Міні-вітер та мікро-вітер - Навколишнє середовище - ROTA GUIDO - Пьяченца
Терміни міні-вітер та мікро-вітер означають ті невеликі установки, здатні виробляти електроенергію з джерел вітру для власного, особистого користування або для інтеграції споживання електроенергії у невелику економічну діяльність. Як правило, міні-вітер означає установки з номінальною потужністю від 20 кВт до 200 кВт, тоді як мікро-вітер означає установки з номінальною потужністю до 20 кВт. Ці установки можуть використовувати умови, специфічні для розташування установок. Вони є адаптивними установками, яким вдається використовувати як слабкий, так і сильний вітер, і яким вдається перехопити непередбачувані пориви вітру.
Можна виділити два основних типи вітрогенераторів:
- з вертикальною віссю: вони відрізняються невеликою кількістю рухомих частин у своїй структурі, що надає їм ще один опір поривам вітру та можливість використання будь-якого напрямку вітру без необхідності постійної переорієнтації. Це універсальне обладнання, пристосоване як для особистого користування, так і для централізованого виробництва електроенергії порядку гігават (одна турбіна задовольняє середню електричну потребу в 1000 будинках).
- з горизонтальним валом: складається із сталевої вежі висотою від 60 до 100 метрів, на вершині якої знаходиться оболонка, що містить електричний генератор, що приводиться в рух ротором з довгими лопатями приблизно 20 метрів (зазвичай 2 або 3). Він виробляє змінну потужність, як правило, 600 кіловат, що задовольняє щоденні потреби в електриці 500 сімей або 1000 будинків.
Таким чином, уловлена кінетична енергія вітру перетворюється на обертальний рух, який здатний живити електричний генератор, що працює за принципом електромагнітної індукції. Кермо, розташоване на протилежному боці, гарантує найкраще розташування турбіни щодо напрямку початку вітру.
Що стосується розмірів малих турбін, як ми вже згадували, вони становлять від декількох десятків тисяч ват до 20 кВт. Найменші турбіни, пристосовані для особливо морських застосувань, характеризуються діаметром ротора близько 1 м, до 8 - 10 м для розмірів від 10 до 20 кВт. Поза цим порогом вже немає сенсу говорити про міні-мастило.
Опорна вежа може мати різну висоту, але в будь-якому випадку загальним правилом є те, що нижня частина клинка не досягає висоти менше 10 м від землі. Нормально, що чим сильніша турбіна, тим вищі показники будуть максимум до 30 м для турбін потужністю 20 кВт.
ВИРОБНИЦТВО ЕНЕРГІЇ
Виробництво енергії у малих турбін дуже залежить від анемометричних характеристик місця, в якому вона встановлена. Зазвичай більшість будівельників оцінюють річне виробництво за стандартних вітрових умов (зазвичай 5,5 м/с, що є місцем з хорошим рівнем вітру). В середньому, за таких умов середньорічне виробництво становить близько 2 - 2,5 МВт-год на рік на 1 кВт встановленої потужності, тобто кількість електроенергії, що необхідна щороку для маленького домашнього споживача.
Для невеликого виробництва енергії також сказано, що місце розташування характеризується кількістю годин близько 2000 - 2500 годин. Еквівалентні години є результатом співвідношення між виробленою енергією (у кВт-год) та встановленою потужністю (у кВт), а враховуючи те, що установка може бути достатньо продуктивною та фінансово стійкою, існує правильне правило - ніколи не опускатися нижче 1500 - 1800 еквівалентні години.
ВИКОРИСТАННЯ ВИРОБЛЕНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
Для того, щоб мати можливість використовувати електроенергію, вироблену вітрогенератором, необхідно, щоб обладнання було підключене до електромережі або, за його відсутності, до системи накопичення, що складається з серії батарей.
БЕЗМРЕЖОВА УСТАНОВКА:
У системах, які не підключені до мережі і, отже, оснащені акумуляторами, необхідно буде забезпечити систему управління, здатну правильно управляти рівнем заряду. Потужність може бути відразу доступна для зарядки, і в цьому випадку вона повинна бути обладнана пристроями постійного струму, а якщо ні, то перед використанням потрібно мати інвертор, який перетворює постійний струм у змінний.
Варто зазначити, що всі пристрої після турбіни частково знижують ефективність перетворення енергії, завдяки чому 70% електроенергії, що фактично виробляється турбіною, досягає навантаження, яке потрібно використовувати.
МЕРЕЖА ПІДКЛЮЧЕНА УСТАНОВКА:
батареї не потрібні, але це стає необхідним, крім інвертора та регулятора для вимірювання кількості енергії, що подається в мережу.