Při hledání alternativních zdrojů energie lidstvo pokročilo daleko vpřed. Stále více se využívá například síla slunce, vznikají větrné elektrárny. Pravděpodobně je to vítr, který lze považovat za nejlepší způsob výroby elektrické energie - efektivní a zároveň docela ekonomický.
Vítru, větru, jsi mocný
Větrná elektrárna je skupina speciálních generátorů, které jsou spojeny do systému a využívají sílu větru k výrobě energie. Zvláštností takových generátorů je jejich bezpečnost pro životní prostředí. Dnes je většina větrných elektráren postavena v Německu a Dánsku a v těchto zemích jsou nejen nižší náklady na energii, ale také exportují zařízení a technologie do jiných zemí. Větrné elektrárny fungují podle následujícího principu: pod vlivem větru se lopatky konstrukce otáčejí a díky převodovce je poháněn elektrický generátor. Výsledná energie je přenášena kabelem.
Stěžně v instalacích mají zpravidla dostatečnou výšku, a proto využívají sílu přírody na maximum. Při koncipování takovékonstrukce se nejprve pečlivě prozkoumá terén, pomocí řady přístrojů se studuje síla větru a jeho směr. Na základě dat je již rozhodnuto, zda se instalovaná větrná farma vyplatí.
Hlavní je správná volba
V dnešní době jsou zákazníkům nabízeny různé větrné elektrárny pro domácnost. Měly by být vybrány v závislosti na potřebách zákazníka. Pokud potřebujete například zajistit provoz zařízení v zemědělství, pak potřebujete malé kapacity. K řešení závažnějších problémů, například elektrifikace budov a staveb nebo instalace topného systému v domě, jsou však zapotřebí výkonnější větrné generátory. Přípravou terénu a samotnou montáží by se měli zabývat pouze odborníci.
Než si koupíte větrnou turbínu, musíte zvážit řadu nuancí, včetně špičkového zatížení, průměrné spotřeby energie a rychlosti větru. Za připomenutí také stojí, že čím vyšší stožár, tím silnější a silnější vítr roztáčí lopatky turbíny. Je pravda, že instalace takových konstrukcí je drahá. Optimální umístění je 10 metrů nad budovou nebo stromem v okruhu přibližně 100 metrů.
Pros
Větrné elektrárny jsou dnes poměrně žádané, a to z mnoha důvodů.
- Za prvé, je výnosnější ve srovnání s jinými zdroji energie.
- Za druhé, zásoby větrné energie jsou nevyčerpatelné.
- Zatřetí, takové mlýny mají jednoduché zařízení, takže se provádí jejich instalacedocela rychle. Hlavní věc je provést průzkum objektu, na kterém budou umístěny.
- Za čtvrté, výroba elektřiny tímto způsobem je mnohem levnější a umožňuje vám ušetřit bohatství podloží.
- Za páté, větrné mlýny poskytují elektřinu konzistentně a spolehlivě.
- Za šesté, taková zařízení jsou absolutně bezpečná pro životní prostředí, což je také velmi důležité.
Nevýhody
Na druhou stranu, jako každý jiný zdroj energie, větrné farmy (fotografie ukazují, jak jednoduchý je jejich design) mají nevýhody.
- Za prvé, vítr není stálý, to znamená, že fouká různými způsoby – někdy silný, někdy slabý. Proto je není možné nainstalovat všude.
- Zadruhé, větrné turbíny jsou docela hlučné, což znamená, že musí být umístěny mimo obytná zařízení.
- Za třetí, takové mlýny mohou rušit rádiová a televizní zařízení. Pravda, ve stejné Evropě se s tímto nedostatkem smířili a dnes zde již funguje více než 26 000 větrných elektráren.
- Další nevýhodou je, že taková zařízení mohou létajícím ptákům ublížit, takže je třeba je postavit tam, kde nejsou místa pro jejich migraci a hnízdění.
Co koupit?
Moderní větrné elektrárny pro domácnost jsou prezentovány v široké škále. Liší se výkonem a jsou určeny pro různé síly a rychlosti větru. Například instalace s kapacitou 400-6400 W je dostačující k zajištění energie pro malé farmy, obchody,restaurace, které jsou daleko od hlavních zdrojů energie. Pokud potřebujete zajistit elektřinu pro několik domů nebo malou vesnici, pak potřebujete stanice s vyšším výkonem, v průměru 18 000-26 500 wattů. Je vhodné instalovat stejné instalace vedle velkých průmyslových a komerčních zařízení. U nejjednodušších větrných elektráren pro domácnost cena začíná od 700 000 rublů, dražší instalace stojí asi tři miliony rublů.
Alternativní druhy
Jak jsme řekli, větrný mlýn je docela hlučný, ale nyní jsou nabízeny generátory, které nepracují tak silně. Například tichá větrná turbína je ideálním řešením pro malá a střední zařízení, farmy, obchody, pokud se nacházejí v odlehlých oblastech. Vertikální instalace jsou dnes velmi oblíbené díky své účinnosti a snadné instalaci. Výhody takového systému jsou následující:
- tichý provoz bez vibrací;
- vysoká odolnost proti větru;
- Pouzdro potažené hliníkem proti blesku;
- bez ohledu na směr větru.
Tiché domácí větrné farmy se snadno udržují a instalují, protože neobsahují žádné malé části. Je také důležité, aby nedošlo k poškození ptáků, protože konstrukce zařízení je taková, že nebude narušena krajina. Další zajímavou možností je generátor plachet. Samozřejmě nemá atraktivní design, ale dokáže generovat energii i při slabém větru. Podobnývětrné farmy jsou dobré, protože se díky plachtě rychle přizpůsobí pohybu přírodních sil, což znamená, že výroba energie je stabilní. Designy jsou absolutně šetrné k životnímu prostředí, mají nízké náklady, fungují bez hluku a vibrací, což naznačuje, že mají budoucnost.
Jaké jsou vyhlídky?
Obecně platí, že ekologická situace ve světě je taková, že přírodní zdroje se postupně vyčerpávají a brzy se takové řešení, jako jsou větrné mlýny, stane skutečnou realitou na celém světě. Není náhodou, že obyvatelé mnoha zemí postupně přicházejí instalovat podobné stavby na své stránky. V Rusku je podle odborníků dostatek potenciálních příležitostí pro aktivní rozvoj větrné energie. Tento proces však probíhá pomalým tempem kvůli nedostatku dostatečných finančních prostředků. Pokud se situace změní, a stát bude tomuto způsobu získávání energie věnovat dostatečnou pozornost, naše země brzy přejde na alternativní řešení. K dnešnímu dni jsou větrné elektrárny v Rusku zastoupeny v republikách Kalmykia a Bashkortostan, Chuvashia, Komi, v Kaliningradu, Saratov, Orenburg, Rostov, Murmansk, Astrachaň a také v autonomním okruhu Chukotka. Odborníci však říkají, že brzy bude geografie větrných turbín mnohem širší.
Jak vyrobit větrnou elektrárnu?
Usilujeme o úsporu nákladů na energii a přinášíme něco novéhovede k tomu, že řemeslníci začnou vyrábět větrné mlýny vlastníma rukama. Ve své nejjednodušší podobě se skládá ze dvou polovin válce, které jsou odsazeny od středové osy. Pokud zvýšíte počet lopatek v konstrukci na čtyři, výkonové a trakční charakteristiky zařízení se mnohem zvýší. Větrná farma udělej si sám je vyrobena z materiálů a komponentů popsaných níže.
- K vytvoření bubnu potřebujeme překližku a střešní plech (nebo plastovou fólii vhodné velikosti). Rotor by měl být lehký, takže neberte příliš silné materiály.
- Na "líce" bubnu potřebujeme dřevo a plast (nebo lehký kov), přičemž spoje by měly být ošetřeny olejovou barvou.
- K výrobě křížků budete potřebovat ocelové pásy nebo dřevo.
- Nápravu vyrobíme z ocelové trubky o průměru 30 mm a délce 2 m.
- Pro nápravu potřebujeme také kuličková ložiska stejné velikosti.
Postup instalace
Takže domácí větrná farma se dělá takhle. Nejprve přivaříme kříže rotoru k ose (pokud je použito dřevo, pak je nutné přilepit nebo namontovat čepy). Lopatky jsou spojeny pomocí šroubů, přičemž je důležité, aby od nich byla stejná vzdálenost k ose. Po sestavení bubnu je třeba spoje ošetřit hustou olejovou barvou. Nyní vytvoříme postel: k tomu potřebujeme kovové nebo dřevěné rohy, na kterých paknamontovat kuličková ložiska. Je třeba se vyvarovat zkosení, protože rotor se bude otáčet pomalu. Nyní větrnou elektrárnu opět natřeme a na spodní konec nápravy připevníme kladky různých průměrů. Přehodíme řemen přes řemenici a připojíme jej k generátoru proudu, například automobilovému. Taková větrná elektrárna je navržena pro rychlost větru přibližně 9-10 m/s s výkonem 800 wattů.
Větrný mlýn pro domácnost
Aby byly v plné míře uspokojeny potřeby domácnosti po elektrické energii, měl by výkon větrného mlýna pro průměrnou čtyřčlennou rodinu činit alespoň 10 kW. V takových situacích je vhodné nainstalovat celý systém, který zahrnuje několik větrných mlýnů, které produkují nízký výkon. Energie v nich je akumulována na společné baterii, přičemž v případě potřeby lze nainstalovat další generátory a také zvýšit počet a kapacitu baterií.
Aby bylo napájení zařízení stabilní a nezáviselo na vnějších příčinách, odborníci doporučují vytvořit autonomní energetický komplex. Jeho součástí bude větrná elektrárna, dále záložní zdroje energie v podobě dieselových a benzinových generátorů a také solární panely. Pokud je síla větru dostatečná a energie je generována ve správném množství, lze dieselovou instalaci vypnout. Pokud náhle výkon, který bude vyroben větrným mlýnem, nestačí, automaticky se spustí záložní zdroj.
Jak dosáhnout efektivity?
Aby byla instalovaná větrná farma nainstalována správně a přinesla požadované výsledky, musí být splněno několik podmínek.
- Vítr v oblasti by měl být stabilní téměř po celý rok.
- Na místě musí být dostatek místa pro instalaci větrné turbíny.
- Zjistěte, zda místní úřady povolují tyto instalace.
Navíc je vhodné takové systémy používat, pokud utrácíte příliš mnoho peněz za elektřinu a jednoduše neexistuje způsob, jak se připojit k elektrické síti. Musíte se také připravit na to, že za větrnou turbínu budete muset utratit spoustu peněz. Ale získáte čistou nevyčerpatelnou energii.
