Ветровой электрогенератор: Ветрогенераторы для дома от 750 вт до 5 квт. Низкие цены.

Ветряной электрогенератор

Все большую популярность приобретают альтернативные источники электроэнергии для частных домов и промышленных помещений. Главной причиной такой популярности в первую очередь является все более возрастающая проблема энергетического и топливного кризиса по всему миру.

Альтернативные источники электроэнергии

Наиболее распространенными альтернативными источниками энергии среди населения считаются следующие технологии: 

Из вышеперечисленного списка самыми популярными являются ветрогенераторы. В основном такое распространение обусловлено тем, что этот вид альтернативного источника электрической энергии доступен за счет меньшей стоимости установки и эксплуатации по сравнению с ближайшими аналогами. Также ветрогенератор легок в эксплуатации и ремонте, так как его конструкция, как правило, максимально упрощена.

Строение ветрогенератора

Принцип действия ветрогенератора заключается в использовании силы ветра для генерации электроэнергии. Благодаря особенностям данного устройства, оно имеет несколько крупных преимуществ, которые привлекают большинство желающих использовать альтернативные источники электричества.

Ветрогенератор имеет несколько значимых плюсов, к которым можно отнести следующие особенности: 

1. Полная автономность и независимость от каких-либо государственных учреждений и предприятий. Благодаря этому владелецветрогенератора в частном доме всегда будет иметь электричество, независимо от политической или экономической ситуации в его регионе.
2. Нет необходимости в проведении дорогостоящих ремонтных и обслуживающих работ. Благодаря близкому расположению ветровой установки к остальному оборудованию, отпадает необходимость в проведении работ на удаленных участках электролинии.
3. Благодаря простоте конструкции,ветрогенератор легко совмещается с эксплуатацией других источников электроэнергии. Таким образом, владелец дома, подключенного к обычной государственной электросети, может без особых затруднений установить ветряной генератор. При этом ему будут доступны сразу 2 источника электроэнергии.
4. Благодаря надежности и простоте конструкции, стабильность выработки электроэнергии значительно выше, чем при эксплуатации общедоступной государственной электросети. Также данная особенность помогает значительно снизить затраты на электроснабжение.

Большинство из вышеописанных преимуществ в первую очередь обязаны простоте конструкции ветряного генератора. Такие устройства легко устанавливать и эксплуатировать возле частных домов и предприятий.

Схема строения ветрогенератора

Стандартный ветрогенератор для эксплуатации дома или на другой частной территории, состоит из следующих частей: 

1. Основной элемент каждоговетрогенератора – установка подвижного ветроколеса. К нему также крепятся лопасти, при помощи которых весь механизм приводится в движение.
2. Повышающий редуктор, передающий вращающую силу с ветроколеса на генератор.
3. Еще один массивный элемент, который имеет ветрогенератор – это мачта. Эта конструкция является стержнем, на котором крепится ветроколесо с лопастями.
4. Аккумуляторные батареи высокой емкости, собранные в один блок.
5. Инверторная установка.

Стоит отметить, что более современные и дорогие модели ветрогенераторов могут иметь запасные механизмы, служащие для генерирования электроэнергии при поломке основной конструкции. Обычно этими устройствами являются электрогенераторы на бензиновой или дизельной основе, а иногда применяются блоки солнечных батарей.

Установка ветряного электрогенератора

Существуют различные типы конструкций ветрогенераторов. Наиболее распространенными и перспективными из всех вариантов считаются модели, ось которых имеет вертикальных вид. Благодаря этой особенности, работа механизма и начало выработки электроэнергии требует значительно меньше усилий, чем при моделях ветряного генератора горизонтального типа. Еще одним преимуществом данной модели можно считать значительное снижение уровня шума при работе на больших оборотах, а также более высокую безопасность при использовании данного устройства.

Вертикального типа вертрогенератор для частного дома имеет невысокий уровень выработки электричества, из-за чего использовать его для больших мощностей достаточно сложно.

Приобретение ветрогенератора

Желание купить ветровой электрогенератор особенно актуально для тех, кто живет в отдаленной местности, в которой перебои электричества – дело обыденное. Выгодным приобретением такая установка также является и для владельцев фермерских хозяйств, дачных участков, коттеджей. Все эти типы зданий и территорий нуждаются в постоянном наличии электроэнергии, из-за чего покупка ветровой установки становится скорее необходимостью, чем личным пожеланием. Независимо от того, какая скорость ветра преобладает на территории, где расположен участок, владелец частного дома или предприятия сможет подобрать электрогенератор под свои условия.

Покупка и установка электрогенератора

Небольшая скорость ветра сегодня не является поводом для того, чтобы отказываться от ветровых электроустановок.

Благодаря улучшенным конструкциям и технологиям, установки, имеющие небольшие показатели номинальной мощности, могут вполне обеспечить частную территорию или небольшое предприятие электричеством.

Они способны вырабатывать больше энергии по сравнению с более дорогими моделями, которые рассчитаны на высокий показатель мощности, но в то же время имеющие особые требования к скорости ветра.

Еще одно преимущество вышеупомянутых источников электричества – это оригинальная система стабилизации скорости вращения ветроколеса. Эта технология позволяет обеспечить защиту оборудования при сильных порывах ветра при помощи режима «флюгирования».

Чтобы полностью убедиться в качестве покупаемого оборудования, следует до приобретения поинтересоваться о наличии гарантии на каждое ветроколесо. Кроме этого, магазин, продающий ветрогенератор, должен предоставить документ, подтверждающий прохождение балансировки вращающихся элементов установки. Благодаря этому покупатель сможет убедиться в качестве приобретаемого оборудования для своего дома, а также получит устройство с повышенным сроком службы.

Цена ветряного генератора

Чтобы заранее спланировать растраты в связи с покупкой, установкой и обслуживанием ветрогенератора, покупателю следует ознакомиться с ценами данных устройств. Основной параметр, который поможет ответить на вопрос, сколько стоит оборудование – это его размеры. Сами ветровые установки делятся на два основных типа:

• Промышленный электрогенератор. Используется, как правило, для обеспечения электричеством крупных объектов и высоковольтных установок. Из-за своих габаритов, стоимость данного типа установки достаточно высока.
• Бытовой. Этот тип электрогенерирующего оборудования отличается менее габаритными размерами и, как следствие, имеет меньшую цену и стоимость установки. Устанавливается обычно в частные дома.

Несмотря на небольшие размеры ветровых генераторов электроэнергии, достигающие всего 0,75 м диаметра ротора, получаемая на выходе мощность равна 60 Вт, а номинальное напряжение составляет 12 или 24 В. Такие показатели достигаются при скорости вращения ветроколеса от 3 до 10 метров за секунду. Вес данной установки составляет всего 9 килограммов, что говорит о ее высоких возможностях в плане мобильности и простоты использования.

Перевозить ветряк можно при помощи обычного легкового автомобиля, а при необходимости он достаточно легко разбирается на составные части.

Применяется данное устройство для следующих нужд:

• проведение зарядки аккумуляторов различной мощности и емкости;
• для питания освещения небольшой мощности;
• подключение к устройствам связи для обеспечения электроэнергией.

В зависимости от размеров ветряной установки и ее мощности, меняется и цена оборудования. Более крупные устройства будут стоить немного дороже вышеописанной модели. Благодаря такому разнообразию, покупатель может подобрать наиболее подходящую модель ветряного генератора электроэнергии по цене и характеристикам.

Ветрогенератор для частной недвижимости

Наиболее доступным альтернативным источником электроэнергии в плане приобретения и обслуживания является генератор ветряного типа. В зависимости от того, как владелец дома планирует использовать ветряк, выбирается тип и размеры установки. Если планируется при помощи данного оборудования полностью запитать всю частную территорию, то для такой цели потребуется более мощная установка, и следует заранее узнать, сколько она стоит. В случае частичного замещения традиционного источника электричества, владелец дома сможет выбрать наименее затратный вариант.

Различные типы ветрогенераторов

Несмотря на достаточно высокую цену ветряного генератора, пользоваться таким альтернативным источником электроэнергии стоит, и это достаточно выгодно. Конечно, далеко не каждый будет готов отключиться от государственных учреждений по обеспечению населения электроэнергией. Но в то же время такое оборудование послужит хорошим гарантом бесперебойного электропитания. Чтобы наиболее выгодно подобрать модель данного устройства, следует обратиться за консультацией к специалистам, которые, как правило, есть в каждом отделе продаж.

Подбор мощности генератора

Установка ветряного генератора для запитывания приборов дома, потребляющих большое количество электроэнергии, потребует наличия небольшой электростанции. Соорудить такую установку достаточно сложно, так как это требует больших финансовых затрат и высокого уровня умений в электрике. Это обусловлено тем, что чем больше по размерам и мощности приобретается ветрогенератор, тем дороже обходится его установка и обслуживание. Но в итоге данная установка сможет полностью обеспечить электричеством большой частный дом.

Принцип действия ветряной турбины

Минимальной установкой, которая подходит под вышеописанные требования, является ветрогенератор под названием W-HR 2. Изготавливает его производитель электронного оборудования AVIC. Номинальная мощность, получаемая при генерации энергии, равна 2 кВт, чего вполне достаточно для работы нескольких требовательных к питанию электроприемников.

В этой модели совмещаются высокие показатели мощности и небольшие габариты установки. Башня, на которой крепится ветроколесо, изготовлена из стали. Она устанавливается на фундаменте, имеющем железобетонное основание, а ее высота равна всего 8 метрам. Ротор в данной модели имеет диаметр в 3,2 м. Оборудование таких размеров должно устанавливаться при помощи специалистов и автокрана. Самостоятельный монтаж установки такой мощности не является возможным.

Видео. Ветрогенератор своими руками

К основным параметрам, на которые нужно обращать внимание при покупке ветрогенераторного оборудования для дома, относится не только номинальная производимая мощность, но и размеры лопасти на ветроколесе. От их вида и величины зависит максимально производимая мощность, а также сложность проводимых монтажных работ, обслуживания и ремонта. Также эффективность данного оборудования можно узнать по показателям КПД.

Еще одна возможность снизить затраты на установку ветряка – это сделать его своими руками. Для этого необходимо иметь высокий навык в монтаже и обслуживании электрического оборудования. Максимальная мощность, которую обычно получают те, кто самостоятельно изготовил ветряк, равна 200–500 Вт. Но именно такая ветряная установка для производства электричества является оптимальным решением по качеству и стоимости.

Оцените статью:

%d0%b2%d0%b5%d1%82%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%be%d0%b9%20%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%82%d1%80%d0%be%d0%b3%d0%b5%d0%bd%d0%b5%d1%80%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80 — с английского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АрмянскийАфрикаансБаскскийБолгарскийВенгерскийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКаталанскийКвеньяКитайскийКлингонскийКорейскийКурдскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийПалиПапьяментоПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийУдмуртскийУйгурскийУкраинскийУрдуФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧешскийЧувашскийШведскийЭрзянскийЭстонскийЯпонский

Ветровой генератор как альтернативный источник электроэнергии в загородном доме

Актуальность

В современном мире любое технологическое изделие можно спокойно купить или заказать в магазине. При выборе на первый план выходят функциональные опции, цифровое оснащение и дизайн изделия. Знание физических основ и понимание принципов работы становится не так важно, хотя это очень полезно и интересно.

Впервые автор столкнулся с пользой применения альтернативных источников энергии, когда находился на даче и внезапно отключили электричество надолго. Сейчас уже не редкость использование бесперебойных источников электропитания с аккумуляторной батареей в частном доме. При этом наличие дополнительных альтернативных источников подзарядки аккумулятора от возобновляемых природных источников (таких как солнце и ветер) повышает нашу энергонезависимость.

Автор решил исследовать данную проблему и создать прибор для генерации электроэнергии с помощью ветра. В результате исследования была выполнена проектная работа «Ветровой генератор как альтернативный источник электроэнергии в загородном доме».

Цель

Изучить физические принципы электромагнитных явлений, создать своими руками прибор – ветровой генератор, который наглядно демонстрирует данные физические принципы.

Задачи

1. Познакомиться с теорией электромагнитных явлений, используемых при создании генератора.
2. Исследовать особенности работы генераторов и аккумуляторов, использования данных устройств в цепях переменного и постоянного тока.
3. Определить устройства, которые можно сделать своими руками.
4. Выбрать простую и удобную функциональную схему для сборки с учётом наименьших затрат.
5. Сконструировать и настроить электрогенерирующее устройство.
6. Продемонстрировать устройства и объяснить принципы слушателям.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Генератор электроэнергии

Описание

Автор познакомился с теорией электромагнитных явлений, используемых при создании генератора. Исследовал особенности работы генераторов и аккумуляторов, использования данных устройств в цепях переменного и постоянного тока.

Автор определил устройство, которое можно сделать своими руками. Выбрал простую и удобную функциональную схему для сборки с учётом наименьших затрат. Сконструировал и настроил ветровой генератор. Продемонстрировал устройство и объяснил его принцип действия слушателям.

 

Использование ветрогенератора в схеме бесперебойного электроснабжения частного дома

В такой схеме уже необходимо использование умного контролёра, который производит переключение между несколькими аккумуляторами на нагрузку (потребление заряда) и зарядку от наиболее эффективного в конкретный момент источника энергии. Без использования аккумуляторов с одним ветрогенератором даже освещение будет работать урывками, в зависимости от порывов ветра. Ветрогенератор в загородном доме можно использовать только как вспомогательный узел для подзарядки аккумуляторов. Его эффективность с точки зрения денежных затрат на изготовление в Московской области неоднозначна.

Результаты работы/выводы

Автор изготовил приборы своими руками.

Самодельные физические приборы наглядно демонстрируют базовые явления школьного курса физики.

При изготовлении самодельных приборов тренируются навыки работы с простейшими инструментами, развиваются логическое мышление и понимание инженерного процесса (изучение теории, проектирование, моделирование, производство, испытания).

Практика изготовления самодельных приборов побуждает в будущем расширять свои научные знания.

В перспективе – изготовление программируемых самодельных приборов с цифровыми интерфейсами ввода-вывода данных.

Перспективы использования результатов работы

В перспективе – изготовление программируемых самодельных приборов с цифровыми интерфейсами ввода-вывода данных.

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

XXIX Открытая московская инженерная конференция школьников «Потенциал» – обладатель диплома III степени.

IV Региональная НПК «Первые ступени больших открытий», 2021 – обладатель диплома I степени.

Российское соревнование «ШАГ В БУДУЩЕЕ, ЮНИОР» – обладатель диплома III степени.

Мнение автора о своей работе, проекте «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего», пожелания

«Схема ветрогенератора иллюстрирует теоретические материалы исследования, отражает практическую работу по изученной проблеме»

Ветряной электрогенератор в деревне Занарочь, Беларусь: история, описание, фото

Проблема загрязнения воздуха во всем мире выходит на первый план. Поэтому многие страны все чаще задумываются об установке альтернативных источников энергии. Одним из самых популярных способов получения дополнительной энергии, без выбросов загрязнений в окружающую среду, считается установка ветряных электрогенераторов. Беларусь, кстати, одна из немногих стран, где активно используют этот вид получения альтернативных источников энергии.

Однако, к большому сожалению, в Беларуси не идеальны условия для получения энергии от ветра. Использовать возможности можно пока только на 5%, поскольку из-за рельефа местности далеко не везде можно установить генератор. Но несколькими крупными ветряными электростанциями Беларусь все же может гордиться.

Одна из них находится в Мядельском районе Минской области в деревне Занарочь. Это небольшой агрогородок с населением около 600 человек. Здесь построены две ветряные энергоустановки, которые видны сразу же при въезде в населенный пункт. Стоит отметить, что ветрогенераторы – это самое настоящее новшество для Беларуси, поэтому они представляют большой интерес для туристов.

Агрогородок Занарочь, помимо подобных установок, привлекает гостей еще и руинами православной церкви, построенной в начале 20 века, но, к сожалению, почти полностью разрушенной во время Второй Мировой войны, также здесь находится стена памяти погибших во Второй Отечественной войне.

Кстати, первые ветряные электрогенераторы появились еще в Древнем Египте и мало чем по устройству отличаются от современных. Даже тогда люди пытались использовать природные «условия» для упрощения своей жизни. Благодаря получаемой энергии от ветряных мельниц, крестьянам перемалывали зерно в муку или подымали воду на необходимую высоту.

Подобрать специальное подходящее по всем необходимым параметрам место для установки ветряных электрогенераторов – дело не самое простое. Установка подобных устройств требует большого свободного пространства. На сегодняшний момент существует немало разных типов ветряных электрогенераторов, установка которых позволяет не заострять внимание на рельефе территории. Однако для Беларуси это пока не совсем характерно, поскольку сами ветряные генераторы энергии для нашей страны уже новшество.

Ветряные электрогенераторы в деревне Занарочь ежегодно вырабатывают около 1,3-1,4 млн. кВт/ч. Такого количества электроэнергии хватит на то, чтобы обеспечить теплом и светом хотя бы агрогородок Занарочь и близлежащие небольшие населенные пункты.

К сожалению, в Деревне Занарочь установлены только две ветряные «мельницы». Однако даже они поражают своей мощностью. Казалось бы, типичная промышленная постройка, ничего в ней красивого и удивительного нет. Однако это, вероятней всего, заблуждение. Огромные по своим размерам, расположенные на открытом пространстве, ветряные установки при хорошей ясной и солнечной погоде являются отражением белорусского современного искусства. Смело можно сказать, что это не просто устройство по аккумулированию электроэнергии, но и бесспорной красоты сооружения, которые вкупе с природными составляющими производят впечатление даже на самых «разбалованных» туристов.

Ветрогенератор, Китай Ветрогенератор каталог продукции Сделано в Китае

Цена FOB для Справки: 69,00-120,00 $

/ шт.
MOQ: 1 шт.

• Тип выхода: AC Трехфазный
• Количество Клинка: Три Лопатки
• Вращение вала: Горизонтальный
• Стресс Путь Клинка: Сопротивление
• Мощность: 10-100kW
• Фаза: Однофазные

• Поставщики с проверенными бизнес-лицензиями

  Поставщики, проверенные инспекционными службами

  Wuxi Yuda Heat-Exchanger Co., Ltd.
• провинция: Jiangsu, China

Портативный ветровой электрогенератор — Экологический дайджест FacePla.net

Создано 03.04.2010 13:28

Автор: Александр Компанеец

Согласно статистическим данным, в мире на ветровую энергетику приходится около 2% производимой энергии. Это большая цифра с учетом того, что активно развиваться ветровая энергетика начала только в последнее время. Еще три года назад ветер обеспечивал лишь 1% мировой потребности в электроэнергии.

Во многих странах ветровую энергию предпочитают солнечной из-за более низкой цены за киловатт. Однако мало кто берется использовать энергию ветра для питания портативных устройств, так как привычные ветровые турбины требуют наличие вращающихся лопастей, электромагнитных генераторов и сложной системы передач и управления. Эффективность такой системы значительно снижается с уменьшением размеров конструкции.

По этой причине Технический Университет Виржинии (США) занялся исследованиями пьезоэлектрических турбин, и разработал «бесконтактную» турбину, значительно снизив потери на трение благодаря использованию магнитного поля, но, тем не менее, выходная мощность была слишком низкой, а эффективность падала на высоких скоростях ветра.

Humdinger Wind Energy LLC, небольшая компания из шести человек, разработала совершенно новый метод получения электричества из ветра. Устройство, изображенное на картинке, использует эластичный ремешок, вибрирующий под воздействием воздушного потока, и мембрану вместо вращающейся турбины. Новый подход позволят построить миниатюрный ветровой генератор, который более чем в 10 раз эффективнее пьезоэлектрического аналога, и становится еще эффективнее с увеличением скорости ветра. Минимальная скорость ветра необходимая для работы генератора – 3 м/с. При скорости воздушного потока в 5.5 м/с генератор выдает 2мВт электроэнергии.

Чтобы продемонстрировать преимущества вибрационного ветрогенератора, компания разработала на базе своего изобретения беспроводной автономный  сенсор, который способен прослужить не менее 20 лет без какого-либо обслуживания.

Представители Humdinger видят возможность применения своего портативного генератора электроэнергии в многочисленных распределенных сенсорах, например, производящих структурный мониторинг таких конструкций как мосты, башни, небоскребы, то есть везде, где необходимы миниатюрные и автономные датчики.

Источник: www.energyharvestingjournal.com

Ветрогенераторы — Weswen

Конструкция ветрогенератора

1. Корпус генератора на постоянных магнитах
2. Лопасти
3. Защитный корпус хвостовика
4. Уплотнительная крышка
5. Анемометр
6. Датчик направления ветра (флюгер)
7. Соединительный разъем флюгера
8. Опоры крепления анемометра и флюгера
9. Распределительный блок
10. Датчик угла поворота хвостовика
11. Блок питания
12. Блок управления
13. DC24V мотор регулировки направления
14. Редуктор
15. Переключатель
16. Отверстие для заливки масла
17. Передаточный механизм редуктора
18. Отверстие для слива масла
19. Датчик нулевого угла
20. Блок клемм

Система контроля и управления серии WH

Ветряной генератор обладает истемой управления и контроля Siemens для ветроэнергетических установок 3 кВт– 50 кВт состоит из удобного понятного пользователям интерфейса Touch-Screen и позволяет управлять ветряным генератором и комплексом энергетического оборудования в ручном и автоматическом режиме.

Система предназначена для поиска оптимального направления ветра и остановки генератора в нештатных ситуациях: при низкой и критической скорости вращения, в случае перегрева, и.т.д.

Чтобы убедиться, что вся система находится в безопасности, система сброса балластной нагрузки подключена к системе ветрогенератора. Постоянный ток может быть преобразован или отдан непосредственно на аккумуляторные батареи (автономное, внесетевое использование Off-grid) или передатся в общую сеть через инвертор (сетевое, On-grid).

Лопасти ротора ветрогенератора серии WH

Новейшие лопасти разработаны американскими экспертами по аэродинамике, что позволяет эффективно использовать энергию ветра. За счет аэродинамической формы лопастей достигается высокий коэффициент использования до 0,5.

Лопасти изготовлены из высокотехнологичных материалов: армированного стеклопластика или авиационного алюминиевого сплава.

Применение высокотехнологичных лопастей ротора значительно продлевает срок службы всей системы

За счет применения автоматического поиска направления ветра, и аэродинамической формы лопастей, ветротурбина работает стабильно,тихо и практически беззвучно

Опорные мачты

Опорная мачта не только держит ветряной генератор. Высота мачты определяет, сколько электроэнергии выработает ветроустановка. Обычно, чем выше мачта, тем больше скорость ветра. Качество опорной мачты также имеет большое значение для эксплуатации всей системы.

При инженерных расчетах сопротивления конструкции мачт ветрам использовались характеристики наиболее ветреных районов нашей планеты.

Мы производим три основных типа: опорная мачта на растяжках, свободностоящая башня, свободностоящая башня с гидроприводом.

Гидравлическая технология опорных мачт применяется при монтаже и обслуживании, для автоматического подъема и опускания во время установки и эксплуатации ветровых турбин.

При использовании гидравлического оборудования может вообще не потребоваться кран, стоимость установки и обслуживания значительно уменьшается. Кроме того, гидравлическое оборудование можно использовать повторно, что дает практические удобства и является более экономически выгодным.

Покрытия и защита

На все части и комплектующие ветряного генератора нанесено антикоррозионное покрытие и имеется защита от ультрафиолетового излучения.Установки прошли крэш-тесты, быстро монтируется и будут выглядеть новыми и современными в течении многих лет службы.

Качество и Материалы

Все части детали и комплектующие ветротурбин изготовлены из высококачественных материалов, сплавов и композитов, могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от -45 ℃ до 45 ℃, при высокой влажности, солености, при абразивном воздействии песков или в северных широтах. При необходимости может быть увеличен диапазон рабочей температуры.

Wind Turbine Technologies — ESIG

Автор: EnerNex ^[1] , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии ^[2]

Доминирующей технологией в сфере коммунальных услуг является ветряная турбина с горизонтальной осью. Типичный диапазон мощности от 500 кВт до 5 МВт. Сегодня используется широкий спектр технологий ветряных турбин. Типичные ветряные электростанции состоят из сотен турбин, обычно использующих одну и ту же технологию. Эти технологии различаются по стоимости, сложности, эффективности извлечения энергии ветра и используемому оборудованию.Типичная ветряная турбина использует узел лопасти и ступицы ротора для извлечения энергии из ветра, зубчатую передачу для увеличения скорости вала медленно вращающегося ротора до более высоких скоростей, необходимых для приведения в действие генератора, и индукционный генератор в качестве генератора. электромеханическое устройство преобразования энергии. Индукционные машины популярны как генераторные агрегаты из-за их асинхронной природы, поскольку поддержание постоянной синхронной скорости для использования синхронного генератора затруднительно из-за переменной природы скорости ветра.Силовые электронные преобразователи могут использоваться для регулирования выходной реальной и реактивной мощности турбины.

Фон

Почти все ветряные турбины, развернутые на крупных ветроэнергетических установках в США за последние десятилетия, можно в целом описать одной из конфигураций, перечисленных ниже

Индукционный (асинхронный) генератор с прямым подключением (тип I)

Основная статья: Индукционный (асинхронный) генератор с прямым подключением

Иногда называемые ветряными турбинами с фиксированной скоростью используют лопасти с регулируемым срывом (с фиксированным шагом), соединенные со ступицей, которая через редуктор соединена с обычным индукционным генератором с короткозамкнутым ротором.Генератор напрямую подключен к линии и может иметь автоматически переключаемые шунтирующие конденсаторы для компенсации реактивной мощности и, возможно, механизм плавного пуска, который блокируется после подачи питания на машину. Диапазон скорости турбины фиксируется характеристиками крутящего момента в зависимости от скорости асинхронного генератора. Некоторые из этих турбин не имеют возможности качания лопаток.
Несмотря на то, что эта технология относительно устойчива и надежна, у этой технологии есть существенные недостатки, а именно: улавливание энергии от ветра неоптимально и требуется компенсация реактивной мощности.

Индукционный генератор с фазным ротором и контролем внешнего сопротивления (тип II)

Основная статья: Индукционный генератор с обмоткой ротора с контролем внешнего сопротивления

Иногда называемые ветряными турбинами с регулируемым скольжением используют индукционный генератор с намотанным ротором с механизмом для управления величиной тока ротора с помощью регулируемых резисторов цепи внешнего ротора и регулирования шага лопастей турбины для помощи в управлении скоростью. Диапазон скоростей турбины расширен за счет внешних резисторов.

Асинхронный генератор с двойным питанием — DFAG (тип III)

Основная статья: Асинхронный генератор с двойным питанием — DFAG

Ветряные турбины, которые иногда называют индукционным генератором с двойным питанием (DFIG), используют индукционный генератор с фазным ротором, в котором цепь ротора соединена с клеммами линии через четырехквадрантный преобразователь мощности. Преобразователь обеспечивает векторное (по величине и фазе) управление током в цепи ротора даже в динамических условиях и существенно расширяет диапазон рабочих скоростей турбины.Управление потоком-вектором токов ротора позволяет разделить реальную и реактивную мощность на выходе, а также максимально увеличить отбор ветровой энергии и снизить механические нагрузки. Поскольку преобразователь обрабатывает только мощность в цепи ротора, его не нужно рассчитывать на полную мощность машины. Скорость турбины в основном регулируется путем активной регулировки шага лопаток турбины.

Регулируемая турбина с преобразователем номинальной мощности (тип IV)

Основная статья: Турбина с регулируемой скоростью и преобразователем мощности на полную мощность

Иногда называемые ветряными турбинами с полным преобразователем частоты, используются ветровые турбины с регулируемой скоростью и преобразователем мощности с полной номинальной мощностью между электрическим генератором и сетью.Силовой преобразователь обеспечивает существенную развязку динамики электрического генератора от сети, так что часть преобразователя, подключенная непосредственно к электрической системе, определяет большинство характеристик и поведения, важных для исследований энергосистемы. Эти турбины могут использовать синхронные или индукционные генераторы и обеспечивать независимое управление активной и реактивной мощностью.

Технологические тенденции

Ценность технологии регулируемой скорости для больших ветряных турбин доказала свою эффективность на рынке за последнее десятилетие, и она будет преобладающей технологией в будущем.Работа с регулируемой скоростью имеет преимущества с точки зрения управления механическими нагрузками на лопатки турбины, трансмиссию и конструкцию. Преимущества со стороны сети также значительны и включают динамическое управление реактивной мощностью, усиленное динамическое управление производством электроэнергии и возможности для дальнейшего улучшения характеристик интеграции турбины в сеть.

Электрическая устойчивость

Поставщики ветряных турбин теперь хорошо осведомлены о необходимости повышения электрической надежности турбин, особенно с точки зрения способности устранять неисправности в системе передачи.Усовершенствованная система прохода низкого напряжения уже является опцией для нескольких коммерческих турбин и, вероятно, станет стандартной функцией в ближайшие несколько лет. В дальнейшем ожидается, что ветряные турбины будут не более чувствительны с точки зрения отключения при неисправностях системы передачи, чем обычные генераторы, и обеспечат гибкость в отношении «программирования» их режимов отключения для событий в сети.

Управление реальной мощностью

В настоящее время коммерческие ветряные турбины обычно работают для максимального увеличения производства энергии.Когда скорость ветра равна или превышает номинальную скорость, электрическая мощность ограничивается номиналом, указанным на паспортной табличке. Однако при слабом или умеренном ветре турбина работает так, чтобы улавливать как можно больше энергии, так что выходная мощность будет колебаться при колебаниях скорости ветра. Эти колебания не являются оптимальными с точки зрения сети, поскольку они могут привести к колебаниям напряжения и потенциально увеличить нагрузку по регулированию на уровне зоны контроля. В будущих поколениях ветряных турбин можно будет «сгладить» эти колебания в большей степени, чем это достигается сейчас с помощью одной лишь механической инерции.Более сложные схемы регулирования шага, улучшенная аэродинамическая конструкция лопастей и более широкий диапазон рабочих скоростей обеспечат средства для ограничения краткосрочных изменений выходной мощности турбины, в то же время минимизируя производственные потери. Такая функция может быть задействована только в том случае, если и когда она имеет экономическую ценность, превышающую потерянную продукцию. Расширение этого типа управления позволит ветровым турбинам участвовать в автоматическом управлении генерацией (AGC). В этом режиме турбина должна будет работать на уровне, несколько ниже максимального, доступного от ветра, чтобы обеспечить пространство для «разгона» в ответ на команды EMS.Опять же, ценность предоставления этой услуги должна быть оценена по сравнению с затратами с точки зрения более низкой производительности, а также со стоимостью приобретения этой услуги из другого источника. Однако технически такая работа возможна даже с некоторыми из существующих коммерческих ветряных турбин и ветряных электростанций.

Динамические характеристики

Динамические характеристики более совершенных промышленных турбинных технологий являются сложными функциями общей конструкции турбины и схем управления.До сих пор мало внимания уделялось тому, что представляет собой желаемое динамическое поведение с точки зрения энергосистемы. На сегодняшний день большая часть внимания в этой области сосредоточена на вопросе сквозного проезда. Как только этот вопрос будет решен, могут появиться возможности для точной настройки динамического отклика турбины на сбои в сети передачи, чтобы обеспечить максимальную поддержку восстановления системы и повысить общую стабильность. Учитывая сложность, присущую топологии и схемам управления будущих ветряных турбин, должна быть возможность запрограммировать реакцию до такой степени, чтобы достичь таких преимуществ стабильности.Такая функция позволит ветряной турбине / ветряной установке участвовать в обширной схеме корректирующих действий (RAS) или специальной защитной системе (SPS), как это иногда делается сейчас с клеммами преобразователя HVDC и появляющимися устройствами FACTS.

Список литературы

Primus Wind Power Air 30 Ветрогенератор 400 Вт

Описание продукта

Воздушные ветряные турбины Primus Wind Power занимают первое место по продажам в линейке малых ветряных генераторов в мире! Ветрогенератор Air 30 Wind Turbine Generator занимает лидирующее положение в отрасли, когда речь идет о производстве электроэнергии.Благодаря мощности 30 кВт / ч в месяц ваши потребности в энергии наверняка будут покрыты в ветреную погоду. Когда дело доходит до наземных ветроэнергетических систем, этот турбинный комплект идеально подходит для автономной кабины, жилого автофургона или мастерской.

Идеальное дополнение к солнечной энергии, турбина Air 30 может быть легко объединена с новой или существующей солнечной батареей. Используйте энергию ветра для производства электроэнергии в ночное время и в зимние месяцы, когда солнечная энергия наиболее слабая, для обеспечения круглогодичного производства.

Турбина Air 30 оснащена усовершенствованной системой интеллектуального контроллера с микропроцессорной обработкой, обеспечивающей 100% безопасность и надежность.Не нужно беспокоиться о сильном ветре, превышении скорости или механической поломке. Сделанный в США, вы можете ожидать, что этот комплект ветряной турбины будет высочайшего качества.

Особенности комплекта ветряной турбины

• Легкий, простой монтаж
• Простота подключения к солнечной батарее по принципу plug-and-play
• Произведено в США.
• 5-летняя гарантия
• Прочная конструкция, выдерживающая ветер до 110 миль в час
• Доставка из страны: United States
• Включает панель управления для контроля производства энергии

Air 30 Физические характеристики

• (3) лезвия для литья под давлением
• Энергия — ок.2)
• Диаметр ротора — 1,17 м (46 дюймов)
• Вес — 5,9 кг (13 фунтов)
• Транспортные размеры — 686 x 318 x 229 мм (27 x 12,5 x 9 дюймов) 7,7 кг (17 фунтов)
• Скорость врезки — 8 миль / ч (3,58 м / с)
• Доступны с напряжением 12, 24 и 48 постоянного тока
• Контроллер — интеллектуальный контроллер с микропроцессором
• Корпус — литой алюминий в неразъемной форме
• Генератор — безщеточный с постоянным магнитом
• Электронный контроль крутящего момента для защиты от превышения скорости
• Диапазон рабочих скоростей ветра — 3.6-22 м / с (8-49 миль / ч)
• Оптимальный диапазон скорости ветра — 11-15 м / с (25-32 миль / ч)
• Предлагаемое крепление — труба 1,5 дюйма, сортамент 40, внешний диаметр 48 мм (1,9 дюйма)
• Крепление продается отдельно

Комплект опоры ветряной турбины

Хотите добавить полный комплект солнечной энергии к существующей или будущей ветряной мельнице? Тогда ознакомьтесь с нашими

солнечными панелями на продажу , чтобы узнать о лучших предложениях по солнечной энергии!

Как работают ветряные турбины? | Блог

Ball Corporation встречает половину своего нынешнего U.С. Энергетические потребности с помощью энергии ветра.

Что такое энергия ветра?

Люди использовали силу ветра тысячи лет. Ветер перемещал лодки по реке Нил, перекачивал воду и перемалывал зерно, поддерживал производство продуктов питания и многое другое. Сегодня кинетическая энергия и сила естественных воздушных потоков, называемых ветром, в огромных масштабах используются для создания электричества. Одна современная оффшорная ветряная турбина может генерировать более 8 мегаватт (МВт) энергии, чего достаточно для обеспечения экологически чистой энергии почти шести домов в течение года.Береговые ветряные электростанции вырабатывают сотни мегаватт, что делает энергию ветра одним из самых рентабельных, чистых и легкодоступных источников энергии на планете.

Энергия ветра — это самый дешевый крупномасштабный возобновляемый источник энергии и самый крупный источник возобновляемой энергии в США на сегодняшний день. Существует около 60 000 ветряных турбин общей мощностью 105 583 мегаватт (МВт). Этого достаточно, чтобы привести в действие более 32 миллионов домов!

График совокупной мощности ветра в США, данные любезно предоставлены Американской ассоциацией ветроэнергетики (AWEA)

Помимо того, что решения для ветровой энергии играют жизненно важную роль в нашем энергоснабжении, решения в области энергии ветра также помогают коммерческим компаниям в достижении целей и требований в отношении возобновляемых источников энергии в области надежной и чистой энергии.

Преимущества энергии ветра:

1. Ветровые турбины обычно компенсируют выбросы углерода в течение всего срока эксплуатации, связанные с их развертыванием, менее чем за год, прежде чем обеспечить до 30 лет практически безуглеродного производства электроэнергии.
2. Энергия ветра помогает сократить выбросы углекислого газа — в 2018 году удалось избежать выбросов CO2 на 201 миллион метрических тонн.
3. Энергия ветра обеспечивает налоговые поступления местным жителям, принимающим проекты. Например, государственные и местные налоговые платежи от ветроэнергетических проектов в Техасе составили 237 миллионов долларов.
4. Ветряная промышленность поддерживает создание рабочих мест, особенно во время строительства. В 2018 году отрасль поддержала 114 000 рабочих мест в США.
5. Энергия ветра обеспечивает стабильный дополнительный источник дохода: в рамках проектов по ветроэнергетике ежегодно выплачивается более 1 миллиарда долларов правительствам штатов и местным властям, а также частным землевладельцам.

Как выглядит проект ветроэнергетики?

Ветровой проект или ферма — это большое количество ветряных турбин, которые построены близко друг к другу и работают как электростанция, отправляя электроэнергию в сеть.

Фотография ветряных турбин на проекте Frontier Windpower II в Оклахоме

Проект Frontier Windpower I в округе Кей, штат Оклахома, действует с 2016 года и расширяется за счет проекта Frontier Windpower II. По завершении строительства Frontier I и II будут генерировать в общей сложности 550 мегаватт энергии ветра — этого достаточно для питания 193 000 домов.

Как работают ветряные турбины?

Схема, показывающая компоненты стандартной ветряной турбины.

Энергия вырабатывается вращающимися ветряными турбинами, которые используют кинетическую энергию движущегося воздуха, которая преобразуется в электричество.Основная идея заключается в том, что в ветряных турбинах используются лопасти для сбора потенциальной и кинетической энергии ветра. Ветер вращает лопасти, которые вращают ротор, подключенный к генератору для выработки электроэнергии.

Большинство ветряных турбин состоит из четырех основных частей:

• Лопасти прикреплены к ступице, которая вращается при вращении лопастей. Лопасти и ступица вместе составляют ротор.
• В гондоле находятся редуктор, генератор и электрические компоненты. \
• Башня удерживает лопасти ротора и генерирующее оборудование высоко над землей.
• Фундамент удерживает турбину на земле.

Типы ветряных турбин:

Большие и малые турбины делятся на две основные категории в зависимости от ориентации ротора: турбины с горизонтальной осью и турбины с вертикальной осью.

Горизонтально-осевые турбины на сегодняшний день являются наиболее часто используемым типом ветряных турбин. Этот тип турбины приходит на ум при изображении энергии ветра с лопастями, очень похожими на воздушный винт самолета. Большинство этих турбин имеют три лопасти, и чем выше турбина и чем длиннее лопасть, тем больше вырабатывается электроэнергии.

Турбины с вертикальной осью больше похожи на взбиватель для яиц, чем на пропеллер самолета. Лопасти этих турбин прикреплены как вверху, так и внизу к вертикальному ротору. Поскольку турбины с вертикальной осью не работают так же хорошо, как их горизонтальные аналоги, сегодня они встречаются гораздо реже.

Сколько электроэнергии вырабатывает турбина?

Это зависит от обстоятельств. Размер турбины и скорость ветра, проходящего через лопасти ротора, определяют, сколько электроэнергии вырабатывается.

За последнее десятилетие ветряные турбины стали выше, что позволило использовать более длинные лопасти и получить возможность использовать лучшие ветровые ресурсы, доступные на более высоких высотах.

Для сравнения: ветряная турбина мощностью около 1 мегаватта может производить достаточно чистой энергии примерно для 300 домов в год. Ветровые турбины, используемые на наземных ветряных электростанциях, обычно вырабатывают от 1 до почти 5 мегаватт. Скорость ветра обычно должна составлять примерно 9 миль в час или более, чтобы большинство ветряных турбин для коммунальных предприятий начали вырабатывать электроэнергию.

Каждый тип ветряной турбины способен генерировать максимальное количество электроэнергии в диапазоне скоростей ветра, часто от 30 до 55 миль в час. Однако, если ветер дует слабее, производство обычно уменьшается экспоненциально, а не останавливается полностью. Например, количество вырабатываемой энергии уменьшается в восемь раз, если скорость ветра падает вдвое.

Кто обслуживает ветряные турбины?

Высококвалифицированные специалисты по ветроэнергетике из Duke Energy Renewables поднимаются на сотни футов для выполнения технического обслуживания турбин.

Что происходит, когда возникает неисправность на возвышающейся ветряной турбине? Специалисты по ветроэнергетике, такие как Рене Лопес и его товарищи по команде Duke Energy Renewables, поднимаются на вершину, чтобы исправить это быстро и безопасно.

Рене говорит, что при транспортировке около 45 фунтов оборудования и инструментов опытным техникам может потребоваться 20 минут или больше, чтобы добраться до гондолы, которая находится на высоте 300 футов в верхней части ветряной турбины.

Рене Лопес, специалист по ветроэнергетике в Duke Energy Renewables

Специалисты по ветроэнергетике отвечают за поиск и устранение неисправностей и ремонт электроники и механики, обеспечивающей вращение лопастей. Каждый технический специалист завершает как минимум двухлетнюю техническую программу для получения сертификата, а затем проходит более 50 часов обучения, прежде чем его направят на работу в полевых условиях.Безопасность также является постоянным и ежедневным вниманием к работе, потому что подъем на гондолу турбины может быть опасным. В Duke Energy Renewables строгий режим безопасности практикуется, документируется и анализируется, чтобы гарантировать, что безопасность остается главным приоритетом.

При соответствующем обучении технические специалисты могут также использовать дроны, чтобы упростить и безопаснее осматривать высотное оборудование. Дроны могут увеличивать масштаб оборудования, что позволяет легче увидеть мелкие дефекты, такие как трещины на ветряной турбине, и снижает потребность технических специалистов в лазании по турбинам и спуску по лопастям.Это может быть особенно полезно, когда дороги мокрые или непроходимые.

Стоит ли рассматривать решения для ветроэнергетики?

Производство энергии ветра остается одним из наименьших углеродных следов среди всех источников энергии. Он играет важную роль в будущем энергоснабжения нашей страны, поддерживая переход нашего мира к энергетике и увеличивая спрос на устойчивые энергетические ресурсы.

Ветер также является одним из лучших способов для корпораций, университетов, городов, коммунальных служб и других организаций быстро перейти на энергию без выбросов в больших масштабах.Одно виртуальное соглашение о покупке электроэнергии (VPPA) может обеспечить от десятков до сотен мегаватт чистой нулевой электроэнергии на срок от 10 до 25 лет. В большинстве соглашений также делается отметка о дополнительности, что означает использование новых чистых источников энергии вместо потенциально более старых источников энергии с более высоким уровнем выбросов.

Какое лучшее место для проекта ветроэнергетики?

Есть шесть основных соображений по проектам ветроэнергетики:

• Наличие ветра и желаемые местоположения
• Воздействие на окружающую среду
• Вклад сообщества и местные потребности в производстве возобновляемой энергии
• Благоприятная политика на уровне штата и федеральном уровне
• Наличие земли
• Возможность подключения к электросети

Как и в случае с коммерческими проектами солнечных фотоэлектрических систем, разрешения также должны быть получены до запуска ветроэнергетической установки.Этот важный шаг поможет определить, является ли проект финансово жизнеспособным и имеет ли благоприятный профиль рисков. В конце концов, цель состоит в том, чтобы коммерческие ветровые проекты доставляли электроны в сеть на десятилетия вперед. Обеспечение финансовой устойчивости строителя и проекта обеспечит успех для поколения или даже более.

Southwest Windpower 1000 Вт Whisper 200 Ветрогенератор 120 В с подзарядкой Cont

Southwest Windpower 1000 Вт Whisper 200 Ветрогенератор 120 В с контроллером заряда и дисплеем

Ветряная турбина Whisper 200, ранее называвшаяся Whisper H80, была обновлена ​​в 2013 году с новыми функциями и дополнительной гибкостью для вашей системы возобновляемых источников энергии.Теперь любой Whisper 200 может изменить свое напряжение на 12-48 В постоянного тока в течение нескольких минут в полевых условиях. Whisper 200 разработан для работы на объектах со средней скоростью от 8 до 3,6 м / с и выше. Модель 200 обеспечивает 200+ кВтч в месяц, 6,8 кВтч в день при среднем ветре 12 миль в час. Whisper 200 действительно производит больше шума, чем его собрат 100, но он производит почти в два раза больше мощности.

В дополнение к запатентованной конструкции плавного бокового закручивания, Whisper 200 имеет ряд новых функций, которые делают его идеальным вариантом для любой новой или существующей фотоэлектрической системы.

• Новый шпиндель с четырьмя подшипниками для более плавной работы и увеличения срока службы

• Модернизированный вал отклонения от вертикали, который более эффективно подает ток на ваши батареи

• Новая бронзовая втулка и закручивающий штифт увеличенного диаметра для более плавного закручивания

• Новые отливки, обеспечивающие легкий доступ к статору для изменения напряжения

• Наземный / Морской: Мы рационализировали как Whisper 200, так и Whisper 500, и теперь все продукты морского класса, которые также будут использоваться для наземного применения.
• Уровень шума Whisper 200 был значительно снижен, а пиковая мощность увеличена с 1000 Вт до 1100/1200 Вт.
• Все модели Whisper теперь поставляются с контроллером заряда и дисплеем, на котором отображаются ток, напряжение, мощность и скорость ветра.

Whisper 200 разработан даже для новичков. Whisper может быть установлен за несколько часов (головка турбины) без сварки или кранов. Теперь ветер так же прост в использовании, как и фотоэлектрические батареи.

Почему слабый ветер? Солнечные и ветровые ресурсы часто дополняют друг друга.Обычно в солнечную погоду бывает штиль, а в пасмурную погоду дует ветер. Этот дополнительный эффект еще сильнее во время сезонных изменений. Зимой и весной, когда солнце меньше всего освещено, ветер самый сильный. Whisper 200 в эти периоды необходим для того, чтобы ваши батареи были заряжены, а свет был включен.

Эксклюзивно для Whisper , угловой регулятор бокового закручивания защищает турбину при сильном ветре, поворачивая генератор и лопасти от ветра, уменьшая воздействие на турбину.В отличие от других ветряных турбин, которые теряют до 80% своей мощности при свертывании, угловой регулятор позволяет Whisper достигать максимальной мощности при любом ветре.

ПОЖАЛУЙСТА, РАЗРЕШИТЕ ​​ПОСТАВКУ 2–3 НЕДЕЛИ

High Power Density в ветряных турбинах

Эта статья является частью Power Management Series: Углубляясь в плотность мощности

Участники 4 в формате PDF.

Что вы узнаете:

• Что такое плотность энергии ветра?
• Различные типы генераторов, используемых в ветроэнергетических установках.
• Какая архитектура чаще всего используется в мощных системах преобразования энергии ветра (WECS)?

Существуют фундаментальные физические ограничения относительно того, сколько энергии может быть извлечено из возобновляемых источников для данного участка земли. Существует определение плотности энергии ветра (WPD), которое не следует путать с плотностью мощности системных источников питания, таких как преобразователи постоянного тока и инверторы постоянного тока.

WPD — это количественная мера энергии ветра, доступная в любом географическом месте. Это средняя годовая мощность, доступная на квадратный метр рабочей площади ветряной турбины, и обычно рассчитывается для разной высоты над уровнем земли. Чтобы точно определить это количество, мы можем рассчитать плотность мощности источника энергии в ваттах на квадратный метр (Вт / м ² ).

Чтобы понять эту идею, проектировщикам необходимо рассмотреть недавно открывшуюся ветряную электростанцию ​​London Array на юге Англии (рис.1) . London Array, одна из крупнейших в мире оффшорных ветряных электростанций, вырабатывает достаточно энергии, чтобы обеспечить электричеством почти полмиллиона домов. Лондонский массив вытесняет около 900 000 тонн CO ₂ в год. Его общая мощность составляет 630 МВт, общая площадь составляет 100 км ² , и ожидается, что коэффициент использования мощности составит 39%. Итак, удельная мощность London Array ¹ составит 2,5 Вт / м ² .

В Соединенном Королевстве более ветрено, чем во многих других странах мира, и некоторые исследования показывают, что такие крупные ветряные электростанции с вытяжкой снизят среднюю удельную мощность до 1 Вт / м ² ; 2–3 Вт / м ² может быть верхним пределом плотности мощности крупномасштабной ветровой энергии.Эта плотность мощности отражает среднюю мощность. Однако пиковая удельная мощность ветряных электростанций может быть в 3 раза выше, а минимальная удельная мощность будет близка к нулю.

Энергия ветра — одна из самых многообещающих систем возобновляемой энергии в 21 ^-м -м веке. Самая большая индивидуальная ветряная электростанция мощностью в мегаватт находится в Китае. «Ветряные фермы» также можно увидеть, проезжая по многим автомагистралям в США, особенно в Калифорнии, которая занимает второе место в мире по развертыванию энергетических мощностей, за которым следует Индия.Германия имеет самую высокую ветровую мощность в Европе — 59,3 ГВт.

В этой статье мы подробно остановимся на плотности мощности ветряных турбин, применительно к преобразователям мощности переменного / постоянного тока на стороне генератора с высокой плотностью мощности, а также на стороне сети переменного тока с широтно-импульсной модуляцией ( PWM) силовые инверторы.

Плотность мощности для силовой электроники в ветрогенераторе

Силовая электроника позволяет регулировать и согласовывать мощность, напряжение и частоту с целью повышения эффективности и высокой плотности мощности.Плотность мощности важна для ветряной турбины, особенно для эффективности, а также для уменьшения веса внутри гондолы. Гондола размером с автобус преобразует медленно вращающиеся лопасти ветра в более высокую скорость вращения ротора.

Генератор и редуктор, огромные части оборудования в гондоле на вершине стальной башни, весят около 56 тонн в ветрогенераторе мощностью 1,5 МВт.

Ключевые факторы, влияющие на выходную мощность ветряного генератора

Использование электроники источника питания изменяет базовую характеристику ветряной турбины из источника энергии в активный источник энергии.Электрические технологии, используемые в ветряных турбинах, не новы, но они продвинулись вперед. На сегодняшнем рынке цена на производство кВтч настолько низка, что решения с современной электроникой источника питания стали очень привлекательными.

Типичные ветряные генераторы представляют собой асинхронные машины, но они должны вырабатывать выходную мощность переменного тока. Таким образом, им нужна хорошая силовая электроника преобразователя постоянного тока в переменный, чтобы преобразовать его в постоянную частоту, которую можно подключить к электросети.

В зависимости от типа выхода ветряного генератора (WTG), в системе может потребоваться использование диодных преобразователей выпрямления переменного тока в постоянный для генератора переменного тока (см. «Типы WTG» в следующем разделе) .В современных архитектурах силовой электроники также используются тиристорные преобразователи с линейной коммутацией, а также биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и MOSFET-преобразователи в ветроэнергетических системах.

Самокоммутируемые преобразователи могут передавать и управлять мощностью двунаправленно (как переменный ток, так и постоянный ток), поскольку они могут управлять выключением переключателей. В этих инверторах встроены электронные переключатели, которые включаются и выключаются непосредственно через вентиль определенное количество раз за период с использованием методов управления с широтно-импульсной модуляцией (PWM); это значительно снижает потребление реактивной мощности и гармоник тока.Силовые устройства на основе GaN и SiC также используются в качестве очень эффективных переключателей мощности в этой архитектуре; это значительно улучшит удельную мощность.

Преобразователи с линейной коммутацией обычно используются в конструкциях WTG большой мощности; однако они не могут контролировать реактивную мощность.

Наиболее часто используемые преобразователи силовой электроники (PEC), используемые в ветроэнергетике, — это диодные и линейно-коммутируемые преобразователи, которые имеют компенсацию реактивной мощности, диодные и ШИМ-преобразователи напряжения (VSI), диодные и DC-DC прерыватели и преобразователи PWM VSI, встречные преобразователи PWM VSI и матричные преобразователи.

Типы WTG

Генераторы постоянного тока

Архитектура WTG постоянного тока состоит из ветряной турбины, генератора постоянного тока, инвертора IGBT, трансформатора, контроллера и электросети.

Синхронные генераторы переменного тока

Синхронный генератор переменного тока представляет собой традиционную конструкцию и принимает возбуждение постоянного тока от постоянных магнитов, известных как синхронные генераторы с постоянными магнитами (PMSG), или электромагнитов, известных как , синхронных генераторов с электрическим возбуждением (EESG) .

Асинхронные генераторы переменного тока

Асинхронные генераторы переменного тока — это современная ветроэнергетическая система, в которой используются индукционные машины; они широко используются в ветряных турбинах. Существует два типа архитектур:

• Индукционные генераторы с фиксированной скоростью (FSIG) с роторами с короткозамкнутым ротором: В этих генераторах статор подключен к сети через трансформатор, а ротор подключен к ветряной турбине. через коробку передач.До 1998 года эти генераторы обычно были 1,5 МВт или меньше.
• Индукционный генератор с двойным питанием (DFIG) с намотанными роторами: В наше время, после 1998 года, более 85% установленных ветряных турбин используют архитектуру DFIG.

Архитектура DFIG

В популярной системе DFIG силовой электронный интерфейс управляет токами ротора для достижения переменной скорости, необходимой для максимального захвата энергии при переменном ветре. Поскольку силовая электроника обрабатывает только мощность ротора, которая обычно составляет менее 25% от общей выходной мощности, DFIG дает преимущества управления скоростью с уменьшенными затратами и меньшими потерями мощности.

В ветряной турбине DFIG статор генератора напрямую подключен к сети. Ротор также подключен к сети, но через преобразователь мощности с обратной связью (ac-dc to dc-ac). Эта конструкция с регулируемой скоростью обычно используется в диапазоне мощностей от 1,5 до 6 МВт. В преобразователе DFIG до одной трети мощности проходит через силовые полупроводники в обоих направлениях.

DFIG Power Circuits

Частичный преобразователь мощности

Электрическая силовая цепь в DFIG с частичным преобразователем мощности в системе ветряных турбин с регулируемой частотой вращения показана на рис. 2 .Этот тип преобразователя выполняет компенсацию реактивной мощности с плавным подключением к сети. Контактные кольца и соответствующие схемы защиты являются частью этой конструкции на случай повреждения сети.

Преобразователь мощности с полным номиналом

Эта силовая цепь состоит из асинхронного / синхронного генератора (рис. 3) . Его архитектура исключает контактные кольца, имеет полную мощность и регулируемость скорости по сравнению с архитектурой DFIG. Частью этой архитектуры являются высокие потери мощности и коммутационные потери.

Коммутируемые генераторы сопротивления

В этих архитектурах используются прочные ротор и статор. Когда генераторы сопротивления объединены с функциями прямого привода, эти машины будут довольно большими и тяжелыми, что делает их менее полезными в современных ветроэнергетических приложениях.

Мощные ветроэнергетические системы преобразования

В этом разделе мы обсудим преобразователи с прямым подключением. Архитектура будет исследована для мощных систем преобразования энергии ветра (WECS) в низковольтную категорию.

Преобразователь мощности должен иметь высокую удельную мощность, чтобы иметь небольшие размеры и вес. Это важное требование, особенно для морских ветряных турбин.

Низковольтные преобразователи (LV) (690 и 575 В):

WECS, тип 4, с обратным соединением (BTB), полномасштабный, двухуровневый (2L) преобразователь источника напряжения (VSC) (Рис.4) . Частота переключения выпрямителя источника напряжения (VSR) и VSI поддерживается на уровне от 1 до 3 кГц для достижения более низких потерь переключения и более высокой плотности мощности.

Тип 3 WECS, частичное подключение BTB 2L-VSC (рис.5) . Статор генератора напрямую подключен к сети; ротор генератора подключен через преобразователь мощности.

Параллельный BTB 2L-VSC с общим звеном постоянного тока (рис.6) . Эта архитектура предназначена для номинальной мощности более 0,75 МВт в турбинах типа 4 (2,5 МВт в турбинах типа 3). Допустимая нагрузка по току может быть увеличена путем параллельного подключения трехфазных преобразователей VSC вместе с фильтрами гармоник.

Параллельные BTB 2L-VSC с отдельными звеньями постоянного тока (рис.7) . Эта архитектура решает проблему циркулирующих токов, а также проблему надежности; звенья постоянного тока могут быть сконфигурированы как отдельные элементы. В конструкции сохранены лучшие характеристики мощности, модульности, избыточности и эффективности.

Четвертый список в Ссылки ниже предоставляет подробные сведения и дополнительную информацию о конфигурациях WECS, преобразователях высокой мощности MW-WECS, преобразователях среднего напряжения (MV), пассивных преобразователях на стороне генератора, преобразователях для многофазных генераторов, преобразователи для генераторов с открытой обмоткой или преобразователи мощности без звена постоянного тока.

Подробнее см. Power Management Серия: Углубляясь в плотность мощности

Ссылки

«Оценка факторов, влияющих на выходную мощность ветряных турбин», Девятнадцатая Международная конференция по энергетическим системам Ближнего Востока, 2017 г. ), Университет Менуфия, Египет, 19–21 декабря 2017 г.

«Преобразователи энергии для ветряных турбин: текущее и будущее развитие», IEEE 2013

«Преобразователи силовой электроники и ветряные турбины», 2017 Международный журнал инженерных разработок и исследований (www.ijedr.org) (IJEDR), Volume 5, Issue 2, ISSN: 2321-9939

«Системы преобразования энергии ветра большой мощности: современные и новые технологии», Proceedings of the IEEE | Vol. 103, № 5, май 2015 г.

«Технология ветряных турбин с полным преобразователем», Siemens

«Индукционный генератор с двойным питанием, использующий встречно-обратные ШИМ-преобразователи и его применение в производстве ветровой энергии с регулируемой скоростью», IEEE Proceedings-Electric Power Appl. , т. 143, № 3, май 1996 г.

Гидроэнергетические или ветряные генераторы

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i500G 12 В / 24 В

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 420 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Полиамид

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 12В-35А / 24В: 18А

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 12 В или 24 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i800G 24V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 700 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 24V-25A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 24 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i1500G 24V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 1500 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 24V-55A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 24 В

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i2000G 48V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 2000 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 48V-40A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i2000G 48V Low Rpm

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 2000 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• Рабочее пространство: 150 — 600 об / мин

• Макс.об / мин: 800 об / мин

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i4000G 48V Low Rpm

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 3800 Вт Макс .: 7400 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• Рабочее пространство: 120 — 450 об / мин

• Макс.об / мин: 600 об / мин

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

Ветряные генераторы в магазине

— Сравните цены на ветряные генераторы

Ветряные генераторы в магазине — Сравните цены на ветряные генераторы — Солнечные батареи без ограничений

У нас есть системы и комплекты для вас!

Дек.24–26: Мы будем закрыты на праздники и снова откроемся 27 декабря. Если вы уже являетесь клиентом, которому требуется помощь, отправьте заявку здесь . Представитель службы поддержки клиентов поможет вам как можно скорее. Счастливых праздников!

X

Часто задаваемые вопросы

Магазин бестселлеров ветряных турбин

Вопросы? Поболтай с нами!

Wil работает в солнечной индустрии более 20 лет; в качестве электрика, установщика солнечных батарей, специалиста службы поддержки и т. д.Он также живет вне сети с 1996 года. Уил и остальная часть команды Unbound Solar готовы ответить на любые ваши вопросы о разработке системы, которая будет соответствовать вашим потребностям.

Позвоните нам — мы готовы помочь.

Руководство для самостоятельной работы по солнечной энергии

Мы отвечаем на все ваши вопросы в одном удобном и удобном солнечном концентраторе Do-It-Your-Way. Готовы к полному контролю с большим выбором и более быстрой окупаемостью?

Ветрогенераторы 101

Автономные солнечные системы должны быть соединены с резервным источником энергии.Без электроснабжения в качестве запасного варианта автономным установкам необходим резервный план на случай, если их солнечная система не сможет производить достаточно энергии для удовлетворения потребностей собственности.

Генераторы газа — наиболее распространенное решение. Но в районах с высокой скоростью ветра ветряные турбины могут быть столь же эффективными для поддержки производства солнечной энергии (если не более).

Гибридные ветро-солнечные системы хорошо работают, потому что они чрезвычайно дополняют друг друга. Скорость ветра наиболее высока зимой, когда солнечная система меньше подвержена воздействию солнечного света.Ветровые турбины вырабатывают энергию в периоды простоя солнечной энергии — ночью и в ненастную погоду.

Энергия ветра также более экологична и экологична, чем генератор, что делает ее идеальным дополнением к солнечной энергии для минимизации воздействия на окружающую среду.

Чтобы турбины были жизнеспособным решением, скорость ветра должна превышать пусковую скорость турбины (обычно 5-8 + миль в час).