Генератор ветроэлектрической установки работает обычно вместе с аккумуляторной батареей, включённой буфером (параллельно с генератором и нагрузкой).
Содержание
Введение
Энергия, запасенная аккумулятором, отдаётся потребителям при малых скоростях ветра и больших нагрузках. В зависимости от рельефа местности и препятствий на ней не всегда удаётся расположить ветроустановку непосредственно возле объекта, а требуется вынести её на открытое или возвышенное место. Однако при увеличении расстояния для установки, работающей на низком напряжении и большом токе, требуется иметь провода большого сечения, что не всегда целесообразно.
Основные схемы размещения ветроустановки
Ветроустановка рядом с потребителем
Ветроустановка с генератором низкого напряжения расположена рядом с потребителем электроэнергии. Ток (постоянный или переменный) по короткому кабелю большого сечения через щит идёт на зарядку аккумуляторных батарей.
Потребители подключены к аккумуляторной батарее, работающей с генератором в буферном режиме, или же получают энергию от батарей, которые после зарядки отключают от ветроустановки.
Эта схема наиболее выгодна, так как тратится меньше материалов, создаются хорошие условия эксплуатации аккумуляторных батарей, которые можно расположить в отапливаемом и сухом помещении, более полно используется выработка ветроустановки, особенно в периоды сильных ветров при подключении дополнительной нагрузки.
Требуется высокая опора и во время вращения ветроколеса слышен сильный шум. Использование крыши здания в качестве вспомогательной опоры вряд ли целесообразно по причине шума и вибраций двигателя. В период полного заряда батареи электролит кипит, выделяя кислотные испарения, поэтому батарею необходимо располагать в нежилом помещении, имеющем хорошую вентиляцию.
Ветроустановка недалеко от потребителя
Генератор вырабатывает ток низкого напряжения, поступающий по кабелю большого сечения к щиту и аккумуляторным батареям, расположенным возле агрегата в отдельном помещении. Две аккумуляторные батареи работают в режиме заряд–разряд. Потребитель использует одну из заряженных батарей.
Серьёзным недостатком данной схемы является необходимость перемещения заряженной батареи к жилому дом, а разряженной — к ветрогенератору.
Ветроустановка вдали от потребителя
Генератор вырабатывает однофазный или трёхфазный переменный ток повышенного напряжения, поступающий по кабелю малого сечения в зарядное устройство, которое заряжает аккумуляторную батарею низкого напряжения, работающую в режиме заряд–разряд.
Схема требует установку на опоры электрических проводов относительно большой длины, либо прокладку кабеля с защитой его от механических повреждений.
Оптимальное место установки ветряка
Для эффективной работы ветроустановки и наилучшего использования ветровых условий района необходимо правильно выбрать место для установки ветрогенератора, смонтировать его в соответствии с заводской инструкцией и оборудовать ветроустановку по типовому проекту.
На скорость ветрового потока большое влияние оказывают различные препятствия и рельеф местности.
Ветронасосные агрегаты часто устанавливают на уже имеющемся колодце, что для некоторых типов двигателей ограничивает выбор места для монтажа. Так, например, агрегаты с ленточными водоподъёмниками, вибрационными и штанговыми насосами приходиться монтировать над водоисточником или в непосредственной близости от него. В то же время агрегаты с электрическим приводом могут быть установлены на расстоянии 30–50 м от источника. Это же относится к ветроэлектрическим установкам, которые при необходимости могут быть удалены от потребителя на несколько сотен метров.
Вблизи ветрогенератора должно быть как можно меньше деревьев, кустарников, холмов, построек и другим препятствий, мешающих свободному прохождению воздушного потока. Мощность, развиваемая двигателем, возрастает пропорционально кубу скорости потока. Поэтому снижение её, например, только на 10% уменьшает мощность на 25–30%. Кроме того, препятствия создают повышенную завихрённость потока, что ухудшает устойчивость работы механизмов регулирования мощности и скорости вращения и ориентации головки.
Следует иметь в виду, что не любой холм пригоден для установки ветрогенератора. Например, на вершине крутого холма вследствие образования завихрения ветроколесо не будет полностью находиться в сфере действия ветрового потока и скорость вращения его может быть ниже, чем внизу, на равнине. Поэтому для монтажа ветродвигателя следует выбирать равнинные места или возвышенности с пологими склонами.
При монтаже ветроустановок необходимо учитывать возможность застройки участка. Площадка, где будет установлен ветродвигатель, должна быть открыта со всех сторон и приподнята над окружающей местностью. Если такого места нет, нужно устанавливать двигатель на направлении действия ветров.
Не рекомендуется устанавливать ветродвигатель вблизи оврагов с обрывистыми скатами, так как воздушный поток, проходя поперёк оврага, завихряется и нарушает работу установки.
Для нормальной работы ветроустановки необходимо, чтобы расстояние от ветрогенератора до высокого препятствия было в 15–20 раз больше расстояния от конца лопасти, находящейся внизу, до вершины препятствия. Постройки, деревья и другие объекты, находящиеся в непосредственной близости от установки, должны быть не менее чем на 2 м ниже конца опущенной лопасти.
Заключение
Ветроэлектрические и ветронасосные установки крайне желательно располагать как можно ближе к потребителю.
Комментарии