… народные ветряки! Rotating Header Image

ветряк

8383

Ловля ветра на живца или Изобретаем ветряк второй раз

Чтобы лучше разобраться в причинах вдруг появившейся моды на ветрогенераторы, в том числе, домашние, надо вернуться на тысячелетия назад. Спиральное развитие истории позволяет найти в прошлом ответы на многие вопросы недалекого будущего.

Ветряки: дотопливная эра – наши дни

Ветер использовали задолго до того, как пришла и утвердилась топливная эра, более энергоэффективная по сравнению с примитивными тогда конструкциями ветряков. Да и стоимость ископаемых ресурсов была совсем иной.
Сначала ветер направлял парусные суда древних мореплавателей, намного позже помогал молоть зерно ветряным машинам с вертикальной осью вращения. Критское колесо, прообраз современных ветряков, обеспечивало функционирование ирригационной системы стран Средиземноморья. В 14 веке ветряные мельницы были усовершенствованы в Голландии, и в том же неизменном виде «всплыли» в США образца 1854 года. Американцы разнообразно использовали ветряки, в том числе и для выработки электроэнергии, и к середине 20 века армия ветряков на одной только территории США выросла до 6 млн. единиц. Однако на этом победное шествие ветроэнергетики приостановилось. Гораздо проще и эффективнее оказалось использование продуктов нефтепереработки. Их энергетическая эффективность не зависела от сезона ветров и местности, а экология тогда волновала человечество меньше, чем скорость оборота деньги – нефть – энергия.

Ветряки возвращаются?

Нынешний интерес к ветрогенераторам также возник не на волне исключительной сознательности людей и заботе об экологии. В первую очередь, вернуться к ветроэнергетике заставили нефтяные кризисы, высокие цены на топливо и обещанный к двадцатым годам нынешнего века кризис нехватки ресурсов. Правительства стран отдают себе отчет, что нефтехранилища, заполняемые под завязку, в действительности ничем не помогут, когда нефтересурсы будут исчерпаны. Их строительство – явление скорее психотерапевтического порядка, нежели стабилизационного. И потому нет ничего удивительного, что именно сейчас правительственное субсидирование ветроэнергетики идет в самых крупных государствах мира.

Государства за «зеленую» энергетику

Сразу после избрания Барак Обама обнародовал свое видение решения проблемы исчерпаемых ресурсов. Демократы предложили пакет экономических стимулов (787 миллиардов долларов) на разработку и усовершенствование использования возобновляемых источников энергии в штате Колорадо. В США, где 3% вырабатываемой электроэнергии приходится на долю ветряков, планируется увеличить этот процент до 6-ти к 2012 году, а к 2025 довести его до 25! Дания уже сейчас генерирует 20% электричества при помощи ветряков и в ближайшем будущем собирается увеличить это число до 50%. Все эти меры говорят о том, что человечество вынуждено вновь изобретать ветряк, а вернее, обращаться к неисчерпаемым ресурсам «зеленой» энергетики.

Народный ветряк – энергонезависимость дома

Если пойти от государственного к частному, то не менее резонной выглядит и ставка многих домовладельцев на энергонезависимость своего жилища, которая обеспечивается «домашним» ветрогенератором. Первоначальное вложение капитала компенсируется очень долгой службой ветряка, отсутствием дополнительных вложений в топливо, которые неизбежны при эксплуатации, например, дизельгенератора, экологичностью аппарата и независимостью жилища от центральных источников питания. Простота конструкции делает ветряк по-настоящему народным, поскольку позволяет собрать его самостоятельно.

Валерия Федоренко, специально для www.vetronet.com

Вітряки та сонячні батареї: дозволи та податки

за свет заплатили?В людини, яка хоче встановити на своєму маєтку вітряк або сонячну батарею, закономірно виникають питання: а чи не буде через це проблем із службою енергонагляду, податковою інспекцією тощо? Чи потрібні якісь дозволи? Чи можливо зберегти за собою вже наявне підключення до центральної мережі? Чи потрібно сплачувати податок за використання природних ресурсів?

Найчастіше такі сумніви виникають щодо вітряків. Напевно, тому що конструкція вітряка складніша за сонячну батарею, і при невірній експлуатації або поломці дійсно може завдати шкоди здоров’ю людей або будівлям (були, наприклад, випадки відривання лопатей). До того ж, вітряк може бути джерелом шуму або інфразвуку.

В той же час, спеціального законодавства про побутове використання вітроенергетичних та сонячних установок в Україні не існує. Виробники вітряків зазвичай пропонують прирівнювати їх до звичайних побутових електроприладів (адже ми використовуємо на тих самих умовах бензинові та дизель-генератори, чи не так?). При цьому вони посилаються на Постанову Кабміну “Про державну експертизу з енергозбереження” та на додаток до неї – “Інструкції про порядок передачі документації та здійснення державної експертизи з енергозбереження”, з яких начебто слідує, що в Україні можна без будь-якої реєстрації використовувати для особистих потреб вітряні та сонячні установки потужністю менш ніж 75 кВт.

Дійсно, постанова “Про державну експертизу з енергозбереження” звільняє від обов’язкової експертизи будь-яку техніку, яка не є енергоємною (а “енергоємною технікою” вважається обладнання потужністю 75 кВт та більше). Щоправда, у частині “Перелік об’єктів, які підлягають державній експертизі з енергосбереження” присутній доволі спорний пункт:

Обладнання, побутова техніка, нагрівальні та освітлювальні
прилади, що створюються в Україні******

****** До цього типу обладнання належать обладнання та побутова техніка, які потребують дозволу державних інспекцій України (Держнаглядохоронпраці, Енергонагляду, Державної газової інспекції) на їх установку і використання і для яких споживання природного газу становить від 1 куб. м/год., котельні, потужність яких становить від 0,5 Гкал/год. (1 тонна пари/год.), а також електричне обладнання потужністю понад 5 кВт.

Але тут, власне, йдеться про прилади-споживачі електроенергії (адже предметом експертизи для цієї категорії є рівень використання паливно-енергетичних ресурсів).
Податку на використання енергії вітру чи сонця у нас також немає. Згідно із чинним законодавством, Збір за спеціальне використання природних ресурсів сплачується лише за користування земними надрами, лісовими та водними ресурсами.

Це все наші права, а тепер трошки про обов’язки.

По-перше, обладнання, яке Ви використовуєте, обов’язково має бути сертифіковане в Україні і мати висновок про відповідність Системі стандартів з охорони праці (ССТБ). Вітряки зазвичай монтуються на високій опорі, тому необхідно забеспечити захист від удару блискавки (встановити громовідвід).

По-друге, в Україні заборонений продаж енергії від приватних вітряків та сонечних батарей фізичним та юридичним особам або у загальну мережу. Вже були випадки порушення кримінальної справи з цього приводу в Криму та Одесі.

Ось це і все. Як бачимо, законодавство досить лояльне.

Energy-Blog

Лопастной ветряк на сильном ветре

Показательное видео.

Инновации в конструкции ветроголовки “Ветролов”

Вращающийся корпус генератора выполнен достаточно длинным (около 0,5 м.), что позволило закрепить лопасти в задней части на шарнирах, а в средней части (на промежутке от фланца генератора до лопастей) механизм складывания лопастей. По принципу действия он похож на механизм раскрывания автоматического зонта. В раскрытом состоянии зонт удерживается пружиной. Если Вы в сильный ветер будете удерживать зонт выпуклой частью к набегающему потоку, то в какой-то момент усилие от ветра превысит усилие от пружины и зонт начнет складываться. Ветер ослабеет, и зонт тут же раскроется. У нашего ветряка все точно так же, только подпружиненные подкосы находятся, наоборот – впереди лопастей.

Сами лопасти похожи на крыло дельтаплана: передняя кромка – труба на которой закреплен парус. Комлевая часть узкая, периферийная – широкая. Лопастей всего восемь и они перекрывают почти всю площадь круга описываемого лопастями. Для того, чтобы лопасти не упирались друг в друга во время складывания, оси их закрепления несколько смещены. Четыре лопасти (через одну) идут вовнутрь, а четыре снаружи. После складывания, площадь лобового сопротивления ветряка уменьшается почти в четыре раза, а коэффициент аэродинамического сопротивления почти в два. И при этом ветряк продолжает работать!

Складывание лопастей при сильном ветре в работе

Складывание. Ветряк конструкции "Ветронет"

В верхней части опоры ветряка устанавливается «коромысло», с вертикальной осью вращения. На одном конце коромысла установлен ветрогенератор, на другом – противовес. При слабом ветре ветрогенератор поднят, посредством противовеса, выше верхней отметки опоры и ось ветряка при этом горизонтальна. При усилении ветра давление на ветроколесо растет и оно начинает опускаться, поворачиваясь вокруг горизонтальной оси. Таким образом работает еще одна система «ухода» от сильного ветра.

Сборка | Ветроустановка конструкции "Ветронет"

Еще одна особенность конструкции состоит в том, что предусмотрена возможность наращивания коромысла таким образом, что ветрогенераторы устанавливаются друг за другом. Получается своеобразная гирлянда из одинаковых модулей, которые при слабом ветре стоят один выше другого, а при сильном ветре уходят вниз, «прячась» в «ветровую тень» впередистоящего ветроколеса. Таким образом здесь тоже заложена способность системы адаптироваться к внешней нагрузке.

С одной стороны такая конструкция позволяет наращивать мощность по мере необходимости или финансовой возможности. С другой – повышает надежность всей системы: Выход из строя одного из ветрогенераторов не исключает работоспособности всей системы.

Особенности генератора ветряка “Ветролов”

В нашем решении мы остановились на аксиальном многополюсном генераторе с постоянными магнитами Ni-Fe-B. Причем, ось с обмотками неподвижна, а внешняя обойма с магнитами – ротор. Это позволяет закрепить лопасти ветряка с механизмом складывания непосредственно на корпусе генератора. Таким образом, ветряк имеет всего два подшипника.

Ротор с постоянными магнитами выполнен в виде двух плит-магнитопроводов. Корневая плита закреплена на фланце корпуса болтами, вторая плита закреплена к корневой через дистанционные втулки, обеспечивающие необходимый зазор для статора с обмотками.

Статор закреплен на неподвижной оси между двумя плитами-магнитопроводами и контакты от всех обмоток выведены на ось через отверстие второй плиты ротора. Это отверстие выполнено достаточно большим (что упрощает электромонтаж), и ориентировано на набегающий поток воздуха. Вращающийся ротор и подпор набегающего потока воздуха обеспечивают эффективную вентиляцию обмоток, что позволяет генератору поддерживать большой ток нагрузки.