Ветряк для частного дома 15 квт сколько стоит: Как обеспечить своему дому электрическую автономность — Российская газета

Содержание

Россияне смогут заработать на излишках «зелёного» электричества

Хозяев установок, работающих на энергии солнца, ветра или воды и позволяющих получать электричество мощностью до 15 кВт, могут освободить от уплаты НДФЛ при продаже излишек сетевым компаниям. Соответствующий законопроект был одобрен к внесению в Госдуму на заседании Правительства 15 августа. А документ, который разрешает владельцам малых ветряков и солнечных батарей торговать электроэнергией, тем временем готовится ко второму чтению. Ожидается, что депутаты рассмотрят его уже в осеннюю сессию.

Частному дому — собственный ветряк

Потребности населения в электроэнергии грозят опередить ещё недавно подключенные мощности. Эксперты предупреждают, что через семь лет ресурс введённых за последние 10 лет в России 35 тысяч МВт может быть исчерпан. Так что нам необходимо не менее 15 процентов «зелёной энергии» в общей генерации, считают специалисты. Выходом может стать как строительство крупных мощностей, так и появление у населения личных источников альтернативной энергии.

В феврале в первом чтении Госдума одобрила законопроект, внесённый Минэнерго в рамках программы по развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Документ, кроме прочего, предусматривает, что физические лица, имеющие электростанции мощностью до 15 кВт включительно, работающих на ВИЭ, смогут продавать выработанную электроэнергию на розничных рынках.

Председатель Комитета Госдумы по энергетике Павел Завальный пояснил «Парламентской газете», что благодаря этому «каждый гражданин получит право поставить солнечную батарею или ветряк на собственном доме».

«Бытовые компании и генерирующие компании будут функционировать отдельно. Закон даст право людям производить электроэнергию самим. Мало того, при её избытке — поставлять её в сети. Сетевые компании будут обязаны покупать эту электроэнергию по цене рынка», — объяснил он.

«Личная» энергия обезопасит жителей Севера

Обеспечение стабильной электроэнергией жителей труднодоступных регионов Сибири и Дальнего Востока всегда было актуальной задачей. Но для этого приходится тянуть ЛЭП на сотни километров. Там, где это невозможно, приходится завозить по воде тысячи тонн мазута, причём процесс усложняется тем, что период навигации ограничен. Есть примеры изолированной от остальной страны генерации электроэнергии — это Билибинская АЭС на Чукотке и идущая ей на смену плавучая АЭС «Ломоносов», береговая инфраструктура для которой уже строится.

В то же время удалённые регионы обладают огромным потенциалом возобновляемых источников энергии, в первую очередь — ветряной, отчасти солнечной. В Тикси, например, начато строительство ветряной электростанции, которая сможет снабжать отрезанный от энергосистемы страны один из важнейших портов на Северном морском пути. Но если посёлок в целом может иметь независимую «зелёную» генерацию, почему и его жителям также не могут организовать автономные источники энергии, чтобы использовать климатические сложности как преимущества — морской арктический ветер и полярную ночь?

Павел Завальный. Фото: Пресс-служба Госдумы

Если каждый житель удалённых регионов сможет законно иметь собственную генерацию, он будет чувствовать себя в большей безопасности, — такое мнение высказал «Парламентской газете» первый заместитель председателя Комитета Госдумы по энергетике Игорь Ананских. «Основная задача рассматриваемого нами закона о микрогенерации — позволить пользоваться «зелёной» энергетикой в виде ветряков и солнечных батарей в труднодоступных районах», — пояснил депутат.

Он также отметил, что, хотя сейчас в России малые агрегаты для возобновляемой энергетики «дороговаты», как и в принципе вся «зелёная» энергетика, тем не менее собственные солнечные батареи стали уже «одними из самых эффективных в мире».

«Думаю, что этот закон будет стимулировать производство российских агрегатов для малой генерации — солнечных панелей и других», — надеется депутат.

Игорь Ананских: Юрий Паршинцев / ПГ

Выгода для дачников и владельцев частных домов

Впрочем, даже в российских регионах с развитыми электросетями есть «белые пятна», куда большим компаниям невыгодно тянуть ЛЭП. Поэтому рассматриваемый закон, по словам Ананских, может решить и эту проблему.

«Там, где невыгодно проводить газ или электричество, 15 собственных киловатт для личных нужд иметь гораздо выгодней. И поэтому данный закон призван удешевить электричество на отдалённых и приусадебных участках, дачных посёлках, на метеостанциях, куда невыгодно проводить электричество», — объяснил парламентарий.

Он также добавил, что законопроект пока не касается городов и многоквартирных домов, так как там уже действует особый правовой порядок. «Там, где инфраструктуры в достатке, генерирующая организация по уже существующему законодательству обязана за небольшую сумму поставить и довести до каждого потребителя 15 кВт, что гораздо выгодней», — констатировал он.

Там, где невыгодно проводить газ или электричество, 15 собственных киловатт для личных нужд иметь гораздо выгодней.

В то же время для частных домов, по его мнению, в дальнейшем необходимо будет скорректировать разрешённое значение для личной генерации. «В дальнейшем нам надо подумать над увеличением разрешённой мощности для малой генерации. Если дом большой, то 15 кВт может не хватить», — считает Ананских.

Это мнение разделяет и первый заместитель Комитета Госдумы по экономической политике, промышленности, инновационному развитию и предпринимательству Валерий Гартунг.

«Надо расширять зону действия закона. Даже для частных лиц 15 кВт — это минимум. Если приличный дом, то 50, 60 и даже 100 кВт нужны точно. В качестве первого шага можно остановиться на 15 кВт. А уже через год надо бы поднять до 100 кВт», — подчеркнул Гартунг в комментарии для «Парламентской газеты».

Валерий Гартунг. Фото: Юрий Паршинцев / ПГ

Для снижения цен и демонополизации рынка электроэнергии

Дальнейшее повышение разрешённого порогового значения для микрогенерации предполагает ещё одну цель — демонополизацию и децентрализацию российской электроэнергетики в будущем, считает Гартунг. Он отметил, что для этого необходимо развивать малую генерацию в принципе, причём не только основанную на альтернативных источниках энергии, и для личных нужд физических лиц. «Надо дать возможность малому бизнесу развивать источники малой генерации, чтобы они тоже имели достаточно простые и понятные условия по продаже излишков энергии и подачи её в сеть», — сказал он.

Депутат объяснил, что, таким образом, в перспективе эффективность производства и потребления электроэнергии может возрасти.

«Тогда бы мы децентрализовали источники генерации, и фактически у нас сам бизнес, потребитель, смог бы сбалансировать спрос и предложение. На производстве — разная загрузка в течение суток. Даже на непрерывном цикле у многих предприятий основная нагрузка идёт в первую смену, а во вторую и третью — снижается. В то же время у граждан больше потребность в электроэнергии в основном вечером. Так что есть утренние и вечерние пики потребления. И это можно было бы сглаживать за счёт малой генерации», — считает Гартунг.

Депутат посетовал, что электросети оказывают «дикое» сопротивление таким предложениям, так как им невыгодно присутствие на рынке малой генерации, потому что «малая генерация будет размонополивать рынок, децентрализировать его». А ведь, отметил он, последнее как раз выгодно и гражданам, потребителям, и государству, так как сократит издержки на передачу, составляющие от трети до половины цены, и в итоге снизит стоимость энергии.

Впрочем, Гартунг уверен, что внесённый закон в нынешнем виде пока «больше символический», он — «первый шаг в правильном направлении, но явно недостаточный». «С другой стороны, этот закон — как прецедент — важен. Он позволит отработать механизмы взаимодействия частной малой генерации с сетевиками, вскроет недостатки, препятствия, описав которые, можно будет дорабатывать схему и устранять недостатки. И уже потом можно поднимать порог генерации», — заключил депутат.

«Зелёная» энергетика в России и в мире

Человечество активно переходит к использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на фоне угрозы исчерпания ископаемого топлива и негативных последствий от его использования для экологии. В целом увеличение мощностей возобновляемой энергетики уже опережает традиционные источники — с 2015 года это 55 процентов прироста. 47 стран к середине века планируют на 100 процентов перейти на «зелёную» энергию, а о переводе 30 процентов генерации на ВИЭ к 2030 году заявили Китай, Бразилия, Япония и Канада.

Только ветряные электростанции по всему миру уже вырабатывают больше, чем вся энергетика России. Одним из ярких примеров в использовании энергии ветра является Дания — там ветер даёт более 40 процентов генерации.

Сейчас лидером по использованию ВИЭ в целом является Китай — как ветра, так и солнца (почти 26 процентов генерации). В США для сравнения: 21 процент. Лидирующие позиции также занимают такие страны, как Германия, Испания и Индия.

В России, где использование ВИЭ не превышает одного процента, несмотря на огромные запасы углеводородов и другого ископаемого топлива, имеется огромный потенциал для развития «зеленой» энергии. Ещё с советских времён действует Кислогубская приливная электростанция, ряд других мощностей — геотермальные, солнечные и ветряные станции. С 2010-х возобновлены проекты по постройке ветряных электростанций в Ростовской области, Адыгее и других регионах.

К 2024 году Россия планирует довести долю ВИЭ до 2,4 процента

Вертикальный ветрогенератор 15 кВт Sokol Air Vertical, российский — цена от производителя

Вертикально-осевой ветрогенератор 15 кВт «Sokol Air Vertical» предназначен для регионов с пониженной среднегодовой скоростью ветра. Стартовая скорость ветра варьируется от 1,7 до 2 м/c (в зависимости от модели).

Номинальную мощность ВЭС выдает при скорости ветра около 7 м/c, что обуславливает их применение для слабых и средних ветров. Температура эксплуатации находится в диапазоне от -50 до +50 градусов. Лопасти изготавливаются из армированного полиэфира, в некоторых моделях из авиационного алюминия.

Основными отличиями данных станций от известных аналогов являются высочайшая эффективность при слабых ветрах, эффективная работа как при низких так и при высоких температурах, бесшумность, устойчивость к внешним воздействиям.

Решения, примененные в данных станциях, не имеют аналогов в России и мире. Ветрогенераторы изготавливаются в соответствии со всеми Российскими и международными стандартами. Конструкция данных станций защищена законодательством о авторском праве.

Технические характеристики вертикального ветрогенератора S.A.V. 15 кВт 

Диаметр ветрутурбины, м 5
Высота лопасти 6
Количество лопастей 5
Номинальное число оборотов ротора, об/мин 60-90
Номинальная мощность, кВт 15
Максимальная мощность, кВт 16.5
Стартовая скорость ветра, м/c 2
Номинальная скорость ветра, м/с 8
Рабочий диапазон, м/c 3-20
Высота мачты, м 12
Масса ВЭС без мачты, кг 560
Коэффициент использования энергии ветра >0,42
Тип генератора 3х фазный, на постоянных магнитах
Частота генератора, Гц 0-50
Ток с генератора переменный
Номинальное выходное напряжение, В 240
Номинальный ток, А 65
Максимальный ток, А 70
Характеристики инвертора в зависимости от характеристик системы
Рекомендуемое количество АКБ 20
Рекомендуемая емкость АКБ, А*ч* 200
Эффективность системы преобразования >0,85
Уровень шума, Дб, Не более 45

Особенности ветрогенератора 15 кВт Sokol Air Vertical

  • Инновационная конструкция

    Самая низкая стартовая и номинальная скорость ветра в классе малых ВЭС.
    Простота и надежность конструкции. Защита от внешних воздействий. Долговечность.
    Высокая адаптивность системы для районов с различным ветровым потенциалом.
    Самый высокий КПД в классе. Коэффициент использования ветра >0.45.
    Электромагнитная и аэродинамическая система торможения.
    Использование современных материалов и новейших технологий (легкие и прочные конструкции).
    Коррозийностойкие материалы и алюминиевые сплавы.

  • Генератор (собственная разработка)
    Генерация электроэнергии начинается от 10 об/мин.
    Отсутствие полюсного залипания (легкий старт ветрогенератора).
    Минимальный нагрев генератора.
    Высококачественные сверхсильные неодимовые магниты.
    Отсутствие щеток и скользящих контактов.
  • Лопасти (собственная разработка)
    Самораскручивающийся профиль лопасти, за счет феномена подъемной силы крыла.
    Уникальный профиль лопасти имеет рекордно малый коэффициент лобового сопротивления.
    Аэродинамический тормоз, способствующий ограничению оборотов ветроколеса.
  • Система управления и преобразования
    Контролер изготавливается под заказ, в зависимости от того, на каком напряжении постоянного тока построена Ваша система.
    Индивидуальные решения при комплектации дополнительным оборудованием.
    Применение только современного и безопасного дополнительного оборудования.
  • Эксплуатация
    Легкий, интуитивно понятный монтаж в соответствии с инструкцией.
    Инсталляция системы в любом регионе при любом климате, включая труднодоступные места.
    Отсутствие операторского контроля.
    Гарантия — 3 года.

Базовая комплектация ветрогенератора 15 кВт S.A.V.

  • Мачта – 1 шт.
  • Тросы мачты (растяжки) – 1 комплект.
  • Генератор – 1 шт.
  • Ротор – 1 шт.
  • Лопасти – 1 комплект.
  • Штанги – 1 комплект.
  • Крепёж (монтажный комплект) – 1 шт.
  • Контроллер – 1 шт.
  • Технический паспорт – 1 шт.

Аккумуляторы и инвертор в базовый комплект ветрогенратора не входят, а подбираются по техническому заданию, так как для различных ветров и нагрузок на одну и ту же модель ветроэлектростанции возможна установка разных по мощности инверторов и различного количества аккумуляторов.

Для монтажа в зимнее время станции комплектуются винтовыми сваями, (время монтажа 1 день без использования бетона)

Большинство производителей ВЭС указывают в предложениях номинальную скорость ветра, при которой станция развивает «паспортную» мощность, в пределах 11-13 м/с.

Ветрогенераторы «Sokol Air Vertical» достигают номинальной мощности при 7-8 м/c. При ветрах же в 11-13 м/c, наши станции развивают в 2 и более раза большую мощность. То есть при установке ветрогенератора S.A.V. на 5 кВт его можно сравнивать с типовым ветряком на 10 кВт.

Ветряки для дома: достоинства и недостатки

Для того, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант ветряка для своего дома, необходимо знать некоторые особенности устройства и работы ветряков их достоинства и недостатки, а также метеорологические особенности местности.

Потребность установить ветряк возле частного дома может возникнуть в двух случаях — если централизованного электроснабжения нет совсем или оно оставляет желать лучшего либо же вы решили существенно сэкономить на оплате за электроэнергию. Строительство ветрогенератора — довольно масштабное мероприятие и по средствам, и по трудозатратам, поэтому требует предварительных расчетов и уточнения множества факторов.

Ветер — экологически чистый бесконечный источник энергии, которым человечество пользуется уже тысячи лет. Для получения электроэнергии его начали использовать около века назад, но не везде ветер имеет достаточные показатели, чтобы было выгодно устанавливать ветрогенератор.

Поиск по специализированным сайтам с метеорологической статистикой, визит на местную метеостанцию, сбор и проверка данных по силе и направлению ветра своими руками на месте планируемой установки, например, при помощи анемометра с самописцем, поднятого над землей на уровень ротора будущего генератора будет первоочередной задачей.

Если в вашей местности ветер имеет среднегодовую скорость меньше чем 4—4,5 м/с (14,4—16,2 км/ч), ветряк скорее всего окажется нерентабельным. Лучше всего устанавливать ветрогенераторы на возвышенностях, побережьях, в степи — там, где постоянно дует сильный ветер и нет никаких природных или искусственных препятствий для него.

Если присутствует ветровая тень от холма, высоких деревьев, придется либо увеличивать высоту расположения ветрогенератора, что существенно удорожает конструкцию, либо переключиться на другие альтернативные источники для снабжения дома теплом и электроэнергией.

к содержанию ↑

Некоторые формальности

Следует обратиться к местным властям и уточнить перечень требований и разрешений, которые нужно получить. Максимальная высота конструкции, которая не будет мешать полетам малой авиации, отсутствие помех для радиосвязи и телевещания, создаваемых ветрогенератором с металлическими лопастями, предельный безопасный уровень шума, а также согласие соседей на установку ветряка неподалеку от их домов.

Согласитесь — обидно будет, когда построенный своими руками и уже действующий ветряк придется демонтировать или переделывать по решению суда. Поэтому чем больше разрешений удастся собрать — тем лучше. Многих проблем удастся избежать, если оформлением разрешений на ветряк будет заниматься фирма, которая его и будет устанавливать — но это также дополнительные затраты.

к содержанию ↑

Компоненты и расчеты

Стоимость постройки варьируется в самых широких пределах, в зависимости от выбранной конструкции ветряка и использованных компонентов. Есть два основных типа ветрогенераторов — с горизонтальной осью вращения (обязательно располагать на высоте, оптимально 25-35 м) и с вертикальной осью, которые допустимо размещать просто на уровне земли.

Кроме самого генератора для ветряков с горизонтальной осью вращения необходим ротор с лопастями, редуктор и поворотный хвост, а также защитный кожух. Все это, обычно, устанавливается на высокую мачту. Поскольку мачта, как правило, довольно массивное и высокое сооружение, под него придется закладывать фундамент, а также закреплять ее дополнительными тросами-растяжками.

Дополнительно к суммарной цене конструкции добавляется стоимость монтажа при помощи крана. Чтобы избежать строительства высокой и дорогой мачты, для небольших ветряков все чаще используют варианты конструкции с вертикальной осью вращения ротора, которые способны работать на меньшей высоте при скоростях ветра от 1 м/с. Но такие системы относительно новые, поэтому однозначной статистики их эксплуатации еще не накоплено. Они дают меньше электроэнергии, зато существенно дешевле и не такие шумные, их проще изготовить своими руками.

На земле, в помещении располагается инвертор для превращения постоянного тока от генератора в переменный, комплект аккумуляторов, разъединители и автоматические выключатели, нужные для перераспределения полученной электроэнергии и отключения устройства при аварийных ситуациях либо для ремонта.

Примерное количество энергии, вырабатываемое на протяжении года ветряком с горизонтальной осью вращения можно подсчитать по такой эмпирической формуле: E = 1.64 * D*D * V*V*V. Где: E — электроэнергия за год (кВт*ч/год), D — диаметр ротора (в метрах), V — среднегодовая скорость ветра (м/сек). После этого подсчитываем количество и стоимость потребляемой вашим домом за год электроэнергии, а затем множим полученные цифры на 25-30 лет — оценочный срок службы ветряка. Исходя из этого, рассчитываем необходимый размер лопастей и примерную общую стоимость конструкции, в зависимости от стоимости компонентов.

Если мачту можно построить самостоятельно, то электрооборудование и сам ветряк целесообразно покупать серийные, заводской сборки. Хотя, народные умельцы не раз демонстрировали примеры самостоятельной постройки ветрогенераторов для дома на основе компонентов из других устройств (электрогенераторов автомобилей, промышленного оборудования, даже умудряются пускать в дело переделанные электродвигатели от бытовой техники), использовать самодельные лопасти ротора и хвостовое оперение.

Схемы, методики и советы несложно найти в интернете или специализированных технических журналах, но в таком случае вся ответственность за работоспособность и безопасность построенного ветрогенератора будет лежать только на вас.

Очевидно, что с увеличением диаметра лопастей ротора и высоты мачты и соответственно большей собираемой энергии ветра возрастает генерируемая мощность, но пропорционально растет окончательная стоимость конструкции.

По разным оценкам стоимость постройки небольшого ветрогенератора для дома составляет в пределах 2-8 тыс. долларов за 1 кВт электроэнергии. Если у вас дома нет централизованного электроснабжения, ветряк, скорее всего, будет стоить дешевле самостоятельной прокладки линии электропередач или топлива для дизель-генератора.

Если же он задумывался как средство экономии — считайте и делайте выводы о его необходимости для дома. Кстати, уже сейчас полученная на крупных промышленных ветрогенераторах электроэнергия за 1 кВт получается дешевле, чем электроэнергия, выработанная на классических тепловых электростанциях. Себестоимость электроэнергии на малых ветрогенераторах немного выше, но все последние годы она неуклонно снижается.

В любом случае, если сегодня ветряк окажется нерентабельным, не выбрасывайте сделанные своими руками расчеты — через некоторое время появление новых моделей генераторов с большими показателями КПД, изменение тарифов на электроэнергию могут кардинально изменить ваше предыдущее решение.

Также наблюдайте за ситуацией с зеленым тарифом, который применяется во многих странах. По этому тарифу электроэнергию, сгенерированную дома при помощи альтернативных источников, в том числе энергии ветра, можно возвращать в электросеть, получая за нее доплату. Появление в стране зеленого тарифа или изменение его ставки может существенно повлиять на время окупаемости ветряка и проносимую им экономию для дома.

к содержанию ↑

Оптимальные режимы использования

Ветер дует неравномерно, и повышенная генерация электроэнергии с его помощью редко будет совпадать с периодами максимального потребления в доме. Поэтому желательно чтобы у вас была возможность обеспечить необходимую нагрузку и использовать всю лишнюю наработанную ветрогенератором электроэнергию — на подогрев воды в бойлере, дополняющие систему отопления электронагреватели внутри дома, насос в колодце, качающий воду в бак на крыше, или же на еще более экзотичные задачи вроде подзарядки аккумуляторов электромобиля — все они должны включаться автоматически при сильном ветре и при маленьком общем потреблении.

Вообще, в условиях российского климата с длинной холодной зимой и относительно небольшими скоростями ветра наиболее энергоэффективной и дешевой представляется схема из ветрогенератора с вертикальной осью вращения, установленного на уровне грунта либо на небольшой мачте в 5-10 м высотой, поднимающей его над крышей дома и кронами плодовых деревьев. Ветряк напрямую подключается к отдельному электронагревателю и бойлеру внутри помещения, без преобразователей тока и аккумуляторов.

Такую схему вполне реально реализовать своими руками, не привлекая монтажников. В этом случае ветрогенератор вырабатывает по сути тепло для обогрева дома, который, в свою очередь, служит безразмерным тепловым аккумулятором и позволяет не слишком беспокоиться из-за нерегулярных перепадов силы ветра, полностью используя всю наработанную ветрогенератором электроэнергию. Причем такая система получается саморегулируемой — сильный ветер быстрее охлаждает дом, но одновременно он же дает возможность тандему из ветрогенератора и электронагревателя лучше его отапливать изнутри.

к содержанию ↑

Проблемы на этапе проектирования

Шум в пределах 40-60 Дб, который может мешать не только соседям, но и вам. При возможности, если позволяет конфигурация земельного участка, ветряк стоит максимально отдалить от дома. Оптимально на 200-300 м.

  1. При некоторых режимах работы ветрогенератора или неудачной конструкции мачты ветряк может издавать инфразвук, вызывающий ощущение страха и дискомфорта;
  2. Высокая мачта, требующая обязательного заземления и наличия молниеотвода, а также наличия сигнальной лампы на вершине для безопасности полетов малой авиации;
  3. При работе ротора возникает вибрация, поэтому мачта ветряка должна располагаться отдельно, не соприкасаясь со стенами и перекрытиями дома или с другими строениями;
  4. Необходимость регулярного техобслуживания частей генератора, осмотров и замены смазки, которые нужно проводить на высоте. Примерно раз в 10 лет требуют замены лопасти и подшипники, независимо от того самодельные они или нет. Такие ремонты не всегда возможно выполнить своими руками и возникает необходимость привлекать специалистов. Мачту также придется регулярно красить и осматривать, чтобы избежать коррозии;
  5. Возможность повреждения мачты, лопастей и генератора в случае ураганного ветра или при обледенении;
  6. Аккумуляторы также требуют регулярной замены раз в несколько лет, располагать их нужно внутри дома;
  7. При подборе готовых серийных ветрогенераторов нужно очень внимательно вычитывать их технические характеристики — в разных странах и у разных производителей выходная мощность, указанная в описании изделия и в его техпаспорте вычисляются по различным методикам, сильно зависящих от принятой за базовую силы ветра;
  8. Расположенные неподалеку от места установки ветрогенератора маленькие деревья со временем вырастут и начнут создавать помехи для ветра;
  9. Если вы решились изготавливать ветряк своими руками, очень сложно наперед предсказать и рассчитать его итоговую выработку электроэнергии и его степень эффективности.

Тенденции развития техники однозначно указывают на перспективность использования для полного или частичного снабжения дома электроэнергией и теплом разнообразных альтернативных источников: солнечных панелей, ветровых генераторов, тепловых конвекторов, новых эффективных материалов для термоизоляции. Недорогая и эффективная система для создания полностью энергонезависимого жилища из научной фантастики постепенно превращается в довольно распространенное техническое решение, и ветряк может оказаться в нем одним из значимых элементов.


Что нужно знать перед установкой домашней ветряной турбины

Перед установкой ветряных турбин на своей территории обязательно заполните следующий контрольный список.

— Узнайте, что говорится в местных законах о зонировании в отношении ветряных турбин.Некоторые сообщества могут не разрешать их установку, в то время как другие могут предлагать определенные стимулы.

— Узнайте, сколько энергии потребляет ваша собственность каждый месяц, и сравните это с предполагаемым количеством энергии, которое могут предложить ваши турбины. Если турбины не могут предложить достаточно энергии, вам, возможно, придется найти вторичный источник энергии в дополнение к турбинам.

— Определите количество ветра, проходящего через вашу собственность. Убедитесь, что этого достаточно для питания ваших ветряных турбин круглый год.

— При покупке ветряных турбин для дома убедитесь, что они сертифицированы Советом по сертификации малых ветроэнергетических установок, который следит за качеством всех ветряных турбин, имеющихся в настоящее время на рынке.

После того, как вы решите все эти вопросы, вы можете приобрести ветряные турбины и установить их на своей территории.

Электроэнергия для вашего дома с помощью ветряных турбин

Человечество использует энергию ветра на протяжении нескольких поколений. На протяжении всей истории, от парусных лодок до ветряных мельниц, ветер был важным источником энергии.

В последнее время энергия ветра стала более популярной как эффективный и более устойчивый заменитель ископаемого топлива. Ветряные фермы начали усеивать береговые линии и горные вершины по всему миру.

Для эффективного и разумного производства наибольшего количества электроэнергии с помощью энергии ветра необходимо многое учитывать.

СВЯЗАННЫЕ С: НАУЧНАЯ ПРИЧИНА, ПОЧЕМУ ВЕТРОВЫЕ ТУРБИНЫ ИМЕЮТ 3 ЛЕЗВИЯ

Как работают ветряные турбины?

Прежде чем мы обсудим технические требования к ветряной турбине, важно знать основной принцип, по которому эти ветряные турбины работают.

Ветровые турбины используют кинетическую энергию ветра для вращения лопастей, похожих на пропеллер, которые, в свою очередь, приводят в действие мотор-генераторную установку для производства электроэнергии.

Ветровой поток зависит от рельефа, растительности и водоемов. Следовательно, вы часто встретите ветряные турбины, расположенные на больших высотах, где ветер дует постоянно.

В зависимости от требований к мощности проектируются ветряные турбины нескольких размеров. Энергетические турбины способны производить от 100 киловатт от до нескольких мегаватт и часто используются для питания электрической сети.

Морские ветряные турбины — это высокие и массивные конструкции, улавливающие мощные океанские ветры для выработки огромного количества электроэнергии.

Меньшие турбины мощностью менее 100 киловатт используются в жилых и сельскохозяйственных целях. Они часто используются в удаленных местах вне сети.

Однако, учитывая преимущества чистой и рентабельной энергии, небольшие турбины теперь все чаще используются и в приложениях, подключенных к сети.

Планирование небольшой ветроэнергетической системы

Если вы планируете использовать эту избыточную энергию для снабжения своего дома энергией, важно понимать основные требования к установке ветряной турбины.

Первое и самое главное требование — проверить пригодность вашего объекта для установки ветроэнергетической системы. Вам необходимо оценить ветровой ресурс, так как он может варьироваться в зависимости от местности.

Если вы живете в США, вы можете оценить источник ветра в вашем районе, обратившись к картам ветровых ресурсов, предоставленным Программой ветроэнергетики Америки Министерства энергетики США.

Другой способ — использовать систему прямого измерения ресурсов ветра, чтобы получить четкое представление об имеющихся ресурсах.

Источник: Крис Лайт / Wikimedia Commons

Насколько большой ветряк вам нужен, чтобы привести дом в действие?

Требуемый размер ветряной турбины зависит от области применения. Необходимо составить энергетический бюджет для жилых помещений и указать, доступны ли денежные стимулы.

Эти данные помогут решить, какой размер турбины вам потребуется. Поскольку энергоэффективность, как правило, более доступна, чем производство энергии, повышение энергоэффективности вашего жилища, вероятно, будет более разумным с финансовой точки зрения и уменьшит размер необходимой ветряной турбины.

Производители, продавцы и установщики ветряных турбин могут помочь оценить вашу инфраструктуру в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, а также особенностей вашего близлежащего ветрового ресурса и микросхемы размещения.

В зависимости от мощности, которую необходимо создать, турбины, необходимые для использования в жилых помещениях, варьируются от 400 Вт до 100 кВт (100 кВт для очень больших нагрузок) . Малые турбины находятся в диапазоне от 20 Вт до 100 киловатт (кВт) .

Ежегодно типичное жилище потребляет около 911 кВтч каждые 30 дней, что в сумме составляет около 10 972 киловатт-часов (кВтч) энергии.Ветряная турбина в диапазоне от 5 до 15 кВт , учитывая нормальную скорость ветра в регионе, потребовалась бы, чтобы значительно увеличить этот спрос.

Для дома, требующего 300 кВт / ч каждый месяц, ветряной турбины мощностью 1,5 кВт может хватить ежегодно в регионе со средней скоростью ветра 14 миль в час (6,26 метра в секунду) . Ожидаемая годовая выработка энергии турбиной в зависимости от среднегодовой скорости ветра может быть предоставлена ​​производителем, дилером или установщиком.

Производитель также предоставит данные о любых максимальных скоростях ветра, при которых планируется работа турбины.

Чтобы предотвратить нестабильное вращение ротора при очень сильном ветре, большинство турбин имеют специальные конструкции, регулирующие превышение скорости. Инсайты, которые позволят вам выбрать размер турбины, наиболее подходящей для вашей мощности, будут основаны на данных о вашем местном ветровом ресурсе, которые включают скорость ветра, направление и ваш план энергозатрат.

Сколько стоит ветряк для вашего дома?

Соотношение расходов на ветряные турбины значительно меняется между производителями и установщиками в отличие от других устойчивых источников энергии для частного или коммерческого использования.

Вот общедоступные типы ветряных турбин, из которых вы можете выбрать:

Крышные ветряные турбины

Крышные турбины вполне могут оказаться на грани увеличения топливных зарядов в последующие годы. Однако он не даст всей необходимой мощности.

Источник: Andol / Wikimedia Commons

Вы можете рассмотреть возможность установки ветряной турбины на крыше, если у вас есть высокая крыша, на которой большую часть времени дует ветер.Они могут быть использованы для увеличения мощности вашего источника питания и отличаются по мощности примерно от 0,5 кВт до 2,5 кВт .

Обычная стоимость ветряной турбины, установленной на крыше, составляет около 3000 долларов, и ее следует поддерживать, и она может стоить вам до нескольких сотен долларов постоянно.

Отдельно стоящие ветряные турбины

Отдельно стоящие ветряные турбины могут быть эффективным вариантом для тех, кто искренне рассматривает использование ветра как метода получения возобновляемой энергии для местного источника энергии.Но их установка также становится все более дорогостоящей.

Стоимость зависит от размера и необходимой доходности. В зависимости от вашей зоны и скорости ветра турбина 1,5 кВт , как правило, будет стоить 8000 и 12000 долларов и выдает около 2600 кВт в течение года.

Более крупный экспонат с лимитом 15 кВт будет стоить около 100 000 долларов США и будет приносить около 36 000 кВт в течение года.

Вам также необходимо будет принять во внимание стоимость технического обслуживания и, если вам потребуется, получить разрешение на все конструкции ветряных турбин.

Источник: TechnoSpin Inc./Flickr

Многие важные детали могут нуждаться в замене, например, батареи или инвертор, меняющий постоянный ток на переменный. Однако, учитывая все, ветряк рассчитан на срок службы более 20-25 лет.

Какая ветряная турбина лучшая для дома?

Производство электроэнергии — это эффективный способ снизить ваши счета за электроэнергию. В то время как солнечная энергия обычно является экологически чистым вариантом, энергия ветра также может быть другой альтернативой для тех, кто живет в районах с надежной скоростью ветра.

Если вы живете в сельской местности и электрическая сеть недоступна, или живете в пригороде и желаете сократить свои счета за коммунальные услуги, домашние ветряные турбины — универсальное решение. Вам просто нужно иметь немного знаний, немного земли и батарею высокого напряжения.

Вы можете получить домашнюю ветряную турбину среднего класса примерно за 700 долларов, которая удовлетворит ваши потребности. Более крупный, мощностью более 1500 Вт и 2000 Вт , обойдется вам примерно в 1500 и 2000 долларов соответственно.

Мифы о малых ветряных турбинах

Вы когда-нибудь замечали энергетические блоги или статьи о небольших ветряных турбинах, в которых их напрямую сравнивали с крупными ветряными технологиями и солнечными батареями? Я пишу эту статью, чтобы дать небольшую справку о том, где небольшие ветряные турбины могут быть очень успешными, а где они не имеют абсолютно никакого смысла. Это также объясняет, почему рынок «Маленького ветра» сильно отличается от рынка «Большого ветра».

Прежде всего, «малый ветер» был определен Американской ассоциацией ветроэнергетики (AWEA) как любые турбины с номинальной мощностью менее 100 кВт.Как мы все знаем, ветряки мощностью 100 кВт — это немало! Поэтому другие решили определить их как что-нибудь до 10 кВт. Для целей этой статьи мы используем то же определение, что и AWEA, до 100 кВт.

Начнем с паспортной таблички ветряных турбин. Признанный во всем мире стандарт заключается в оценке мощности турбины при скорости ветра 11 м / с (24,75 миль / ч или 39,6 км / ч). Как известно большинству инсайдеров, мощность ветра (и, следовательно, мощность ветряных турбин) возрастает на величину куба скорости ветра (удвоение скорости ветра означает 8-кратное увеличение мощности).Мы заметили, что многие «изобретательные» продавцы небольших турбин оценивают свою продукцию при скорости ветра выше 11 м / с (мы видели рейтинги до 15 м / с), что фактически означает, что они завышают производительность турбины. Чтобы проиллюстрировать, насколько «эффективным» (или вводящим в заблуждение) может быть этот маркетинг, вы можете проделать простую математику с кубической функцией мощности от скорости ветра. Ветровая мощность 13,86 м / с примерно вдвое больше по сравнению с 11 м / с, что означает, если кто-то объявит номинальную мощность 10 кВт при 13.86 м / с, они продают турбину мощностью 5 кВт.

Чтобы узнать больше об основах ветряных турбин, вот довольно хорошее резюме из MIT: MIT-Wind-Power-Basics.PDF

Есть несколько распространенных убеждений, которые мы заметили, разговаривая с заинтересованными покупателями со всего мира.

Распространенное мнение № 1: «Маленький ветер дороже Большого ветра». Как правило, это верное утверждение, если сравнивать только установленную стоимость на номинальную Вт. Для берегового Big Wind стоимость обычно составляет около 2 долларов США / Вт номинальной мощности (оффшорный Big Wind составляет до 9 долларов США / Вт) и берегового Small Wind. в настоящее время колеблется от 3 до 7 долларов за Вт.Однако Big Wind требует, чтобы массивная сетевая инфраструктура и долгосрочные соглашения о закупке электроэнергии (PPA) согласовывались с коммунальными предприятиями (или определялись нормативными актами), тогда как Small Wind обычно компенсирует полную розничную стоимость электроэнергии для потребителя, которая может быть в 5 раз больше. выше, чем долгосрочные ставки PPA. Моя родная страна, Германия, является хорошим примером, где мощность коммунальных сетей создает некоторые серьезные препятствия для развивающейся «Energiewende» (в переводе «Переход к чистой энергии»), а более распределенная электроэнергия может снизить нагрузку на существующую сеть.Зеленые тарифы на Big Wind постоянно снижаются, в то время как потребительские затраты на электроэнергию (которые могут компенсировать Small Wind) почти удвоились за последние 10 лет.

Распространенное мнение № 2: Маленький ветер не стоит усилий, учитывая хлопоты с зонированием и разрешениями на строительство. Ну, это действительно зависит от того, насколько мала турбина. Вообще говоря, большинство турбин мощностью менее 5 кВт (при 11 м / с), установленных на небольшой высоте в жилых районах с множеством препятствий, оставляют своих владельцев разочарованными своим годовым производством энергии (AEP).В большинстве случаев это вызвано низким «качеством» ветра в конкретном месте (место было выбрано не из-за его свойств ветра, а просто потому, что там живет владелец…). Ветряная турбина мощностью 5 кВт может стоить от 15 000 долларов (общая стоимость с доставкой, установкой, инвертором, мачтой, разрешениями на строительство и электромонтажными работами) до 25 000 долларов. В плохих жилых районах AEP может составлять всего 5 МВтч, что приведет к очень долгой окупаемости (окупаемости инвестиций), до 25 лет или более, в зависимости от стоимости электроэнергии.Однако, если посмотреть на более высокий уровень Small Wind (то есть 25 кВт), места выбраны с умом и выбрана эффективная турбина по цене 3 долл. США / Вт, окупаемость инвестиций может составить всего 3-4 года.

Распространенное мнение № 3: Small Wind не может конкурировать с (в настоящее время низкой) стоимостью солнечной энергии. Что ж, это верно во многих областях, даже в некоторых областях с низкой инсоляцией. Однако из-за кубической функции мощности в зависимости от скорости ветра, как объяснено выше, AEP для ветра имеет неравно больший диапазон, зависящий от местоположения.

Вот пример сравнения солнечной установки на крыше мощностью 25 кВт по цене 3 доллара за ватт (установленной, с разрешением на строительство, инвертором и всеми электрическими работами) и ветровой установки мощностью 25 кВт по цене 3 доллара за ватт (что, как мы подтвердили, возможно). , хотя диапазон цен может существенно вырасти).

  • Сценарий A: Солнечная батарея мощностью 25 кВт установлена ​​на крыше в Аризоне, вырабатывая более 5 кВтч / день на установленную пиковую мощность (среднегодовая), в результате чего AEP составляет примерно 43 МВтч.Если ветряная турбина установлена ​​в месте с слабым ветром, со среднегодовой скоростью ветра, скажем, 5 м / с, AEP будет составлять только 31 МВтч при 95% готовности системы. В этом случае инвестиции в солнечную энергию, несомненно, принесут большую прибыль.
  • Сценарий B: Точно такое же устройство для солнечной и ветровой энергии будет установлено в довольно хорошем ветровом месте в Японии со среднегодовой скоростью ветра 7,5 м / с (таких мест много, особенно в прибрежных районах, горных хребтах и ​​островах). ), цифры будут следующими: Солнечная энергия будет давать в среднем около 2 в год.7 кВтч / день на установленную пиковую мощность, в результате чего AEP составляет примерно 23,4 МВтч. Однако ветряная турбина будет производить 74 МВтч при 95% готовности системы. В этом случае инвестиции в ветер принесут в 3 раза больше энергии в год, чем солнечная.

Следует отметить, что в этих сценариях сравнивается только годовая выработка энергии эквивалентной суммы инвестиций (ветровой / солнечной) в разных местах. Тем не менее, любой инвестор в распределенную чистую энергию рассмотрит существующие федеральные, государственные и местные стимулы и конкретные льготные тарифы (FIT) на объекте.Например, текущий FIT для Small Wind в Японии примерно вдвое больше, чем для Small Solar, что делает инвестиции в ветроэнергетику по сценарию B примерно в 6 раз более прибыльным в Японии.

С другой стороны, следует отметить, что производство солнечной энергии соответствует типичному среднесуточному пику потребления энергии между 14:30 и 18:30 (который является комбинированным пиком для промышленного, коммерческого и жилого использования) более предсказуемо. , по крайней мере, летом. Таким образом, в зависимости от доступной схемы измерения нетто, солнечная энергия обеспечит преимущество пикового ценообразования, которое Small Wind может достичь только с использованием хранилища.Во многих схемах измерения нетто компенсация розничных затрат потребителя будет зависеть от того, когда производится энергия и насколько точно она соответствует моделям использования. Солнечная энергия, очевидно, не очень хорошо подходит для схемы использования системы освещения парковки, но она определенно более предсказуема, чем ветер.

Из-за огромных размеров ветряная турбина мощностью 25 кВт не совсем подходит для среднего дома на одну семью в городских районах и не подходит для крыш среднего жилого дома. Целевое применение (хороший ветер, очевидно, всегда дано) будет на пригородных или сельских объектах, коммерческих и промышленных зданиях, объектах вне сети (только в США их более 500000), сельском хозяйстве, больших рекламных щитах, парковочных сооружениях, удаленных телекоммуникациях. оборудование, освещение автострады и острова.Во многих из этих случаев он вполне мог взаимодействовать с солнечной батареей и иметь разумный объем памяти, чтобы обеспечить полную автономность сети. Япония, конечно, представляет собой исключительную возможность с ее непревзойденными в настоящее время FIT для малых ветров (гарантированными центральным правительством в течение 20 лет), но следует ожидать, что они в конечном итоге будут следовать траектории снижения FIT для солнечной энергии в течение следующих 10 лет.

Как правило, успех Small Wind не был таким постоянным, как успех Solar, в основном потому, что его намного сложнее понять и оценить.Мы рекомендуем любому владельцу недвижимости, владельцу бизнеса, застройщику или инвестору, заинтересованному в Small Wind, обратиться за советом к профессионалу и провести ветровую съемку на месте, чтобы улучшить прогноз AEP и успех установки.

Наш вывод: Несмотря на свою более высокую сложность, по всему миру существует множество мест и приложений, в которых Small Wind превосходит любую другую доступную в настоящее время технологию распределенной чистой энергии.А тем, кто выберет турбину с более эстетичным дизайном, вы получите приятное напоминание о своих инвестициях не только в ежемесячных отчетах об энергопотреблении….

Об авторе: Хаген Руфф — основатель и генеральный директор Chava Wind LLC и Chava Energy LLC.

Дополнительная информация: www.chavawind.com или www.linkedin.com/in/hagenruff

Два верхних изображения и последнее изображение сделаны Хавой Винд / Хаген Руфф; ветряная турбина в горах, небольшая ветряная турбина и небольшие ветряные турбины за солнечными панелями на крыше через Shutterstock

Реклама


Есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.


enbreeze

ENBREEZE ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА 15 кВт

ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА В ДЕТАЛЯХ — ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПО ВЕТРУ

Ветряная турбина enbreeze мощностью 15 кВт — это ветряная турбина с регулируемым шагом, с активным отслеживанием направления ветра и тремя лопастями ротора, которые вращаются вокруг горизонтальной оси. Ветрогенератор имеет диаметр ротора 11,5 метров и номинальную мощность 15 кВт. Высота ступицы ветряной турбины составляет около 20 метров, а самая высокая точка ветряной турбины, включая лопасти ротора, — 26.6 мес. Нижний сегмент стальной башни ветряной турбины имеет диаметр 813 мм, а верхний сегмент — диаметр 508 мм. Это сводит к минимуму отбрасывание тени от ветряной турбины. Благодаря небольшой ветряной турбине мощностью 15 кВт enbreeze обслуживает совершенно новый сегмент рынка. Мы хотим показать малым и средним предприятиям, муниципалитетам, научно-исследовательским и учебным заведениям способ эффективно и экономично реализовать свой вклад в обеспечение устойчивого развития. Для достижения этой цели мы выбрали размер ветряной турбины, который является уникальным для этого сегмента рынка.

Ветряная турбина enbreeze 15 кВт намного меньше стандартных больших ветряных турбин (150 м), но с высотой ступицы около 20 м значительно больше, чем очень маленькие ветряные турбины для частного использования. Поскольку enbreeze 15 кВт обеспечивает оптимальную урожайность даже при низких скоростях ветра, он очень тихий и хорошо вписывается в городской пейзаж, является реальной альтернативой для производства децентрализованной энергии в городских районах и является полезной дополнительной технологией к фотоэлектрической энергии. Еще одно преимущество — компактность ветряка.Это имеет решающее значение для планируемого использования на развивающихся рынках, особенно в районах без подключения к сети. Все компоненты можно транспортировать в собранном виде в контейнере и недорого. На месте установка ветряной турбины в удаленных районах легко реализуется, включая монтаж автономных систем.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЛИСТ

ОБЗОР ВСЕХ ФАКТОВ —
ЭФФЕКТИВНОСТЬ В ФУНКЦИОНАЛЬНОМ СОВРЕМЕННОМ ДИЗАЙНЕ

Номинальная мощность 15 кВт
Номинальная скорость ветра 8.3 м / с
Скорость включения 2,5 м / с
Скорость выключения Нет
Диаметр ротора 11,5 м
Очищенная площадь 103,9 м²
Количество лопастей ротора 3
Номинальная скорость 83 об / мин
Материал лопастей ротора стеклопластик / углепластик
Материал ступицы Сталь / алюминий
Материал внутренней выработки / системы управления Сталь / алюминий
Генератор Синхронный генератор с постоянным возбуждением, прямой привод
Подключение к сети С преобразователем частоты
Выходное напряжение 400 В (3 ф.)
Ограничение мощности enbreeze пассивная регулировка высоты тона
Отслеживание направления ветра Активный, по ветру
Главный тормоз enbreeze пассивный контроль высоты тона, отказоустойчивый
Башня Стальная башня, складная
Высота ступицы башни 1 около 20 м
Масса гондолы
вкл. ротор
1200 кг
Вес башни 4560 кг
Общий вес 5760 кг
Уровень шума Макс.40 дБ на расстоянии 60 м
Инвертор ABB
Лопасти ротора 52% (пиковая эффективность)
НИЖНЯЯ ЛИНИЯ

Высокая выработка энергии даже при низкой средней скорости ветра. Удовлетворение спроса на электроэнергию за счет высокой загрузки мощностей до 35% в год (PV 10%).
Простая интеграция в любое домашнее подключение (3 фазы / 400 В) или подключение к источнику постоянного тока для обеспечения электрической мобильности. Наклоняемая мачта с гидравлическим приводом для быстрой установки и легкого обслуживания.

ЧИСТО-МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ВЕТРОВОЙ ТУРБИНА С НИЗКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ

Ветряная турбина мощностью 15 кВт отличается инновационной системой шага, которая обеспечивает чисто механическое управление ветряной турбиной. Система управления, разработанная enbreeze, работает на чисто механической основе. Не требует контроля со стороны датчиков. Используя атаку ветра и нагрузки генератора, а также центробежные силы, угол атаки лопастей ротора последовательно адаптируется к преобладающим ветровым условиям.В случае неисправности лопасти ротора могут по отдельности убираться от ветра, тем самым представляя собой резервную систему безопасности.

Низкие эксплуатационные расходы — enbreeze 15 кВт не требует дорогостоящих электронных компонентов и позволяет точно контролировать лопасти ротора для оптимизации производительности.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ

ВСЕ ПОД КОНТРОЛЕМ — ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЛОПАТКА РОТОРА С ИДЕАЛЬНОЙ АЭРОДИНАМИКОЙ

В сотрудничестве с aero_designworks и нашими специалистами по CFD была разработана лопасть ротора, профилирование и контроль профиля которой адаптированы к низкой и сильно изменяющейся скорости ветра на уровне земли.Конструкция лопастей несущего винта была оптимизирована с точки зрения аэродинамики. Благодаря такой конструкции лопастей ротора достигается оптимальный КПД даже при турбулентном ветре. Поскольку лопасти ротора вращаются против ветра или оптимально против ветра без склонной к сбоям электроники, достигается значительное снижение физических нагрузок при одновременном постоянном выходе. Лопасти ротора постоянно перемещаются по ветру или от ветра системой управления в зависимости от ветровых условий.Они сделаны из структуры, армированной углеродным волокном (CFRP), с оболочкой из армированного стекловолокном пластика (GRP).

ЭТО РЕЗУЛЬТАТ С ВАЖНЫМИ ПРЕИМУЩЕСТВАМИ:

— Аэродинамический КПД более 50%
— Высокое энергопоглощение даже при порывах ветра
— Низкий уровень шума
— Лопасти ротора производит ростокская компания Baltico.
со структурной структурой из углепластика в неизменно легкой конструкции.

Моделирование аэроупругости используется в основном при разработке ветряных турбин.Для моделирования ветряных турбин традиционными методами (CFD) требуются огромные вычислительные усилия, тем более что вращающуюся ветровую турбину необходимо моделировать для широкого диапазона ветровых ситуаций. Для каждой скорости вращения, для каждой скорости ветра, для каждого угла наклона, для каждого азимутального положения необходимо моделировать нагрузки на ветряную турбину. Быстро собираются десятки тысяч необходимых имитаций.

Это невозможно смоделировать с помощью обычного моделирования CFD. Только с помощью аэроупругого моделирования можно выполнить моделирование быстро и точно.Отказываются от методов конечных элементов, и работа проводится с упрощенными физическими описаниями, которые были уточнены в результате многолетних исследований и моделей адаптации. Теперь можно выполнить моделирование за несколько секунд и с высокой точностью на имеющихся в продаже компьютерах. В частности, большие ветряные турбины теперь строятся с использованием аэроупругого моделирования. Однако использование входных и выходных параметров требует большого опыта и знаний. Результаты необходимо правильно интерпретировать в контексте каждого случая.

Программы для моделирования обычно являются результатом многолетней работы в исследовательских институтах. Хорошо известными программами являются Bladed, Fast и HAWC2. В районах с небольшим ветром аэроупругое моделирование используется редко, но это норма для небольших ветряных турбин, DIN EN 61400-2, уже подготовленный для этого случая. При полном моделировании аэроупругости можно значительно снизить коэффициенты безопасности конструкции.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *