Основи на ВЕ

Съдържание Запознаване с технологията Предимства на малките вятърни системи Недостатъци на малките вятърни системи Митове за вятърните турбини Разбиране на вятърните ресурси Има ли смисъл за Вас от покупка на вятърна система Съседите... Колко голяма система ми е необходима? Как да купуваме Прогнозиране на работата на турбината и икономически анализ Видове кули Не е ли прекалено добро за да е истина Инсталиране Запознаване с технологията Малките вятърни генератори са най-бързо развиващия се сектор в областта на енергетиката. Повишаването на цените на електричеството в световен мащаб е факт. След намаляване на загубите, малките вятърни генератори са най-добрата инвестиция както за малкия и среден бизнес, така и за собствениците на къщи. Това упътване е за генератори с мощност до 10 KW и не касае промишленото производство на енергия. Потенциални консуматори на вятърна енергия са ферми, оранжерии, малки предприятия, ретранслационни и радио релейни системи за авиацията, военните и телекомуникацийте и др. Запознаване с технологията. Най-общо казано: вятърната турбина е уред, който превръща вятърната (кинетична) енергия в електричество. За разлика от вятърните водни помпи които са със много перки за да имат по-голям въртящ момент, електрогенераторите са със 2 или 3 перки, като при тях целта е висока скорост на въртене. Освен с хоризонтална ос генераторите могат да са с вертикална ос. Обикновенно те произвеждат до 50 KW на месец. Как работят вятърните турбини "Сърцето" на вятърната турбина е ротора. Той задвижва генератор, който произвежда електричество. Нека все пак изредим всички компоненти: - ротор - генератор - опашка. Насочва ротора по посока на вятъра - кула. Осигурява на вятърната турбина височина с цел по-добро изложение на вятър - основа за кулата - система от кабели и електроника. Системи за качествено преобразуване на произведеното от турбината така, че да е съвместимо с Вашата електрическа система, защита от късо съединение и др. - акумулатори. Съхраняват енергията и доставят електричество през времето, когато няма вятър. - електромер. Записва нетното количество електричество, произведено от турбината. - реле. Tочката, където вятърната система се свързва с Вашата електрическа система Възможно ли е съвместно използване на вятърно и конвенционално електричество ? Да! Много хора мислят, че съответния обект трябва да разчита или само на вятъра или на НЕК за да се снабдява с енергия. В същност двата вида енергия се комбинират и работят заедно. Когато няма вятър, обекта ще се захранва изцяло от НЕК. Когато вятърната турбина генерира електричество, Вие се захранвате приимуществено от нея. Това намалява количеството енергия, която купувате от НЕК. В резултат Вашият електромер ще се върти по-бавно, намалявайки Вашите сметки за електричество. От друга страна ако Вашата турбина произвежда повече енергия от колкото консумирате, Вашият електромер ще се върти обратно. Това ще кредитира сметката Ви в НЕК. "...без акумулатори." Ако Вашия обект е вече електрифициран или можете да направите това на сравнително ниска цена, може би е по-добре да не добавяте акумулатори към Вашата вятърна система. Ако няма възможност Вашият обект да се свърже към централно електрозахранване, ще се наложи да осигурите резервен енергоисточник за периодите, когато няма вятър. Това задължително включва акумулатори, чиято мощност се изчислява съобразно Вашата консумация на енергия. Освен тях в повечето случаи се налага да добавите в системата и още един енергоизточник ( дизелов генератор или слънчеви колектори ). Резервния енергоизточник работи като UPS при компютрите. Когато има вятър, Вие се захранвате от него. Ако той спре, автоматично се включва резервния агрегат. Акумулаторите играят ролята на буфер между непостоянната енергия от вятърния генератор и Вашите консуматори на електричество. Ако цената за свързване на Вашия обект към централно електрозахранване надвишава 20,000 лева може би трябва да се замислите дали да не изберете независимо захранване. Предимства на малките вятърни системи - Спестяване на разходи за електричество. Това е основната причина за покупка на подобна система. Периода на изплащане на подобна система е 5-10 години. Живота и е 30 години. Вятърната турбина Ви защитава от бъдещо поскъпване на електричеството. Разходите по поддръжка са минимални. - Екологочно чиста енергия. Хората наистина с удоволствие съчетават спестяването на пари с опазването на околната среда. За много от тях малките вятърни системи са символ на гордост. - Обратно въртене на електромера*. - Много често това е единственото решение за отдалечени от енергопреносната мрежа консуматори. Недостатъци на малките вятърни системи - Те са високи голями и се въртят. Височината на която се поставят турбините е от 10 до 40 метра. Диаметъра на витлата е от 3 до 10 метра и се въртят винаги когато има вятър. Някои хора много харесват тази гледка - други не. - Те са малко шумни. Витлата на една малка турбина се въртят със скорост от няколко стотин километра в час когато вятъра е силен. Дори и при по-слаби ветрове, те произвеждат някакъв шум. Повечето от тях обаче са по-тихи от един обикновен климатик. Митове за вятърните турбини Има няколко често споменавани "факти" за вятърните турбини, които се оказаха неверни. - Нямa вятър - няма енергия. За свързаните към централно електроснабдяване обекти, то играе роля на резервно захранване. Без акумулатори, системата ще доставя електричество само когато има вятър. При наличие на акумулатори този проблем не съществува. За обекти, невключени към централно електроснабдяване се предвижда слънчев или дизелов агрегат, който ще затежда акумулаторите през периодите когато няма вятър. - Те са шумни. Ако се намирате на разстояние под 100 метра и при силен вятър ще чуете леко свистене. Ако се вътре в помещението няма да чувате нищо. - Смущават телевизионните и радио предавания. От както металните витла са заменени с пластични или дървени, този проблем не съществува. Разбиране на вятърните ресурси Що е вятър. Предизвиква се от различно нагряване на земната повърхност. Топлият въздух се издига нависоко и образува област с ниско атмосферно налягане. Въздухът се премества от места с високо към места с ниско атмосферно налягане и колкото по-голяма е разликата, толкова по-силен е вятъра. Параметри. Най-важния параметър на вятъра е неговата енергия. Тя има кубични параметри. Например ако скороста на вятъра се удвои, енергията нараства осем пъти ( 2х2х2=8 ). Това означава , че в леките бризове има относително малко енергия, докато при силните ветрове тя е в огромни количества. Турболенцията е друга характеристика на вятъра. Тя е вредна за произвеждането на енергия, защото причинява допълнителен натиск върху витлата и количеството енергия намалява. Най-подходящи за инсталиране на подобни системи са високите, открити часи на хълмовете. Замята, дърветата, къщите, блоковете и други наземни препятствия намаляват силата на вятъра и предизвикват турболенция. Има ли смисъл за Вас покупкате на вятърна система Отговорът на този въпрос зависи от няколко фактора. Има ли достатъчно ветрови ресурс? Преди инсталиране на вятърна система е желателно да се види статистическа справка от Института по Метеорология и Хидрология. Там се съхраняват достатъчно надеждни исторически данни за над 800 точки в България. Със сигурност някоя от тях ще е в близост до желаното от Вас местоположение. Тези данни в комбинация с Вашето персонално мнение за наличието на ветрови потенциал. Имате ли достатъчно място? Препоръчително е за системи до 4 KW с въжени кули да имате свободно място около един декар. За някои системи се изграждат масивни кули, които изискват значително по-малко място ( няколко квадратни метра ). С малки изключения, вятърните генератори небива да се инсталира на покриви на къщи или сгради, тъй като ще предизвикват вибрации и опасни усилия върху тях. Можете ли да си позволите тази покупка. $3,000 за 1 KW е най-общата оценка на малките вятърни агрегати. Вятърната система е добра инвестиция по същата причина, поради която покупка на жилище е по-добро от плащане на наем. И в двата случая имуществото се изплаща а относно сметките Ви за електричество, така или иначе ще ги плащате. Ако теглите кредит за закупуване на вятърна система, за 5-8 години ще го изплатите а месечните вноски ще са приблизително равни на спестените пари за енергия. През следвашите 20-25 години ще се радвате на почти безплатна енергия. Съседите... Трябва да прецените как ще реагират Вашите съседи на евентуалната поява на вятърна система във Вашата собственост. По-консервативните биха се противопоставили на подобно съоражение. Препоръчваме да поговорите със всеки от тях поотделно и да сте в състояние да им отговорите на " Митовете" за които говорихме по-рано. Колко голямя система ми е необходима? Произведената от вятърната система енергия не бива да надвишава годишната Ви консумация. Най-добрият метод за изчисление се базира на ветровия потенциал и графиките, издадени от производителя. Ние препоръчваме да инсталирате система, която да покрива 75%-90% от годишната Ви консумация. Ако се установи, че мощноста на закупената от вас турбина е недостатъчна, винаги можете да инсталирате допълнителни мощности. Как да купуваме Има няколко показатела по които трябва да избирате каква турбина да купите. Дълъг живот е един от най-важните. Трябва да се сравнява гаранционния период на различните производители. Цената не би следвало да е определящ фактор. Натоварването на агрегатите се сравнява с натоварването на един автомобил, изминаващ по 150,000 километра на година. Способност за генериране на енергия при слаби ветрове. Трябва да имате предвид, че няма добре работеща турбина при скорост на вятъра под 5 метра в секунда ( 20 км.ч. ). В интервала 5-9 м./сек. ( 20-35 км.ч. ) можете да очаквате производство от 60%-80% от капацитета на турбината. Вятърните турбини имат определена мощност измервана в KW при определена скорост на вятъра, измервана в метри/секунада. Така се формира крива на мощноста. За повечето хора най-лесния начин за сравнение е произведените киловат-часа за 1 месец. Прогнозиране на работата на турбината и икономически анализ Работата на турбината зависи от скоростта и турболентността на вятъра, височината на кулата и плътността на въздуха. Производителите обикновенно предоставят графики, анализиращи влиянието на тези променливи върху работата на турбината. Икономически анализи са също достъпни при производителите. Вече споменахме, че периода на изплащане е 5-10 години а живота им е 20-30 години. Така на практика Вие получавате безплатна енергия за период 10-25 години. Все още работят турбини, инсталирани през 1930 г. При добра поддръжка и подмяна на някои детайли, те вече 70 години произвеждат енергия. Важно съотношение е коефициента на възвръщаемост. При малките вятърни системи той варира между 10%-25%. Ако сравните тази инвестиция с други алтернативни възможности за спестяване ( банкови депозити, ценни книжа и др. ) ще се убедите, че спестяването от сметки за енергия е значително ( няколко пъти ) по-ефективна. Видове кули Въпреки, че някои клиенти предпочитат сами да изградят кулите или да използват съществуващи такива, ние не препоръчваме този подход. Производителите подлагат на дълги изпитания конкретната кула за конкретния агрегат преди да я предложат на пазара. Нестабилна и не добре изчислена кула може да причини огромни материални щети, както и да отнеме човешки живот. Има два основни типа кули - с обтяжки и самостоятелни. Кулите с обтяжки са по-евтини но заемат значително повече място заради подкрепящите въжета. Според конструкцията си кулите най-често биват решетъчни или тръбни. Решетъчните кули позволяват катерене, докато при тръбните това е възможно само ако има стъпала. Някои тръбни кули имат шарнир в основата си за да може върхът им да се сваля близо до земята. Те са особено подходящи за малки турбини (до 3 KW), защото лесно се монтира и ремонтира турбината. Кулите се произвеждат от галванизирана стомана. В общият случай кулата трябва да осигури височина от 10 м. Над всички препятствия в радиус от 100 м. Не е ли прекалено добро за да е истина " Ако изглежда прекалено хубаво за да е истина, може би наистина е..." са думите, които трябва да имате предвид при Вашето решение да се снабдите с вятърна система. Развитието на този сектор в енергетиката го доказва. Геометричната прогресия на продажбите, както и поевтиняването на системите в следствие на огромните инвестиции в технологични разработки е факт. Графикита на качествените турбини са в голяма степен единтични за съответните мощности на генераторите. Ако някой твърди, че ще получавате същото количество енергия от турбина с два пъти по-къси витла, задавайте много въпроси. Инсталиране Професионално инсталиране или "направи си сам". Някои собственици на малки агрегати предпочитат сами да инсталират системите си, спестявайки 10%-15% от цената за професионално инсталиране. Този факт обаче може да доведе до непризнаване на гаранцията на продукта от производителя.