wire through a slip ring and down to the receiving end, a three-phase rectifier is used to convert the AC to rectified DC for battery charging, especially in solar hybrid power systems. The rectifier should be mounted to a heat sink for cooling, with the option of adding a computer fan that is activated by a bimetal thermal switch for active cooling.
A three phase rectifier being used on a rooftop mounted urban wind turbine.
The DC end of the rectifier is then connected to the batteries. This connection should be as short as possible to avoid power losses, typically with a shunted digital wattmeter in between for monitoring. The batteries are then connected to a power inverter, which converts the power back to AC at a constant frequency for grid connectivity and end use.
Druhy větrných generátorů
Horizontální větrné generátory
To je design, na který jste pravděpodobně nejvíce zvyklí.
Pro dosažení nejlepších výsledků musí být umístěny na sloup a nad úrovní střechy, nebo v přiměřené vzdálenosti od předmětů, které ovlivňují proudění větru. Poskytují velmi malou až žádnou sílu během pomalých dob pohybu vzduchu, ale bude produkovat přiměřenou energii při středním a vysokém větru. Horizontální větrné generátory vytvářejí určitou úroveň hluku. I když ne nahlas, můžete to určitě slyšet, když se čepele točí. Instalace jednoho přímo nad ložnici nemusí být tou nejchytřejší věcí. Obecně jsou o něco levnější než vertikální.
Vertikální větrné generátory
Ty poskytují sílu i při nejmenším pohybu vzduchu. Vertikální větrné generátory jsou mnohem méně ovlivněny turbulencemi, protože neexistuje žádný nos, který musí směřovat k větru, ale místo toho mohou využít vítr ze všech směrů současně. Pokud plánujete instalaci pouze jednoho větrného generátoru pro svůj projekt, vertikální bude poskytovat spolehlivější sílu. Lze je instalovat přímo na střechu nebo podobně, není vyžadováno jejich umístění na sloup.
Variability
Wind power is variable, and during low wind periods, it must be replaced by other power sources. Transmission networks presently cope with outages of other generation plants and daily changes in electrical demand, but the variability of intermittent power sources such as wind power is more frequent than those of conventional power generation plants which, when scheduled to be operating, may be able to deliver their nameplate capacity around 95% of the time.
.
Electric power generated from wind power can be highly variable at several different timescales: hourly, daily, or seasonally. Annual variation also exists but is not as significant. Because instantaneous electrical generation and consumption must remain in balance to maintain grid stability, this variability can present substantial challenges to incorporating large amounts of wind power into a grid system. The combination of diversifying variable renewables by type and location, forecasting their variation, and integrating them with dispatchable renewables, flexible fueled generators, and demand response can create a power system that has the potential to meet power supply needs reliably
.
Solar power tends to be complementary to wind. On daily to weekly timescales, high-pressure areas tend to bring clear skies and low surface winds, whereas low-pressure areas tend to be windier and cloudier. On seasonal timescales, solar energy peaks in summer, whereas in many areas wind energy is lower in summer and higher in winter. Thus the seasonal variation of wind and solar power tend to cancel each other somewhat. Wind hybrid power systems are becoming more popular.