Technologie pro výrobu alternativní energie již dlouho vyvíjejí největší společnosti po celém světě. Některé evropské země počítají s možnostmi úspor díky zavedení takového rozvoje energetických sítí v nadcházejících letech. Jednou z nejperspektivnějších oblastí v této oblasti je větrná energie, která není tak populární jako solární panely, ale zároveň má své výhody. Zejména větrné turbíny pro domácnost se vyznačují energetickou účinností a absolutní šetrností k životnímu prostředí při provozu.
Větrné generátory
Složení domácí větrné elektrárny zahrnuje elektrický generátor a turbínu, která je instalována na speciálním stožáru s výztuhami a rotujícími lopatkami. Pro zpracování přijaté energie je k dispozici regulátor nabíjení baterií připojený k bateriím. Jako baterie se zpravidla používají bezúdržbové komponenty 24 V. V provedení je dále poskytován invertor, který se připojuje k síti. Průmyslové větrné generátory, které představují celou řadu zařízení, mají složitější zařízení. Můžete to říctplnohodnotné stanice, včetně rozvodné skříně s ovládáním, komunikačními ústřednami, elektrickými generátory, systémy sledování větru, ovládacími zařízeními lopatek, hasicím zařízením, ochranou před bleskem a dalšími součástmi.
Funkční princip
Jakýkoli větrný generátor pracuje na principech přeměny energie. Rotace aktivních součástí (lopatek nebo rotorů) generuje vztlakové a impulsní síly, díky nimž přichází do činnosti i setrvačník. V procesu odvíjení setrvačníku generuje rotor magnetické pole na nepohyblivé části zařízení. V důsledku toho začne do drátů proudit elektrický proud. Tento model je obecný a platí téměř pro všechny stanice tohoto typu. Další věcí je, že v praxi mohou větrné generátory podléhat úpravám kvůli povětrnostním podmínkám. Přestože se konstruktéři stejných listů snaží poskytnout co nejvíce pro různé ukazatele a síly větru, přesto je tento jev nepředvídatelný a může být doprovázen mnoha dalšími faktory.
Kapacita nastavení
V této fázi rozvoje regionu je příliš brzy hovořit o standardizovaných formátech pro výrobu takových jednotek, ale lze vysledovat určité vzory z hlediska hlavních charakteristik. Například výkon větrné turbíny pro domácí použití obvykle nepřesahuje 100 kW. Kupodivu jsou žádané i modely s výkonem do 1 kW, takové instalace se označují jako mikrovětrná energie. Používají se při vybavení jachet,zemědělské farmy atd.
Serióznější průmyslová a komerční zařízení nevyrábí tolik společností, ale kapacita takových instalací může dosáhnout 5 MW. Zpravidla se jedná o masivní turbíny, jejichž hmotnost dosahuje několika tun. Výrobci zároveň usilují o to, aby byla zařízení mobilní, nebo alespoň počítala s možností přepravy. Pokud se budeme bavit o modelech pro domácí použití, tak se ve většině případů jedná o 220V větrné turbíny, jejichž celkový výkon může být cca 4 kW.
Vlastnosti malých větrných turbín
O tuto třídu zařízení je největší zájem komerčních společností a běžných spotřebitelů se zájmem o využití větrné energie. Instalace tohoto typu mají standardní provedení včetně lopatek, rotoru, turbín, orientačních pomůcek, generátoru se stožárem, měniče a baterií. Mezi vlastnosti takových zařízení patří nezávislost na centrální energetické síti – to znamená, že malé větrné turbíny pro domácnost mohou fungovat offline. Tento formát provozu je nejatraktivnější pro majitele příměstských nemovitostí, kde není stabilní dodávka z centrální elektrické sítě. Kromě toho mají tvůrci takových instalací u některých modelů tendenci kombinovat koncept větrného generátoru a solární baterie. Díky tomu je ministanice pro domácnost vybavena DC modulem pro komunikaci se solárními panely.
Růdy generátorů
Hlavní oddělení takových instalací vedlo ke klasifikaci podle os rotace. Konkrétně se jedná o vertikální větrný generátor a jeho horizontální analog lopatkového typu. Jednotky první první skupiny jsou citlivé na poryvy a nepotřebují zvláštní orientaci. Takové modely však mají také vážnou nevýhodu - ve srovnání s horizontálními instalacemi je jejich pracovní plocha poloviční. To znamená, že vertikální rotační osa rotace turbín je lépe vedena charakteristikami větru, ale zpočátku poskytuje menší množství energie.
Okřídlené modely s horizontálně orientovanou osou jsou zase schopny interagovat s proudy větru na větší ploše. Samozřejmě existuje problém se směrem pracovních předmětů, ale tento problém je vyřešen pomocí konvenční korouhvičky. V souladu s tím, pokud jde o kombinaci výhod, jsou instalace s oběžným kolem v současnosti slibnější než vertikální větrný generátor karuselového typu. Návrhy se však zdokonalují a je možné, že se do popředí dostane něco mezi těmito možnostmi.
Výrobci větrných generátorů
Evropští a čínští výrobci zaujímají vedoucí postavení na trhu s větrnými turbínami. Největší úspěchy vykazují zejména dánská společnost Vestas a také čínští výrobci Goldwind a Sinovel.
Pokud jde o domácí podniky, také se mají čím chlubit. Na trhu jsou například modely od Sapsan-Energie . K dnešnímu dni jsou uživatelům k dispozici dvě verze instalací této značky - pro 1000 a 5000 W. Čeljabinský podnik „GRTS-Vertical“vyrábí pouze instalace vertikálního typu s jmenovitým výkonem od 1500 do 30 000 wattů. Můžete také najít ruské větrné turbíny, které poskytují malé množství energie. Například Stroyingservice nabízí 500W větrný generátor. Je důležité si uvědomit, že téměř každý ruský výrobce poskytuje také poprodejní servis zařízení, takže by neměly být žádné problémy s údržbou zařízení.
Otázka ceny
Každý výrobce, i přes použití obecných zásad pro realizaci instalací, jde stále svou vlastní cestou. Výsledkem jsou jednotky s jedinečnými vlastnostmi, a tedy i cenovkami. V počátečním segmentu najdete větrný generátor, jehož cena se bude pohybovat od 40 do 70 tisíc rublů. Jedná se o domácí ministanici s autonomním režimem provozu, která se optimálně hodí pro potřeby malého domu. Poté následují návrhy v hodnotě 100-150 tisíc rublů. Zpravidla se jedná o jednotky s výkonem 5000 W a více, které lze využít i pro komerční účely.
Vhodnost použití větrných turbín
Podle odborníků není vždy výhodné používat taková zařízení k uspokojení soukromých potřeb. Důvodem jsou vysoké ceny baterií, měničů a instalace. Kromě toho je někdy vyžadována instalace dieselagregátu jako doplněk, což také zvyšuje náklady.o organizaci takového způsobu zásobování energií. Nicméně větrné generátory se mohou ospravedlnit, pokud se přeměna provádí přímo na teplo. V tomto případě je implementována funkce generátoru jako topného systému, jehož schopnosti lze využít jak pro zásobování teplou vodou, tak pro elementární vytápění domu.
Závěr
Se všemi nedostatky se větrné turbíny aktivně pohybují na trhu a přitahují stále více nových uživatelů. Je to dáno perspektivou segmentu a atraktivitou příležitostí, které poskytují volné zdroje energie. Již dnes jsou větrné generátory schopny převzít plné energetické zásobování soukromých domů. Použití takových zařízení se samozřejmě neospravedlňuje ve všech regionech kvůli klimatickým podmínkám. Ale i v těchto případech odborníci doporučují takové návrhy neodmítat a doplnit zařízení o fotovoltaické články, palivové generátory a další pomocné zdroje energie.
