Правильное расположение ветрогенератора
В регионах с высокой скоростью ветра, в прибрежных зонах и на объектах, где в зимний период солнечная электростанция «не справляется», для автономного энергоснабжения используют ветрогенераторные станции – «ветрогенераторы», (сокращённо ВГ). Но на большей территории нашей страны средняя скорость ветра составляет всего 4-5м/сек., тогда как ветрогенератору для выработки «номинальной мощности» требуется 10-12м/сек.. Именно поэтому нет никаких сомнений в важности правильной и продуманной установки устройства, достичения точки, где винт его окажется в зоне с максимальной скоростью ветра.
Мощность ветрогенератора и зависимость от скорости ветра и высоты мачты
Почему же так важно «не потерять» ни одного метра в секунду? Определим зависимость мощности ветрогенератора от скорости ветра.
1. Кинетическая энергия воздуха, движущегося ламинарно (без завихрений) W=1/2mV2, где m — масса воздуха, V – его скорость.
2. Массу воздуха, проходящего за время t и площадь S можно выразить следующим образом: m=VtSρ, где: S – площадь, описываемая винтом ВГ, ρ – плотность воздуха.
3. Чтобы определить мощность (P), делим энергию на время, подставляем выражение для массы, получаем: P=1/2V3Sρ.
4. Если теперь умножить выражение на КПД устройства в целом, включающее в себя коэффициент преобразования лопастей винта, коэффициент полезного действия редуктора и генератора (ƞ), получим реальную мощность «ветряка»: P=1/2V3Sρ ƞ. На практике обычно значение ƞ лежит в пределах 0,4-0,5.
Как видно из расчета, мощность ВГ пропорциональна третей степени скорости ветра, то есть увеличение скорости в 2 раза даст увеличение мощности в 8 раз!
Таким образом, скорость ветра и отсутствие турбулентностей (завихрений) должны иметь решающее значение при выборе места установки ветрогенератора. Из этих соображений идеально подходят:
- берег крупного водоема;
- вершина горы или возвышенности;
- центр протяженного поля.
Увы, в реальной жизни мало кто имеет на своем участке моря, поля и горы. Поэтому принцип только один – чем выше установка, тем лучше. В идеале, Ветрогенератор должен быть выше не менее, чем на 6 (шесть) метров окружающих его предметов (дома, деревьев, строений, возвышенностей), чтобы оказаться в зоне ламинарного движения воздуха.
Приведем простой пример, который можно легко проверить в on-line калькуляторе для расчета на нашем сайте. Рассмотрим модель пятилопастного ветрогенератора HY-1000, стоящий в «бесконечном» поле вблизи Санкт-Петербурга:
- При высоте мачты 5 метров максимальная выработка достигается в сентябре и составляет 1,38кВтч/сутки;
- Если увеличить высоту мачты до 10 метров, получим 2,43 кВтч/сутки;
- Увеличим высоту до 20 метров и получим уже – 3,12 кВтч/сутки.
Вывод напрашивается сам собой — часто вместо увеличения мощности ветрогенератора достаточно увеличить высоту мачты.
Решающая роль места установки «ветряка» в эффективности энергосистемы
Очень велик соблазн приделать мачту ветрогенератора к дому для увеличения высоты всей конструкции. Несмотря на очевидные плюсы, данный подход имеет ряд минусов:
Во-первых, установка издает звуки, и звуки эти отлично могут быть переданы по мачте на конструкцию дома, что со временем будет раздражать его жителей. Во-вторых, если здание находится в черте города, могут потребоваться дополнительные согласования в надзорных органах.
Стоит также обратить внимание на конструкцию самой мачты. Если горизонтальные линейные размеры мачты сравнимы или превышают размеры ВГ, то, собственно, сама мачта может являться источником турбулентности.
Очень показательный пример, когда мачта по сути мешает работать системе, плюс частично затеняет солнечные батареи, представлен на фотографии.
Особое внимание нужно уделить выбору сечения кабеля. Так как ВГ находится на мачте, а контроллер заряда где-то в доме, длина линии может быть значительной, равно как и падение напряжения. Это может привести к снижению эффективности заряда аккумуляторных батарей. Из этих соображений, площадь сечения кабеля должна быть достаточно большой, чтобы данный эффект был незначителен. Для расчёта площади сечения кабеля следует обратиться к правилам, описанным в статье Расчёт сечения провода.
В отличие от монтажа солнечных батарей, установка «ветряка» часто влечет за собой капитальные строительные работы, такие как бетонирование основания, монтаж свай для растяжек, сварочные работы. Тем не менее, правильно выполненный монтаж обеспечит надежную и эффективную работу системы, и максимальную выработку энергии на протяжении всего срока эксплуатации.
Как и где правильно установить ветрогенератор
Есть еще нюансы, которые надо учесть, если вы собираетесь приобщиться к ветроэнергетике. Так, стоит подумать о том, где лучше всего произвести установку ветрогенератора на даче.
Ветрогенератор для питания пары электрических лампочек и телевизора (малый дачный набор потребителей электроэнергии) можно установить прямо на крыше дома, особенно если модель не очень шумная. Но более серьезное оборудование придется выносить подальше от жилых строений — минимум на 20 м (а лучше — на 30-40 м).
Дело в том, что во время работы генератора возникают электромагнитные поля, которые никак нельзя считать полезными для здоровья (жить с мощным ветрогенератором на крыше — все равно, что жить под линией электро-передачи, на что не согласится ни один разумный человек). Кроме того, они создают помехи для работы электронной техники.
Помимо удаленности от жилых строений, при установке оборудования, следует предусмотреть высоту мачты. Чем выше, тем сильнее ветер и тем эффективнее работа ветрогенератора. Постройки и деревья мешают ветру, поэтому пропеллер желательно поднять как можно выше.
Оптимальной считается мачта, на 10 м превосходящая по высоте самую высокую помеху (дерево, здание) в радиусе 100 м.
Выбор высоты мачты ветрогенератора в зависимости от высоты препятствия: Н — высота мачты; h — высота препятствия; R — радиус ветрогенератора (расстояние от оси вращения до нижнего края лопасти)
Как вариант, можно увеличить радиус до 200 м, тогда мачта должна быть выше самой высокой помехи на 3-4 м. Установка ветрогенератора на даче посреди поля — оптимальный вариант: ни деревьев, ни домов — ветру есть, где разгуляться.
Если нет возможности установить ветрогенератор так, чтобы в радиусе 100 м не было никаких препятствий для ветра, то следует обеспечить, по крайней мере, такую длину мачты, чтобы от верхушки самого высокого препятствия до нижнего края лопасти имелось расстояние 3-4 м.
К сожалению, далеко не на каждом участке можно установить мощный ветрогенератор, соблюдая все требования. К тому же чем выше мачта, тем дороже оборудование, ведь нужны усиленное крепление и различные приспособления, обеспечивающие безопасность и предотвращающие опрокидывание мачты.
Еще один минус ветрогенератора заключается в том, что с его помощью невозможно организовать полностью автономное энергоснабжение загородного дома.
Среднестатистического ветроэлектростанцию, предлагаемыми современными производителями — достаточно для питания бытовых приборов, но его мощности не хватит для отопления в холодный сезон.
К примеру, на рынке предлагаются ветроустановки мощностью 5 кВт, укомплектованные генератором, мачтой, инвертором и 20 аккумуляторами (то есть полный набор оборудования, необходимый для работы устройства). Стоит такой комплект около $20 тыс., а заявленные 5 кВт выдает только при идеальных условиях (их оговаривает продавец, но скорость ветра в вашем регионе может и не соответствовать этим условиям).
Фактически такая ветроустановка снабжает электроэнергией только самые необходимые потребители. Если добавить к ним еще и внешнее освещение дома (двор, участок), то потребляемая мощность значительно возрастет (даже при условии использования энергосберегающих ламп) и придется приобретать ветроустановку, обеспечивающую 10 кВт.
А такое оборудование в полной комплектации стоит уже около $31 тыс. При этом заявленную мощность можно получить опять же лишь в идеальных условиях, которых может и не быть в данном конкретном регионе. Конечно, можно установить несколько ветрогенераторов или один, но очень мощный, созданный для небольших скоростей ветра. Однако это нерентабельно, к тому же оборудование займет много места.
С учетом всех перечисленных минусов ветроэлектростанцию рекомендуется использовать в качестве вспомогательного источника энергии для загородного дома. В сочетании с мини-ГЭС или солнечной электростанцией он прекрасно обеспечит дом электричеством.
Где установить ветрогенератор на участке. Выбираем место
Небольшие модели можно устанавливать на крыше строения. Особенно если аппарат отличается не высоким уровнем шума.
При этом стоит установить ветрогенератор не менее чем на 3 метра над крышей, а также учесть возможное попадание молнии.
При выборе более серьезных установок рекомендуется переносить их подальше от жилых строений.
Минимально допустимое расстояние — 20 м, оптимальный вариант — 30-40 м.
Высота установки на участке
Позаботившись о правильном выборе места для установки, необходимо предусмотреть и высоту мачты. При максимальной высоте и высокой скорости ветра ветрогенератор будет работать наиболее эффективно.
Деревья и постройки, расположенные на территории, препятствуют потоку ветра. В связи с этим, чем выше место установки, тем лучше.
Оптимальным вариантом является матча, которая по высоте превосходит самую высокую точку — это может быть здание или дерево, высота которого достигает 10 м, расположенное в диапазоне 100 метров.
Не рекомендуется устанавливать устройства на местах с вогнутой формой рельефа. Согласно нормам и рекомендациям агрегаты должны быть установлены на территориях, недоступных для посторонних лиц.
Выбор мачты — рекомендации
Высоту мачты аппарата подбирают, ориентируясь на высоту препятствия. Учитываются следующие параметры:
Высота мачты — H;
Высота препятствия — h;
Высота самой мачты должна превышать точку самой высокой помехи в среднем на 4 метра.
Если можно, рекомендуется выполнять монтаж агрегата посреди поля. Возможность обычно доступна при установке на дачных участках. Минимум препятствий обеспечивают максимальную эффективность работы устройства.
Устройства, представленные современными производителями, обеспечивают все потребности в электроэнергии загородного дома.
Однако мощности бытовых ветрогенераторов не всегда достаточно для отопления в холодное время суток — это важно учесть.
Для установки ветрогенератора подходит не каждый участок. Важное значение имеет скорость ветра.
Для нормального функционирования средняя скорость ветра не должна быть меньше 4-4,5 м/с.
Только при соблюдении данного условия установка конструкции будет оправдана с экономического точки зрения.
Для того, чтобы правильно определить среднегодовую скорость ветра, можно воспользоваться картой ветров, отражающей данные по регионам.
При необходимости получения более точных данных можно воспользоваться специальным прибором — анемометром.
Добро пожаловать!
Хочется невероятных приключений и увлекательной игры с друзьями? Ты по адресу!
Проект Grand-Mine приглашает тебя в удивительный мир серверов Minecraft с модами!
2013-2023
Проект закрыт.
Спасибо, что были с нами.
Сайт продолжит работу некоторое время.
- Форум
- Информация и поддержка
- Гайды и инструкции
Кинетический ветрогенератор
- Автор темы mkaasin
- Дата начала 19 Окт 2015
mkaasin
- 19 Окт 2015
- #1
Кинетический ветрогенератор вырабатывает кинетическую энергию зависимое от скорости ветра, а кинетический генератор "переделывает" кинетическую энергию в простую в пропорции 8:1 (я, иногда, устанавливаю вместо кинетического генератора токарный стол)
Скорость ветра зависит от высоты, погоды и случайного фактора, меняющегося во времени. Дождь увеличивает скорость на 20%, гроза на 50%.*
1. Чтобы установить Кинетический ветрогенератор вам нужен: сам ветрогенератор и кинетический генератор
а крафтятся они так:
1) Кинетический генератор
(Генератор, 6 железных оболочек, электромотор и железный стержень)
(Основной корпус механизма, 4 железных стержня, 4 железные пластины=48 железа)
2. Нужно энергохранилеще
3. Проводим провода от (МФЭХ) до 160 блока (так-как это самая оптимальная высота. На ВСЕХ остальных блоках хоть выше, хоть ниже скорость ветра будет ниже чем на 160 блоках)
4. Ставим Кинетический генератор
ВАЖНО
Нужно чтобы был в кинетическом генераторе на текстурках (типо диска)
Главное чтобы не вот так
Это получается при зажатом шифте когда вы нажимаете правой кнопкой мыши по кинетическому генератору
Убрать это можно при не зажатом шифте правой кнопкой мыши
5.Ставим кинетический ветрогенератор
Зажимаем шифт и тыкаем правой кнопкой мыши
и тоже важно как и с кинетическим генератором с зажатым шифтом с ключом
Углеволоконные роторы можно ставить в 11 блоков в сторону низ\верх\лева\справа.
и вот что у меня получилось
если вы хотите поставить также в 2 слоя то от них должно быть расстояние 35 блоков.
У меня всё.
Удачи и приятной игры =)