alter220-blog

[alter220-blog]

Вертикальный ветрогенератор

Вертикальный ветровой генератор – это техническое устройство служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию с вертикально установленной осью вращения.

Принцип действия ветрового генератора

Работа ветрового генератора основана на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию

https://alter220.ru/veter/vertikalnyj-vetrogenerator-2.html

передаточного механизма (лопасти-редуктор-передаточный вал) и далее, во вращательную энергию вала электрического генератора.

Продолжение темы:

Вертикальный ветрогенератор 2

Во время вращения в обмотках генератора вырабатывается переменный электрический ток. Выработанный электрический ток подается на контроллер, преобразуется и накапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов электрический ток поступает на инвертор, на которым преобразуется и поступает в электрическую сеть для использования.

Составляющие ветрового генератора:

Лопасти – служат для улавливания потоков ветра, который приводит их во вращательное движение;

Редуктор – служит для преобразования мало оборотистой скорости вращения лопастей в более высокую, позволяющую вырабатывать электрический ток;

Генератор – преобразует кинетическую энергию в электрическую;

Защитный кожух – элемент защиты технического устройства от источника посторонних воздействий;

Хвостовик — предназначен для обеспечения направленности лопастей в соответствии с направлением ветра;

Контроллер – служит для преобразования переменного тока в постоянный;

Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления выработанной электрической энергии;

Инвертор – преобразует постоянный электрический ток в переменный.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;

Удобное обслуживание установки.

Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;

Значительная нагрузка на элементы конструкции;

Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;

Повышенный уровень шума в процессе работы.

С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Характеристики ротора Дарье

Разработка ветрогенератора с вертикальной осью

Достоинствами данной группы являются:

Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;

Способность быстрого набора крутящего момента;

Надёжность конструкции;

Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

Простота в изготовлении;

Способность быстрого набора скорости вращения;

Низкий уровень шума.

Надежность в работе.

С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

Более низкие нагрузки на элементы конструкции;

Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

Повышенный уровень шума;

Высокая стоимость.

Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

Более высокий КПД установок;

Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

Высокая стоимость;

Повышенный уровень шума.

Популярные модели

Прежде чем рассмотреть популярные модели ветровых генераторов, необходимо определиться с критериями выбора этих устройств, такими являются:

Электрическая мощность агрегата;

Количество вырабатываемой электрической энергией в месяц;

Минимальная скорость воздушного потока;

Условия эксплуатации;

Система защиты от перегрузок;

Срок службы;

Стоимость.

В настоящее время ветровые генераторы выпускаются как в н��шей стране, так и за ее пределами.

В России подобные агрегаты выпускают: ООО «СКБ Искра», ООО «ГРЦ-Вертикаль», ЗАО «Ветроэнергетическая компания», ЛМВ «Ветроэнергетика», ЗАО «Агрегат-Привод», и еще несколько компаний.

Наиболее известными зарубежными производителями ветровых генераторов являются немецкие, датские, бельгийский и китайские компании.

Наиболее востребованы и надежны в эксплуатации ветровые генераторы выпускаемые фирмой Blue Planet Wind (Бельгия) и «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd.» (Китай).

В линейке выпускаемых ветровых генераторов EnergyWind компании Blue Planet Wind присутствуют модели различной мощности от 1,0 до 10,0 кВт, которые отличаются по стоимости и комплектности оборудования.

В линейке китайской компании представлены ветровые генераторы мощность от 0,6 кВт до 5,0 кВт, различные по конструкции и вариантам монтажа.

Российские вертикальные ветровые генераторы

Российские компании выпускают вертикальные ветровые генераторы различной мощности и типов ротора.

OOO «ГРЦ-Вертикаль» (Челябинская обл., г. Миасс) выпускает ветрогенераторы вертикального типа мощностью от 1,5 до 30 кВт, рассмотрим некоторые из них:

Ветроустановка ВЭУ-1.5 мощностью 1,5 кВт.

Портативная установка, может транспортироваться любым видом транспорта, проста в монтаже и эксплуатации.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 1,5 кВт;

Выходное напряжение - 48 В;

Рабочий диапазон скоростей ветра — от 2,5 до 25 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,0 м/с;

Диаметр ротора 2,8 м;

Температура при эксплуатации — от -50 до +50ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 75,0 кг;

Стоимость установки – от 100000,00 рублей.

Ветроустановка ВЭУ-3(6), 6-и лопастная, мощностью 3,0 кВт.

Предназначена для автономного электроснабжения потребителей малой мощности (жилой дом, коттедж). Преимущества – удобство и простота монтажа, при установке дополнительного оборудования (аккумуляторов и инвертора), возможно увеличение мощности установки до 6,0 кВт.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 3,0 кВт;

Выходное напряжение - 48 В;

Рабочий диапазон скоростей ветра — от 4 до 30 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;

Диаметр ротора 3,4 м;

Высота ротора 4,2 м;

Число лопастей - 6 шт.;

Частота вращения ротора – от 60 до 180 об/мин;

Температура при эксплуатации - от -50 до +50ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 620 кг;

Стоимость установки – от 300000,00 рублей.

Ветроустановка ВЭУ-30 мощностью 30 кВт.

Предназначена для электроснабжения большого дома, либо группы домов.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 30,0 кВт;

Выходное напряжение – 96 - 400 В;

Рабочий диапазон скоростей ветра - от 4 до 60 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;

Диаметр ротора 9,2 м;

Высота ротора 12,0 м;

Число лопастей - 6 шт.;

Частота вращения ротора – от 25 до 65 об/мин;

Температура при эксплуатации - от -50 до +40ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 5100 кг;

Стоимость установки – от 1250000,00 рублей.

Как сделать своими руками

Ветряк подобной конструкции не составит труда изготовить человеку умеющему работать с ручным инструментом и немного разбирающимся в электротехнике.

Для изготовления понадобится:

Листовой металл (любой, толщиной 0,8– 0,9 мм) – для изготовления лопастей;

Сталь полосовая 40х40 мм (либо другого сечения);

Труба стальная, диаметром 25 мм;

Автомобильная полуось (марка авто не принципиальна) с подшипниками в комплекте;

Стальной уголок (профиль);

Шкивы разных диаметров – 2 шт.

Автомобильный генератор.

Из листового металла изготавливаются 4 лопасти габаритными размерами 1000х800 мм, которые скрепляются между собой полосовой сталью в форме барабана (лопасти направлены от центра круга по радиусам к наружному диаметру). Из стальной трубы делается мачта, которая с одной стороны закрепляется на автомобильной полуоси, а со второй стороны на нее крепятся собранные в виде барабана лопасти. Полуось, с соответствующими ей подшипниками, крепится на металлической опорной конструкции, которая изготавливается произвольной формы и из имеющихся материалов.

Два основных условия при изготовлении металлической конструкции, это:

Устойчивость при ветровых нагрузках;

Плотная посадка подшипников полуоси.

Для увеличения числа оборотов можно применить ременную передачу, установив на нижнюю полуось шкив большего диаметра, а на генератор меньшего. Генератор можно подобрать автомобильный.

Плюсы и минусы

К положительным свойствам ветровых генераторов с вертикальной осью вращения можно отнести:

Способность работать вне зависимости от направления ветра;

Продолжительные срок эксплуатации;

Удобство в обслуживании и эксплуатации;

Простота конструкции, позволяющая собрать из подручных материалов;

Способность выдерживать значительные внешние нагрузки.

К отрицательным свойствам относятся:

Металлоемкость конструкций и как следствие значительный вес;

Низкий КПД установок;

Высокий уровень шума.

Приведенные «плюсы» и «минусы» использования ветровых генераторов данного вида определяет выбор потенциальных потребителей «зеленой» энергетики, которых с каждым годом становится все больше и больше.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Вертикальный ветрогенератор 2

Ветрогенератор для частного дома

Спасибо, что дочитали до конца!

Не забывайте подписываться на наш канал,  в ДЗЕНе

Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

В комментариях прикрикриплен Прайс лист чисто для ознакомления с разновидность турбин Маглева,и дополнительную полезную информацию:

Характеристики ротора Дарье

Разработка ветрогенератора с вертикальной осью

Достоинствами данной группы являются:

[alter220-blog]

Солнечные панели российского производства

Солнечная панель или другими словами солнечная батарея, это устройство, предназначенное для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Отечественные производители солнечных панелей

Солнечная панель – это определенное количество кремниевых фото-ячеек, соединенных между собой и помещенных в единый корпус. Фото-ячейки бываю трех видов: из поликристаллов, монокристаллов и с напылением из кремния. Использование того или другого вида фото-ячеек влияет на КПД установки и ее стоимость.

https://alter220.ru/solnce/solnechnye-paneli-rossijskogo-proizvodstva.html

[alter220-blog]

Приливные электростанции

В существующем мире человек все чаще задумывается о необходимости применения возобновляемых источников энергии при получении электроэнергии, одним из таких, является энергия морских приливов, а для ее преобразования служат приливные электростанции.

Как известно, природные приливы и отливы, взаимосвязаны с движением Луны и Солнца вокруг биосферы планеты Земля, а также от ее движения вокруг своей оси вращения. В зависимости от положения космических тел по отношению к Земле, приливы и отливы могут различаться по свое силе, но так как это явление происходит регулярно, то человек решил, что их можно применить для своего использования.

Принцип работы приливной электростанции

https://alter220.ru/voda/prilivnye-elektrostantsii.html

Приливная электростанция – это комплекс инженерных систем, при помощи которых энергия от движения воды, или кинетическая энергия воды, преобразуется в электрическую.

Характер работы – цикличный, это обусловлено периодичностью приливов и отливов. В период покоя, а это происходит когда отлив заканчивается, или только начинается прилив, кинетическая энергия воды мала, и ее недостаточно. Этот период длится 1-2 часа. В активный период, ее продолжительность 4-5 часов, энергия водных масс, преобразуется в электрическую энергию. Циклы, в течение суток повторяются 4 раза.

Основным элементом любой электростанции служит генератор, который вырабатывает электрический ток, разница лишь в механизме, приводящем его во вращательное движение. В варианте приливной электростанции, этим механизмом становится гидротурбина.

Для того чтобы повысить КПД такого сложного комплекса, как приливная электростанция, выбирается местоположение, где регистрируются максимальные приливы. Затем монтируется плотина, которая отделяет акваторию самого моря от прибрежной зоны.

В тело построенной плотины монтируются гидротурбины, которые преобразуют кинетическую поступательную энергию воды, в кинетическую вращательную энергию. Также, чтобы повысить коэффициент использования, изготавливаются резервные водохранилища, которые во время прилива наполняются морской водой.

Во время отлива, набранная водная масса увеличивает количество вырабатываемой электрической энергии, за счет увеличения объема, который проходит через турбину. В качестве механизма, обеспечивающего набор воды во время прилива, выступают также гидротурбины.

Показателем работы электростанции любого типа является ее мощность, которая зависит от технических показателей и вида преобразуемой энергии.

У приливных электростанций мощность установки зависит от:

характера приливов и отливов, а также их мощности;

количества и объема резервных водохранилищ;

количества и мощности гидротурбин.

Количество турбин и их мощность напрямую зависят от характеров приливов и объема резервных хранилищ.

В связи с тем, что сооружение плотин сильно увеличивает стоимость строительства станции, то и развитие гидроэнергетики этого типа шло довольно медленно. Последние десятилетия появились новые материалы и новые технологии, которые не обошли своим вниманием и энергетику, в свете этого, появились новые типы приливных электростанций.

Принцип действия приливных электростанций нового поколения остался прежним, это преобразование движения водных масс, отличие же в том, что на специальной конструкции, которая закрепляется на дне, монтируются лопасти большого диаметра. Они вращаются при движении водных масс и через редукторы передают вращательное движение на генераторы. По конструкции электростанции такого типа напоминают ветряные генераторы, с той лишь разницей, что источником энергии у ветряных установок служит ветер, а у приливных станций – вода.

Плюсы и минусы использования

У любого агрегата всегда есть положительные и отрицательные аспекты его использования, и именно соотношение этих параметров определяет целесообразность его применения. Приливные электростанции не являются исключением, рассмотрим все плюсы и минусы использования этого источника энергии.

К плюсам использования можно отнести:

экологическая безопасность установок;

возобновляемый источник энергии;

возможность рассчитать количество получаемой энергии в долгосрочной перспективе;

низкая себестоимость получаемой электроэнергии;

продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

высокие затраты на строительство при продолжительном сроке окупаемости проекта;

малая мощность вырабатываемой энергии;

цикличность работы.

Приливные электростанции в России

Использование источников энергии, способных к возобновлению, которые позволяют получать электроэнергию с низкой себестоимостью, дает ученым и инженерам всех стран, новые идеи и способы воплощения их в жизнь.

На территории нашей страны уже построен ряд приливных электростанций, и работы в этом направлении продолжаются.

Успешными проектами являются следующие.

Кислогубская ПЭС

Расположена в губе Кислая Баренцова моря, в Мурманской области. Работала с 1968 по 1992 год, когда была поставлена на консервацию. Начиная с 2004 года производилась реконструкция станции, и с 2007 года работа станции была возобновлена. В настоящее время станция работает в штатном режиме.

Основные характеристики:

Электрическая мощность – 1,7 МВт;

Тип турбин – ортогональные;

Количество турбин – 2 комплекта;

Количество генераторов – 2 шт.;

ОРУ – 35 кВ.

Малая Мезенская ПЭС

Расположена в Мезенском заливе Белого моря, в Архангельской области. Начало работы – 2007 год, работает по настоящее время.

Основные характеристики:

Электрическая мощность – 1,5 МВт;

Тип турбины – ортогональная;

Количество турбин – 1 комплект;

Количество генераторов – 1 шт.

Ведутся работы по увеличения мощности и модернизации станции в более крупную Мезенскую ПЭС.

В настоящее время, кроме перечисленных выше, уже успешно реализованных, в стадии разработки и реализации находится еще несколько проектов.

Северная ПЭС

Расположена в губе Долгая-Восточная Баренцова моря, в Мурманской области. Проектная мощность 12,0 МВт, годовая выработка электрической энергии составит 23,8 млн. кВт/часов.

Пенжинская ПЭС

Расположена в Пенжинской губе залива Шелихоа в Охотском море.

Проектная мощность 21,4 ГВт, годовая выработка электрической энергии составит 50,0 млрд. кВт/часов.

Тугурская ПЭС

Расположена в Тугурском заливе Охотского моря, в Хабаровском крае.

Проектная мощность 8,0 ГВт, годовая выработка электрической энергии составит 20,0 млрд. кВт/часов.

Использование приливных электростанций за рубежом

Использование природной энергии широко распространено во многих странах мира, так приливные электростанции успешно работают в США, Франции, Канаде, Норвегии, Южной Корее, Великобритании, Китае и Индии. Важными условиями наличия подобных энергетических объектов являются: наличие технических возможностей и присутствие собственных морских побережий.

Рассмотрим несколько зарубежных проектов

Великобритания

В 1913 году около города Ливерпуль в бухте Ди в Великобритании впервые в мире запустили приливнуюэлектростанцию, мощность которой была 0,635 МВт.

В настоящее время там же в Великобритании на реке Северн идёт подготовка по реализации проекта в строительстве уже самой большой и мощной приливной электростанции. Проектная мощность составляет 8,6 ГВт.

США

Первая подобную станцию, в этой стране, начали строить в 1935 году. В настоящее время успешно реализованы несколько проектов, и есть проекты в стадии разработки.

Южная Корея

ПЭС «Shihwa», которая построена в 2003 году, имеет мощностью 254 МВт, и затем до 2011 года прошла модернизацию. Объем вырабатываемой электроэнергии составляет 550 млн. кВт/часов ежегодно.

В планах строительство еще нескольких электростанций подобного типа.

Канада

ПЭС «Аннаполис» была построена в 1985 году в заливе Фанди и имеет мощность 20 МВт.

Норвегия

ПЭС «Хаммерфест.», мощностью 300 кВт, была построена в 2003 году

Франция

ПЭС «Ля Ранс», выдающая мощность 240 МВт, расположена в провинции Северная Бретань.

Хотя использованием возобновляемых источников энергии интересуется большое количество специалистов из разных стран нашей планеты, тем не менее широкое распространение способ использования энергии природных приливов и отливов пока не получил. Это обусловлено рядом объективных причин.

Причины малой распространенности приливных станций

Мировой океан обладает огромным потенциалом, энергией которого можно обеспечить почти 20% от необходимого количества энергопотребления.

Причинами, которыми можно объяснить малое распространение приливных электростанций, можно назвать следующие:

При строительстве станций подобного типа приходится осуществлять вывод из общего пользования прибрежных территорий, что обусловлено организацией бассейна станции (строительство резервных бассейнов и охранные мероприятия).

Высокая стоимость при малой проектной мощности, что определяет большой срок окупаемости проекта.

Приведенные выше причины постепенно утрачивают свою актуальность, т. к. при использовании новых типов станций с лопастно-редукторными агрегатами, позволяет отказаться от строительства плотин и резервных бассейнов, что значительно снижает стоимость строительства и снижает сроки окупаемости проекта. А разработка новых, более мощных генераторов, позволяет получать большее количество электрической энергии, при тех же исходных параметрах первичной энергии, которой является энергия приливов и отливов.

[alter220-blog]

Ветровые генераторы

Ветровой генератор – это сложное техническое устройство, служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, позволяющее использовать в повседневной жизни источник возобновляемой энергии, каким является энергия ветра. По своей конструкции ветровые генераторы бывают горизонтальные и вертикальные, по назначению – промышленные и бытовые, могут использоваться как автономный источник энергии, или как часть автономной системы либо работ��ть параллельно с основной сетью электроснабжения.

Принцип действия ветрового генератора

https://alter220.ru/veter/vetrovye-generatory.html

Вне зависимости от конструкции и назначения, принцип действия ветровых генераторов основан на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию лопастей и далее, во вращательную энергию вала электрического генератора. Во время вращения, в обмотках генератора, вырабатывается переменный электрический ток, который не стабилен, что обусловлено непостоянной скоростью вращения лопастей, или говоря проще, силой ветра.

Выработанный переменный электрический ток подается на контроллер, где преобразуется в постоянный и далее, накапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов электрический ток поступает на инвертор, на котором преобразуется в привычное для всех нас переменное напряжение 220/380 В, и используется по назначению.

Коротко о составляющих этого технического агрегата:

Лопасти – бывают установки с 1-й, 2-я, 3-я лопастями, а также с большим количеством, называемые –многолопастными;

Редуктор преобразует мало оборотистую скорость вращения лопастей в более высокую, позволяющую вырабатывать электрический ток;

Генератор – основной элемент установки, преобразует кинетическую энергию в электрическую;

Защитный кожух – является элементом защиты источника энергии и служит для защиты элементов установки от посторонних воздействий;

Хвостовик, или «хвост» — предназначен для обеспечения направления в соответствии с ветряными потоками;

Контроллер – электронный прибор, которой служит для преобразования переменного тока в постоянный;

Аккумуляторная батарея —является накопителем выработанной электрической энергии;

Инвертор – сложный электронный элемент, который преобразует постоянный электрический ток в переменный, с заданным напряжением и частотой.

Разнообразие выбора

В настоящее время все большее количество людей хотят быть независимы от организаций, осуществляющих поставку всех видов энергии, служб их сбыта и контроля, а также применять эколого-безопасные технологии в повседневной жизни. Одним из таких путей является использование ветровых генераторов, разнообразие которых позволяет выбрать именно тот агрегат, который соответствует критериям выбора. Единственное ограничение, которое может заставить отклонить идею использования данного вида аппаратов, это отсутствие ветров в предполагаемом месте установки.

Критериями для выбора ветрового генератора служат:

Электрическая мощность;

Обеспечение электрической энергией в месяц;

Минимальная скорость воздушного потока;

Условия эксплуатации (температура, влажность, высота над уровнем моря и т. д.);

Система защиты от перегрузок;

Срок службы;

Стоимость комплекта оборудования.

В настоящее время ветровые генераторы выпускаются всеми технически развитыми странами, поэтому можно подобрать агрегат как по перечисленным выше критериям, так и по фирме и стране изготовителе.

В России подобные агрегаты выпускают:

Ветровые генераторы российского производства

ООО «СКБ Искра», г. Москва;

ООО «ГРЦ-Вертикаль», г. Миасс Челябинской области;

ЗАО «Ветроэнергетическая компания» г. Санкт-Петербург;

ЛМВ «Ветроэнергетика», г. Хабаровск;

ЗАО «Агрегат-Привод», г. Москва;

и еще ряд компаний, зарегистрированных в нашей стране.

Наиболее известными зарубежными производителями ветровых генераторов являются:

Немецкие компании: «Enercom», «Nordex», «Siemens» и «Repower»;

Датская «Vestas»;

Бельгийская «Blue Planet Wind»;

Испанская «Gemesa»;

Компании из Китая: «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd.», «Hefei Wind Wing Energy Technology Co., Ltd.», «Foshan Tanfon Energy Technology Co., Ltd.», «Hangzhou Lectstyle Trade Co., Ltd.», и другие;

Компания «GE Energy» из США.

Плюсы и минусы

Прежде чем сделать окончательный выбор, необходимо еще раз рассмотреть плюсы и минусы использования ветряных генераторов.

К плюсам использования можно отнести:

Понеся первоначальные единовременные затраты, далее финансовых вложений не требуется;

Работа комплекса осуществляется автоматически, вне зависимости от скорости и направления ветра;

Низкие шумовые показатели (в зависимости от выбранного типа агрегата);

Универсальность установки к месту расположению;

Экологическая безопасность установки;

Независимость от поставщиков электрической энергии;

Большой срок эксплуатации.

К недостаткам использования ветряных генераторов относятся:

Высокая стоимость комплекта оборудования;

Долгосрочная окупаемость;

Низкий КПД;

Необходимость выполнения профилактических работ.

Итак, изучив вопрос теоретически, необходимо приступить к его реализации на практике. Для этого необходимо определиться с розой ветров в предполагаемом месте установки генератора, количеством ветровых дней в году и особенностей месторасположения, которые могут сказаться на силе ветра, как то: лес, лесопосадки или иные ветрозащитные объекты. Выбрать необходимый агрегат и выполнить необходимые работы, которые включают в себя: общестроительные, монтажные и электромонтажные, что обусловлено их направленностью.

На чем остановиться?

По статистике, которая отслеживает все, что происходит в нашей стране, в том числе и гарантийные обращения в технические центры компаний, которые выпускают ветровые генераторы, можно увидеть, что гарантийных обращений по технике компании «Blue Planet Wind» (Бельгия) практически нет, и это говорит о надежности агрегатов, выпускаемых этой компанией. Гарантийный срок на ветровые генераторы, контроллеры и мачтовые комплекты, данной фирмы, составляет 3 года.

На основании ассортимента оборудования выпускаемого компанией «Blue Planet Wind» рассмотрим средние цены в интересующем нас сегменте техники:

Ветрогенератор EnergyWind мощностью 1,0 кВт

Технические характеристики:

Мощность 1,0 кВт при скорости ветра 9,0 м/с;

Количество лопастей – 3, общий диаметр - 2,6 м;

Рабочий диапазон скоростей ветра – 3,0 – 30, 0 м/с;

Напряжение аккумуляторов – 12/24/48 В;

КПД – 45-50%;

Вес – 30, 0 кг;

Срок службы 15-25 лет;

Цена -68000,00 рублей.

Ветрогенератор EnergyWind мощностью 2,0 кВт

Технические характеристики:

Мощность 2,0 кВт, при скорости ветра 12,0 м/с;

Количество лопастей – 1, общий диаметр - 2,6 м;

Рабочий диапазон скоростей ветра – 3,0 – 40, 0 м/с;

Напряжение аккумуляторов – 12/24/48 В;

Вес – 35, 0 кг;

Срок службы 15-25 лет;

Цена -80000,00 рублей.

Ветрогенератор EnergyWind мощностью 5,0 кВт

Технические характеристики:

Мощность 5,0 кВт, при скорости ветра 12,0 м/с;

Количество лопастей – 3, общий диаметр - 4,0 м;

Рабочий диапазон скоростей ветра – 3,0 – 40, 0 м/с;

Напряжение аккумуляторов – 48 В;

Вес – 65, 0 кг;

Срок службы 15-25 лет;

Цена – 250000,00 рублей.

Ветрогенератор EnergyWind мощностью 10,0 кВт

Технические характеристики:

Мощность 10,0 кВт, при скорости ветра 12,0 м/с;

Количество лопастей – 3, общий диаметр - 7,0 м;

Рабочий диапазон скоростей ветра – 3,0 – 40, 0 м/с;

Напряжение аккумуляторов – 48 В;

Вес – 150, 0 кг;

Срок службы 15-25 лет;

Цена – 650000,00 рублей.

В линейке ветряных генераторов компании «Blue Planet Wind» присутствуют еще несколько модификаций, отличных от приведенных выше по цене и техническим характеристикам, однако, по приведенным цифрам можно понять из чего формируется цена агрегата, и как она зависит от технических характеристик.

Своими руками

В связи с тем, что готовый комплект ветряного генератора стоит достаточно дорого, а сама идея получения бесплатной электрической энергии, и без участия поставляющих организаций, очень привлекательна, то вопрос изготовления данного агрегата своими руками очень актуален и интересен для людей обладающими начальными знаниями электротехники и навыками выполнения специальных работ.

Конечно же придется приобрести необходимые комплектующие, которые невозможно изготовить в домашних условиях, как то: аккумуляторная батарея, электрический генератор, контроллер, инвертор, элементы электрической схемы контроля и защиты, а также соединительные кабели. А такие элементы конструкции, как сам ветряк, механизм передачи вращательного движения, электрические соединения можно выполнить самому.

К тому же, если данный источник энергии не будет основным, а будет выполнять второстепенную роль, то можно еще удешевить конструкцию, используя автомобильные комплектующие – аккумулятор, генератор, контрольные лампы, реле заряда, приборы контроля напряжения, а для изготовления лопастей использовать имеющиеся материалы. При данном варианте изготовления основные затраты пойдут на преобразовательное устройство – инвертор.

Подводя итог можно с большой уверенностью сказать, что за альтернативными и возобновляемыми источниками энергии будущее, а когда и как их применить в повседневной жизни, решает каждый человек индивидуально, исходя из потребностей, финансовых возможностей и технических навыков.

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на наш канал в Дзен, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

[alter220-blog]

Волновые электростанции

Волновая электростанция — это электрическая станция, которая располагается в водной природной среде с целью получения электроэнергии из кинетической энергии водных масс. Океаны обладают колоссальной энергией, но человек пока только начинает ее осваивать. Именно эту задачу и выполняют волновые электростанции.

Принцип работы

https://alter220.ru/voda/volnovye-elektrostantsii.html

[alter220-blog]

Ветряки для дома

Ветряк или, выражаясь техническим языком, ветровой генератор, - это техническое устройство, служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. По своей конструкции ветровые генераторы бывают горизонтальные и вертикальные, по назначению – промышленные и бытовые, могут использоваться как автономный источник энергии, или как часть автономной системы либо работать параллельно с основной сетью электроснабжения.

Основные виды ветрогенераторов и их особенности

Основное отличие различных видов этого энергетического оборудования – это расположение оси вращения лопастей. Рассмотрим конструктивные особенности ветровых генераторов.

https://alter220.ru/veter/vetryaki-dlya-doma.html

[alter220-blog]

Аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторная батарея является накопителем энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией при работе в дневное время и обеспечивает потребителей электроэнергией в ночное время.

Кроме этого, аккумуляторная батарея при возникновении максимальных нагрузок подпитывает систему электроснабжения, тем самым помогая солнечным батареям справляться с обеспечением потребителей в пиковые моменты и при пасмурной погоде, когда энергии солнца не достаточно для нормального электроснабжения объекта.

https://alter220.ru/solnce/akkumulyatory-dlya-solnechnyh-batarej.html

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

В настоящей момент разработаны и выпускаются различные по конструкции, принципу действия и условиям работы аккумуляторные батареи (АКБ), поэтому всегда есть возможность выбрать интересующую модель по предъявляемым к ней требованиям. Рассмотрим существующие виды АКБ, используемые в составе солнечных электростанций.

Автомобильные аккумуляторы (WET)

Как правило, аккумуляторы данного вида используют при самостоятельной разработке систем независимого автономного электроснабжения, для солнечных батарей небольшой мощности и непродолжительного времени использования. Использование АКБ данного вида значительно снижает стоимость всей создаваемой системы электроснабжения. Однако, в связи с режимом работы, который отличается от режима при запуске автомобильного двигателя, при работе в данной системе автомобильные аккумуляторы изнашиваются и выходят из строя, часто подлежат замене.

Аккумуляторы AGM и GEL

Суть работы аккумуляторов данного вида аналогичен автомобильным аккумуляторам с разницей лишь в том, что электролитное вещество пребывает в связанном состоянии. В AGM устройствах электролит помещён в стекловолокно, оно пропитано электролитным составом. В GEL устройствах электролит (серная кислота) помещается в гелеобразном виде.

Аккумуляторные батареи представленного вида широко используются в системах электростанций, работающих на энергии солнца, так как режим их работы связан с небольшим разрядным током и в продолжительный период времени, такой режим для устройств этого видане критичен.

Также АКБ данного типа не боятся глубокого разряда и выдерживают многократное повторение режимов «заряд-разряд». Единственный минус, при использовании подобных аккумуляторов, это их чувствительность к условиям зарядки, перезаряд может вызвать непоправимые последствия в работе АКБ.

Стоимость AGM и GEL аккумуляторов выше, чем у автомобильных.

Аккумуляторы OPzS

Аккумуляторы данного вида работают на том же принципе, что и приведенные выше (свинцово-кислотные), с той лишь разницей, что анод (положительный полюс) выполнен трубчатым и именно эта особенность АКБ, позволяет увеличить количество циклов «заряд-разряд» без нарушения функционирования аккумулятора. OPzS-аккумуляторы не требуют специального обслуживания, они успешно эксплуатируются длительное время. Единственный неприятный момент – сравнительно высокая цена.

Щелочные аккумуляторы

Положительным качеством АКБ данного вида является способность переносить глубокий разряд токами разной величины.

К отрицательным качествам можно отнести большие размеры и наличие эффекта памяти, который обусловлен тем, что в случае неполного разряда при последующей зарядке аккумулятор теряет часть своей ёмкости.

В случае использования подобных аккумуляторов в системах солнечных электростанций периодически будут возникать ситуации, когда разряд АКБ будет неполным, вследствие чего аккумуляторы потеряют часть своей ёмкости, что в конечном счете неблагоприятно отразится на работе системы в целом.

Литиевые АКБ

Литиевые аккумуляторы применяются во многих отраслях и производствах, в том числе в альтернативной энергетике. В связи с высокой стоимостью устройств, широкого распространения в системах солнечных электростанцииаккумуляторы данного вида не получили, т. к. это значительно повышает стоимость всей системы и ее окупаемость.

К положительным свойствам литиевых АКБ можно отнести высокую энергоемкость, небольшие габариты, способность выдерживать глубокий разряд и способность к быстрому заряду.

Рассмотрим некоторые виды технологий, используемых при изготовлении аккумуляторных батарей.

Технологии GEL

В принципе действия аккумуляторной батареи подобного типа заложена суть работы кислотного аккумулятора. Различие наблюдается в том, что посредством добавления химических элементов (двуокиси кремния), электролит переведён в желеобразное (гелевое) состояние.

К преимуществам этой технологии можно отнести:

Не требуется дополнительное обслуживание;

При пробое корпуса электролит не вытекает;

При зарядке отсутствует выброс ядовитых паров;

Значительный циклический ресурс.

Технологии AGM

Принцип действия также аналогичен действию обычных кислотных аккумуляторов, отличие в том, что электролит находится в специальных пропитанных материалах (матах из стекловолокна).

К преимуществам данной технологии можно отнести:

Возможность увеличить емкость АКБ;

Способность работать в любом положении в пространстве, в любом помещении и с любыми системами;

Способность выдерживать значительное количество циклов «заряд-разряд»;

Устойчивость к глубокому разряду;

Значительный срок службы АКБ, который может достигать 10 лет.

Технология литий (Li)

В основу данной технологии положено применение ионов лития, которые взаимодействуют с молекулами дополнительных металлов. В качестве дополнительных металлов применяются: Литий кобальт оксид (LiCoO2), Литий оксид марганца (LiMn2O4 LMO), Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC), Литий-железо-фосфатный (LiFePO4), Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2), Литий-Титанат (Li4Ti5O12).

К преимуществам данной технологии можно отнести:

АКБ, изготовленные по данной технологии имеют меньший вес;

Обладают способностью сохранять продолжительное время накопленный заряд;

Обладают способностью выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд».

Основные технические характеристики и правила выбора

Для того чтобы правильно выбрать аккумуляторную батарею для солнечных батарей, необходимо вернуться к требованиям, которые к ним предъявляются при работе в такой системе, это:

АКБ должны выдерживать большое количество циклов «заряд-разряд»;

АКБ должны быть способны заряжаться большим током заряда;

АКБ должны иметь низкий саморазряд;

Быть простыми в обслуживании;

Быть универсальными в отношении условий окружающей среды (способность работать при низких и высоких температурах).

При выборе аккумуляторных батарей для гелиосистем обязательно обращают внимание на важные технические параметры, которые служат критериями выбора того либо иного устройства, это:

Емкость АКБ;

Скорость заряда и разряда;

Габаритные размеры и масса АКБ;

Условия эксплуатации;

Срок эксплуатации.

Расчёт и выбор аккумулятора

Для того чтобы рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторной батареи необходимо знать мощность подключаемых потребителей и время предполагаемой работы АКБ, для обеспечения потребителей электроэнергией.

Это выражается формулой:

Емкость АКБ = 100 × время × мощность нагрузки

После того, как определена необходимая мощность АКБ, следует рассчитать количество аккумуляторов дляобеспечения нормальной работы солнечной электростанции. Для этого полученную общую емкость АКБ необходимо разделить на емкость одного аккумулятора.

Для того чтобы определить время, которое АКБ сможет обеспечивать потребителей электрической энергией, можно воспользоваться следующей формулой:

Время=суммарная ёмкость АКБ × напряжение АКБ × (КПД инвертора/мощность нагрузки)

Когда произведен расчет необходимого количества аккумуляторных батарей, выбран их тип и ёмкость, следует выбрать страну производителя и фирму, выпускающую выбранный тип АКБ.

На российском рынке аккумуляторные батареи представлены как отечественного, так и зарубежного производства, поэтому в данном вопросе советовать сложно, каждый делает свой выбор индивидуально, в зависимости от места проживания, материального достатка и личных предпочтений.

Правила эксплуатации

При эксплуатации аккумуляторных батарей, как впрочем и любого технического устройства, необходимо соблюдать правила. В случае использования АКБ в системах солнечных станций, правила эксплуатации определены характером работы подобных систем и выражены в требованиях предъявляемым к аккумуляторам, о чем написано выше.

В связи с большой электрической нагрузкой, которую как правило подключают к системам энергоснабжения, приходится включать в работу несколько аккумуляторных батарей, объединённых в единую группу. Делается это для увеличения общей емкости и для увеличения напряжения на выходе либо для достижения обеих задач.

Используется три схемы включения группы аккумуляторов:

Последовательно. При таком включении емкость группы будет равна ёмкости одного аккумулятора, а напряжение будет отражено в сумме напряжений всех АКБ группы.

Параллельно. При таком включении напряжение неизменно и равно номинальному напряжению одного аккумулятора, а емкость группы определяется как сумма емкостей включенных АКБ;

Комбинировано. При данной схеме включения используется последовательное и параллельное включение АКБ.

При объединении аккумуляторов в группы следует помнить, что в одной группе следует использовать АКБ:

Одного вида;

Одной емкости;

Одного номинального напряжения.

Желательно, чтобы аккумуляторы были одинакового времени эксплуатации и фирмы производителя.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Контроллер для солнечной батареи

Спасибо, что дочитали до конца!

Не забывайте подписываться на  наш канал,  в ДЗЕНе

Если статья Вам понравилась!

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

[alter220-blog]

Контроллер для солнечной батареи

Контроллер – электронный прибор, отвечающий за контроль и регулировку заряда аккумуляторной батареи. Различные модели отличаются по конструкции и режиму работы.

Виды контроллеров

В настоящее время солне��ные электростанции комплектуют контроллерами трех вариантов, это:

https://alter220.ru/solnce/kontroller-dlya-solnechnoj-batarei.html

On/Off контроллер

Наиболее дешевый аппарат. Отличительная черта данного типа аппарата в том, что при достиженииопределённого максимального показателя напряжения аппарат отсоединяет блок солнечных батарей от аккумуляторов, и зарядка приостанавливается. Контроллер этого типа применяются редко, т. к. при их использовании происходит неполный заряд батарей, что плохо отражается на их состоянии, и в продолжительной перспективе, приводит к полному выходу из строя. Единственный плюс у данного типа – низкая стоимость.

ШИМ (PWM) – контроллер

В основу работы данного типа электронного устройства заложена широтно-импульсная модуляция. В процессе эксплуатации контроллер этого типа, прекратив заряжать аккумуляторную батарею, не отключает солнечные панели, что позволяет полностью зарядить АКБ. Как правило, такие аппараты используются в установках небольшой мощности, до 2,0 кВт.

МРРТ – контроллер

Это наиболее дорогие по стоимости устройства. Работа приборов данного типа основана на управлении пиками, выходящими на максимальный энергетический уровень. Данный тип контроллера более эффективен при использовании и сокращает сроки окупаемости солнечных электрических станций.

Какие параметры контроллера необходимо учитывать

Чтобы определить критерии при выборе контроллера, необходимо сформулировать функции, которые он выполняет, к ним можно отнести следующие:

Обеспечение заряда аккумуляторной батареи;

Отключение аккумуляторной батареи при полном заряде в автоматическом режиме;

Отключение нагрузок при минимальном заряде в автоматическом режиме;

Подключение нагрузок при восстановлении заряда;

Подключение фотоэлементов при заряде аккумуляторной батареи в автоматическом режиме.

Определившись с функциями, за выполнение которых отвечает контроллер, можно сформулировать параметры, которые обязательно учитывают при выборе устройства.

Основных параметров два, это:

Напряжение, которое фиксируют на входе. Максимально допустимое напряжение может на 15 - 20% бытьвыше, чем на «холостом ходу» солнечной панели. 

Показатели номинального тока. Для ШИМ (PWM) контроллера этот количественный показатель должен быть выше на 10% показателя тока при коротком замыкании в работе солнечной панели. MPPT-контроллер выбирают по мощности, которая должна быть выше величины произведения выходного тока регулятора и напряжения всей системы, плюс 20% от полученного значения, для создания запаса мощности в периоды активного солнца.

Современные модели контроллеров оснащены разнообразными защитными механизмами и возможностью работы в разных режимах. Наличие подобных элементов в конструкции того или иного прибора не влияет на основные параметры при его выборе, но дополнительно стимулирует приобретение той или иной модели.

К таким элементам защиты можно отнести:

Защита от подключения неправильной полярностью;

Защита на входе от случаев короткого замыкания;

Защита во время нагрузок от короткого замыкания;

Защита от перегревов;

Защита на входе от высоких нагрузок напряжения;

Защита от ударов молний;

Схемы предотвращения ночного разряжения аккумуляторных батарей;

Электронные предохранители.

Как выбрать контроллер для заряда солнечных батарей

Чтобы выбрать необходимый контроллер, необходимо определиться, какие солнечные панели установлены, или планируется установить. Далее необходимо рассчитать их мощность, определить, на какое рабочее напряжение они рассчитаны, уточнить прочие параметры формируемой системы.

Затем изучают параметры, предъявляемые к контроллеру, и увязывают их с характеристиками системы, в которой будет работать устройство. Когда технические величины определены и отвечают предъявляемым к ним требованиям, необходимо выбрать страну и фирму производителя устройства, решить из какого ценового диапазона следует выбрать котроллер. Определиться с местом приобретения и купить выбранный аппарат.

Как сделать контроллер своими руками

При наличии знаний в области электроники и умения обращаться с паяльником, можно изготовить контроллер заряда из подручных материалов самостоятельно. Конечно, это будет простейший из видов контроллеров, так называемый тип «On/Off» контроллеров.

В приведенной внизу схеме с помощью электронных компонентов формируется сигнал, получаемый от сол��ечных панелей. Транзисторы, установленные в схеме, управляют работой последней, резисторы регулируют параметры переключения режимов работы, а микросхемы выполняют роль операционного усилителя и регулятора параметров.

Хотя из приведенной схемы видно, что изготовить подобный элемент системы несложно, к тому же всегда схему можно дополнить и доработать, но все же несмотря на очевидную простоту, использовать контроллеры, изготовленные подручными средствами самостоятельно не рекомендуется, дабы избежать неблагоприятных последствий, таких как вывод из строя аккумуляторных батарей.

Можно ли обойтись без контроллера для солнечной батареи

Иногда при самостоятельной разработке солнечной электрической станции возникает вопрос, а можно ли обойтись без контроллера? Для ответа на поставленный вопрос необходимо вспомнить о роли данного устройства в системе преобразования солнечной энергии в электрическую. Если сформулировать коротко, то - контроллер управляет процессом заряда аккумуляторных батарей.

При отсутствии данного элемента схемы управления, возможно закипание электролита в АКБ, что в свою очередь приведет к повреждению аккумуляторной батареи, стоимость которой значительно превышает стоимость контроллера. Из этого делаем вывод, что работа солнечной электрической станции в автоматическом режиме без контроллера недопустима.

Единственный случай, когда можно исключить контроллер из схемы управления - это не продолжительное по времени использование солнечных панелей. В этом случае, в цепь зарядки АКБ, устанавливается вольтметр и в моменты, когда заряд достигает пиковых значений, аккумуляторные батареи в ручном режиме отключают. После прохождения пиковых нагрузок, цепь зарядки, опять же в ручном режиме, включается в работу.

В настоящее время изготовлением разнообразных электронных устройств занимается большое количество отечественных и зарубежных компаний. Стоимость контроллеров разнообразных типов колеблется от 5,0 до 10,0 тысяч рублей, поэтому нет необходимости изготавливать такое сложное электронное устройство самому или вообще исключать его из схемы управления солнечной электростанции.

Получив экономию в малом, можно потерять больше при выходе из строя АКБ, к тому же работа в автоматическом режиме, которую осуществляет прибор, изготовленный профессионалами, позволяет экономить время владельца, а в современном мире, когда все быстро течет и происходит, это немаловажный фактор. Однако каждый для себя делает индивидуальный выбор, благо он, это выбор, есть всегда.

[alter220-blog]

Солнечная электростанция: как выбрать для дома

Солнечная электростанция – это комплекс сложных инженерных устройств, предназначенный для преобразования энергии солнца в электрическую энергию.

Правила выбора солнечной электростанции для дома

Для того чтобы правильно выбрать солнечную электростанцию, следует ответить на ряд вопросов и определить критерии выбора, как то:

https://alter220.ru/solnce/solnechnaya-elektrostantsiya-kak-vybrat-dlya-doma.html

Необходимо рассчитать электрическую мощность установленных приборов, потребляющих электрическую энергию;

Следует рассчитать максимальное потребление энергии в час;

Необходимо определить на какую продолжительность в течение года будет работать электростанция (сезонно или круглогодично);

Узнать или определить из официальных источников информацию о солнечной активности в месте установки солнечной электростанции;

Обратить внимание на комплектующие элементы

станции:

Фотоэлементы;

Аккумуляторную батарею;

Контроллер;

Инвертор.

Если рассчитать электрическую мощность и максимальное потребление электрической энергии в час может любой грамотный человек, а узнать о гелио-активности также не составит труда, то с выбором конкретной установки, что связано с рассмотрением технических параметров комплектующих, справится лишь специалист.

Для облегчения выбора электростанции рассмотрим элементы, входящие в состав комплекта и укажем, на что важно обратить внимание, выбирая сложное техническое устройство, каковым является солнечная электрическая станция.

Фотоэлементы – это солнечные батареи (панели), которые представляют собой определенное количество кремниевых фотоячеек, соединенных между собой и помещенных в единый корпус. Фотоячейки бываю трех видов: из поликристаллов, монокристаллов и с напылением из кремния. Использование того или другого вида фотоячеек влияет на КПД установки, ее габариты, вес и стоимость;

Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии. Важно обратить внимание на температуру эксплуатации, уровень заряда и мощность, которые может выдержать устройство;

Контроллер – электронный прибор, который отвечает за контроль и регулировку заряда аккумуляторной батареи. Устройства различаются по конструкции, что влияет на их стоимость. Простые работают по принципу «включить-выключить» подачу энергии, их применение приводит к быстрому выходу из строя аккумуляторных батарей. Более сложные приборы регулируют заряд батареи, осуществляя его по ступенчатому принципу, тем самым обеспечивая более продолжительный срок службы аккумуляторов. MPPT контролеры – наиболее сложные устройства, позволяющие наиболее качественно и экономично организовать работу солнечной электростанции.

Инвертор - сложный электронный элемент, который преобразовывает постоянный электрический импульс в переменный, с заданным напряжением и частотой. При выборе важно обратить внимание на: мощность устройства, его КПД, отсутствие радиопомех, стабилизацию выходного напряжения, коэффициент гармоник, диапазон температур эксплуатации, воздействие перегрузок на работу устройства и способы защиты элементов агрегата.

Рассмотрим некоторые варианты комплектации солнечных электростанций и их характеристики.

Гибридная солнечная электрическая станция мощностью 1,88 кВт/ч, Россия

Солнечная электростанция на фотоэлементах, основные характеристики:

Производительность - 6.48 кВт/час;

Мощность – 1,88 кВт;

Панель - 8 шт.;

Мощность панели - 235.0 Вт;

Напряжение панели - 24.0 В;

Напряжение станции - 48.0 В;

Тип аккумулятора – AGM;

Емкость аккумулятора - 180.0 А/ч;

Аккумулятор - 4.0 шт.

Солнечная электростанция класса "Люкс"

Аккумуляторная накопительная система для бесперебойного и автономного питания, в которой используется энергия на солнечных батареях.

В основной комплект входит:

Панель мощностью 200 Вт - 9 штук;

Зарядный контроллер Xantrex XW-MPPT60-150 (MPPT, 60 А);

Инвертор Xantrex XW4024 (4,0 кВт / 24 В=);

Системный контроллер Xantrex SCP;

Аккумулятор-батарея Delta GX 12200, гелевая - 6 штук;

Автоматы для защиты постоянного тока OBB-60 (60 А) и 250 А - 3 шт.;

Бокс для коммутации автоматов защиты.

Солнечная электрическая станция "Дом", мощностью 7.5 кВт, Россия.

Комплект полностью готов к монтажу и работе. Предусмотрены устройства, защищающие от возможного удара током и от случаев короткого замыкания. Встроенное зарядное устройство и LCD дисплей, в котором отображаются настройки всех параметров.

Основные характеристики:

Тип электростанции - электростанция на фотоэлементах;

Производительность - 7.5 кВт/ч;

Максимальная мощность – 1,5 кВт;

Панели в комплекте - 6 шт.;

Панельная мощность - 250.0 Вт;

Напряжение в панели - 24.0 В;

Напряжение в самой станции - 220.0 В;

Типовой аккумулятор – GEL.

На приведенных выше образцах видно, что на рынке данной продукции предоставлен широкий ряд различных по мощности, комплектации и назначению солнечных электростанций, ну и конечно же все они различаются по стоимости установок.

Стоимость комплектов для дома

Если сравнивать выпускаемые солнечные электростанции по цене, то можно заметить прямую связь стоимости комплектов оборудования с их мощностью, комплектностью и страной производителем.

Так приведенные выше электростанции значительно отличаются друг от друга по этому показателю.

Их цена составляет:

Гибридная солнечная электростанция мощностью 1,88 кВт/ч - 314 798,00 рублей;

Солнечная электростанция класса "Люкс" - от 412 000,00 рублей;

Солнечная электростанция "Дом", мощностью 7.5 кВт - от 290 000 рублей.

Как выбрать солнечную электростанцию для дачи?

Критерии выбора солнечной электростанции для дачи аналогичны критериям при выборе установки для жилого дома. Единственное условие, это сезонность работы, что обусловлено выполнением работ на дачном участке и соответственно предполагает меньшую потребляемую мощность, чем в случае электропитания жилого дома.

Рассмотрим несколько подобных электростанций:

Солнечная электрическая станция - Дача "Свет-15W-M"

Производство Россия, компания «IKAR FIRM» (торгово-производственной компании г. Санкт-Петербурга).

Данная электростанция для дачи предназначена для автономного освещения дачи с апреля по сентябрь.

В комплект поставки включено:

Монокристаллическая панель мощностью 15 Вт;

Зарядный контроллер WS-C2415 10А 12V/24V;

Комплект проводов;

Гнездо автомобильного прикуривателя;

Устройство для зарядки;

Светодиодный светильник.

Солнечная электростанция - Дача "Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P"

Производство Россия, компания «IKAR FIRM» (торгово-производственной компании г. Санкт-Петербург).

Солнечная электростанция для дачи, предназначена для автономного освещения дачи с ранней весны по сентябрь.

В комплектацию поставки включают:

Поликристаллическая панель с мощностью 100 Вт - 2 шт.;

Зарядный контроллер WS-MPPT30 30A 12/24В;

Инвертор СибВольт 1512;

Комплект из проводов;

Коннекторы для панелей MC4;

Монтажный набор с креплениями для солнечных панелей;

Сетевое устройство для зарядки EP-TA10EWE.

Солнечная электрическая станция "TV на даче"

Производство Китай. Объёмы вырабатываемой энергии составляет 0,5-0,6 кВт/час в сутки, а накопление за неделю – до 900 Ватт часов.

Основные характеристики и комплектность:

Модуль из поликристаллов мощностью 100 Ватт;

Зарядный контроллер LandStar LS1024EU, 10А, 12/24В c USB;

Накопительная батарея (GEL), Delta GX 12-100, 100Ач;

Механизм для преобразования напряжения ИС2-12-300, 12В, 300 Вт;

Комплект соединительных проводов, перемычек.

Стоимость комплектов для дачи

Стоимость комплектов, предназначенных для использования на даче ниже, чем для использования в жилых домах, цена приведенные выше составляет:

Солнечная электростанция Дача "Свет-15W-M" – 4237,00 рублей;

Солнечная электростанция Дача "Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P – 41000,00 рублей;

Солнечная электростанция "TV на даче" — 30 470,00 рублей.

Солнечные электростанции в России — плюсы и минусы

Солнечные электростанции, как альтернативный источник электрической энергии получают все болееширокое распространение в мире, и наша страна не является исключением в этой тенденции.

К плюсам использования солнечной энергии можно отнести:

Экологическая безопасность;

Возобновляемый источник энергии;

Низкая себестоимость получаемой электроэнергии;

Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

Малая мощность вырабатываемой энергии;

Зависимость от условий окружающей среды и времени суток.

Разнообразие солнечных электростанций по мощности, комплектации и цене, постоянно продолжающийся поиск новых материалов и технологий, позволяют с большой уверенностью констатировать, что энергия солнца всегда будет востребована.

Спас��бо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

[alter220-blog]

Гелиоколлектор - как выбрать или сделать самому?

Гелиоколлектор или солнечный коллектор – это основной элемент гелиосистемы,предназначенной для преобразования энергии солнечных лучей в тепло.

Принцип работы гелиоколлектора

В основу работы коллектора заложен принцип поглощения энергии

https://alter220.ru/solnce/geliokollektor.html

солнечных лучей в видимом и инфракрасном диапазонах и передачи ее теплоносителю.

 В теплоносителе, в свою очередь, полученный объем энергии передается для дальнейшего преобразования.

Виды и типы гелиоколлекторов

Солнечные коллекторы бывают следующих видов.

Плоские

Наиболее распространенный тип элемента гелиосистемы. Это панель, как правило прямоугольной формы, основой которой служит несущий каркас с теплоизоляцией (боковые стороны и нижняя стенка) и абсорбер (устройство для поглощения солнечной энергии), соединенный с теплопроводом. Теплопровод выполняется из медных трубок, обусловлено это теплопроводностью металла. С наружной стороны абсорбер покрывается закаленным стеклом. Устройство оборудовано патрубками для входа и выхода теплоносителя.

Лучевые потоки солнца (видимые и инфракрасные) попадают на абсорбер и нагревают его. Тепло, полученное абсорбером переходит в теплоноситель, который подаётся далее на элементы системы. Вода в данной системе является теплоносителем. В регионах, где температуры не бывают отрицательными, кроме воды используют и другие жидкости, которые способны не замерзать в сложных климатических условиях.

Достоинства:

Универсальность применения;

Высокая степень надежности;

Эффективность в работе;

Неприхотливость к условиям эксплуатации;

Возможность эксплуатации круглый год;

Длительный срок эксплуатации.

Недостатки:

Низкий КПД использования;

В случае повреждения требуется полная замена.

Вакуумные

Также распространенный тип солнечных коллекторов. Данный тип коллекторов различается по конструкции: бывают вакуумные коллекторы трубчатого вида и в виде плоских коллекторов.

Главной составляющей вакуумных коллекторов является тепловая труба, которая состоит из двух трубок различного диаметра, помещенных одна в другую с вакуумным зазором между ними.

Конструкция коллектора состоит из корпуса, в который помещено несколько вышеописанных трубок, которые соединены в верхней своей части с теплопроводом. Под воздействием солнечных лучей, попадающих на наружные трубки, являющиеся абсорбером, нагревается специальная жидкость, которая помещена в медные трубки меньшего диаметра. Нагреваясь до определённых параметров, жидкость начинает испаряться, парообразные массы при этом поднимаются вверх, где передает свою энергию теплоносителю. Отдав тепловую энергию, пар конденсируется и охлаждённая жидкость стекает вниз. Данный процесс циклически повторяется.

Достоинства:

Высокая эффективность работы в течение всего календарного года;

Высокий КПД;

Универсальность применения.

Недостатки:

Малый срок эксплуатации, требуется профилактическая замена трубок;

Низкая надежность (подверженность разрушения под воздействием града, нарушение герметичности трубок);

Большие габариты и вес агрегата;

Невозможность эксплуатации в регионах с температурой окружающего воздуха ниже 0 градусов (образование инея, налипание снега на приемную поверхность).

Воздушные

Менее эффективные агрегаты, которые не могут в полном объеме осуществлять обогрев помещений. Принцип действия основан на том, что наружный воздух, проходя через отверстия (щели) в конструкции коллектора на поверхности абсорбера нагревается, и через отверстия (щели), с внутренней стороны корпуса попадает внутрь помещений. Нагрев абсорбера осуществляется за счет температуры окружающего воздуха.

Достоинства:

Простота конструкции;

Не требует профилактических работ;

Долговечность.

Недостатки:

Низкий КПД;

Большие габариты агрегатов.

Установка вентилятора в систему подачи воздуха увеличивает оборот воздуха, что позволяет несколько увеличить КПД, но все равно устройства данного типа не могут обеспечить потребителя тепловой энергией в требуемом объеме.

Пригоден ли гелиоколлектор для отопления дома?

Существующие типы и конструкции гелиоколлекторов позволяют использовать гелио-системы круглый год. Однако мощность данных установок такова, что позволяет осуществлять отопление дома лишь в межсезонье, а в зимний период только дополнять традиционные способы получения тепла, как то: газ, уголь, печное топливо. Монтаж и использование гелиоколлекторов снижает расходы на потребление основных энергоносителей.

С уверенностью можно сказать, что солнечные коллекторы могут решить задачу и наличия горячей воды дома в полном объеме.

Как сделать гелиоколлектор своими руками

Имея начальные знания о схеме устройства гелиосистемы и элементарные навыки обращения с ручным инструментом, можно сделать простой вариант гелиоколлектора, который не будет обладать показателями работы промышленно изготовленных агрегатов, но для нагрева воды вполне может быть использован.

Для наиболее простого и дешевого варианта потребуются (в соответствии со схемой):

1 – змеевик, можно использовать из старого холодильника;

2 – подложка змеевика (может быть из резины или другого материала);

3 – фольга;

4 – несущая конструкция (может быть разнообразной по форме и материалам);

5 - накопитель нагретой воды;

6 – емкость для холодной воды.

Каркаса, несущая конструкция, должна соответствовать размеру змеевика, и изготавливается из материалов, имеющихся в наличии. На дно основания каркаса укладывается подложка из резины, на нее настилается фольга, укладывается и закрепляется змеевик. На боковых стенках каркаса необходимо предусмотреть отверстия для подачи и выпуска воды, а также вырезать и установить на каркас защитное стекло, если такое есть в наличии. Если его нет, устройство работать будет, но снизится КПД установки.

Емкость с холодной водой, солнечный коллектор и накопитель нагретой воды соединяются трубами, с таким расчетом, чтобы холодный резервуар располагался выше коллектора. Рекомендуется установить коллектор с южной стороны здания (помещения) и расположить его под наклоном к солнечным лучам, чтобы была возможность максимально поглощать солнечную энергию.

Холодная вода, за счет атмосферного давления, будет поступать в гелиоколлектор, нагреваться и под естественным давлением поступать в емкость накопитель нагретой воды.

Средние цены на гелиоколлекторы

Гелиосистема в целом и гелиоколлектор в отдельности - это дорогое приобретение, при выборе которого необходимо определить целесообразность применения именно этого вида альтернативной энергии в конкретном случае. Рассчитать окупаемость установки. В среднем, окупаемость гелиосистем составляет 5-7 лет.

На отечественном рынке альтернативных источников энергии гелиогнераторы представлены отечественными и зарубежными производителями. В России производством данного оборудования занимаются: ООО «СоларИннТех» и ЗАО «Телеком-СТВ» (г. Зеленоград), ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов», ООО «Солнечный ветер». За рубежом солнечные коллекторы разрабатывают и выпускают: «Suntech» и «Yingli Green Energy» Китай, «Hanwha Solar One» Корея, «Canadian Solar» Канада, «Solarworld» Германия.

Рассмотрим некоторые отечественные и зарубежные образцы.

Отечественные разработчики и изготовители

Вакуумный солнечный коллектор Alista, выпускает компания «Алиста» г. Симферополь. Стоимость 37000 рублей.

Основные характеристики:

бак-аккумулятор на 240 литров;

трубки вакуумные Simple;

металлоконструкция под углом 40°;

поплавковый клапан;

контроллер М8.

Солнечный коллектор. Стоимость 22 000 рублей.

Основные параметры:

коллектор плоской конструкции;

возможность эксплуатации круглый год;

монтаж производится наклонно.

Зарубежные производители

Солнечный коллектор НР 12 Heat Pipe. Производитель «Solar», Германия. Стоимость 43 400 рублей.

Основные характеристики:

коллектор с вакуумным принципом работы;

принцип его работы происходит без давления;

возможность эксплуатации круглый год;

количество трубок в устройстве равно 12;

Толщина использованного стекла - 1.6;

монтаж производят наклонно;

КПД достигает 99.0%.

Солнечный коллектор АТМОСФЕРА СВК-Twin Power-20. Выпускает компания «Atmosfera», Китай. Стоимость 48 618 рублей.

Основные параметры:

Принцип вакуумной работы;

Относительно малый вес - 83.0 кг;

Изоляционным материалом является вата минеральная;

Медный материал в теплообменнике.

Солнечный коллектор АТМОСФЕРА СВК-Twin Power-30. Производитель компания «Atmosfera», Китай. Стоимость 74145 рублей.

Существенные параметры:

работа вакуумным принципом;

вес равен 121.0 кг;

в качестве изоляционного ��атериала использована вата минеральная;

медные материалы в изготовлении устройства теплообменника.

Солнечный коллектор. Страна изготовитель – Швеция. Стоимость от 40000 рублей.

Основные характеристики:

плоская конструкция коллектора;

возможность использования круглый год;

монтаж производят наклонно.

Гелиосистема Атмосфера-Просто 150 литров. Страна изготовитель – Китай. Стоимость 93184 рубля.

Технические параметры и комплектация:

Область применения – горячее водоснабжение;

Производитель – компания «Атмосфера®»;

150-литровый объем емкости;

Круглогодичное использование;

Солнечный коллектор "Сокол-Эффект М";

Ёмкость накопительная;

Насосная группа;

Контроллер;

Теплоноситель пропиленгликоль.

Особенности использования гелиоколлекторов

Гелиоколлекторы используют в замкнутых и незамкнутых гелиосистемах для горячего водоснабжения и отопления помещений.

Хотя стоимость установок достаточно высока, но тем не менее благодаря высокому КПД установок, низкой себестоимости получаемой энергии и экологической безопасности, гелиосистемы и соответственно гелиоколлекторы прочно вошли в нашу жизнь.

Наиболее широкое распространение подобные системы получили в южных регионах страны, где они применяются на крупных предприятиях и в индивидуальных хозяйствах. При помощи гелиосистем обеспечиваются горячим водоснабжением производства и жилые дома, они включаются в производственные цепочки при сушке овощей и фруктов, применяются для обогрева промышленных зданий и частных домовладений.

Еще одним из направлений использования стало применение гелиоколлекторов для подогрева воды в бассейнах.

Как видно из приведенной выше информации, выбрать или изготовить гелиоколлектор может каждый по своему желанию, была бы поставлена цель, а ее достижение вполне реально в существующем мире.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Воздушный солнечный коллектор

Гелиосистема для нагрева воды, что это такое, своими руками и для отопления дома

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на наш канал в Дзен  и ставить "палец вверх", если статья Вам понравилась!

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!