Человечество еще с давних времен знакомо с использованием энергии ветра. Однажды неизвестный изобретатель установил парус на неказистое плавучее средство. И это открытие через несколько веков позволило пытливым мореплавателям обследовать всю Землю. А ветряные мельницы до сегодняшнего дня во многих странах используются человечеством.

Применение энергии ветра для электричества

Однако в настоящее время использование силы ветра подразумевает получение электрической энергии. А вот насколько это удобно и выгодно, попытаемся разобраться. Для тех, кому интересно сразу узнать вывод, электроэнергия, полученная с помощью ветра, не является более дешевой по сравнению с той, которая получается от других источников – атомных, тепловых и водяных станций.

Поэтому интерес заниматься установкой ветряных электростанций для дома может появиться только у тех людей, кому нужно приспособить готовый генератор, или для тех, кто желает получить экологически чистую энергию, чтобы не загрязнять лишний раз нашу планету. Иных причин применять ветряную электроэнергию при подведении питания от электрических сетей найти невозможно.

Как используется ветер

Ветряные электростанции для дома предполагают использование ветряной энергии. При воздействии этой энергии на лопасти турбины, отбор энергии будет иметь КПД не более 59%. Это было неоднократно доказано учеными, такими как Жуковский, Бец, Ланчестер еще в начале прошлого столетия. Данное значение получило название «предел Беца».

Самая большая мощность, которая может быть получена от ветра, равняется площади пропеллера, умноженной на кубическую скорость ветра и на предел Беца, равняющийся 0,6. При подсчете получается, что 1 квадратный метр турбины при скорости ветра 2 метра в секунду будет отбирать мощность всего 4,8 Вт. Если скорость ветра поднимется до 8 метров в секунду, то отбор увеличится до 307 Вт.

На практике рекомендуется устанавливать ветряную станцию, опираясь в основном не на технические данные, а на финансовые возможности. Если есть желание сконструировать компактную и мощнейшую установку, то нужно понимать, что его вряд ли получится осуществить. Так как одно противоречит другому априори.

Конструкция станции

В общем случае конструкция ветряной станции состоит из:

• Генератора;
• Аккумуляторной батареи;
• Выпрямительного устройства;
• Инвертора для преобразования напряжения.

Управление и контроль всеми элементами и блоками обеспечивает микропроцессорный контролер или несложные логические схемы.

При изучении технических характеристик ветряных станций, необходимо отдавать предпочтение тем, которые имеют минимальные показатели скорости начала движения ротора, начальной скорости заряда батареи, скорости выхода на рабочий режим. Чем больше диапазон скоростей ветра, тем выше вероятность получения энергии. В данном случае нет смысла брать дешевую установку, если она сможет работать только несколько дней в году.