Ветрогенератор — зачем нужен и какую модель выбрать?

Ветрогенератор — устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветрового воздушного потока в энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Средняя скорость ветра в Ярославле за отопительный период составляет 4,9 м/сек, а за три наиболее холодных месяца — 5-ть м/сек, что позволяет надеяться на достаточно высокую выработку энергии ветрогенератором.

Вот таблица средних скоростей ветра (в метрах/сек) на высоте 10-ть метров в Ярославле и Переславле-Залесском:

Город	За год	Зимой	Весной	Летом	Осенью	Максимум скорости ветра
Ярославль	2	2,3	2,1	1,6	2,1	18
Переславль-Залесский	2	2	2,1	1,6	2,3	20

Текущее состояние погоды и силу ветра в Переславле-Залесском можно посмотреть по адресу pereslavl.ru/meteo

Кроме того, там же представлена интереснейшая таблица силы ветра по месяцам, созданная на основе метеонаблюдений с 1-го июля 2006-го года.

Мощность ветрогенератора P зависит от скорости ветра V, плотности воздуха p и ометаемой площади S:    P=0,5*p*S*V^3

При условии наличия ветро- и гелио- ресурсов идеальная система для полностью автономного электроснабжения удаленного от промышленных электросетей хозяйства может состоять из следующих компонентов:

1. бензо/дизель/газогенератор 3-6 кВт со стартером и с системой автоматического пуска (САП «Энергия»)
2. МАП «Энергия» 3-18 кВт 48-220В со встроенным солнечным контроллером, с 4-8 шт. аккумуляторами по 200 А*ч, соединенных на 48 В (для автономии лучше тяговые АКБ).
3. комплект из чётного количества солнечных батарей, соединенных на 48 В, желательно мощностью от 2000 Вт, с отдельным МРРТ солнечным контроллером (при общей мощности солнечных панелей до 600 Вт можно использовать солнечный контроллер, имеющийся в контроллере ветрогенератора). Рекомендуем наш солнечный контроллер ECO Энергия МРРТ Pro.
4. ветрогенератор 2 или 3 KW-48V с прилагаемым контроллером заряда аккумуляторов на 48 В

Всё оборудование лучше установить внутри каменного гаража (для шумоизоляции), стоящего в стороне от основного дома (электрические кабели от него в дом прокладываются в трубах, под землей).

Но помните – аккумуляторы служат гораздо меньше при повышенных температурах (при +35 С в 2 раза меньше, чем при +25 С), генератор может нагреть гараж до +50 С, поэтому их лучше отделить друг от друга.

Об отводе выхлопных газов из помещения, вентиляции и глушении шума, читайте на страничке, посвящённой электростанциям.

Солнечные батареи устанавливаются на его крыше под углом 40-60 град. к горизонту, направлением на юг (или на его южную стену, вертикально).

Ветрогенератор устанавливается на стальную мачту высотой 10-18 м., в непосредственной близости от гаража (его электропроводка проходит внутри мачты и далее, под землёй попадает в гараж).

Полная стоимость подобного комплекса оборудования, в зависимости от выбранной модификации, может составлять 200-500 тыс. руб. и даже выше.

Выбрал ветрогенератор 48 В 2,5/3,5 кВт LOW WIND стоимостью 93100-то рублей и мачту высотой 12-ть метров стоимостью 49500-т рублей. Вот основные особенности этого ветрогенератора:

Комплект ветряка на 2,5/3,5 кВт состоит из:
- лопасти ротора, генератор с постоянными магнитами, ротор, хвостовая направляющая, хвостовые лопасти, а так же, в отличие от многих конкурентов, в комплект входит контроллер заряда со сбросом нагрузки на ТЭН. Цена комплекта 93100 руб.

Так же необходимо приобрести (или изготовить самостоятельно) мачту, комплект аккумуляторов и инвертор.

Технические характеристики ветрогенератора 2,5/3,5 кВт 48 В

LOW WIND 2,5/3,5 кВт @ 360rpm
Номинальная мощность	2500 Вт
Max. мощность	3500 Вт
Диаметр ротора	3,8 м
Кол-во лопастей	3 шт
Стартовая скорость	2,5 м/с
Номинальная скорость	10 м/с
Рабочая скорость ветра	2,5 м/с — 25 м/с
Max. скорость ветра	50 м/с
Зона охвата	11,3 м. кв.
Вес	115 кг.
Генератор	С постоянными магнитами, 3 фазы, переменный ток
Лопасти	Из полиэфирной смолы, армированные стекловолокном
Тип	Горизонтальный ротор с вращением поперёк ветра
Регулирование скорости	Электромагнитный тормоз + отклонения
Метод торможения	Электродинамический тормоз
Шум	32 дБ на 60 м при скорости ветра 8 м/с
Годовой объем производства	2500 – 7500 кВт/час
Антикоррозийная защита	Герметичная конструкция + горячее гальванизирование + литой алюминий + устойчивые к ультрафиолетовому излучению краски
Дизайн	В соответствии с EN61400-2

Характеристики мощности в зависимости от силы ветра:

Наблюдая за скоростями ветра, пришёл к выводу, что рациональнее приобретать вертикальный ветрогенератор. Вот изображение и описание выбранной модели стоимостью 160-т тысяч рублей:

Ветрогенератор «Sokol Air Vertical — 1 кВт» (вертикально-осевой, вертикальный) 

Ветрогенератор «Sokol Air Vertical — 1 kW»  мощностью 1 кВт предназначен для регионов с пониженной среднегодовой скоростью ветра.

Стартовая скорость ветра варьируется от 1,7 до 2 м/c (в зависимости от модели). Номинальную мощность ВЭС выдает при скорости ветра около 7 м/c, что обуславливает их применение для слабых и средних ветров.

Температура эксплуатации находится в диапазоне от -50 до +50 градусов. Лопасти изготавливаются из армированного полиэфира, в некоторых моделях из авиационного алюминия.

В базовый комплект поставки «Sokol Air Vertical — 1 kW»  входят: мачта, генератор, ротор, лопасти, закладные элементы, контроллер.

Аккумуляторы и инвертор в базовый комплект ветрогенератора не входят, а подбираются по техническому заданию, так как для различных ветров и нагрузок на одну и ту же модель ветроэлектростанции возможна установка разных по мощности инверторов и различного количества аккумуляторов.

Для монтажа в зимнее время станции комплектуются винтовыми сваями (время монтажа 1 день без использования бетона)

Характеристики SAV – 1 kW

Модель	S.A.V — 1kW
Диаметр ветротурбины	2,6
Высота лопасти	2
Количество лопастей	3
Номинальное число оборотов ротора (об/мин)	90-120
Номинальная мощность Вт	1000
Максимальная мощность Вт	1100
Стартовая скорость ветра	2 м/с
Номинальная скорость ветра	7 м/с
Рабочая скорость ветра	3-20 м/с
Высота мачты (м)	4
Масса ВЭС (без мачты)	180
Коэффициент использования энергии ветра	>0,42
Тип генератора	3х фазный, на постоянных магнитах
Частота генератора (Гц)	0-50
Ток с генератора	переменный
Номинальное выходное напряжение (В)	24
Номинальный ток (А)	42
Максимальный ток (А)	50
Характеристики инвертора	В зависимости от характеристик системы
Рекомендуемое количество АКБ	2
Рекомендуемая емкость АКБ, А*ч*	150
Эффективность системы преобразования	>0,85
Уровень шума (Дб) не более	33

Ветрогенератор такой модели для основных потребностей экопарка в электроэнергии вполне подошёл бы, но меня сильно смущает его цена.

Ветрогенератор окончательно выберу непосредственно перед покупкой и установкой.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…