Развитие малой альтернативной энергетики и возобновляемых источников электроэнергии (ВЭС)

 Далеко не секрет, что основная политика каждого успешно развитого современного государства направлена не только на экономический потенциал, но и предстает перед нами как энергетически независимая страна.
С каждым днем развитие малой альтернативной энергетики и возобновляемых источников электроэнергии (ВЭС) в России получает все больше и больше распространение.
Основными преимуществом таких источников является полная независимость (автономность), широкий выбор возможностей для развития, совершенствования систем и конечно же полная самоокупаемость. Существует множество вариантов развития индивидуальных проектов, воссоздания оптимальной схемы в зависимости от ваших запросов и ваших желаний.
Одним из самых известных источником ВЭС является ветроэнергетические установки малой и средней мощности. Они способны не только выполнить ваши минимальные потребности, но так же вы можете получить полный спектр производственных мощностей.
Известно, что основной причиной возникновения ветра является неравномерное нагревание солнцем земной поверхности. Земная поверхность неоднородна: суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание поверхности под одной и той же широтой. Вращение Земли также вызывает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют общую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляции, в той или иной степени связанных друг с другом. В северном полушарии постоянные ветры приходят с северо-востока, в южном с юго-востока. Средняя скорость юго-восточных пассатов северного полушария у поверхности земли достигает 6—8 м/сек. Большинство областей европейской части России относятся к зоне средней интенсивности ветра. В этих районах среднегодовая скорость ветра составляет от 3, 5 до 6 м/сек. Среднегодовые скорости воздушных потоков на стометровой высоте превышают 7 м/с.
Для преобразования ветрового потока в электрическую энергию используют ветродвигатели в соединении с электрогенератором (ветроэнергетические установки, ветрогенераторы).
Набегающие потоки ветра вращают лопасти ветрогенератора. Энергия вращения передается по валу ротора на мультипликатор (Мультипликатор — механическое устройство, преобразующее и передающее крутящий момент, в отличие от редуктора повышающее угловую скорость выходного вала, понижая при этом его вращающий момент. Применяется, например, для подключения электрогенераторов к низкооборотистым двигателям.), который в свою очередь вращает асинхронный или синхронный электрический генератор. Широко распространены конструкции ветрогенераторов, не имеющих мультипликатора, что существенно увеличивает их производительность. Вращаясь ротор генератора создаёт трёхфазный переменный ток, который передаётся на контроллер, далее ток преобразуется в постоянное напряжение и подаётся на аккумуляторную батарею. Ток проходя по аккумуляторам одновременно и подзаряжает их и использует АКБ как проводники электричества. Далее ток подаётся на инвертор.
Автономные ветрогенераторы состоят из генератора, хвостовика, мачты, контроллера, инвертора и аккумуляторной батареи. У классических ветровых установок – 3 лопасти, закреплённых на роторе.

Покомпонентное изображение малой К основным компонентам системы, без которых работа ветрогенератора невозможна, относят следующие элементы: 

*Генератор — необходим для заряда аккумуляторных батарей. От его мощности зависит, как быстро будут заряжаться ваши аккумуляторы. Генератор необходим для выработки переменного тока. Сила тока и напряжение генератора зависит от скорости и стабильности ветра.*Лопасти — приводят в движение вал генератора благодаря кинетической энергии ветра.*Мачта — обычно, чем выше мачта, тем стабильнее и сильнее сила ветра. Отсюда следует – чем выше мачта, тем больше выработка генератора. Мачты бывают разных форм и высот.Список дополнительных необходимых компонентов:*Контроллер — управляет многими процессами ветроустановки, такими, как поворот лопастей, заряд аккумуляторов, защитные функции и др. Он преобразовывает переменный ток, который вырабатывается генератором в постоянный для заряда аккумуляторных батарей.*Аккумуляторные батареи (АКБ) — накапливают электроэнергию для использования в безветренные часы. Также они выравнивают и стабилизируют выходящее напряжение из генератора. Благодаря ним вы получаете стабильное напряжение без перебоев даже при порывистом ветре. Питание вашего объекта идёт от аккумуляторных батарей.*Анемометр и датчик направления ветра — отвечают за сбор данных о скорости и направлении ветра в установках средней и большой мощности.*АВР – автоматический переключатель источника питания. Производит автоматическое переключение между несколькими источниками электропитания за промежуток в 0, 5 секунды при исчезновении основного источника. Позволяет объединить ветроустановку, общественную электросеть, дизель-генератор и другие источники питания в единую автоматизированную систему. Внимание: АВР не позволяет работать сети одного объекта одновременно от двух разных источников питания! (За исключением интегрированных систем.)
*Инвертор – преобразовывает ток из постоянного, который накапливается в аккумуляторных батареях, в переменный, который потребляет большинство электроприборов. Инверторы бывают четырех типов:
  • Модифицированная синусоида – преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с модифицированной синусоидой (квадратная). Пригоден только для оборудования, которое не чувствительно к качеству напряжения: освещение, обогрев, заряд устройств и т.п.
  • Чистая синусоида - преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с чистой синусоидой. Пригоден для любого типа электроприборов: электродвигатели, медицинское оборудование и др.
  • Трехфазный – преобразовывает ток в трехфазный с напряжением 380В. Можно использовать для трехфазного оборудования. Ряд производителей ветрогенераторов, например Ropatec, предусматривают конструкцию трехфазного инвертора с двумя выходными напряжениями 380/220V. Существуют системы, работающие на 380/220/48(24/12), где малое напряжение подается на АКБ.
  • Сетевой – в отличие от предыдущих типов позволяет системе работать без аккумуляторных батарей, но его можно использовать только для вывода электроэнергии в общественную электросеть. Их стоимость, обычно, в несколько раз превышает стоимость несетевых инверторов.
  • Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию ветра. С помощью ветрогенераторов сегодня можно не только поставлять электроэнергию в «сеть» но и решать задачи электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.

    Прежде чем приобрести ветрогенератор, проведите ветромониторинг в предполагаемом месте размещения оборудования. Это позволит Вам оценить ожидаемую производительность ветрогенераторов различных моделей и выбрать наиболее подходящую.

    Несмотря на кажущиеся низкими среднемесячные и среднегодовые скорости ветра, особенно в центре материков, в каждом регионе существуют места, где ветер дует практически постоянно. Для получения точных данных по ветро-географии данного региона необходимо обратиться в метеослужбу и получить карту ветров. Затем, определив среднегодовую скорость ветра, произвести подбор мощности ветроустановки, количество аккумуляторных батарей, определить параметры электрооборудования.

    Если у вас возникли сложности с получением таких диограм вы всегда можете обратиться к ряду компаний готовых предоставить вам свои услуги по ветромониторингу.

    Среднемесячные скорости ветра в европейской части составляют всего 3-4 м/с, на побережье Северного Ледовитого океана, Северного Кавказа и в регионах около Казани, Петрозаводска и Санкт-Петербурга — 5-6 м/с. В азиатской части в Восточной Сибири - 3 м/с, в центре - 1м/с, на Тихоокеанском побережье - 7-8 м/с. При этом максимально возможный порыв ветра, определяющий расчет сохранности конструкций ВЭУ, в ряде регионов может достичь 48 м/с и лишь в отдельных областях до 150 м/сек.

    полный текст читайте .






    Рекомендуемый контент




    Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.