Peso de las plantas de energía eólica. Las plantas de energía eólica más grandes del mundo. Ventajas y desventajas de las plantas de energía eólica.

Generar electricidad mediante centrales eólicas siempre ha sido de interés para la humanidad. La energía eólica suele clasificarse como tipo renovable, así como la solar, la de aguas continentales, la térmica y la biomasa. El potencial de esta energía es globo 30 veces supera las necesidades actuales. Se considera la construcción de instalaciones que reciben electricidad mediante la conversión de la energía del flujo de aire. dirección prometedora en todo el mundo, a pesar de la baja eficiencia: 20-30%.

Diseño y principales tipos de aerogeneradores.

El esquema mediante el cual se monta una central eólica para generar electricidad es bastante sencillo. La energía eólica se convierte mediante un generador eólico y un cargador-rectificador (controlador) en corriente eléctrica continua, generalmente de 12/24/48 voltios. La corriente se está recargando. batería(según el principio del automóvil), luego se suministra al inversor, donde la corriente continua se convierte en corriente alterna 220-230V.

Hoy en día, funcionan tres tipos de generadores eólicos:

Con un eje de rotación orientado verticalmente;

Con horizontal, orientado perpendicular al flujo de aire;

Con orientación horizontal, paralela al flujo.

Una central eólica con aerogenerador vertical es la más sencilla de fabricar e instalar: no es necesario centrarse en la dirección del viento, por lo que la carga sobre la estructura es mucho menor. Las palas de estos dispositivos están disponibles en forma de cuencos, turbinas o en forma de S.

Con un eje de rotación horizontal, la energía eólica se convierte en fuerza de arrastre o sustentación. El número de palas de estos dispositivos puede ser de una a cincuenta.

En el marco de la clasificación principal, hay muchos inventos diferentes, estructuralmente interconectados o completamente nuevos.

Plantas de energía eólica para el hogar: viabilidad de elección.

El proyecto de suministro eléctrico de una casa en construcción (o reconstrucción) debe resolver tres problemas:

Fiabilidad del suministro eléctrico;

Seguridad potencia requerida consumo;

Participación del número requerido de fuentes de electricidad.

En las zonas urbanas donde se desarrolla la red eléctrica, la cuestión de la fiabilidad del suministro eléctrico es sólo para zonas remotas o ciudades y pueblos regionales. Una instalación de energía eólica para una vivienda no es adecuada en estos casos: los cortes se producen sólo en caso de fallo de la red y se eliminan en un plazo máximo de un día. Como fuente adicional, generalmente se elige una minicentral eléctrica de diésel (gasolina) o gas.

Al organizar una cabaña en un área remota o construir una granja donde no hay una línea eléctrica cercana, surge la pregunta: circuito estable recibiendo electricidad. Por lo general, el problema se resuelve así: se implementa con éxito una planta de energía diesel (o gasolina) y, como fuente alternativa (para reducir el costo de una unidad de energía), se implementan proyectos que utilizan energía eólica o solar.

La instalación de energía eólica debe proporcionar la reserva de energía necesaria para el consumo real. En este caso, no puede prescindir de una batería potente y un inversor fiable. Como fuente alternativa se utiliza un generador diésel.

Ventajas y desventajas de recibir electricidad de un aerogenerador.

Con el consumo medio de los hogares (iluminación, calefacción, electrodomésticos) potencia suficiente de 500W a 1000/1500W. A la hora de instalar un aerogenerador hay que recordar que cuanto mayor sea la potencia que genere, mayor tamaño más grande cuchillas y, en consecuencia, un precio más alto.

Generalmente se identifican las siguientes desventajas de las centrales eólicas:

Grande una sola vez inversión inicial, de ahí el coste relativamente alto por unidad de electricidad;

La dependencia de la instalación de la disponibilidad de días en los que la velocidad del viento es óptima (seis a siete metros por segundo), es con tales indicadores que la instalación alcanza su capacidad nominal (de diseño);

Una central eólica autónoma sólo puede funcionar si hay batería gran capacidad y con un potente inversor, y como complemento en los días sin viento se necesita un generador diésel, lo que aumenta notablemente el coste del proyecto;

Largo período de recuperación: en promedio de siete a diez años.

Requisitos para elegir una ubicación para montar el mástil.

Para operar un generador eólico de cualquier potencia, se requiere viento. En Rusia, en promedio, se cree que el viento sopla solo entre 270 y 280 días al año. Las zonas costeras y montañosas tienen estadísticas diferentes, más favorables. Aquí es donde se produce el principal desarrollo de la energía eólica como energía libre.

Cuanto más alto sea el mástil, mayor velocidad desarrolla el flujo de aire. Normalmente, las turbinas eólicas se montan a una altura de al menos cuatro metros desde el nivel de la casa (en promedio, de catorce a veinticuatro metros). El lugar de instalación se selecciona a una distancia de la casa que sea al menos un múltiplo de tres de la altura del mástil. El dispositivo se monta sobre una base de hormigón (que es bastante cara y requiere mucha mano de obra) o mediante cables tensores.

En la instalación de un generador eólico fabricado en producción participan organizaciones especializadas. Normalmente se trata del propio fabricante o de los distribuidores. empresas extranjeras. Los especialistas proponen un esquema de una planta de energía eólica, seleccionan un lugar para instalar el mástil, instalan el equipo y lo ponen en marcha.

Planta de energía eólica de bricolaje

EN últimamente Cuando el precio de la electricidad aumenta con una constancia que asusta a la población, aumenta el interés por las centrales eólicas en Rusia. Una mini central eólica (turbina eólica) está diseñada, fabricada por artesanos e instalada sin la ayuda de especialistas.

Se considera que la más sencilla de fabricar es una central eólica con una instalación que tiene un eje de rotación vertical. No requiere mástil reforzado, es fácil de calcular, fácil de instalar y, lo más importante, de bajo precio. El aumento de precio se debe a una batería de la capacidad requerida y a un inversor confiable.

Un molino de viento hecho para girar sobre un eje horizontal requiere una cuidadosa fijación de las palas (su centrado), pero parece más elegante y sofisticado. Sus piezas son más caras de fabricar y el equipamiento adicional es el mismo que para una instalación vertical.

Plantas de energía eólica Los artesanos actuales prefieren hacerlo enteramente con sus propias manos, desde cero. El generador está desarrollado sobre la base de un motor asíncrono, además de un rectificador y una batería de automóvil. Si nos limitamos a este conjunto, entonces la electricidad generada se puede utilizar para calentar agua en una caldera y alimentar una bomba de agua (haciendo coincidir el voltaje de suministro).

Con un pequeño inversor de corriente puedes incluso encender luces y otros aparatos eléctricos sencillos que no requieren características de calidad corriente (una computadora o TV solo se puede conectar con un inversor que tenga una salida características requeridas por sinusoidalidad, frecuencia, etc.).

Principales fabricantes extranjeros de centrales eólicas: coste comparativo de las instalaciones

El uso y, en consecuencia, la producción de aerogeneradores para generar electricidad se dominaron por primera vez en Dinamarca a finales del siglo XIX. La falta de recursos energéticos propios obliga a muchos países a tomar el camino de aprovechar la energía de los flujos de aire y construir potentes turbinas eólicas (cientos de megavatios) y plantas de energía eólica para uso doméstico. A continuación se muestra una lista de los más empresas conocidas, suministrando sus productos en todo el mundo.

Fabricantes extranjeros de aerogeneradores:

Dinamarca Vestas: cuota de mercado del 12,7%;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang: cuota de mercado del 28,7% en el conjunto de todas las empresas;

España Gamesa - cuota de mercado 8%;

Alemania Enercon, Siemens: cuota de mercado total del 14,1%;

EE.UU. GE Energy: cuota de mercado del 7,7%;

India Suzion: cuota de mercado del 7,6%.

Se consideran los más baratos. instalaciones chinas. Dependiendo de la potencia, se pueden comprar a un precio de 18 a 20 mil rublos. Cabe señalar que este tipo de instalaciones (potencia de 100 a 200 W) no se pueden reparar y, por lo general, no están equipadas con un mástil. Centrales eólicas medianas segmento de precios de China se consideran confiables y duran más de 15 años.

Las instalaciones danesas, españolas y alemanas son de mayor calidad; su instalación y puesta en marcha están a cargo de organizaciones especializadas desde hace mucho tiempo, pero son caras. De $1000 a $2000-2500 con una potencia de 200 W.

Centrales eólicas en Rusia: precios y fabricantes.

En los últimos 20 años se ha observado un creciente interés en la producción de equipos para plantas de energía eólica. Los fabricantes nacionales han desarrollado y suministrado con éxito dispositivos económicos a los consumidores. En promedio, se pueden comprar entre 40 y 45 mil rublos. con potencia de 300 W.

A continuación se muestra una lista productores nacionales que dominan la producción y están produciendo modelos propios plantas de energía eólica:

- "ResursPromAlliance" en Chelyabinsk;

- "Stroyinzhservis" en Rybinsk;

RKraft en Moscú;

- Central nuclear “Sistemas Energéticos-Ecológicos” en Moscú;

LMP "Energía eólica" en Khabarovsk;

- “Sapsan-Energia” en Moscú;

- “GRC Vertical” en Miass;

- SKB Iskra en Moscú;

- “Vetro-Svet” en San Petersburgo.

Buscando fuentes alternativas energía, la humanidad ha dado un paso adelante. Por ejemplo, el poder del sol se utiliza cada vez más, creando plantas de energía eólica. Probablemente, sea el viento el que pueda considerarse como la forma óptima de obtener energía eléctrica- eficaz y al mismo tiempo bastante económico.

Viento, viento, eres poderoso

Una planta de energía eólica es un grupo de generadores especiales que se combinan en un sistema y utilizan la energía eólica para generar energía. La peculiaridad de tales generadores es su seguridad para ambiente. Hoy en día, el mayor número de parques eólicos se han construido en Alemania y Dinamarca, mientras que en estos países no sólo los costes energéticos son más bajos, sino que también exportan instalaciones y tecnologías a otros países. Las plantas de energía eólica funcionan según el siguiente principio: bajo la influencia del viento, las palas de la estructura giran y, gracias a la caja de cambios, se acciona un generador eléctrico. La energía resultante se transporta a través del cable.

Por regla general, los mástiles de las instalaciones tienen una altura suficiente, por lo que aprovechan al máximo la fuerza de la naturaleza. Al elaborar un proyecto para una estructura de este tipo, primero se examina cuidadosamente el área y también se estudia su dirección utilizando una serie de instrumentos. A partir de los datos se decide si la instalación de energía eólica instalada se amortizará sola.

Lo principal es la elección correcta.

Hoy en día, a los clientes se les ofrece una variedad de plantas de energía eólica para sus hogares, que deben seleccionarse en función de las necesidades del cliente. Por ejemplo, si necesita garantizar el funcionamiento del equipo en agricultura, entonces la potencia requerida es pequeña. Pero para solucionar problemas más graves, por ejemplo, la electrificación de edificios y estructuras o la instalación sistema de calefacción La casa necesita generadores eólicos más potentes. Sólo los especialistas deben participar en la preparación del sitio y en los trabajos de instalación.

Antes de comprar un generador eólico, es necesario tener en cuenta una serie de matices, incluida la carga en las horas punta, el consumo medio de energía y la velocidad del viento. También vale la pena recordar que cuanto más alto sea el mástil, más fuerte y potente será el viento que hará girar las palas de la turbina. Es cierto que la instalación de tales estructuras es costosa. Ubicación óptima- 10 metros más alto que un edificio o árbol ubicado en un radio de aproximadamente 100 metros.

Ventajas

Las plantas de energía eólica tienen una gran demanda hoy en día por varias razones.

• En primer lugar, es más rentable en comparación con otras fuentes de energía.
• En segundo lugar, las reservas de energía eólica son inagotables.
• En tercer lugar, estos molinos tienen un diseño simple, por lo que su instalación es bastante rápida. Lo principal es realizar una investigación sobre el objeto en el que se ubicarán.
• En cuarto lugar, producir electricidad de esta forma es mucho más barato y permite ahorrar riqueza mineral.
• Quinto, los molinos de viento proporcionan electricidad de manera constante y confiable.
• En sexto lugar, estos dispositivos son absolutamente seguros para el medio ambiente, lo cual también es muy importante.

Contras

Por otro lado, como cualquier otra fuente de energía, las centrales eólicas (las fotos muestran lo sencillo que es su diseño) también tienen desventajas.

• En primer lugar, el viento no es constante, es decir, sopla de manera diferente, a veces con fuerza y ​​a veces débilmente. En consecuencia, no es posible instalarlos en todas partes.
• En segundo lugar, las estructuras eólicas son bastante ruidosas, por lo que deben ubicarse alejadas de los edificios residenciales.
• En tercer lugar, estos molinos pueden interferir con los dispositivos de radio y televisión. Es cierto que en Europa se ha aceptado esta deficiencia y hoy en día ya hay más de 26.000 plantas de energía eólica en funcionamiento.
• Otra desventaja es que tales instalaciones pueden dañar a las aves voladoras, por lo que deben instalarse donde no haya lugares para su migración y anidación.

¿Qué comprar?

Las modernas plantas de energía eólica para el hogar se presentan en una amplia gama. Se diferencian en rendimiento y están diseñados para diferentes fuerzas y velocidades del viento. Por ejemplo, una instalación con una potencia de 400-6400 W es suficiente para suministrar energía a pequeñas granjas, tiendas y restaurantes que se encuentran lejos de las principales fuentes de energía. Si necesita suministrar electricidad a varias casas o a un pequeño pueblo, entonces necesita estaciones. más poder, en promedio 18.000-26.500 W. Es recomendable instalar las mismas instalaciones junto a grandes industrias e instalaciones comerciales. Para las plantas de energía eólica más sencillas para el hogar, el precio comienza en 700.000 rublos; las instalaciones más caras cuestan alrededor de tres millones de rublos.

Vistas alternativas

Como ya hemos dicho, un molino de viento es una instalación bastante ruidosa, pero ahora se ofrecen generadores que no funcionan con tanta potencia. Por ejemplo, un generador eólico silencioso es solución perfecta para objetos pequeños y medianos, granjas, comercios, si están ubicados en zonas remotas. Hoy en día, las instalaciones verticales son muy populares debido a su eficiencia y facilidad de instalación. Las ventajas de un sistema de este tipo son las siguientes:

• funcionamiento silencioso sin vibraciones;
• resistencia a fuertes vientos;
• protección de la carcasa con revestimiento de aluminio contra rayos;
• la dirección del viento no importa.

Las plantas de energía eólica domésticas silenciosas son fáciles de mantener e instalar, ya que no hay piezas pequeñas. También es importante que no se cause ningún daño a las aves, ya que el diseño de las instalaciones es tal que no se altere el paisaje. Otra opción interesante es un generador de velas. Por supuesto, no tiene un diseño atractivo, pero puede generar energía incluso con vientos suaves. Estas centrales eólicas son buenas porque, gracias a la vela, se adaptan rápidamente al movimiento de las fuerzas de la naturaleza, lo que significa que la producción de energía es estable. Las estructuras son absolutamente respetuosas con el medio ambiente, tienen un coste reducido, funcionan sin ruidos ni vibraciones, lo que significa que tienen futuro.

¿Cuáles son las perspectivas?

En general, la situación medioambiental en el mundo es tal que recursos naturales se están agotando gradualmente y pronto una solución como los molinos de viento se convertirá en una realidad en todo el mundo. No es casualidad que los residentes de muchos países estén llegando gradualmente a instalar estructuras similares en su sitio. En Rusia, según los expertos, existen suficientes oportunidades potenciales para que la energía eólica se desarrolle activamente. Sin embargo, hasta ahora este proceso avanza a un ritmo lento debido a la falta de financiación suficiente. Si la situación cambia y el Estado presta suficiente atención a este método de obtención de energía, nuestro país pronto pasará a soluciones alternativas. Hoy en día, las plantas de energía eólica en Rusia están representadas en las repúblicas de Kalmykia y Bashkortostán, Chuvashia, Komi, en las regiones de Kaliningrado, Saratov, Orenburg, Rostov, Murmansk, Astrakhan, así como en el Okrug autónomo de Chukotka. Sin embargo, los expertos afirman que la geografía de las turbinas eólicas pronto será mucho más amplia.

¿Cómo hacer una planta de energía eólica?

El deseo de ahorrar en costes de energía y aportar algo nuevo lleva a que los artesanos empiecen a fabricar molinos de viento con sus propias manos. En el muy en forma sencilla Consta de dos mitades de un cilindro, que se separan del eje central. Si aumenta el número de palas en el diseño a cuatro, las características de potencia y tracción del dispositivo serán mucho mayores. Una planta de energía eólica de bricolaje se fabrica utilizando los materiales y componentes que se describen a continuación.

1. Para crear un tambor, necesitamos madera contrachapada y hierro para techos (o láminas de plástico de un tamaño adecuado). El rotor debe ser liviano, por lo que no se deben utilizar materiales demasiado gruesos.
2. Para las “mejillas” del tambor necesitaremos madera y plástico (o metal ligero), y las juntas deben tratarse con pintura al óleo.
3. Para hacer cruces necesitarás tiras de acero o madera.
4. Haremos el eje a partir de un tubo de acero cuyo diámetro es de 30 mm y su longitud es de 2 m.
5. Para el eje también necesitamos rodamientos de bolas del mismo tamaño.

Etapas de instalación

Entonces, así se hace una central eólica casera. En primer lugar soldamos los travesaños del rotor al eje (si se utiliza madera hay que pegarla o montarla mediante pasadores). Las palas se conectan mediante pernos y es importante que la distancia entre ellas y el eje sea la misma. Después de ensamblar el tambor, las juntas deben tratarse con pintura al óleo espesa. Ahora creamos un marco: para ello necesitamos unos metálicos o sobre los que luego montamos rodamientos de bolas. Se debe evitar la distorsión ya que el rotor girará lentamente. Ahora volvemos a pintar la estación eólica y colocamos poleas de diferentes diámetros en el extremo inferior del eje. Pasamos la correa sobre la polea y la conectamos a un generador de corriente, por ejemplo, el de un coche. Una instalación de energía eólica de este tipo está diseñada para una velocidad del viento de aproximadamente 9-10 m/s y produce una potencia de 800 W.

Molino de viento para casa

Para satisfacer al máximo las necesidades de energía eléctrica de los hogares, la potencia de un molino de viento para una familia media de cuatro personas debe ser de al menos 10 kW. En tales situaciones, es aconsejable instalar un sistema completo, que incluya varias turbinas eólicas que produzcan una pequeña cantidad de energía. La energía que contienen se acumula en una batería común y, si es necesario, se pueden instalar generadores adicionales y se puede aumentar la cantidad y capacidad de las baterías.

Para garantizar que el suministro energético de la instalación sea estable y no dependa de razones externas, los expertos recomiendan crear un complejo energético autónomo. Incluirá una planta de energía eólica, así como fuentes de energía de respaldo en forma de diésel y generadores de gasolina, así como paneles solares. Si la fuerza del viento es suficiente y se genera energía en la cantidad necesaria, se puede apagar la instalación diésel. Si de repente la energía que producirá el molino de viento no es suficiente, se pondrá en marcha automáticamente. fuente de respaldo suministro de electricidad

¿Cómo lograr eficiencia?

Para que la estación eólica instalada se instale correctamente y produzca los resultados deseados, se deben cumplir varias condiciones.

1. El viento en la zona debería ser estable casi todo el año.
2. Debe haber suficiente espacio en el sitio para instalar una turbina eólica.
3. Descubra si las autoridades locales permiten este tipo de instalaciones.

Además, es recomendable utilizar sistemas similares, si gasta demasiado dinero en electricidad y simplemente no hay forma de conectarse a la red de suministro de energía. También debe prepararse para el hecho de que tendrá que gastar mucho dinero en una turbina eólica. Pero recibirá energía inagotable y respetuosa con el medio ambiente.

La energía inagotable que llevan consigo las masas de aire siempre ha llamado la atención de la gente. Nuestros bisabuelos aprendieron a enganchar el viento a las velas y ruedas de los molinos de viento, después de lo cual corrió sin rumbo por las vastas extensiones de la Tierra durante dos siglos.

Hoy lo encontré de nuevo para él. trabajo útil. Un aerogenerador para una vivienda particular pasa de ser una innovación técnica a convertirse en un factor real de nuestra vida cotidiana.

Echemos un vistazo más de cerca a las plantas de energía eólica, evalúemos las condiciones para su uso rentable y consideremos variedades existentes. Los artesanos del hogar recibirán elementos de reflexión sobre el tema de nuestro artículo. autoensamblaje molino de viento y dispositivos necesarios para su trabajo eficiente.

¿Qué es un generador eólico?

El principio de funcionamiento de una central eólica doméstica es simple: el flujo de aire hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador y crea en sus devanados C.A.. La electricidad generada se almacena en baterías y los electrodomésticos la utilizan según sea necesario. Por supuesto, este es un diagrama simplificado de cómo funciona un molino de viento doméstico. En la práctica, se complementa con dispositivos que convierten la electricidad.

Inmediatamente detrás del generador en la cadena portacables se encuentra un controlador. Convierte la corriente alterna trifásica en corriente continua y la dirige para cargar las baterías. Mayoría electrodomésticos no puede funcionar con energía constante, por lo que se instala otro dispositivo detrás de las baterías: un inversor. Realiza la operación inversa: convierte la corriente continua en corriente doméstica. voltaje variable 220 voltios. Está claro que estas transformaciones no se producen sin dejar rastro y quitan una parte bastante decente de la energía original (15-20%).

Si el molino de viento está emparejado con bateria solar u otro generador de electricidad (gasolina, diésel), luego el circuito se complementa con un interruptor automático (ATS). Cuando se apaga la fuente de corriente principal, se activa la de respaldo.

Para obtener la máxima potencia, el aerogenerador debe ubicarse siguiendo el flujo del viento. EN sistemas simples Se implementa el principio de la veleta. Para ello, se fija una pala vertical en el extremo opuesto del generador, girándolo hacia el viento.

en más instalaciones potentes Hay un motor eléctrico rotativo controlado por un sensor de dirección.

Principales tipos de aerogeneradores y sus características.

Hay dos tipos de aerogeneradores:

1. Con rotor horizontal.
2. Con rotor vertical.

El primer tipo es el más común. se caracteriza alta eficiencia(40-50%), pero tiene nivel aumentado ruido y vibración. Además, su instalación requiere una gran espacio libre(100 metros) o mástil alto (a partir de 6 metros).

Los generadores con rotor vertical son menos eficientes energéticamente (la eficiencia es casi 3 veces menor que la de los horizontales).

Sus ventajas incluyen una instalación sencilla y un diseño fiable. El bajo nivel de ruido permite instalar generadores verticales en los tejados de las casas e incluso a nivel del suelo. Estas instalaciones no temen al hielo ni a los huracanes. Se lanzan con un viento débil (de 1,0 a 2,0 m/s), mientras que un molino de viento horizontal necesita un flujo de aire de fuerza media (3,5 m/s y superior). Los generadores eólicos verticales son muy diversos en la forma del impulsor (rotor).

Ruedas de rotor de aerogeneradores verticales.

Debido a la baja velocidad del rotor (hasta 200 rpm), la vida mecánica de este tipo de instalaciones supera con creces la de los aerogeneradores horizontales.

¿Cómo calcular y seleccionar un aerogenerador?

el viento no es gas natural, bombeada a través de tuberías y no electricidad, suministrada ininterrumpidamente a través de cables a nuestra casa. Es caprichoso y voluble. Hoy un huracán arranca tejados y rompe árboles, y mañana da paso a una calma total. Por lo tanto, antes de comprar o autoproducción turbina eólica, es necesario evaluar el potencial de la energía del aire en su área. Para ello es necesario determinar la fuerza media anual del viento. Este valor se puede encontrar en Internet previa solicitud.

Habiendo recibido dicha tabla, encontramos el área de nuestra residencia y observamos la intensidad de su color, comparándola con la escala de calificación. Si la velocidad media anual del viento es inferior a 4,0 metros por segundo, entonces no tiene sentido instalar una turbina eólica. el no dará cantidad requerida energía.

Si la fuerza del viento es suficiente para instalar una planta de energía eólica, entonces puede pasar al siguiente paso: seleccionar la potencia del generador.

Si estamos hablando de sobre el suministro autónomo de energía en el hogar, se tiene en cuenta el consumo estadístico medio de electricidad de 1 familia. Varía entre 100 y 300 kWh al mes. En regiones con un potencial eólico anual bajo (5-8 m/s), una turbina eólica con una potencia de 2-3 kW puede generar esta cantidad de electricidad. Hay que tener en cuenta que en invierno velocidad promedio Los vientos son más fuertes, por lo que la producción de energía durante este período será mayor que en verano.

Selección de un generador eólico. Precios aproximados

Los precios de los generadores eólicos domésticos verticales con una capacidad de 1,5 a 2,0 kW oscilan entre 90 y 110 mil rublos. El paquete a este precio incluye solo un generador con palas, sin mástil y equipo adicional (controlador, inversor, cable, baterías). Una central eléctrica completa, incluida la instalación, costará entre un 40 y un 60% más.

El costo de las turbinas eólicas más potentes (3-5 kW) oscila entre 350 y 450 mil rublos (con equipo adicional y trabajos de instalación).

Molino de viento de bricolaje. ¿Diversión o ahorros reales?

Digamos de inmediato que hacer un generador eólico con sus propias manos que sea completo y efectivo no es fácil. El cálculo correcto de la rueda eólica, el mecanismo de transmisión y la selección de un generador adecuado para la potencia y la velocidad son un tema aparte. solo daremos breves recomendaciones según las principales etapas de este proceso.

Generador

Generadores de automóviles y motores eléctricos de lavadoras con accionamiento directo no son adecuados para este fin. Son capaces de generar energía a partir de la rueda de viento, pero será insignificante. Para funcionar de manera eficiente, los autogeneradores necesitan velocidades muy altas, que un molino de viento no puede desarrollar.

Los motores para lavadoras tienen otro problema. Hay imanes de ferrita allí, pero el aerogenerador necesita otros más eficientes: los de neodimio. Procesarlos autoinstalación y enrollar devanados que transportan corriente requiere paciencia y alta precisión.

La potencia de un dispositivo ensamblado por sus propias manos, por regla general, no supera los 100-200 vatios.

Recientemente, las ruedas de motor para bicicletas y scooters se han vuelto populares entre los aficionados al bricolaje. Desde el punto de vista de la energía eólica, se trata de potentes generadores de neodimio, ideales para trabajar con ruedas eólicas verticales y cargar baterías. De un generador de este tipo se puede extraer hasta 1 kW de energía eólica.

rueda motorizada – generador listo para una central eólica casera

Tornillo

Las más sencillas de fabricar son las hélices de vela y de rotor. El primero consta de tubos curvos ligeros montados sobre una placa central. Sobre cada tubo se colocan cuchillas hechas de tela duradera. La gran resistencia al viento de la hélice requiere una fijación con bisagras de las palas para que durante un huracán se doblen y no se deformen.

El diseño de rueda de viento giratoria se utiliza para generadores verticales. Es fácil de fabricar y de funcionamiento fiable.

Los generadores eólicos caseros con un eje de rotación horizontal funcionan mediante una hélice. Los artesanos del hogar lo ensamblan a partir de tubos de PVC con un diámetro de 160-250 mm. Las palas están montadas sobre una placa redonda de acero con un orificio de montaje para el eje del generador.

Diseño, principio de funcionamiento y funcionamiento de centrales eólicas.

¿Alguno de ustedes puede explicar qué tipo de fenómeno es el viento? Probablemente no. Sin embargo, todo el mundo sabe de qué se trata. Desde un punto de vista físico, el viento es un proceso natural complejo. Es difícil de imaginar, pero recientemente se ha estimado que el viento será de punto económico visión. Además, el interés por el uso de la energía eólica aumenta constantemente. La energía eólica es barata y renovable. Gracias a esto, el viento se ha vuelto atractivo desde el punto de vista de la construcción de estaciones que lo utilizan. La categoría de fuentes de energía renovables incluye el flujo de agua, el flujo y reflujo y la radiación solar. La energía eólica se utiliza en las centrales eólicas y tiene características propias. El viento hoy en día se utiliza principalmente para generar electricidad. Cabe señalar aquí que la electricidad eólica es más cara que la generada por centrales nucleares, térmicas o hidroeléctricas. Sin embargo, en algunas regiones con vientos fuertes, es bueno utilizar turbinas eólicas en combinación con fuentes de energía tradicionales. Las plantas de energía eólica también serán útiles donde no existan redes eléctricas centralizadas.

La energía eólica se utilizó en la antigua Babilonia varios miles de años antes de Cristo. Esta antigua ciudad tuvo su apogeo en el siglo VI a.C. mi. Y durante este período se hicieron muchos descubrimientos importantes. Por ejemplo, apareció un dispositivo para drenar pantanos. Los campesinos del antiguo Egipto utilizaban la energía eólica en los molinos para moler harina. Mientras tanto en China antigua El agua de los arrozales se bombeaba mediante dispositivos mecanizados con aspas que giraban impulsadas por el viento. En el continente europeo, los primeros mecanismos impulsados ​​por energía eólica aparecieron en el siglo XII d.C.

Al mismo tiempo, sólo en el siglo pasado se produjo un verdadero avance en el uso de la energía eólica. Aparecieron plantas de energía eólica en las que el viento no sólo hacía girar las aspas, sino que generaba la electricidad necesaria para funcionar al máximo. diferentes dispositivos. Gracias a esto, la popularidad de los "molinos de viento" ha aumentado considerablemente. Comenzaron a aparecer cerca de casas particulares e instalaciones industriales. Después de esto, surgieron varias generaciones de parques eólicos. En primer lugar, empezaron a aparecer en zonas costeras donde soplan fuertes vientos. Echemos un vistazo a qué son las plantas de energía eólica.

Principio de funcionamiento y diseño.

Una central eólica tiene un principio de funcionamiento bastante sencillo. El viento hace girar un rotor con palas, que está conectado al eje del generador. En algunos casos está conectado directamente, pero más a menudo a través de un sistema de transmisión. Hoy en día también existen diseños de aerogeneradores en los que el viento no hace girar las palas, sino que presiona una placa con un pistón. La cantidad de electricidad generada en un parque eólico depende del diámetro de las aspas y de la velocidad de rotación del viento.

Cuanto más haga girar el viento las aspas, más electricidad se generará. Pero la generación de electricidad no depende sólo de la velocidad del viento. La altura a la que está suspendido el aerogenerador también tiene una gran influencia. Más cerca del suelo, la fuerza del viento disminuye y la velocidad se vuelve más lenta a medida que interfieren los elementos del paisaje. Por lo tanto, la rueda de viento debe instalarse lo más alto posible.

Hay 3 tipos principales de plantas de energía eólica:

• Hélice;
• Batería;
• Carrusel.

En instalaciones de hélice el eje se ubica en posición horizontal en relación con el viento. Tienen un estabilizador especial ubicado en el reverso de la rueda de viento. Sirve para mover la estructura con el viento. Esta opción es la más económica de todas las centrales eólicas. La velocidad de rotación en estas instalaciones depende del número de palas. En la mayoría de los casos, de cada 3, la eficiencia de las centrales eléctricas de hélice es del 48%.

En el caso de parques eólicos de tambor y rotativos, el eje con las palas se encuentra en un plano vertical. Este tipo de instalación se utiliza en los casos en los que la dirección del viento no importa. El par de tales dispositivos es mayor que el de las instalaciones de hélice. Pero la eficiencia es menor (10─15%). Por un lado, todo parece ir bien, pero por otro, el funcionamiento de los aerogeneradores depende en gran medida de factores externos, en el que no podemos influir.

El principal problema es la variabilidad del viento. Por tanto, las centrales eólicas deben tener en cuenta este factor en su trabajo. Por tanto, además del propio aerogenerador, contienen baterías para almacenar energía, un inversor para controlar su carga y un inversor para convertir la tensión. Es decir, casi todos los mismos componentes auxiliares que en los sistemas solares.

Otro problema de los parques eólicos es que demasiado viento puede dañar la instalación.

Pero, a pesar de esto, las turbinas eólicas son rentables para generar electricidad en algunas regiones de nuestro planeta. En este caso, la opción ideal es cuando el generador eólico funciona junto con una red eléctrica doméstica o un generador de combustible. Entonces habrá electricidad constante, incluso cuando esté en calma afuera. Hay muchos casos en los que se utilizan turbinas eólicas junto con paneles solares.

Desarrollo de la energía eólica en el mundo y en Rusia.

Los países desarrollados son líderes en la construcción de plantas de energía eólica. Alemania y los países europeos en general están por delante del resto del planeta. Hay parques eólicos en los países escandinavos y en el sur de Europa. En la región asiática, China es líder en el uso de energía eólica. Muchos de sus proyectos de construcción de edificios implican la instalación de aerogeneradores en los mismos.

En América, tanto del Sur como del Norte, las centrales eólicas se utilizan desde hace varias décadas para suministrar electricidad a hogares y granjas. Aquí lograron desplazar las fuentes de energía tradicionales. Estados Unidos recibe aproximadamente 1/5 de toda la energía eólica del planeta.

• En Rusia, en los últimos años también se ha iniciado la construcción de centrales eólicas. Hay varias regiones donde fueron construidos:
• Bashkortostán (estación Tyulkildy);
• Kalmykia (parque eólico de Kalmyk);
• Región de Kaliningrado (parque eólico de Zelenograd);
• Crimea. Hay 5 estaciones en la península, de las cuales son muy grandes;
• Múrmansk;

El crecimiento del uso de energía eólica en el país no es tan intenso como en los países occidentales, pero se observa una dinámica positiva.

Los principales proveedores de centrales eólicas del mercado son empresas de paises europeos y Estados Unidos.

• Alemania. Siemens, Repower, Enercon (el segundo mayor fabricante del mundo en términos de volumen de producción), Nordex;
• Dinamarca. Vestas (uno de los líderes del mercado);
• España. las empresas Gamesa y Ecotechnia;
• EE.UU. GeneralEléctrico;
• India (Suzlón);
• Japón. Mitsubishi.

La mayoría de estos fabricantes producen centrales eólicas con una capacidad de entre 500 y 6 mil kilovatios.

En nuestro país existen varios los siguientes fabricantes plantas de energía eólica:

• Vetro Svet LLC;
• Sapsan-Energía LLC;
• LMV Energía Eólica;
• LLC "SKB Iskra";
• EnergyWind LLC.

En las fábricas del complejo militar-industrial se produce una pequeña cantidad de equipos para convertir la energía eólica.

Puede ver los precios aproximados de las plantas de energía eólica en la siguiente tabla.

Las plantas de energía eólica (WPP) son varias plantas de energía eólica reunidas en un solo lugar e integradas en una red.

La utilización de la energía eólica está familiarizada desde la antigüedad. Hoy en día, utilizar el viento significa generar electricidad. Se están construyendo parques eólicos en lugares con alta velocidad viento. Es necesario realizar un estudio del área con anticipación. Los datos meteorológicos convencionales no serán suficientes para la construcción de un parque eólico. Es necesario estudiar la velocidad y dirección del viento durante varios años. Las plantas de energía eólica se instalan en colinas o colinas, y los generadores se instalan en torres, cuya altura es de treinta a sesenta metros. Se presta especial atención a los árboles y arbustos que pueden verse afectados por el viento.

La estructura de una central eólica consta de un generador, un rectificador, una batería y un inversor.

Existen 6 tipos de centrales eólicas:

1) Tierra;

El tipo de central eólica terrestre es el más popular en la actualidad. La construcción requiere un camino hasta el lugar de construcción y equipos de elevación.

2) Costero;

Un parque eólico costero se construye cerca de la orilla del mar o del océano. En la costa hay una brisa que pasa del agua a la tierra.

3) Costa afuera;

Los parques eólicos marinos se construyen en el mar, aproximadamente a 10-50 metros del mar. La ventaja de estas estructuras es que apenas son visibles desde la orilla y también son muy efectivas, ya que el viento sopla constantemente en el mar.

4) Flotante;

Los flotantes se instalan directamente en el mar a cien metros de profundidad. La altura de la torre de acero es de 65 metros.

5) Alza;

Los parques eólicos flotantes están ubicados a gran altura sobre el suelo.

6) Montaña.

Montañoso, respectivamente, en una zona montañosa.

En general, observamos que el diseño e instalación de una central eólica requiere no sólo un estudio exhaustivo y prolongado del clima de la zona, sino también grandes costes económicos. Esta electricidad es cara debido a que proviene de una fuente limpia. Además, el alto costo se debe a los altos costos de equipo necesario para la construcción. El mantenimiento de las centrales eólicas, según su tipo, también requiere mucho dinero.