Современная экономика диктует мировому сообществу все большее возрастание цен на энергоносители. Поэтому, владельцы дач, загородных домов, котеджных поселков – все больше свое внимание обращают на альтернативные, возобновляемые источники энергии, и их применение в быту.

Использование энергии ветра, человечество начало уже давно, а в последнее время – здесь все направлено на разработку новейших технологий выработки электроэнергии с целью ее удешевления. Именно об одном из таких современных направлений в мировой ветроэнергетике и пойдет речь в нашей сегодняшней статье.

Немного предыстории турбин Windgate

Испокон веков в своем понимании использования энергии ветра человечество двигались от истоков с их ветряными мельницами и, в конечном счете дошло до современных «пропеллерных» ветрогенераторов, а сейчас и до ветровых турбинных энергетических установок.

Совсем недавно американская компания WindTronics представила на суд общественности свое детище, новую разработку компактной уникальной ветровой установки, которая сориентирована на свое применение в частном секторе и способна вырабатывать электричество при почти безветренной погоде, когда скорость ветра составляет всего-то 3 км/час.

О малой ветроэнергетике, а особенно в безветренных районах, когда скорость ветра здесь немногим выше 3 км/час – согласитесь, рассказывают нам нечасто, разве что случилось что-то особое, невероятное. Но все в этой жизни со временем меняется. Что же такое, особенное в сфере ветроэнергетики – предложила нам фирма WindTronics, одно из подразделений американской компании EarthTronics?

В конце 2009 года на американском рынке под брендом «Honeywell Wind Turbine», начали появляется ветровые турбоустановки Windgate, с их ценой порядка 4,5 тыс. долларов США за штуку. Изготовителем данных установок выступил промышленный гигант Honeywell, а разработка новейшей технологии принадлежит компании WindTronics.

Ветровая установка Honeywell WT6500

Немного о технических характеристиках установки Windgate

Турбина (ветряк) большого диаметра данной установки вращается на горизонтальной оси и предназначается для установки на крыше дома или дачи. Сами концы лопастей турбинной установка Windgate оснащены постоянными магнитами, в результате чего получается своего рода огромный ротор, вращающийся в корпусе – статоре данной установки.

С виду установка Windgate – это гигантская турбина, напоминающая большой вентилятор.

Основные характеристики турбины следующие:

• Диаметр рабочего колеса (ротора) турбины – 1,7м или 1,8м.
• Материал изготовления – нержавеющая сталь.
• Минимально возможная для запуска турбины скорость ветра – 0,45-0,9м/сек.
• Годовая выработка энергии при работе в зоне ветров класса 4 – 2000 кВт.
• Ориентировочный срок эксплуатации – 20 лет.
• Тип электрогенератора – генератор с постоянными магнитами.
• Вес установки – около 45кг.

В ветроустановке предусмотрена система, позволяющая производить зарядку аккумуляторных батарей, то есть аккумулировать энергию для ее последующего расходования в случае необходимости.

Интенсивность выработки электроэнергии в зависимости от скорости ветра района эксплуатации ветрогенераторной установки Windgate – показана на нижеприведенном, взятом с сайта компании Honeywell, графике.

Мощность турбины Windgate в зависимости от скорости ветра

Мощность, генерируемая любой ветровой электростанцией – является функцией куба скорости ветра. Если же его скорость удваивается, то мощность ВЭС возрастет в восемь раз. Однако, нами рассматриваемая турбинная ВЭС, работающая уже при небольшом ветре, но продолжительное время – способна «нагора» выдавать мощность намного большую, нежели обычные ветрогенераторы.

Конструкционные особенности ветроустановки Windgate:

• Отличительной и главной особенностью данной «ветротурбинной» установки есть то, что статором данной ВЭС (ветроэлектростанции) – является наружная оболочка самой турбины (ветроколеса), а ротором служит сама вращающаяся турбина, то есть колесо установки.

• Установка адаптирована для работы в зоне ветров класса 4, преобладающих в США. Что же это за класс такой, и какая в нем скорость ветра? Режим 4-го класса по скорости ветра означает, что в данной зоне среднегодовая скорость ветра составляет порядка 19 км/час или 5,45 м/с (12,2 мили/час).

• Лопасти большинства ветрогенераторов начинают свое вращение при минимальной скорости ветра около 3,5 м/с и продолжают вращаться, до скорости ветра 11,2 м/с, что сверху ограничивается вибрацией. Турбина ветроустановки Windgate, свое вращение начинает уже при скорости ветра в 0,45 м/с, а работать продолжает даже при максимальной скорости ветра, достигающей 20,1 м/с (72 км/час)! Расчетным путем доказано, что турбинная ветроустановка на 50% эффективней, нежели традиционные ВЭС.

• Автоматика данной ветроустановки постоянно определяет скорость и направление ветра, и в случае его максимальных для работы установки параметров – поворачивает турбину к ветру боком. Примерно также, автоматика управляет ветроустановкой и в случае дождя и низкой температуры, что может вызвать обледенение лопастей турбины.

• Для работы турбинной ветроустановки, нужен хотя бы одна стандартная автомобильная аккумуляторная батарея, лучше две. В таком случае одна АКБ служит для накопления энергии в ней, а вторая – источником для энергии, которую инвертор с тока постоянного напряжением 12В выдаваемый генератором, преобразует в ток переменный – напряжением 220В.

Поиски все более экономичных и возобновляемых источников энергии – время от времени увенчиваются локальным успехом, и мы все больше приближаемся к безальтернативным в будущем, экологически чистым технологиям по выработке энергии будущего.