Ветер как источник энергии
Ветряные турбины / ветрогенераторы бывают всех форм и размеров, но вы, скорее всего, узнаете их в промышленной форме, огромные белые пропеллеры на гигантских белых стеблях, возвышающихся до 80 м над землей. Маловероятно, что вашему проекту OffGrid нужен такой монстр мощностью 150 кВт. Однако в большинстве регионов меньшая ветряная турбина мощностью около 400 Вт-3 кВт может оказаться стоящей инвестицией.. Размах их крыльев составляет от 1 до 3 м, и они по-прежнему вписываются в ландшафт, не выделяясь и не создавая слишком много шума.. Проще говоря, ветер крутит винт / лопасти вокруг ротора, который вращает вал, который подключается к генератору для создания электричества. Ветровая турбина, как правило, будет генерировать 30% его теоретического максимального выхода в слегка ветреный день.
.
Рекомендуется иметь хотя бы один ветрогенератор в проектах OffGrid, даже если в вашем регионе не особенно ветрено в нормальных условиях. Во время плохих погодных условий, особенно осеннего ветра, может быть очень хорошим источником энергии для поддержания работоспособности ваших батарей в течение более длительных периодов отсутствия солнечной энергии.. Периодическая подзарядка в ночное время также помогает продлить срок службы батареи., даже если это может быть только 20 минут. Большая разница с солнечной, не делайте ветрогенераторы слишком большими! Ветряная турбина должна будет “Избавиться” произведенной энергии, Если ваша батарея заряжена и вы не установили резистор для сжигания избыточной мощности, вы рискуете повредить свое оборудование.. дать приблизительное представление, Максимальной считается потребляемая мощность около 500 Вт на каждые 300 Ач батареи..
Маленькие ветряные турбины
Маленькие ветряные турбины, также известный как микроветровые турбины, используются для микрогенерации электроэнергии, в отличие от крупных коммерческих ветряных турбин, такие как те, что встречаются на ветряных электростанциях. Небольшие ветряные турбины часто имеют пассивные системы отклонения от курса, а не активные.. Они используют генератор с прямым приводом и хвостовой плавник, чтобы указывать направление ветра., тогда как более крупные турбины имеют зубчатые трансмиссии, которые активно направлены против ветра..
.
Небольшие ветряные турбины обычно производят от 500 Вт и 10 кВт мощности, хотя меньшие турбины могут быть размером с 50 Вспомогательный генератор мощности для лодки, караван, или миниатюрная холодильная установка
.
Генераторы для небольших ветряных турбин обычно представляют собой трехфазные генераторы переменного тока, и существует тенденция использования генераторов индукционного типа., хотя в некоторых моделях используются однофазные генераторы или выход постоянного тока..
После пропуска трехфазного провода переменного тока через контактное кольцо до приемного конца., трехфазный выпрямитель используется для преобразования переменного тока в выпрямленный постоянный ток для зарядки аккумулятора., особенно в солнечных гибридных энергосистемах. Выпрямитель должен быть установлен на радиаторе для охлаждения., с возможностью добавления компьютерного вентилятора, который активируется биметаллическим термовыключателем для активного охлаждения.
Трехфазный выпрямитель, используемый на городской ветряной турбине, установленной на крыше..
Конец постоянного тока выпрямителя затем подключается к батареям.. Это соединение должно быть как можно более коротким, чтобы избежать потерь мощности., обычно с шунтирующим цифровым ваттметром между ними для мониторинга. Затем аккумуляторы подключаются к инвертору питания., который преобразует энергию обратно в переменный ток постоянной частоты для подключения к сети и конечного использования..
Типы ветрогенераторов
Горизонтальные ветрогенераторы
Это дизайн, к которому вы, вероятно, больше всего привыкли.
Для достижения наилучших результатов их необходимо разместить на столбе выше уровня крыши., или на разумном расстоянии от любых объектов, влияющих на поток ветра. Они обеспечивают очень мало или вообще не дают энергии во время медленного движения воздуха, но будет производить разумную мощность при средних и сильных ветрах. Горизонтальные ветрогенераторы создают определенный уровень шума.. Хоть и не громко, конечно, это слышно, когда лопасти вращаются. Установка его прямо над спальней, возможно, не самое разумное решение.. Как правило, они немного дешевле вертикальных..
Вертикальные ветрогенераторы
Они обеспечивают мощность даже при малейшем движении воздуха. Вертикальные ветрогенераторы гораздо меньше подвержены влиянию турбулентности., так как нет носа, который должен указывать на ветер, но вместо этого они могут использовать ветер со всех направлений одновременно. Если вы планируете установить только один ветрогенератор для вашего проекта, вертикальный обеспечит более надежное питание. Они могут быть установлены непосредственно на крыше или тому подобное, нет необходимости ставить их на шест.
Вариативность
Энергия ветра является переменной, и в период слабого ветра, его необходимо заменить другими источниками питания. Сети передачи в настоящее время справляются с отключениями других электростанций и ежедневными изменениями спроса на электроэнергию., но изменчивость источников прерывистой энергии, таких как энергия ветра, встречается чаще, чем у обычных электростанций, которые, когда планируется работать, возможно, смогут доставить свою паспортную мощность примерно 95% времени.
.
Электроэнергия, вырабатываемая ветровой энергией, может сильно варьироваться в различных временных масштабах.: ежечасно, ежедневно, или сезонно. Годовые колебания также существуют, но они не столь значительны.. Потому что мгновенное производство и потребление электроэнергии должно оставаться в балансе для поддержания стабильности сети., эта изменчивость может создать серьезные проблемы при включении большого количества энергии ветра в энергосистему.. Сочетание диверсификации переменных возобновляемых источников энергии по типу и местоположению., прогнозирование их изменения, и интеграция их с управляемыми возобновляемыми источниками энергии, генераторы с гибким топливом, и реагирование на спрос могут создать энергосистему, которая потенциально сможет надежно удовлетворить потребности в электроснабжении.
.
Солнечная энергия имеет тенденцию дополнять ветровую. В ежедневных и еженедельных графиках, В районах высокого давления обычно ясное небо и слабый приземный ветер., тогда как в районах с низким давлением, как правило, более ветрено и облачно. В сезонные сроки, пик солнечной энергии летом, тогда как во многих регионах энергия ветра ниже летом и выше зимой. Таким образом, сезонные колебания ветровой и солнечной энергии имеют тенденцию несколько компенсировать друг друга.. Гибридные ветроэнергетические системы становятся все более популярными.