Parque eólico doméstico: bom ou capricho?

Com o uso da energia eólica, a humanidade tem sido familiar desde tempos imemoriais. Uma vez que um inventor desconhecido ajustou a vela a um navio flutuante despretensioso, e com sua ajuda, séculos depois, toda a Terra foi examinada por navegadores inquisidores. Os moinhos de vento, mesmo em nossos dias em muitos países, servem regularmente ao homem.

Mas hoje, o uso do vento implica, acima de tudo, a geração de eletricidade. Vamos tentar descobrir como é simples, barato e conveniente. Para quem quer ouvir imediatamente o resultado, a conclusão: a energia eólica nunca será mais barata que a energia recebida de outras fontes: usinas térmicas, nucleares ou hidrelétricas.

Portanto, faz sentido se envolver em usinas eólicas para uso doméstico apenas para aqueles que têm coceira nas mãos para adaptar um gerador pronto que obtiveram "ocasionalmente", ou para entusiastas de energia limpa que fanaticamente querem salvar o planeta de um desastre ambiental. Outras razões para usar a energia eólica quando alimentada por redes elétricas externas simplesmente não podem imaginar.

Primeiro, algumas informações sobre as possibilidades de uso de energia eólica. Quando o vento atua nas pás da turbina, a eficiência de extração de energia (Eficiência) não pode exceder 59%. Esse valor foi obtido em seus trabalhos por vários cientistas (Lanchester, Betz, Zhukovsky) desde 1920. Desde então, é conhecido como o "limite de Betz".

Faz sentido considerar a eficiência gerador de ventose for alimentado por uma fonte gratuita de energia ilimitada? Claro que sim! Conhecendo a eficiência da conversão, você pode estimar a energia necessária da usina e quanto sua carteira perderá peso após a compra.

A potência máxima que pode ser "retirada" do vento é igual à área em que atua (a área de alcance da hélice), multiplicada pela velocidade do vento no cubo e pela eficiência mencionada acima, igual a 0,6. Tendo expressado todos os valores no sistema SI, obtemos que 1m2 da turbina a uma velocidade do vento de 2 m / s consome tanto energia como ... 4,8 W. Com uma velocidade do vento de 8 m / s (a velocidade nominal da maioria dos geradores eólicos), a seleção por unidade de área aumentará para 307 watts.

Agora, informações a serem consideradas: a eficiência real das instalações domésticas não deve ser superior a 0,3. Tempo de trabalho parques eólicos na velocidade ideal do vento, varia de 10 a 15% ao ano nas condições climáticas dos países da CEI.

Portanto, a potência de uma usina eólica obtida a partir da fórmula deve ser aumentada em mais 4-5 vezes. Na prática, recomenda-se instalar uma usina eólica, concentrando-se tanto nos indicadores técnicos quanto nas capacidades financeiras, no princípio: "Quanto mais, melhor". Com o sonho de estabelecer uma instalação poderosa e, ao mesmo tempo, compacta, você deve se separar imediatamente. Um contradiz em princípio.

O projeto de uma usina eólica, em geral, consiste em um gerador, um retificador, uma bateria e um inversor para converter a tensão no valor usual de 220V. O controle e gerenciamento de todas as unidades e elementos de uma usina são executados por um controlador de microprocessador ou circuitos lógicos mais simples.

Estudando características técnicas dos parques eólicos, deve-se dar preferência àqueles em que a velocidade do início do movimento do rotor, a velocidade inicial de carregamento das baterias e a velocidade com que entram no modo de operação são mínimas. Quanto maior a faixa de velocidade de operação do vento, maior a probabilidade de obter energia. Nesse caso, o custo desempenha um papel secundário: por que reduzir a instalação se ela funcionar na sua região por vários dias por ano?

Agora é hora de perguntar o preço dos produtos de empresas que oferecem conjuntos de equipamentos prontos.Não falaremos sobre parques eólicos caseiros aqui. Até os melhores exemplos de produção industrial têm uma eficiência de não mais de 30%, e construções caseiras de materiais auxiliares só podem produzir ruído.

Toda a variedade de projetos de geradores eólicos pode ser reduzida para dois grandes grupos: com uma disposição horizontal do rotor do gerador e geradores com um rotor do tipo vertical.

Os geradores de palhetas horizontais têm maior eficiência, menor consumo de material. Mas eles exigem o uso de mastros de maior altura, possuem uma parte mecânica complexa e são inconvenientes para a manutenção. As estações do tipo vertical são menos econômicas, possuem maior consumo de material, mas operam em uma faixa maior de velocidades do vento e são mais compactas.

Considere uma amostra dos representantes mais interessantes das usinas eólicas de cada grupo. O maior interesse das usinas de energia com rotor horizontal é gerador de contorno sem engrenagem "Windtronics".

Nele, o arrasto aerodinâmico é reduzido devido ao design especial da turbina, em que fortes ímãs permanentes são fixados nas extremidades das pás e 68 bobinas do estator são montadas ao longo da borda. Com esta solução, o rotor também é um gerador de energia elétrica. Abas especiais nas pás permitem que a turbina comece a se mover a uma velocidade do vento de 0,2 m / s. Hoje, esse valor é um recorde para geradores.

A uma velocidade de 0,9 m / s. a turbina começa a gerar eletricidade. Outros tipos de geradores a essas velocidades do vento nem conseguem se mover. O peso do produto é de cerca de 110 kg, o diâmetro é de 1,8 metros, o nível de ruído não é superior a 35 dB.

Windtronics Wind Generator

Graças à sua construção rígida, a turbina suporta velocidades de vento de até 62,6 segundos. A produção anual é de 1500 a 2750 kW / h de eletricidade. A empresa americana Honeywell Wind Turbine, completa com uma turbina, fornece todos os componentes eletrônicos necessários, projetados para conectar 2 geradores ou um painel auxiliar solar. Uma desvantagem séria e única de uma usina eólica é o preço - US $ 5.750 com uma potência nominal de gerador de apenas 1,5 kW.

Um representante promissor de usinas com um gerador de tipo vertical pode ser considerado Urban Green Energy turbinas Eddy. Os geradores são muito compactos, quase silenciosos e podem ser montados mesmo em ambientes urbanos. Com um peso de gerador de 95 kg, ocupa uma área de pouco mais de 2,5 m2.

A turbina pode ser montada em uma hora e dura até 20 anos. O gerador suporta cargas eólicas de até 193 km / he gera, dependendo da modificação, de 2000 a 4000 kW / h de energia por ano. A principal desvantagem é a alta velocidade inicial do vento para a turbina - 3,2 m / s. Informações sobre o custo do gerador ainda não estão disponíveis.

Gerador de vento "Eddy"

O formato original da turbina, que lembra as pétalas de rosa, levou os arquitetos a criar uma usina na forma de uma árvore com 3 a 12 turbinas montadas em seus galhos. "Power Flowers" - "árvore de flores" e atraiu ampla atenção do público, criando boa publicidade para os geradores de redemoinhos e a UGE.

Parque Eólico Power Flowers com Geradores Eddy

Pode-se falar sobre vários projetos e modelos de usinas por muito tempo, mas uma coisa os une: um preço muito alto. A partir de uma análise das propostas das empresas, pode-se derivar um certo custo unitário de 1 kW de potência do equipamento. São aproximadamente US $ 2.000 sem instalação. Adicionando outros US $ 500 para instalação e comissionamento, obtemos o custo médio do equipamento que produzirá de 2000 a 3000 kW / h de energia elétrica por ano.

Segundo especialistas, a eletricidade recebida de fontes ecológicas é de 3 a 4 vezes mais cara que o normal.Ao usar parques eólicos de baixa potência, o custo da energia pode ser uma ordem de magnitude (10 vezes) maior que a obtida em fontes tradicionais. Isso está associado a grandes custos únicos de equipamentos e à instalação, comissionamento e manutenção de usinas eólicas.

Para ocultar esse fato, eles costumam usar a afirmação de que, com o aumento dos preços da energia, fontes ecológicas se tornarão lucrativas. Ao mesmo tempo, ignora-se a consideração de que, com o aumento dos preços da energia, o custo de equipamentos com consumo significativo de material também aumentará. E as perspectivas de redução de tal “garfo” não são esperadas, mesmo em um futuro distante.

Se você tem um desejo irresistível de estabelecer um parque eólico, primeiro você precisa se familiarizar com o arquivo de boletins meteorológicos dos últimos anos em sua área. Essas informações já estão disponíveis online e esclarecerão imediatamente as reais possibilidades de uso da energia eólica.

Comments

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No artigo dos exemplos, são apresentados apenas desenvolvimentos estrangeiros de usinas eólicas, que por padrão serão muito caros e, consequentemente, economicamente não lucrativos. Mas existem parques eólicos domésticos que já provaram ser do melhor lado. Eles são várias vezes mais baratos que os análogos estrangeiros com as mesmas características técnicas. E, em geral, a adequação do uso de energia eólica na geração de eletricidade é uma questão controversa em termos de economia, mas é relevante como parte importante de vários projetos ambientais sérios. E se usarmos desenvolvimentos modernos de inventores domésticos, a economia de todo esse processo não estará se tornando um parâmetro tão crítico.

[#2 Kiryukha]

Depois de ler atentamente o artigo, chego à conclusão de que o próprio artigo em valor não atrai mais de 30%. Antes de os autores anunciarem instalações prontas, gostaria de pensar novamente em produtos caseiros simples e baratos. Para a fabricação de um dispositivo tão simples, você pode usar um motor de um limpador de carros que gira os eixos roscados de latão. Além disso, esses eixos podem ser conectados a qualquer "unidade" que você deseja automatizar em casa. Por exemplo, abrindo o portão. Portanto, a energia de uma turbina eólica será suficiente para muitas coisas pequenas. E os custos são mínimos. O principal é mãos douradas, um pouco de desejo e uma cabeça brilhante.

[#3]

Entendo que vocês são entusiastas da energia eólica))))))) Mas eles disseram em russo que a principal desvantagem da energia eólica é sua baixa concentração (densidade de fluxo) e não há nada a ser feito sobre isso !!! Portanto, é necessário construir parques eólicos gigantes e “barragens eólicas” com indicadores bastante modestos. Não, é claro, a energia eólica pode e deve ser usada, mas não se deve esperar algum tipo de supereficiência! Especialmente se você mora em um lugar normal, onde não há ventos fortes constantes (sim, as pessoas não se instalam nesses lugares, é muito desconfortável!).

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Eu tenho um painel solar de 65 watts. Moinho de vento caseiro com um gerador de 750 W da Mosvich. Duas baterias com capacidade de 62 A.h. todos. E a fonte de alimentação ininterrupta do computador que eles me deram por ocasião de sua incapacidade (como se parassem de assumir o controle de vez em quando). Por 2 anos, eu tenho usado essa energia específica. Tenho uma lavadora de roupas conectada à rede Chubais e, se necessário, novamente conecto o inversor Resanta 190 A. à soldagem elétrica Chubais.
Tudo o resto é consumo, eu tenho autonomia.Às vezes, uma geladeira e uma TV acendem 9 lâmpadas de 95 W à noite. A TV desliga quando dormimos. Comp esquecer de sempre desligar. Então, faça isso e não ouça propagandistas para comprar eletricidade a preços inflacionados inflacionados de especuladores.

[#5]

artigo claramente pago, "Chubais.", eles dizem, otários! você não pode se dar ao luxo de se libertar do estado. Obviamente, se todo cidadão do interior quer uma varicela (por suas necessidades modestas) - isso é uma saída de dinheiro !!! Como está Kozma Prutkov: veja a raiz. E a Bíblia diz: a raiz de todo mal é o amor ao dinheiro.

[#6 telminov]

Sobre a eficiência dos moinhos de vento. É essa questão, ou melhor, a ignorância desse assunto que gera várias fábulas e realmente atrapalha o uso da energia eólica sempre que possível. A eficiência dos moinhos de vento está tentando contar da mesma maneira que nos carros. Nos carros, esse é o resultado - a eficiência de converter gasolina em movimento. E quanto mais movimento ao queimar um volume unitário de gasolina, melhor. E a eficiência é maior. Isso é compreensível: a gasolina é cara e aumenta constantemente o preço. E não é uma caça para alguém queimá-lo em vão. Com o vento - outro sistema: o vento é absolutamente grátis! Quanto ele sopra! E não importa o quanto você o converta em calor ou eletricidade - é todo seu! Sob a forma de lucro líquido. Você só pode calcular o custo de construção e materiais e descobrir quando será pago. E eles consideram isso puramente matematicamente - como o coeficiente de conversão do vento em eletricidade. Os geradores mais baratos são de equipamentos desativados. Alta velocidade. Portanto, a velocidade de rotação do moinho de vento deve ser máxima em todos os cálculos. E os moinhos de vento mais rápidos são do tipo hélice. E barulhento, e romper com suas outras falhas. Mas a maioria das empresas faz apenas eles. Porque eles consideram a gasolina eólica, na qual suas instalações funcionam. De fato, isso é uma ilusão. Apenas um desastre! De acordo com seus cálculos, os moinhos de vento de baixa velocidade não são lucrativos, porque você precisa fazer um multiplicador para acelerar a rotação do eixo do moinho de vento e alcançar as altas rotações necessárias pelo gerador para gerar corrente. É isso que as hélices agitadas e quebradas fazem. Eu comprei um familiar de um moinho de vento com uma lâmina já! Tudo para velocidade de rotação. Ele zumbiu terrivelmente! Mas não por muito tempo. Após três dias de trabalho, sua lâmina de alta velocidade voou e, por trás dela, a cauda! A máquina não foi projetada para ventos fortes da Sibéria. E foi sobre a floresta! Mas enquanto funcionava - havia muita corrente! Se prosseguirmos com o fato de o vento estar livre, e mesmo que nem todos entrem na corrente, é mais lucrativo fabricar um moinho de vento lento. E isso não fará barulho, não funcionará por muito tempo e fornecerá corrente de maneira mais suave. E você pode fazer qualquer velocidade de saída. Também coloque uma transmissão em várias velocidades de motos de corrida. Semiautomático: com um vento forte, você pode alterar as relações de transmissão e ajustar a velocidade de rotação e a alimentação atual. Todas as novas idéias requerem novos pensamentos. E uma abordagem não padrão.

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Diga-me, quem sabe como automatizar o aumento e a diminuição da carga após o inversor do gerador eólico. Enquanto faz isso manualmente.

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Proponho um novo método de geração de energia, em detalhes no site ECOGENERATION.RF

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Oleg, coloque a bateria depois do gerador e depois o inversor

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Obtenção de energia eólica usando um esquema de vela (pás de uma turbina eólica,

existem vários tipos de formas de vela) e, perseguindo o vento, lembra uma piada - um europeu civilizado pergunta a um nativo, como você come? Mas o vento sopra e os frutos caem sobre nós. E se não soprar? Bem, então falha na colheita!

Existe uma idéia para resolver o uso da dinâmica do ar como resultado da rotação da Terra, a diferença de temperatura e a pressão atmosférica em altura, ou seja,fatores que determinam o movimento horizontal e vertical do fluxo de ar - energia renovável. Criei um fluxo de trabalho de controle de fluxo de ar, independentemente da força e da rosa dos ventos. A usina aerodinâmica ADES-PIPE, uma instalação autônoma, ecológica e segura para gerar eletricidade em qualquer lugar do mundo, a qualquer hora do ano ou dia. Não precisa de combustível.

[#11 Vitaly Zhukov]

Por que nossos moinhos de vento não se enraizaram? O fato é que, na Rússia e nos países da antiga União Soviética, ventos de energia industrial e soprando constantemente - não em princípio! Há lugares com muito vento onde sopra forte. Mas o vento forte. Além disso, todo o nosso vento - em relevo, ou melhor - está ligado à superfície da terra e disso possui várias reviravoltas. Não sopra em linha reta, mas de ângulos diferentes, geralmente muda de rumo e é extremamente impulsivo.

Então, meu amigo colocou um pequeno moinho de vento com uma lâmina, fabricada na fábrica; três dias depois, essa lâmina foi arrancada e a cauda arrancada! Zumbia como um aspirador de pó velho, tanto do vento quanto da freada contra o ar. Ele girava constantemente, mas sempre funcionava por menos de um minuto, depois freou bruscamente e virou. Ele trabalhava em um modo constante de desenrolar - frear e girar o sistema eólico. Quebrou. E ele trabalhou no modo de design em segundos. O gerador pode aquecer apenas um pequeno aquecedor. E mesmo com um vento forte, ele fez de 10 a 30% do trabalho que foi projetado. Ao mesmo tempo, zumbia - cem por cento! E ele cantarolava mais durante a aceleração e a frenagem. Com uma densa corrente de vento, é quase inaudível - funciona de forma limpa e sem ruídos. Mas eu tive que ficar com ele e assistir por cerca de uma hora. Basicamente, ele estava envolvido apenas em aceleração, frenagem e zumbido.

Em geral, os moinhos de vento a remo não são, em princípio, aplicáveis ​​a ventos suspensos. E não havia outros. Porque antes não havia moinhos de vento. O que pode ser feito na Rússia e seus arredores? - Moinhos de vento e moinhos de água. Água - é compreensível fazer uma barragem em um riacho. Moinhos de vento - podem ser fabricados a partir do eixo traseiro de um carro de carga ou de passageiros e de várias pás combinando-os em um círculo. Um sistema lento e o vento precisam esperar, mas funcionam por um longo tempo e moem a farinha. - Para a geração de eletricidade, os moinhos de vento de longa duração e de movimento lento com um eixo de rotação vertical são os melhores. Os especialistas estão insatisfeitos com sua baixa eficiência e alto consumo de material, mas para o comerciante particular isso não é importante, o vento é livre e qualquer trabalho já gera renda.

A solução mais adequada são as velas de vento. Eles são diferentes, mas trabalham com ventos baixos, médios e altos. Os ventos à vela não sofrem com ventos fortes. Eles podem trabalhar em ângulos diferentes do vento, o que as lâminas não podem. Você pode fornecer um sistema de freio. O tamanho e a potência dos moinhos de vento - qualquer. E você pode ter vários em lugares diferentes para carregar as baterias, ou uma grande. Para gerar tensão de rede e fornecê-la à rede, você precisa de um sistema de bateria, um inversor e um controlador. Além disso, o sistema deve ser certificado em vendas de energia, o que não é realista. Portanto, é melhor gerar energia para si mesmo. Velas triangulares com um desvio da tela no lado maior. É precisamente produzi-los e operá-los que são rentáveis, pois possuem as características mais adequadas para a utilização de nossos ventos. E os próprios moradores costumam fazer esses moinhos de vento. A compra de todo o sistema é cara, você só pode levar o gerador original com um inversor e fazer o resto sozinho. Vai ser mais barato. Agora muitos dirigiam carros caseiros, mas não seriam permitidos na estrada. E aqui - por favor! O que fez, então definir. E deixe a corrente gerar.

[#12 Alex]

Há um problema desconhecido pelo autor: um quilowatt-hora é um quilowatt multiplicado por uma hora, ou seja, kW * h ou kWh, e não kilowatt por hora, ou seja, dividido por uma hora ou kW / h, como ele escreve. Ou seja, quilowatt-hora é trabalho ou energia multiplicada pelo tempo. A = P * h.E o poder dividido pelo tempo é algum tipo de absurdo, uma quantidade desconhecida antes deste autor para a ciência. Acontece que temos um novo Maxwell. Como se costuma dizer, uma nuance, mas essa nuance trai que o autor é um ignorante na física, então como alguém pode acreditar em seu artigo?

[#13 Alex]

Em relação à autonomia, minha atitude em relação às turbinas eólicas e à Internet sem fio é o principal problema, nem mesmo a baixa produtividade, mas a instabilidade. Uma coisa é 100 Mbit / s é estável, e outra coisa 100 Mbit / s é instável, saltando de 0 a 100. A eletricidade da usina é estável e ainda mais poderosa que a dos galhos.

[#14 Konstantin]

Esse absurdo foi escrito .. Para conectar uma casa a 150 metros da linha, preciso colocar três colunas de um poste, uma âncora (duas prateleiras) e anexar uma “perna” à coluna de suprimento, para um total de seis suportes, cada 4900 rublos cada, comprar 160m SIP 4x16 a 80 rublos por metro e outra instalação elétrica válvulas de 4,5 mil mais um medidor com um cartão SIM de 6,5 mil e uma proteção de energia (custo de 5,5 mil) (nos preços no final de 2015) + trabalho (com uma broca) da mesma quantidade mais um projeto e etc. total para conectar a casa a mim Eles contaram pelo menos 165 mil crianças. Depois disso, pagarei 400-500 rublos por mês. Um gerador eólico de um quilowatt, com um mastro, inversor e alguns akkas a 200Ah / 12V custará cerca de 125 mil, e você pode adicionar um posto de gasolina para milhares de 15 por 1 kW (para alguns trabalhos, apenas no caso). Todo mundo pode olhar para a tabela de consumo de energia de aparelhos elétricos e calcular quanta energia ele precisa, e eu pago por um mês 140kW -160kW (máquina antiga sem secar, lava-louças, geladeira velha, computador, 2 TVs, iluminação 2 quartos, ferro, além de outras pequenas equipamento), ou seja, eu consumo cerca de 5 kW por dia, ou seja, em média, um gerador eólico deve funcionar 8 a 16 horas por dia - isso é real. E é realmente possível fazer redução de energia.

[#15 Vidmantas]

Um artigo dos provocadores de Rosenergo é unilateral e falso, não há nada melhor do que desistir das redes de energia da fazenda (esses ladrões).