Ветрогенератор. Без снобизма

Не хотелось бы со скучным видом бывалого энергетика рассказывать Вам про высоту мачты и профиль лопастей бытовых ветрогенераторов, а также про нюансы в инверторах и аккумуляторах.

Хочу высказать свое мнение о том, как я поступлю, выбирая ветрогенератор для своего участка. Подход - как у обычного человека, разбирающегося в энергетике, а не в тонкостях ветровых машин по выработке «зеленой» энергии.    

«Погуглив» интернет, я пришел к главному выводу: если от ветрогенератора нужен какой-то более-менее эффективный результат, то не стоит заниматься самоделкой, поскольку, скорее всего, получится флюгер с лопастями. Нет, редкие кулибины пусть этим занимаются, но я бы лично не стал.   

Я выберу промышленный образец с автоматическим управлением угла атаки крыла лопасти ветрогенеротора.  И с нормальным поворотным устройством, и с мачтой, легкой и прочной, а не сделанной из труб, бережно принесенных со свалки. Самому довольно сложно изготовить хороший ветрогенератор, поверьте.     

Первое, с чего я начну, это с разведки ветровой обстановки в том регионе, где я собираюсь ставить свой ветрячок. Я призову на помощь собственные наблюдения, а также интернет, который говорит, что примерно по всей РБ средняя сила ветра 5 м/с на высоте 80 м. Вот тут и надо включать собственные наблюдения. Для этого нужно раздобыть флюгер с вертушкой, в идеале соорудить подобие мачты, водрузив туда наблюдательный флюгер, и измерять.

Тут уж кому как повезет, так как кто-то уже имеет дом, построенный  на равнине, закрытой лесом, а кто-то на холмах обосновался, и имеет естественную возвышенность над уровнем моря. Чтобы быть более-менее уверенным, что холм находится не в низине, нужно взять в постоянное или временное пользование альтиметр или часы с альтиметром. Альтиметр покажет высоту над уровнем моря.   

Если с ветром, в  конце концов, определиться (он есть и более-менее постоянно дует), а на расчетной высоте еще и его скорость измерить анемометром, то, считайте, что подход к данному вопросу - с научной статистической подготовкой.   

Затем я начну искать сам ветряк. По форм-фактору ветряки бывают с вертикальной осью вращения (бочки с лопастями) и горизонтальной (классический «самолетик» с пропеллером, направленным на ветер). Чисто субъективно мне нравятся ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения. Может, вертикальные и очень хороши, но эстетика ветроустановки для меня - не последнее дело.

Кроме того, меня интересует модель, работающая  в диапазоне 3-10 м/с с автоматической подстройкой угла атаки лопастей, что позволит ей эффективно работать при малых скоростях ветра. И при ураганных ветрах чтобы лопасти разворачивались параллельно потоку и предотвращали разрушение. 

Далее, выбрав конкретную модель, я обращусь к такой штуке как Калькулятор мощности ветряка. Создатели этого ресурса утверждают, что «даже тому, кто не планирует проектировать собственную ВЭУ, а собирается приобрести готовую, полезно ознакомиться с этой информацией. Она не поможет оценить конструктивное совершенство и качество изготовления предлагаемых машин, но позволит лучше оценить их потенциальные возможности, иногда выявить неправдивость (не всегда умышленную) заявленных характеристик».    

С выбором, в принципе, я определился, отжалею  2000 $  на хорошую модель с высокой прочной мачтой и с лопастями, как и хочу. Потом займусь периферией: контроллером заряда, аккумуляторами, инвертором, автоматикой.
     

Аккумуляторная батарея является накопителем электрической энергии, способным накапливать выработанную энергию для отдачи в безветренную погоду.  Контроллер заряда аккумуляторной батареи ветрогенератора препятствует перезарядке батареи путём уменьшения величины протекающего через неё тока зарядки и подаваемого напряжения.  Инвертор - устройство, которое способно создать из постоянного тока переменный с привычной для пользователя величиной ~220В.  Зарядное устройство в процессе работы способно производить зарядку аккумуляторов батареи от внешнего источника с напряжением ~220 В.  

Сетевая автоматика установки ветрогенераторов (ветряков) работает по определённой схеме: в зависимости от необходимости подключает потребителей к сети или к инвертору.  Источник бесперебойного питания (далее - ИБП) способен одновременно заменить работу сетевой автоматики, зарядного устройства и инвертора .     

Как видите, сам ветрячок с генератором - это верхушка айсберга, а вся сопутствующая периферия также стоит немалых денег.  Еще придется выложить по 2000$ за каждый периферийный элемент. Но те немногие компании, которые продают готовые ветроэнергокомплекты, предлагают их от 3000 $ http://energywind.ru/ до 10000 $. Причем только комплект за 10 000$ при скорости ветра 5 м/с обеспечит хозяину 6 кВт мощности и выработку 300-1000 кВт*ч в месяц, что более-менее достаточно для энергообеспечения частного дома.    Теперь о недостатках наших горячо любимых и вселяющих надежды возобновляемых источниках, т.е.о недостатках ветрогенераторов.  

Установка ветрогенератора требует немалого свободного места. И если для отдельно стоящих коттеджей, окруженных десятками соток свободной приусадебной территории, найти такое место несложно, то на «шестисоточных» дачно-садоводческих участках разместить ветряк практически невозможно. Это и мачта, и оттяжки. Не участок будет, а миниполигон, где главную роль в ландшафте будет играть ветряк. Тем более что устанавливать его рекомендуется не ближе чем в 20 метрах от жилого строения. Иначе электромагнитные поля, возникающие при работе генератора, могут стать источником помех при работе электронной техники.   

Еще и Википедия подливает ложку дегтя в эту тему: «Считается, что применение малых автономных ветрогенераторов в быту малоцелесообразно из-за:  1) высокой стоимости инвертора - примерно 50 %  от стоимости всей установки;  2) высокой стоимости аккумуляторных батарей  - примерно 25 % стоимости установки;  3) для обеспечения надёжного электроснабжения к такой установке иногда добавляют дизель-генератор, сравнимый по стоимости со всей установкой.   

Самый главный недостаток ветряков я отражу с помощью математики. При тарифе для населения Беларуси 2,7 цента за кВтч, который, несмотря на просьбы энергетиков поднимать не собираются, именно «дармовая» электроэнергия самый решающий фактор против установки ветряка. При среднем  экономном расходе дома в 500 кВтч в месяц и тарифе 0,027 $ за кВтч, получается, что за 10 000 долларов можно купить 370 370 кВтч (10000/0,027 = 370370 кВтч), которых хватит на 61 год (370 370/500/12= 61 год). При неэкономном расходе в 1000 кВтч в месяц этих денег хватит на 30 лет оплаты электроэнергии.  Да здравствует наше социалистическое настоящее, и долой буржуйские пережитки в виде ветрогенераторов! (Шутка).