טכנולוגיות לייצור אנרגיה חלופית פותחו זה מכבר על ידי החברות הגדולות בעולם. חלק ממדינות אירופה חוזות הזדמנויות לחיסכון עקב כניסתם של פיתוחים כאלה ברשתות האנרגיה בשנים הקרובות. אחד התחומים המבטיחים ביותר בתחום זה הוא אנרגיית הרוח, שאינה פופולרית כמו פאנלים סולאריים, אך יחד עם זאת יש לה יתרונות משלה. במיוחד, טורבינות רוח לבית מאופיינות ביעילות אנרגטית וידידותיות סביבתית מוחלטת בפעולה.
מחוללי רוח
הרכב תחנת כוח הרוח הביתית כולל גנרטור חשמלי וטורבינה, המותקנת על תורן מיוחד עם פלטה ולהבים מסתובבים. כדי לעבד את האנרגיה המתקבלת, מסופק בקר טעינת סוללה המחובר לסוללות. ככלל, רכיבי 24 V נטולי תחזוקה משמשים כסוללות. בעיצוב מסופק גם מהפך המחובר לרשת החשמל. למחוללי רוח תעשייתיים, המייצגים מגוון שלם של ציוד, יש מכשיר מורכב יותר. אתה יכול להגיד את זהתחנות מן המניין, כולל ארון חשמל עם בקרה, מחלפי תקשורת, גנרטורים חשמליים, מערכות ניטור רוח, התקני בקרת להבים, ציוד כיבוי אש, מיגון ברקים ורכיבים נוספים.
עקרון העבודה
כל מחולל רוח פועל על פי עקרונות המרת האנרגיה. סיבוב הרכיבים הפעילים (להבים או רוטורים) מייצר כוחות עילוי ודחף, שבגללם גם גלגל התנופה נכנס לפעולה. בתהליך הפיתול של גלגל התנופה, הרוטור יוצר שדה מגנטי על החלק הבלתי ניתן להזזה של המתקן. כתוצאה מכך, זרם חשמלי מתחיל לזרום אל החוטים. דגם זה הינו כללי ותקף כמעט לכל התחנות מסוג זה. דבר נוסף הוא שבפועל, גנרטורים רוח עשויים להיות נתונים להתאמות עקב תנאי מזג האוויר. למרות שהמתכננים של אותם להבים שואפים לספק כמה שיותר מחוונים וכוחות רוח שונים, בכל זאת תופעה זו אינה ניתנת לחיזוי ויכולה להיות מלווה בגורמים רבים אחרים.
הגדרת קיבולת
בשלב זה של התפתחות האזור, מוקדם מדי לדבר על פורמטים סטנדרטיים לייצור של יחידות כאלה, אך ניתן לאתר דפוסים מסוימים במונחים של המאפיינים העיקריים. לדוגמה, הספק של טורבינת רוח לשימוש ביתי הוא בדרך כלל לא יותר מ-100 קילוואט. באופן מוזר, דגמים המספקים עד 1 קילוואט הם גם מבוקשים; מתקנים כאלה מכונים אנרגיית רוח מיקרו. הם משמשים בעת ציוד יאכטות,חוות חקלאיות וכו'
ציוד תעשייתי ומסחרי רציני יותר מיוצר על ידי לא כל כך הרבה חברות, אבל הקיבולת של מתקנים כאלה יכולה להגיע ל-5 MW. ככלל, מדובר בטורבינות מסיביות, שהמסה שלהן מגיעה למספר טונות. יחד עם זאת, היצרנים שואפים להפוך את הציוד לנייד, או לפחות לספק אפשרות להובלה. אם מדברים על דגמים לשימוש ביתי, אז ברוב המקרים מדובר בטורבינות רוח 220V, שההספק הכולל שלהן יכול להיות כ-4 קילוואט.
תכונות של טורבינות רוח קטנות
סוג זה של ציוד הוא העניין הגדול ביותר של חברות מסחריות וצרכנים רגילים המעוניינים בשימוש באנרגיית רוח. מתקנים מסוג זה בעיצוב סטנדרטי הכולל להבים, רוטור, טורבינות, עזרי התמצאות, גנרטור עם תורן, אינוורטר וסוללות. התכונות של מכשירים כאלה כוללות עצמאות מרשת החשמל המרכזית - המשמעות היא שטורבינות רוח קטנות לבית יכולות לפעול במצב לא מקוון. מתכונת פעולה זו אטרקטיבית ביותר עבור בעלי נדל ן פרברי, שבהם אין אספקה יציבה מרשת החשמל המרכזית. בנוסף, יוצרי התקנות כאלה בחלק מהדגמים נוטים לשלב את הרעיון של גנרטור רוח וסוללה סולארית. כתוצאה מכך, המיני-תחנה הביתית מצוידת במודול DC לתקשורת עם פאנלים סולאריים.
זנים של גנרטורים
הפרדה עיקרית של מתקנים כאלה הובילה לסיווג לפי צירי הסיבוב. בפרט, יש גנרטור רוח אנכי והאנלוגי האופקי שלו מסוג שבשבת. היחידות של הקבוצה הראשונה הראשונה רגישות למשבים ואינן זקוקות להתמצאות מיוחדת. עם זאת, למודלים כאלה יש גם חיסרון רציני - בהשוואה למתקנים אופקיים, משטח העבודה שלהם הוא חצי מהשטח. כלומר, ציר הסיבוב האנכי של הטורבינות מונחה טוב יותר על ידי מאפייני הרוח, אך מספק בתחילה כמות קטנה יותר של אנרגיה.
בתורם, דגמי כנף עם ציר מכוון אופקית מסוגלים לקיים אינטראקציה עם זרימות רוח של שטח גדול יותר. כמובן שקיימת בעיה בכיוון פריטי העבודה, אך בעיה זו נפתרת באמצעות שבשבת מזג אוויר קונבנציונלית. בהתאם, מבחינת שילוב היתרונות, התקנות אימפלרים כיום מבטיחות יותר מגנרטור רוח אנכי מסוג קרוסלה. עם זאת, העיצובים משתפרים, וייתכן שמשהו בין האפשרויות הללו יבוא לידי ביטוי.
יצרני גנרי רוח
יצרנים אירופאים וסיניים לוקחים את ההובלה בשוק טורבינות הרוח. במיוחד, חברת Vestas הדנית, כמו גם היצרניות הסיניות Goldwind ו-Sinovel, מציגות את ההצלחה הגדולה ביותר.
באשר למפעלים מקומיים, יש להם גם במה להתפאר. בשוק, למשל, דגמים מה-Sapsan-אֵנֶרְגִיָה". עד כה, שתי גרסאות של התקנות של מותג זה זמינות למשתמשים - עבור 1000 ו- 5000 W. מפעל צ'ליאבינסק "GRTS-Vertical" מייצר רק מתקנים מסוג אנכי עם הספק נקוב בין 1500 ל-30,000 וואט. אתה יכול גם למצוא טורבינות רוח רוסיות כדי לספק כמויות קטנות של אנרגיה. לדוגמה, Stroyingservice מציעה גנרטור רוח 500W. חשוב לציין שכמעט כל יצרן רוסי מספק גם שירות לאחר מכירה של ציוד, ולכן לא אמורות להיות בעיות בתחזוקת הציוד.
שאלת מחיר
כל יצרן, למרות השימוש בעקרונות כלליים ליישום התקנות, עדיין הולך בדרכו שלו. התוצאה היא יחידות בעלות מאפיינים ייחודיים ובהתאם, תגי מחיר. בקטע הראשוני, אתה יכול למצוא גנרטור רוח, שמחירו ישתנה בין 40 ל 70 אלף רובל. זוהי מיני-תחנה ביתית עם אופן פעולה אוטונומי, המותאמת באופן מיטבי לצורכי בית קטן. זה מלווה בהצעות בשווי 100-150 אלף רובל. ככלל, מדובר ביחידות בעלות הספק של 5000 W ומעלה, שניתן להשתמש בהן גם למטרות מסחריות.
כדאיות השימוש בטורבינות רוח
לפי מומחים, לא תמיד משתלם להשתמש בהתקנות כאלה כדי לענות על צרכים פרטיים. זאת בשל מחירים גבוהים לסוללות, ממירים והתקנה. בנוסף, לעיתים נדרש התקנת דיזל גנרטור כתוספת, מה שגם מייקר עלויות.על ארגון שיטה כזו של אספקת אנרגיה. עם זאת, גנרטורים רוח יכולים להצדיק את עצמם אם ההמרה מתבצעת ישירות לחום. במקרה זה מיושמת תפקודו של הגנרטור כמערכת חימום, שניתן להשתמש ביכולותיה הן לאספקת מים חמים והן לחימום אלמנטרי של הבית.
מסקנה
עם כל החסרונות, טורבינות רוח זזות בשוק באופן פעיל, ומושכות עוד ועוד משתמשים חדשים. זה נובע מהסיכויים של המגזר ומהאטרקטיביות של ההזדמנויות שמספקות מקורות אנרגיה חופשיים. כבר היום, גנרטורים רוח מסוגלים לקחת על עצמם את מלוא אספקת האנרגיה של בתים פרטיים. כמובן, השימוש במתקנים כאלה אינו מצדיק את עצמו בכל האזורים בשל תכונות אקלימיות. אבל גם במקרים אלה, מומחים ממליצים לא לסרב להצעות כאלה, תוך השלמת המתקנים עם תאים פוטו-וולטאיים, מחוללי דלק ומקורות אנרגיה נלווים אחרים.
