風力発電機：設計、運転原理

代替エネルギーを生み出す技術は、世界中の大手企業によって長い間開発されてきました。 選択されたヨーロッパ諸国は、今後同様のエネルギーネットワークの開発を導入することにより、貯蓄の機会を提供する。 この分野の最も有望な分野の1つは風力です。風力は太陽電池に比べてあまり一般的ではありませんが、その利点があります。 特に、 住宅用の風力発電機は、 エネルギー生産の効率と、運転における絶対的な環境無害を特徴とする。

風力発電機

家庭用風力発電所の構造には、発電機とタービンが含まれています。タービンは、延長部と翼のない翼を備えた特別なマストに取り付けられています。 受け取ったエネルギーを処理するために、バッテリに接続されたバッテリ充電コントローラが設けられる。 一般的に、24 Vの保守不能な部品がパワーエレメントとして使用されます。また、設計には、電源グリッドに接続されたインバーターが用意されています。 より複雑な装置は、工業用風力発電機によって所有されており、設備全体が複雑である。 これらは、制御要素、通信インターチェンジ、発電機、風速監視システム、ブレード制御装置、消火手段、雷保護、およびその他の構成要素を備えた電源キャビネットを含む、本格的なステーションであると言える。

操作の原理

どの風力発電機もエネルギー変換の原則に基づいて動作します。 能動的構成要素（ブレードまたはロータ）の回転は、浮揚力および衝撃力を発生させ、これによりフライホイールもまた作動する。 フライホイールを巻き戻す過程において、回転子は、設置場所の不動部分に磁場を形成する。 その結果、ワイヤに電流が流れ始める。 そのようなモデルは一般的であり、このタイプの事実上すべてのステーションに適用されます。 もう1つのことは、実際には、風力発電機は天候のために調整を受けることがあるということです。 同じブレードの設計の開発者は、異なるインジケータと風の力を最大限に提供する傾向がありますが、この現象は予測不可能であり、他の多くの要因を伴います。

インストールされた電力

地域の発展のこの段階では、そのような集約の出力のための標準化されたフォーマットについて話すのが早いが、主な特徴の指標の一定の規則性が追跡される。 例えば、家庭用の風力発電機の容量は、通常100kW以下である。 奇妙なことに思われるかもしれませんが、最大1kWを供給するモデルは需要があり、同様の設備はマイクロパワーエンジニアリングに分類されます。 ヨット、農場などの装備に使用されています。

より深刻な工業用および商業用機器は多くの企業で製造されるが、そのような設備の容量は5MWに達することができる。 原則として、これらは大量のタービンであり、その質量は数トンに達する。 同時に、製造業者は装置を移動可能にしようとしているか、少なくとも輸送の可能性を提供している。 家庭用のモデルについて話をすると、ほとんどの場合、220Vの風力発電機であり、総出力は約4kWになります。

小型風力発電機の特長

このクラスの機器は、風力エネルギーの使用に関心を持つ商用企業および一般消費者から最大の関心を集めています。 このタイプの設備は、ブレード、ロータ、タービン、方向付け手段、マスト付き発電機、インバータおよびバッテリを含む標準的な設計を有する。 このような機器の特徴には、セントラルパワーグリッドからの独立性が含まれています。つまり、家の小型風力発電機は自律モードで動作することができます。 この搾取形式は、郊外の不動産の所有者にとって最も魅力的です。そこでは、セントラルパワーグリッドからの安定供給がありません。 さらに、一部のモデルでは風力発電機と太陽電池のコンセプトを組み合わせることを目指しています。 その結果、家庭用小型ステーションには、 ソーラーパネル と通信するためのDCモジュールが装備されている 。

様々な発電機

このような設備の主要な分離は、回転軸に沿った分類につながった。 特に、垂直型風力発電機とその翼型の水平型類似体がある。 第1グループのユニットはラッシュに敏感であり、特別なオリエンテーションは必要ありません。 しかし、同様のモデルには重大な欠点があります。水平設置と比較して、作業面はサイズの半分です。 すなわち、タービンの回転子の垂直回転軸は、風の特性に向いている方が良いが、当初はより少ないエネルギー量を提供する。

次に、水平に向けられた軸を有する翼型モデルは、より広い領域の風電流と相互作用することができる。 もちろん、作業要素の方向に問題がありますが、この問題は従来の風雨の助けによって解決されています。 したがって、一連の利点に関して、羽根設備は、現在、垂直カルーセル型風力発電機よりも有望である。 しかし、デザインが改善されており、これらのオプションの間に中間が来る可能性があります。

風力発電機のメーカー

風力発電機の市場は、欧州と中国のメーカーが採用しています。 特に、デンマークの会社Vestasと中国の生産者GoldwindとSinovelが最大の成功を収めています。

国内企業にとっても、彼らは自慢できるものがあります。 市場では、例えば、モデルはSapsan-Energiaから入手可能である。 今日まで、ユーザーはこのブランドの2つのバージョン（1000ワットと5000ワット）を利用できます。 チェリャビンスクの企業GRC-Verticalは、1500から30,000 Wまでの 公称出力 を持つ垂直型の設備だけを生産します。 あなたは、少量のエネルギーを供給するためにロシアの風力発電機を見つけることができます。 たとえば、Stroyinzhservis社は500ワットの風力発電機を提供しています。 ほぼすべてのロシアの製造業者が設備を提供し保守点検しているので、技術内容の問題は発生しないことに注意することが重要です。

価格の問題

各製造業者は、設備の導入に一般原則を使用しているにもかかわらず、依然として独自の方法をとっています。 その結果、固有の特性を持つ集約、したがって価格タグが得られます。 最初のセグメントでは、40〜70,000ルーブルの価格になる風力発電機を見つけることができます。 これは、小規模住宅のニーズに最適な スタンドアローンの 操作 モードを 備えたミニステーションです。 その後、100〜150,000ルーブルの費用で提案に従ってください。 原則として、これらは商業目的で使用することができる5000Wの出力を有するユニットである。

風力発電機の使用可能性

専門家によると、そのような設備は、私的なニーズに常に役立つとは限らない。 これは、バッテリ、インバータ、および設置費用が高いためです。 また、補機としてディーゼル発電機を設置する必要が生じることもあり、このようなエネルギー供給方法の整備コストも高くなることがある。 それにもかかわらず、風力発電機は、変換が熱に直接行われる場合、それ自体を正当化することができます。 この場合、暖房システムとしての発電機の機能が実現され、その可能性は、給湯および家屋の基本暖房の両方に使用することができる。

結論

すべての欠点を克服して、風力発電設備は市場で積極的に推進され、新規ユーザーを引き付ける。 これは、セグメントの見通しと自由エネルギー源を提供するこれらの機会の魅力に起因します。 すでに今日、風力発電機は民間住宅に十分なエネルギーを供給することができます。 もちろん、すべての地域で気候条件のためにそのような施設の使用が正当化されるわけではありません。 しかし、このような場合でさえ、専門家は、光電 素子、燃料 発生器、およびその他の補助エネルギー源を 備えた 設備を補完して、そのような提案を放棄することを推奨している。