Преимущества и особенности ветрогенераторов

Однолопастная схема ветродвигателя обеспечивает вращение гене­ратора в 1,5-2 раза быстрее 2-х и 3-х лопастных аналогов с тем же КПД, что снижает вес и стоимость генератора ровно настолько же. Генератор на редкоземельных магнитах неодим-железо-бор на 50% изготовлен из стеклопластика, нетрадиционного материала для ге­нераторов, что снижает его вес и упрощает технологию производс­тва.

Использование электроэнергии от ветра экономически выгодно при среднегодовых скоростях ветра более 5 м/с, либо при отсутс­твии (или нерегулярной подаче) сетевого электричества.

Особое внимание стоит уделять не только мощности ВЭУ (имен­но ВЭУ, а не инвертора, входящего в комплект), но и при какой скорости ветра эта мощность может быть получена.

Некоторые продавцы готовых изделий представляют завышенные показатели. Не сложно самому подсчитать мощность, которую спо­собен отдать ВЭУ с винтом конкретного диаметра. Мощность ВЭУ практически зависит только от скорости ветра V и диаметра винта D, а все остальные факторы — количество лопастей, их вес, площадь, профиль, генератор, подшипники большой погрешности не дают.

Упрощенная формула расчета реально отдаваемой ветром мощности в — зависимости от скорости ветра и диаметра винта: Р(кВт) = D2V3/7000, с точностью ±20 % (зависит от КПД винта и генератора); допуск +20% — Идеальная ВЭУ, ее цена увеличится в 2-3 раза, а -20% напоминает первый и малоэффективный ветряк энтузиаста-любителя. При равной мощности ВЭУ выбирайте ту, у которой диаметр ветроколеса (лопасти) больше.

При выборе ВЭУ необходимо иметь в виду, что наиболее эконо­мически эффективную отдачу мощности (при ветровых условиях конкретной местности) получают при 2-кратной среднегодовой ско­рости ветра, которую можно назвать номинальной.

Для Московского региона Vcp год = 4 м/с, a Vhom = 8 м/с.

Для ВЭУ с диаметром винта 5 м мощность Р = 52-(4х2)3/7000 = 1,83 кВт. Таким образом, номинальная мощность ВЭУ не превысит 2 кВт при диаметре винта 5 м, а более мощные ВЭУ с таким же диаметром винта практически никакого выигрыша не дадут, но их цена будет выше.

Разумеется, там, где много открытого пространства (степи, возвы­шенности, непересеченная местность, «бескрайняя целина» полей, вблизи моря) установка ВЭУ наиболее эффективна, скорость ветра больше «средней», а главное, стабильнее. Поэтому даже в одной мес­тности (к примеру, Санкт-Петербург) есть места наиболее привлека­тельные для установки ВЭУ (на берегу Финского залива) и менее привлекательные — в спальном районе среди домов.

Для Санкт-Петербурга (а также в приморских и степных районах) средняя скорость ветра в год V д = 5,5 м/с, Vhom =11 м/с, и номи­нальная мощность будет равна Р = 52—(5,5×2)3/7000 = 4,75 кВт, что соответствует ВЭУ с номинальной мощностью 5 кВт и тем же винтом диаметром 5 м (см. рис. 2.2).

Преимущества и особенности ветрогенераторов

Рис. 2.2. Винт, штанга для генератора 5 кВт перед установкой