Ветрогенератор для энергоснабжения дома. Часть 1

Ветрогенератор для энергоснабжения дома. Часть 1Солнце нагревает нашу планету неравномерно, результатом этого является образование зон с разным воздушным давлением и происходит движение воздушных потоков между ними. Течения воздушных потоков образуют ветра, если их скорость ниже 0,6 м/с – то это еще считается штилем.

Для выработки электроэнергии с помощью ветра необходимо чтобы его скорость была равна 3 м/с, идеальная ситуация это когда ветер будет иметь скорость в 6-10 м/с, но не больше 24 м/с.

Когда ветрогенератор производит электроэнергию, ее объем увеличивается пропорционально скорости ветра, а в случае ее удвоения ротор получит в 8 раз больше кинетической энергии.

Основными факторами воздействия на скорость ветра являются: высота над поверхностью земли, рельеф местности и сезоны года. На большинстве территорий нашей с вами планеты можно наблюдать изменения интенсивности скорости ветров в зависимости от времени года. Зачастую ветер сильнее дует зимой, нежели летом. И что касается рельефа, то всем понятен тот факт, что на возвышенностях скорость ветра будет выше, нежели на территориях равнины.

Внимание следует обратить на то, что расположение ветряка на возвышенности не всегда сможет гарантировать максимальный уровень его производительности. Любая возвышенность формирует зону относительно высокого давления, которая отступает от них на незначительную дистанцию. На крутых, а также неровных склонах может возникнуть завихрение воздуха, то есть турбулентность и это отсечет воздушный поток в строну от верхушки холма, в таком случае установка ветрогенератора для дома теряет всякий смысл.

В самых густонаселенных районах России показатели ветровых ресурсов очень низкие, а среднегодовая скорость ветровых потоков не бывает выше отметки в 5-6 м/с, то есть скорость потока воздуха довольно слабая. А если учесть дни полного штиля, то на полную мощность ветрогенераторы смогут работать примерно 183 дня в году.

Постоянные ветры на территории России можно наблюдать лишь в областях плотно прилегающих к водным бассейнам. Это явление обусловлено тем, что большие по площади водоемы медленнее поглощают солнечное тепло, нежели земли побережья из-за высокой теплоемкости воды. Далее нагретый воздух поднимется над сушей и формирует область высокого давления. В результате возникает перепад давлений между воздушными массами и над землей, и над морем. Так и объясняется то, что днем от водоема дует бриз, скорость которого зачастую не бывает выше, чем 5 м/с. В ночной период все кардинально меняется вода охлаждается медленнее земли и над водным пространством формируется зона высокого давления, вследствие этого воздух с суши направляется к водному бассейну. Скорость морского бриза и бриза с континента пропорционально зависим от разницы температур воздуха над водой и сушей. Несмотря на небольшую скорость бризов, все же их основное преимущество в стабильности.

Согласно карте ветровых ресурсов наиболее пригодными для размещения ветровых установок являются побережья и Тихого океанов, хотя здесь не способствуют фактор малого заселения этих районов. Среди заселенных районов наибольший ветроэнергетический потенциал имеют побережья и Финского залива, в Краснодаре и в Ростове, а также на Владивостоке. В Мурманской и Архангельской областях также местность довольно приятная для того чтобы гарантировать высокую производительность установок размещенных именно там.

Средняя скорость ветра – как ее определить?

Перед тем как начинать поиски подходящего вам ветрогенератора для дома стоит выяснить, какими ветровыми ресурсами обладает местность, где он будет размещен. Существует два основных способа определить среднегодовую скорость ветра в нужной вам местности – это данные метеослужбы и с помощью мини-метеостанции.

Довольно часто метеорологи выводят среднестатистические данные за определенный временной отрезок, что не дает возможности оценить сезонный ветровой потенциал и колебания ветровой интенсивности. 10 м - это та высота, на которой они делают свои измерения показаний. А как мы с вами уже выяснили ранее, скорость ветра возрастает с увеличением высоты и в случае если гондолу ветрегенератора размещать выше или ниже отметки в 10м, то полагаться на данные метеорологов, вряд ли, стоит.

Максимально точно вы сможете определить потенциал ветровых ресурсов вашей местности лишь с помощью портативной метеостанции. И помните, что измерения стоит проводить лишь на том месте, на котором в будущем будет установлена метеостанция.

Из недостатков данного вида измерений можно вынести лишь высокую стоимость метеостанции и длительность периода измерений. Для того чтобы вы смогли получить точные данные по ветровой энергии необходимо снимать показания мини-метеостанции на протяжении месяца, а в самом идеальном случае на протяжении года. Ориентироваться на самые высокие весенние и зимние показатели, как правило, не следует, ибо при более слабом ветре во время жаркого периода генератор не сможет работать. Полная стоимость станции в полной комплектации со всеми датчиками около 9000р.

Зачем же определять среднюю скорость ветра? Ответ довольно прост - каждая модель ветрогенератора для дома рассчитана на особый диапазон скоростей и если скорость будет ниже или выше расчетной, лопасти либо не раскрутятся, либо попросту сломаются.

В следующем материале вы узнаете все, что необходимо знать о мощности ветровой установки, зависимости мощности от диаметра ротора и почерпнете новые знания про производительность ветряков.







Статьи по теме:

Оставить комментарий