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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Geradores eólicos e conversores de energia elétrica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa O vento é uma das fontes de energia mais acessíveis. Ao contrário do Sol, pode "trabalhar" dia e noite, norte e sul, verão e inverno. O único problema em usar a força do vento é escolher um local onde o vento sopre de forma bastante constante. Ao mesmo tempo, a energia eólica está disponível, disponível em todos os lugares e praticamente inesgotável. As principais vantagens da energia eólica: independência energética, sem necessidade de qualquer combustível, respeito pelo meio ambiente, benefícios econômicos. Dispositivos para converter energia cinética do vento em energia elétrica - geradores eólicos - estão ganhando grande popularidade. Atualmente, geradores de energia eólica de baixa potência são as fontes alternativas de energia mais convenientes e acessíveis para usuários privados. Algumas regiões do nosso país não possuem linhas de energia devido ao seu extremo afastamento. Aqueles que hoje usam "moinhos de vento" o fazem porque não têm capacidade de se conectar à central de energia ou querem ser independentes de energia. A WPP (central eólica, gerador eólico ou simplesmente “moinho de vento”) é utilizada para fornecer energia autónoma – eletricidade – a diversos consumidores domésticos e industriais especiais na ausência de uma central de alimentação ou no seu fornecimento irregular. Esses dispositivos podem ser usados em quase todos os lugares, o que as pessoas têm feito ultimamente, apesar do alto custo (várias centenas de milhares de rublos) de um conjunto de componentes necessários da instalação: geradores, baterias, controladores de carga e inversores - para um completo fornecimento de energia alternativa em casa. No entanto, para um fornecimento estável de energia de pequena potência (uma unidade de kW), todos os dispositivos acima, incluindo um gerador eólico de pá única com um kit de montagem, podem ser adquiridos com dinheiro real hoje. É por isso que eu pessoalmente imagino que seja possível comprar tal dispositivo, ou fazer eu mesmo, usando a experiência e de olho nos designs industriais. Na fig. 2.1 mostra um gerador eólico em operação.
Mas também existem desvantagens das turbinas eólicas: fornecimento de energia desigual, alto custo do equipamento, ruído da operação das turbinas eólicas, vibrações de baixa frequência prejudiciais a pessoas e animais, congelamento das pás, formação de fragmentos, morte de pássaros e morcegos, interferência de rádio. Tudo isso também deve ser levado em consideração na hora de instalar um aerogerador, porém, uma desvantagem realmente difícil de eliminar por enquanto por um proprietário privado de aerogerador é a interferência de rádio que interfere no funcionamento das estações de televisão. Mas a televisão "digital" por satélite, vindo em todos os lugares para substituir a "tradicional", também resolve esse problema. Com o congelamento das pás, lutam, a exemplo da indústria aeronáutica, com compostos químicos especiais, sendo o mais simples o álcali ou simplesmente uma solução com sabão. O resto dos custos são exagerados ou rebuscados. Avisos importantes Você não deve se envolver na busca de aerogeradores operando em baixas velocidades de vento - até 3 m / s, pois nessas velocidades de vento sua energia é insignificante. Por exemplo, para uma turbina eólica com um diâmetro de hélice de 5 m, a potência de saída a uma velocidade do vento de 2 m/s será inferior a 30 W (menos 50% dessa potência será gasta em atrito nos rolamentos e outras perdas , e os 15 W úteis restantes são um valor muito pequeno, porque para carregar uma bateria com capacidade de 50 Ah são necessários 70 W). Tire suas próprias conclusões, como dizem. Quando a turbina eólica está operando sob chuva ou neve, a potência de saída é reduzida em 10...30%. Um dos principais efeitos colaterais negativos das turbinas eólicas (especialmente as caseiras) é o ruído. O ruído do funcionamento de uma turbina eólica sem engrenagens lembra o assobio do vento pela janela entreaberta de um carro em alta velocidade. Durante a operação de turbinas eólicas com engrenagens, o zumbido da caixa de engrenagens pode ser significativo e seu recurso é muito menor. Em áreas (e locais) com baixa velocidade média anual do vento - até 5 m / s, para a máxima autonomia possível de fornecimento de energia, uma unidade adicional a gás de 2 kW ou módulos de bateria solar são instalados como fontes adicionais e integradas de energia alternativa; eles carregarão as baterias durante o período calmo. Assim, consideramos os cálculos econômicos ao comprar uma turbina eólica e componentes com potência útil de 5 kW. A potência menos considerada na minha opinião não está sujeita a análises sérias, porque as turbinas eólicas (ao contrário, por exemplo, das baterias solares) destinam-se ao fornecimento de energia alternativa (não tradicional) a consumidores potentes (em casa, em casa). E em uma casa particular, especialmente em áreas rurais, onde ninguém interfere no uso da energia cinética do vento, ao contrário do desenvolvimento urbano frequente, existem muitos consumidores poderosos (estação de bombeamento, iluminação, separador de leite, caldeira, convetor de calor); sim, apenas uma chaleira elétrica (forno de microondas, ferro) exigirá cerca de 2 kW. Por sua vez, teremos que desligar os consumidores de energia, cuja necessidade óbvia trará mais preocupações para nossas vidas do que o tão esperado e tão teoricamente estimado conforto. Portanto, não faz sentido colocar um gerador eólico para alimentar uma única lâmpada ou como carregador de celulares. Essa é a principal diferença na prática do uso de fontes alternativas de energia no estágio atual - a potência na carga e a justificativa de uso. Instalar um poderoso gerador eólico (com dispositivos adequados de controle e armazenamento de energia) é um sonho que, quando realizado, pode realmente transformar sua casa de campo (casa de vila), mas isso exigirá um investimento de várias centenas de milhares (até 1 milhão) de rublos hoje , o que, claro, não é para todos. As turbinas eólicas de pequena potência, discutidas acima, neste caso, são apresentadas como uma espécie de modelo para ganhar experiência, ou seja, se assim se pode dizer, um projetista de modelos, com base no qual muitas coisas úteis podem ser feitas (melhorou). Esse caminho é muito importante para os criativos (são eles que impulsionam o progresso), mas ainda me lembra pessoalmente de instalar um ajuste externo transformador e um adesivo da Mercedes no VAZ-21112 doméstico; deste VAZ não deixa de ser um VAZ. É economicamente viável usar uma turbina eólica para aquecer uma casa apenas com uma velocidade média anual do vento superior a 5-6 m / se, claro, com uma reserva de energia do próprio gerador eólico. Autor: Kashkarov A.P.
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