Рекомендации по выбору ветроэнергоустановки

jasper-foter29.11.2010 в 03:37
Рекомендации по выбору ветроэнергоустановки

Выбор ВЭУ - достаточно сложная задача.



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

2. Серийного производства ВЭУ (более 10 шт. в месяц) в настоящее время в России и СНГ нет нигде. Сегодня существует около 10 реальных производителей и еще 10-20, которые пытаются или пробовали раннее изготавливать ВЭУ в РФ.

3. Иностранных производителей ВЭУ можно исключить сразу, так как их цены в несколько раз выше отечественных (и на то много причин).

4. 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 представляют завышенные показатели. Для этого не поленитесь подсчитать по несложной формуле мощность, которую способен отдать ветряк с винтом конкретного диаметра. Эта мощность практически зависит только от скорости ветра V и диаметра винта D, а все остальные факторы - количество лопастей, их вес, площадь, профиль, крутка, генератор, подшипники и т.д. - второстепенные и большой погрешности не дают. Упрощенная формула расчета реально отдаваемой ветром мощности в зависимости от скорости ветра и диаметра винта: Р = D2V3/7000 кВТ, с точностью ±20 % (зависит от КПД винта и генератора). + 20% - идеальная ВЭУ, ее цена увеличится в 2-3 раза. - 20% - первый ветряк энтузиаста-любителя. При равной мощности ВЭУ выбирайте ту, у которой диаметр ветроколеса больше.

5. При выборе ВЭУ необходимо иметь в виду, что наиболее экономически эффективную отдачу мощности при ветровых условиях вашей местности можно получить при двукратной среднегодовой скорости ветра, которую можно назвать номинальной.

Для Московского региона Vср. год = 4 м/с, a Vном = 8 м/с. Для ВЭУ с диаметром винта 5 мР = 5^2 - (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.

Для Vcp. год = 5,5 м/с (в приморских и степных районах), Vном = 11 м/с, номинальная мощность будет равна Р = 5^2 (5,5х2)^3 / 7000 = 4,75 кВт, что соответствует ВЭУ с номинальной мощностью 5 кВт и винтом диаметром 5 м.

6. Как это не парадоксально, но чем меньше лопастей в ветроколесе, тем выше его КПД. Это проверено как теоретическими исследованиями, так и продувками в аэродинамической трубе, хотя разница между 1, 2, 3 лопастями незначительна.

7. Некоторые производители представляют результаты продувок своих ветроэлектрических установок по мощности в аэродинамической трубе. Это хорошо, и говорит о серьезном подходе к делу. Однако, необходимо учитывать, что мощность в аэродинамической трубе и в природе на ветру отличаются примерно на 10-30% вследствие идеализации воздушного потока в трубе.

8. Вертикально-осевые ветроустановки имеют право на жизнь, но наукой и опытом давно доказана их очень низкая эффективность по сравнению с горизонтально-осевыми. Это примерно как гребные колеса у дореволюционных пароходов по сравнению с обычным винтом любого современного корабля или катера.

9. При сравнении цен разных производителей обязательно учитывайте состав продаваемого Вам оборудования и его функциональность. Ведь ВЭУ - это целый комплекс, куда обязательно входят:

а) ветроэлектрический агрегат - это генератор, лопасти, узел крепления к мачте; кроме того, сюда может входить регулятор скорости вращения винта (центробежный, механический) и устройство ориентации на ветер (хвост или виндроза);

б) мачта может быть как специальная, так и сооруженная из водопроводной трубы или столба. Здесь можно сэкономить, так как специальная мачта достаточно дорогая.
Стоимость такой комплектации моей ВЭУ составит от 1500$ за 5 кВт.

При необходимости запасать электроэнергию на случай безветрия Вам предстоит обзавестись следующим оборудованием:
- аккумуляторные батареи (автомобильные);
- блок обработки электроэнергии и зарядки аккумуляторов (Блок ОЭЗА);
- преобразователь напряжения (инвертор) -48В 220В 50Гц.

Стоимость такого полного комплекта с ВЭУ обойдется от 2500$ до 5000$. То есть от 500$ до 1000$ (зависит от количества и качества аккумуляторов и мощности и качества инвертора) за 1 кВт, тогда как среднемировая цена 1 кВт составляет 2000-3000$.

Средняя выработка электроэнергии составит 800-1200 кВт-час в месяц, то есть около 12000 кВт-час в год, что при стоимости сетевого электричества 1,5 руб. за 1 кВт-ч (или 0,05$) составит 650$ в год. То есть срок окупаемости ВЭУ составит около 4-х лет при среднегодовой скорости ветра 6 м/с или 6-8 лет при среднегодовой скорости в 4 м/с.

А если сравнивать с автономным электричеством от бензогенератора, у которого себестоимость 1 кВт/часа - около 8 руб., то срок окупаемости ВЭУ будет соответственно в 5 раз меньше, то есть не более одного года.

Ресурс же безредукторной ВЭУ - более 10 лет.

10. Не стоит увлекаться поиском ВЭУ, начинающих работать на малых скоростях ветра - до 3 м/с, так как на этих скоростях ветра его энергия ничтожно мала. Например, для ВЭУ с диаметром винта 5 м выдаваемая мощность при скорости ветра 2 м/с будет менее 30 Вт минус половина этой мощности уйдет на трение в подшипниках и прочие потери, а оставшиеся 15 Вт - ничто, ведь для зарядки одной аккумуляторной батареи емкостью 50 А/ч необходимо 70 Вт. Так что кроме наслаждения от вращения ВЭУ вы больше ничего не получите.

11. При работе ВЭУ в дождь или снег, выдаваемая мощность снижается на 10…30%.

12. Шум от работы безредукторной ВЭУ напоминает свист ветра через приоткрытое окно легкового автомобиля на большой скорости. При работе редукторных ВЭУ гудение редуктора может быть значительным, а ресурс намного ниже.

13. В районах с невысокой среднегодовой скоростью ветра - до 5 м/с рекомендую для полной автономности электрообеспечения дополнительно установить бензоэлектрический агрегат мощностью 2 кВт (12…20 тыс. руб.), который зарядит аккумуляторы в период безветрия.

14. Использовать ВЭУ для отопления дома экономически целесообразно только при среднегодовой скорости ветра более 5-6 м/с.
Рекомендации по выбору ветроэнергоустановки


Комментарии:

Пора все дачи в степных и лесостепных районах области переводить на электропитание от ветрогенератора.
Нет внятной государственной политики для малой энергетики!(

29.11.2010 в 11:05
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
данный пост необходимо дополнить информацией о том, что на данные конструкции необходимо получить разрешение на установку…. а эти разрешения выдают с очень большой неохотой… я думаю, что энергетики лоббируют их невыдачу
29.11.2010 в 11:16
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
Препон думаю хватает!(
От согласия соседей до архитектурного надзора!(
PS посмотрю какие нужны документы
29.11.2010 в 15:06
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
вопрос в другом - готовы ли выложить около 30 тыс. зеленых енотов за 6 кВт мощности???
я не готов, однозначно…
29.11.2010 в 15:29
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
10 Квт - около 300 тыщ руб!)
29.11.2010 в 19:41
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
да ладно… вы не верьте всему, что пишут - это же замануха… цены указывают на сам ветряк… это примерно 50% от стоимости… добавьте сюда аккумуляторы, систему управления, преобразователь и сам монтаж ветряка (один фундамент встанет тысяч в 100)… и сколько получится???
29.11.2010 в 19:50
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
На круг - много выйдет!(
29.11.2010 в 19:55
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
да не то слово… а его ещё и обслуживать нужно… а зимой смазка густеет и замерзает… есть один такой горе-ветряк в Татинце…
29.11.2010 в 20:00
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
И что с ним?
29.11.2010 в 20:06
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
да он то покрутится немного, то стоит грустный и одинокий… свесив уныло лопасти…
29.11.2010 в 20:09
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
Понятно - не к рукам попал!(
29.11.2010 в 21:07
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
дело не в этом… вы же сами в статье указываете на тот факт, что самое главное - скорость ветра, то есть ветровое давление… при тех скоростях, которые у нас в средней полосе (даже с учетом того, что ветряк стоит на холме на высоком волжском берегу), а это 3,5-4 м/с, очень нерентабельны ветровые установки с учетом их КПД на сегодняшний день… и вообще, чтобы получать какой-нибудь мало-мальский эффект для дома или небольшого хозяйства надо поставить батарею из 6-10 ветряков (по 3-4 кВт), кроме того солнечные батареи, которые будут давать электроэнергию в безветренную погоду… и в этом случае можно будет спокойно жить вдали от благ цивилизации)), но тогда у вас будет накапливаться приличный излишек электроэнергии… а вот продавать его вы не имеете право (легально)…
поэтому ОДИН ветряк - баловство… флюгер для большого мужчинки…
29.11.2010 в 21:09
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
Лучше установка для биогаза! И конечно коровы!)))
29.11.2010 в 21:27
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
для отопления дома лучшая система - геотермальный насос… правда окупается лет через 10-12… и начальные вложения достаточно большие… и затраты на электроэнергию примерно 1 к 5, то есть если для отопления дома надо 30 кВт, то затраты на электроэнергию будут около 6 кВт…

при всём богатстве выбора альтернативы старому доброму камину пока нет )))
29.11.2010 в 21:31
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
Это если есть дрова!
29.11.2010 в 22:11
Alef x12 @ jasper-foter Ответить
это лето показало, что дров у нас полно…((
29.11.2010 в 22:19
jasper-foter x0 @ Alef Ответить
Причем с лихвой!(
Разрешение от кого?" Хождение по мукам" можно описать пошагово?
Нужно ли мне разрешение на установку АИЭ?

- Однозначно на этот вопрос ответить нельзя. Это зависит и от размеров АИЭ и от местности вашего проживания.
Если вы проживаете или хотите установить АИЭ в охраняемых природных зонах, курортах и пр., то конечно вам необходимо разрешении от местного управления. Если вы устанавливает на своем участке и установка АИЭ не нарушает прав ваших соседей (необходимая дистанция от границ соседства, высота устанавливаемого АИЭ, и пр.), то это только входит в ваши права распоряжения вашим земельным участком.
Зависит еще, от мощности АИЭ (в случае, если вырабатываемая энергия вашего АИЭ превышает необходимое потребление, и вы продаете или бесплатно обеспечиваете 3-е лицо излишками электричества), то в этом случае, тоже необходимы разрешающие документы.


http://www.evis-ores.ru/otvet%20vopros.htm
Кто-нибудь положительный пример ветряка для отопления дома в России может привести?
для отопления дома точно нет… по определению… если только дом ваш не размером с собачью будку…
дело в том, что для отопления дома необходима мощность равная примерно 1/10 от площади дома (при высоте этажа не более 3 метров), то есть если дом имеет размер 100 м2, то минимальная мощность системы отопления 10 кВт (это без учета ГВС)
ветряк на 10 кВт в наших условиях абсолютно нереален, так как скорость ветра в наших широтах недостаточна для выработки такого количества энергии
к примеру: при средней скорости ветра для нашего региона = 4 м/с чтобы выработать 2,2 кВт электроэнергии нужен ветряк с диаметром лопастей около 10 м (при этом он будет работать около 100 дней в году, т.к. в другое время ветер имеет меньшую скорость)
ветряк же мощностью 6 кВт имеет диаметр лопастей около 25 метров и стоит порядка 30 тыс долларов (это без монтажа, батарей и преобразователей энергии)
ВЫВОД: в нашей средней полосе ветряки крайне нерентабельны… можете посмотреть на один такой в Татинце…
29.11.2010 в 18:16
Dmitry Ivanov x0 @ Alef Ответить
ну и где тут сказано что для установки на своем участке для своих нужд нужны какие-то разрешения? сами то читали что копируете?
если вы на своём участке для своих нужд поставите "флюгер" - то флаг вам в руки, а если захотите поставить полезную в хозяйстве вещь, то есть ограничения по высоте (любое строительство выше 15 метров) и прикиньте какой размер должен быть у вашего участка… если для самого небольшого ветряка на 2 кВт нужна площадка 6х6 метров только для фундамента…
в общем, не смешите мои тапочки…
30.11.2010 в 15:05
Dmitry Ivanov x0 @ Alef Ответить
какова высота ветроустановки?
зависит от необходимой мощности, которая напрямую связана с диаметром оборота лопастей… если 2,2 кВт, то в нашей полосе лопасть около 5 метров, то есть диаметр 10 метров, а высота - чем выше, тем лучше, потому что чем выше, тем больше скорость ветра… в общем при такой мощности высота с учетом вращающихся лопастей - 15-17 метров…
30.11.2010 в 15:41
Dmitry Ivanov x0 @ Alef Ответить
может лучше конкретные данные использовать вместо умозрительных? говорят помогает в принятии решений

http://alt.rkraft.ru/ru/catalog/electricity/wind/1919.html

Установленная мощность, Вт -3000
Максимальная мощность, Вт - 4500
Диаметр ветроколеса, м - 4.8
Высота мачты, м - 12
ну почему вы всегда выхватываете из текста только то, что вам необходимо, а самое главное опускаете? или это подход такой?

оттуда же, двумя строками ниже:
Расчётная скорость ветра, м/с 10

то есть все ваши данные приведены на ЭТУ СКОРОСТЬ ВЕТРА !!!
А средняя скорость ветра в Нижегородской области - 4 метра в секунду !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Причем зависимость между вырабатываемой энергией и скоростью ветра НЕ ЕСТЬ ЛИНЕЙНАЯ !!!

Поэтому на этом ветряке вы будете иметь В ЛУЧШЕМ СЛУЧАЕ 1 кВт
ИЗУЧАЙТЕ МАТЧАСТЬ
30.11.2010 в 19:44
Dmitry Ivanov x0 @ Alef Ответить
вы говорили о габаритах и расчетной мощности, я вам дал конкретику, в чем проблема?

вы же упустили самое главное с самого начала - что в нашем регионе (в среднестатистической точке региона) ветряк не особо эффективен, а сразу начали стонать про якобы нужные и якобы сложно получаемые разрешения. Если поставить 2 таких ветряка то средняя мощность будет 2.4кВт безо всяких разрешений - это если б вы не поленились по той же ссылке посмотреть выработку по среднему ветру.
ну на самом деле не 2,4 а намного меньше, так как второй график не соответствует истине, а просто рекламный ход - почитайте сами - перемножьте часы на мощность на КПД установки и получите результат.
Да, можно поставить три или четыре ветряка, но для этого нужна площадь в несколько раз большая, да и местность без деревьев и построек… и капитальные вложения….

и я, кстати, писал тоже самое, что в наших условиях ставить такие небольшие ветряки просто нерентабельно, а ставить большие, производительные - намучаешься с разрешениями… просто вы меня не поняли и набросились с какими-то упреками… нехорошо прям…
Я ВАМ БОЛЬШЕ СКАЖУ - ВЫ ПРОСТО ВИДЕТЬ НЕ ХОТИТЕ ТО, ЧТО НА ГРАФИКЕ НАРИСОВАНО



И какая мощность соответствует скорости ветра в 4 м/с по вашему????
30.11.2010 в 19:45
Dmitry Ivanov x0 @ Alef Ответить
не 4-м, а 4.5 тогда уж
1.2кВт - см картинку ниже, однако
во-первых, вы забываете, что ветреных дней в нашей полосе (годных для выработки электроэнергии) примерно треть… не запасете столько, сколько потратите…
во-вторых, первый график не коррелируется со вторым… сами посудите как можно при скорости ветра пусть даже 4,5 м/с (что соответствует мощности 250 Вт) при КПД примерно 0,8 и 10 ветреных днях в месяц выработать 620 кВт*ч электроэнергии? простая арифметика показывает, что вырабатывается всего 48 кВт*ч… да пусть ветер постоянно дует, хрен с ним, всё равно получается не более 150 кВт*ч…
я живу в трехкомнатной квартире с семьей из трех человек, мы потребляем 350-400 кВт*ч в месяц, причем у нас центральное отопление и горячая вода…
так на что хватит вашего ветряка? одному человеку с телевизором, живущему на отшибе цивилизации?

ветер все таки не очень надежный источник. маленькие речки в этом плане более стабильны
В США изобрели гидроэлектростанцию, которая помещается в рюкзак. Она предназначена как для военных, так и для гражданских целей. По словам ученых портативная установка дает больше возможностей для тех, кто не может или не хочет подключаться к стационарной сети.

Модель, разработанная для военных, отличается большей устойчивостью к физическому воздействию и более широким спектром возможного применения. Гидроэлектростанция весит около 15 кг и может питаться от любой речки, глубина которой не меньше 1,2м. Выдаваемая мощность - 500 Вт. Оборудование работает практически бесшумно, не выделяет тепла, почти незаметна. Если хотите гидроэлектростанцию спрятать от посторонних глаз, то можете ее закрепить на самом дне.

Для того, чтобы смонтировать оборудование, с обеих сторон реки нужно выкопать ямы для якорей, которые будут удерживать его. Для гражданских целей предназначенные гидроэлектростанции работаю в том случае, если скорость реки не меньше 2,3 м/с. Военные экземпляры могут варьировать в зависимости от поставленных целей.

По словам ученых такие станции имеют преимущества перед солнечными батареями. Ведь для того, чтобы последние дали такую мощность, понадобилось бы около 18 м2 площади для размещения фотоэлементов. К тому же солнечная энергия зависит от погодных условий.

На данном этапе разработчики ищут инвесторов для внедрения своего ноу-хау. Они надеются привлечь интерес к гидроэлектростанции военных, жителей отдаленных районов, а также выйти на рынок развивающихся стран.
Кстати тема - надо поискать материалы!
ага, изобрели

http://rosinmn.ru/gidro/gidro_index.html

поместить подобный девай в рюкзак это не "изобрести", а "разработать" компоновку элементов
тема интересная, но надо проработать вопрос льда

у наших тоже такие работы велись и мощность приличная а по форме как труба. продали наверно кому нибудь ((
Форма - труба? Это как так?

ну в трубе генератор. устанавливают на прудах на маленьких речках
А так это гидрогенератор!)

так и я о том же ))
А фотка есть?

нет. я эту фигню по ящику видел лет 10 назад
Ну за 10 лет много воды утекло!)

Оставить комментарий

Вы не зарегистрированы, решите арифметическую задачу на картинке,
введите ответ прописью
(обновить картинку).