Maailman suurimmat yritykset ovat jo pitkään kehittäneet vaihtoehtoisten energialähteiden tuotantoteknologioita. Eräät Euroopan maat näkevät säästömahdollisuuksia tulevina vuosina tällaisten energiaverkkojen kehittämisen myötä. Yksi lupaavimpia alueita tällä alueella on tuulienergia, joka ei ole yhtä suosittua kuin aurinkopaneelit, mutta samalla sillä on omat etunsa. Erityisesti kodin tuuliturbiineille on ominaista energiatehokkuus ja ehdoton ympäristöystävällisyys käytössä.
Tuuligeneraattorit
Kotitalouksien tuulivoimalan kokoonpano sisältää sähkögeneraattorin ja turbiinin, joka on asennettu erityiseen mastoon, jossa on kannakkeet ja pyörivät siivet. Vastaanotetun energian käsittelemiseksi toimitetaan akkuihin kytketty akun latausohjain. Akkuina käytetään pääsääntöisesti huoltovapaita 24 V komponentteja. Suunnittelussa on myös invertteri, joka on kytketty verkkovirtaan. Teollisilla tuuligeneraattoreilla, jotka edustavat laajaa valikoimaa laitteita, on monimutkaisempi laite. Voit sanoa tämäntäysimittaiset asemat, mukaan lukien virtakaappi ohjaimilla, tietoliikennekeskukset, sähkögeneraattorit, tuulenvalvontajärjestelmät, siipien ohjauslaitteet, palonsammutuslaitteet, ukkossuojat ja muut komponentit.
Toimintaperiaate
Kaikki tuuligeneraattorit toimivat energian muuntamisen periaatteilla. Aktiivisten komponenttien (siipien tai roottoreiden) pyöriminen synnyttää nosto- ja impulssivoimia, joiden ansiosta myös vauhtipyörä toimii. Vauhtipyörän aukikelauksen aikana roottori synnyttää magneettikentän asennuksen liikkumattomaan osaan. Tämän seurauksena sähkövirta alkaa virrata johtimiin. Tämä malli on yleinen ja koskee melkein kaikkia tämän tyyppisiä asemia. Toinen asia on, että käytännössä tuuligeneraattoreita voidaan säätää sääolosuhteiden vuoksi. Vaikka samojen siipien suunnittelijat pyrkivät tarjoamaan mahdollisimman paljon erilaisia tuulen indikaattoreita ja voimia, tämä ilmiö on kuitenkin arvaamaton ja siihen voi liittyä monia muita tekijöitä.
Kapasiteetin asettaminen
Alueen tässä kehitysvaiheessa on liian aikaista puhua standardoiduista muodoista tällaisten yksiköiden valmistukseen, mutta tiettyjä kaavoja voidaan jäljittää pääominaisuuksien suhteen. Esimerkiksi kotikäyttöön tarkoitetun tuuliturbiinin teho on yleensä enintään 100 kW. Kummallista kyllä, jopa 1 kW:n mallit ovat myös kysyttyjä, tällaisia asennuksia kutsutaan mikrotuulienergiaksi. Niitä käytetään jahtien varusteluun,maataloustilat jne.
Vakavampia teollisuus- ja kaupallisia laitteita ei valmista niin monta yritystä, mutta tällaisten laitosten kapasiteetti voi olla jopa 5 MW. Yleensä nämä ovat massiivisia turbiineja, joiden massa saavuttaa useita tonneja. Samaan aikaan valmistajat pyrkivät tekemään laitteista liikkuvia tai ainakin mahdollistamaan kuljetusmahdollisuuden. Jos puhutaan kotikäyttöön tarkoitetuista malleista, niin useimmiten kyseessä ovat 220 V tuuliturbiinit, joiden kokonaisteho voi olla noin 4 kW.
Pienten tuuliturbiinien ominaisuudet
Tämä laiteluokka kiinnostaa eniten kaupallisia yrityksiä ja tuulienergian käytöstä kiinnostuneita tavallisia kuluttajia. Tämän tyyppisillä asennuksilla on vakiorakenne, mukaan lukien siivet, roottori, turbiinit, suuntaapuvälineet, generaattori mastolla, invertteri ja akut. Tällaisten laitteiden ominaisuuksiin kuuluu riippumattomuus keskussähköverkosta - tämä tarkoittaa, että kodin pienet tuuliturbiinit voivat toimia offline-tilassa. Tämä toimintamuoto on houkuttelevin esikaupunkikiinteistöjen omistajille, joissa keskussähköverkosta ei ole vakaata syöttöä. Lisäksi tällaisten asennusten luojat joissakin malleissa pyrkivät yhdistämään tuuligeneraattorin ja aurinkoakun käsitteen. Tämän seurauksena kotitalouden miniasema on varustettu DC-moduulilla viestintää varten aurinkopaneelien kanssa.
Erilaiset generaattorit
Tällaisten laitteistojen periaatteellinen erottelu johti luokitukseen pyörimisakselien mukaan. Erityisesti on olemassa pystysuora tuuligeneraattori ja sen vaakasuuntainen siipityyppinen analogi. Ensimmäisen ensimmäisen ryhmän yksiköt ovat herkkiä puuskille eivätkä tarvitse erityistä suuntausta. Tällaisilla malleilla on kuitenkin myös vakava haittapuoli - vaaka-asennuksiin verrattuna niiden työpinta on puolet pinta-alasta. Toisin sanoen turbiinien pystysuuntaista pyörimisakselia ohjaa paremmin tuulen ominaisuudet, mutta se antaa aluksi pienemmän määrän energiaa.
Siivekkäät mallit, joissa on vaakasuoraan suunnattu akseli, pystyvät puolestaan olemaan vuorovaikutuksessa laajemman alueen tuulivirtojen kanssa. Tietysti työosien suunnassa on ongelma, mutta tämä ongelma ratkaistaan käyttämällä tavanomaista tuuliviiriä. Siipipyöräasennukset ovat siis tällä hetkellä etujen yhdistelmän kann alta lupaavampia kuin karusellityyppinen pystytuuligeneraattori. Suunnitteluja kuitenkin parannetaan, ja on mahdollista, että jotain näiden väliltä tulee esiin.
Tuuligeneraattorien valmistajat
Eurooppalaiset ja kiinalaiset valmistajat ottavat johtoaseman tuuliturbiinimarkkinoilla. Erityisesti tanskalainen Vestas sekä kiinalaiset valmistajat Goldwind ja Sinovel ovat menestyneet eniten.
Kotimaisilla yrityksillä on myös kerskumisen aihetta. Markkinoilla esimerkiksi mallit Sapsan-Energia". Tähän mennessä käyttäjille on saatavilla kaksi versiota tämän tuotemerkin asennuksista - 1000 ja 5000 W. Tšeljabinskin yritys "GRTS-Vertical" tuottaa vain pystysuuntaisia asennuksia, joiden nimellisteho on 1500 - 30 000 wattia. Voit myös löytää venäläisiä tuuliturbiineja tuottamaan pieniä määriä energiaa. Esimerkiksi Stroyingservice tarjoaa 500 W tuuligeneraattorin. On tärkeää huomata, että lähes jokainen venäläinen valmistaja tarjoaa myös laitteiden huoltopalvelua, joten laitteiden huollossa ei pitäisi olla ongelmia.
Hintakysymys
Jokainen valmistaja, huolimatta yleisten periaatteiden käytöstä asennusten toteuttamisessa, kulkee silti omaa polkuaan. Tuloksena on yksiköitä, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja vastaavasti hintalaput. Alkuosasta löydät tuuligeneraattorin, jonka hinta vaihtelee 40-70 tuhatta ruplaa. Tämä on kodin miniasema autonomisella toimintatavalla, joka sopii optimaalisesti pienen talon tarpeisiin. Tätä seuraavat ehdotukset arvoltaan 100-150 tuhatta ruplaa. Yleensä nämä ovat vähintään 5000 W:n tehoisia yksiköitä, joita voidaan käyttää myös kaupallisiin tarkoituksiin.
Tuulivoimaloiden käytön tarkoituksenmukaisuus
Asiantuntijoiden mukaan ei aina ole kannattavaa käyttää tällaisia asennuksia yksityisiin tarpeisiin. Tämä johtuu akkujen, invertterien ja asennuksen korkeista hinnoista. Lisäksi joskus joudutaan asentamaan lisävarusteena dieselgeneraattori, mikä myös lisää kustannuksia.tällaisen energian toimitustavan järjestämisestä. Tuulivoimalat voivat kuitenkin perustella itsensä, jos muuntaminen tapahtuu suoraan lämmöksi. Tässä tapauksessa generaattorin toiminta lämmitysjärjestelmänä toteutuu, jonka ominaisuuksia voidaan käyttää sekä lämpimän veden toimittamiseen että talon peruslämmitykseen.
Johtopäätös
Kaikista puutteista huolimatta tuuliturbiinit liikkuvat aktiivisesti markkinoilla ja houkuttelevat yhä enemmän uusia käyttäjiä. Tämä johtuu segmentin näkymistä ja ilmaisten energialähteiden tarjoamien mahdollisuuksien houkuttelevuudesta. Tuuligeneraattorit pystyvät jo nyt ottamaan omakotitalojen täyden energiahuollon. Tällaisten laitteistojen käyttö ei tietenkään ole perusteltua kaikilla alueilla ilmasto-ominaisuuksien vuoksi. Mutta myös näissä tapauksissa asiantuntijat suosittelevat olemaan hylkäämättä tällaisia ehdotuksia täydentäen laitteistoja aurinkokennoilla, polttoainegeneraattoreilla ja muilla apuenergian lähteillä.
