Vítr jako zdroj energie
Větrné turbíny / větrné generátory přicházejí ve všech tvarech a velikostech, but you will most likely recognize them in their industrial form, 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.
Malé větrné turbíny
Malé větrné turbíny, známé také jako mikro větrné turbíny, are used for micro generation of electricity, na rozdíl od velkých komerčních větrných turbín, jaké se nacházejí ve větrných elektrárnách. Malé větrné turbíny mají často pasivní systémy stáčení na rozdíl od aktivních. Používají generátor přímého pohonu a pomocí ocasní ploutve míří do větru, zatímco větší turbíny mají převodové pohonné jednotky, které jsou aktivně nasměrovány do větru.
.
Malé větrné turbíny obvykle vyrábějí mezi 500 W a 10 kW výkonu, ačkoli menší turbíny mohou být malé jako a 50 Watt pomocný generátor energie pro loď, karavana, nebo miniaturní chladicí jednotka
.
Generátory pro malé větrné turbíny jsou obvykle třífázové generátory střídavého proudu a trendem je použití indukčního typu, 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.
Variabilita
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: hodinově, denní, or seasonally. Annual variation also exists but is not as significant. Protože okamžitá výroba a spotřeba elektřiny musí zůstat v rovnováze, aby byla zachována stabilita sítě, tato variabilita může představovat značné problémy pro začlenění velkého množství větrné energie do systému rozvodné sítě. Kombinace diverzifikace variabilních obnovitelných zdrojů podle typu a lokality, předpovídání jejich variací, and integrating them with dispatch able renewables, flexibilní palivové generátory, a odezva na poptávku může vytvořit energetický systém, který má potenciál spolehlivě uspokojit potřeby napájení
.
Solární energie má tendenci doplňovat větrnou energii. V denních až týdenních intervalech, oblasti vysokého tlaku mají tendenci přinášet jasnou oblohu a nízký přízemní vítr, zatímco oblasti s nízkým tlakem bývají větrnější a zataženější. Podle sezónních časů, sluneční energie vrcholí v létě, Zatímco v mnoha oblastech je větrná energie v létě nižší a v zimě vyšší. Sezónní variace větru a sluneční energie se tedy mají tendenci poněkud rušit. Hybridní energetické systémy větru jsou stále populárnější.