Як вибрати вітрогенератор для дому й маленького бізнесу

Альтернативна енергетика — актуальна тема на сьогодні. Замість традиційних джерел електропостачання можна вибрати вітроустановки. Вони рятують споживачів там, де є сезонне просідання у виробітку електроенергії від сонця або ж централізоване електропостачання відсутнє взагалі.

Що таке вітрова електростанція та навіщо вона потрібна

Отримувати енергію від вітру дає можливість вітрогенератор — це пристрій, що перетворює механічну енергію вітру на електрику. Електростанція — це комплекс із декількох генераторів, які об’єднуються в одну мережу.

Вітряк для виробництва електроенергії допомагає:

• фізичним користувачам — стати незалежним від перебоїв у централізованій мережі;
• комерційним — отримувати додатковий дохід від держави за передачу в «зеленої енергетики».

Струм від електровітряка можна використовувати для опалення будинку й заживлення всіх пристроїв. Навіть якщо вітер слабкий (від 3 м/с), сучасні вітряки виробляють електрику.

Види вітрогенераторів

У роторі механічна енергія вітру перетворюється на струм. За геометрією оберту осі в ротору установки ділять на:

1. Вертикальні. Турбіна розташована вертикально, працює якщо вітер несильний, призначена для побутових потреб, а не для комерційних.
2. Горизонтальні. Ротор установлений паралельно землі, а лопаті — перпендикулярно. Встановлюють їх на висоті від 15 до 20 м, щоби потоки вітру були потужними.

На кількість енергії впливають висота щогла й діаметр ротора. На кожні 10 метрів висоти додають швидкість вітру в 1 м/с. А чим більше буде розмір ротора, тим більше електрики буде виготовлятись.

Як працюють вітряки: особливості

Вітрова електростанція для дому або малого бізнесу забезпечує базові потреби користувача. Принцип роботи:

1. Потоки вітру проходять через турбіну і змушують її рухатися.
2. На валу через цю дію виникає енергія, пропорційна потоку.
3. Чим більше швидкість вітру, тим більше енергії виникає.
4. Енергія через вал ротора переходить до мультиплікатора або одразу на генератор, де вона з механічної перетворюється на електричну.

Чим більші лопаті, тим вище потужність вітряка. Тож на виході сила розраховується залежно від швидкості вітру й розміру самого обладнання.

Ефективність вітрогенераторів

ВЕУ з потужністю до 20 кВт використовують невеликі господарські об’єкти й побутові споживачі. Вони можуть бути основним і додатковим джерелом електрики. Якщо турбіна має потужність від 20 до 500 кВт, використовують її на середніх об’єктах як готелі, енергетичні кооперативи, виробництва тощо. Використовують таке устаткування і для специфічних цілей як заживлення станцій мобільного зв’язку в горах.

Іноді вибирають вітряк на світло під час будівлі домівок у віддалених районах — там земля коштує дешевше, а централізованого електропостачання майже немає.

Де доцільно встановлювати вітрові установки?

Українські вітряки можна встановлювати майже всюди. Можете використовувати дані від Українського гідрометцентру. Проте вони не завжди можуть бути коректними через різне вимірювання висоти. Фахівці вимірюють швидкість вітру на висоті до 10 м, а лопаті встановлюють на 15 м.

В Україні вітер можна піймати в будь-якій локації, тож і енергію можна виробляти за всіх умов. Великий потенціал вітряного потоку біля моря, річок, пагорбів і долин. Для побутових цілей можна скористатися Всесвітнім атласом вітрів, де зазначено середню швидкість потоків. Для підприємств і малої енергетики краще проводити дослідження і створювати математичні моделі. Похибка складає 10 %.

Який рівень шуму у вітрогенератора?

Під час роботи вітрогенератора з’являється аеродинамічний та механічний шуми. На відстані 20 м звук має гучність до 40 дБ. Це можна порівняти зі спокійним голосом людини.

Поруч із самими установками показник може сягати 100 дБ. Схожа гучність у бензопили. Тож такі альтернативні джерела енергії як вітряки рекомендують будувати на відстані щонайменше 300 м від будинків.

Як правильно вибрати вітрогенератор?

Коли ви обираєте один вітрогенератор для побутових потреб, варто орієнтуватися на загальні його характеристики. Поради, як вибрати вітрогенератор:

1. З’ясуйте, яка середньомісячна швидкість вітру у вашій місцевості.
2. Порівнювати в різних моделях треба показники як-то номінальна потужність, максимальна експлуатована швидкість, кількість лопатей, рекомендована висота й середній виробіток енергії на місяць.
3. Визначте, яке обладнання вам потрібне і як ви будете його встановлювати на вибраній території.

Пошукати потрібні вітрогенератори, що задовольнятимуть ваші потреби, ви можете на OLX.

Обладнання, яке знадобиться для роботи станції

Сам вітрогенератор — це не єдиний елемент вітряної електростанції. Щоб він правильно функціонував і надавав електрику, потрібні:

• акумулятор для накопичення електроенергії та застосування в безвітряну погоду;
• інвертор для перероблення струму під побутові вимоги;
• автоматичні перемикачі для з’єднання електричної мережі із централізованою;
• щогла для кріплення горизонтальних вітряків.

Тож що таке вітрова електростанція? Це комплекс щонайменше з п’яти різних приладів. Без них струм не буде корисним.

Переваги та недоліки використання вітрогенераторів

Головна перевага вітрогенератора — використання невичерпаного джерела. Якщо установок декілька й вони об’єднані обладнанням, то вони входять до складу приватної електростанції. Зайвий виробіток енергії можна продавати державі — для цього є спеціальні «зелені тарифи».

Вітрогенератори порівнюючи з іншими способами генерації електроенергії менш ефективні. Через технічні особливості самої конструкції отримати в результаті можна тільки до 30 % від механічної енергії вітру у вертикальних моделях і до 35 % — у горизонтальних. Проте для домашнього споживання або малого бізнесу вітряної електростанції буде достатньо.

Скільки буде коштувати вітрогенератор?

Щоби побудувати електростанцію з вітрогенераторами, треба врахувати вартість усіх її елементів. Скільки коштує акумулятор чи інший прилад, ви можете приблизно подивитися на OLX — тут є нові та вживані моделі. Тож середня ціна вітряка залежить від вітрогенератора, інвертора, акумулятора, автоматичних перемикачів, встановлення приладів.

За статистикою OLX, у лютому 2023 вітрогенератори коштували приблизно 13500 грн. А кількість пропозицій і попит на пристрої порівнюючи з лютим 2022 зріс у 2 рази.

Окупність вітрової електростанції — довгий процес у декілька десятиріч. Зазвичай називають термін до 25 років, хоча з розвитком «зеленої енергетики» він може скоротитися.

Сонячна чи вітрова енергія: що краще?

Щоб отримати гарний результат, краще комбінувати декілька видів енергії. Вітрогенератори забезпечать достатнє енергопостачання взимку, а сонячні станції краще пораються зі своїми задачами влітку. Гібридна генерація дасть змогу знизити ризики мінливої погоди та завжди забезпечувати вас електрикою.