Тем не менее, не надо забывать, что ветроэнергетическая установка является сложной машиной с высоковольтными выводами, поэтому мы рекомендуем проводить монтаж, обслуживание и демонтаж силами специально обученных специалистов во избежание травматизма.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЭУ МОЩНОСТЬЮ 3 КВТ

Мощность генератора номинальная Выходное напряжение постоянное с генератора Рабочий диапазон скоростей ветра Номинальная скорость ветра Диаметр ротора Высота ротора Число лопастей (стеклопластик) Частота вращения ротора Высота мачты без учета базы (4 м) Расчетная скорость буревого ветра Диапазон температур эксплуатации Срок службы силовых узлов Срок между капитальными ремонтами Масса ВЭУ Цена Гарантийное обслуживание и доставка комплектующих Постгарантийное обслуживание по договору

ООО "ГРЦ-Вертикаль" 3 кВт 48 В 4…30 м/с 10,4 м/с 3,4 м 4,2 м 6 шт 60…180 об/мин две ступени 8+8 м до 60 м/с -50…+50ºС 20 лет 5 лет 620 кг

СХЕМАПОДКЛЮЧЕНИЯВЭУМОЩНОСТЮ 3 КВТ

ВЭУ - ветроэнергетическаяустановка

САП - системаавтоматическогопускадизель-генератора

БП - Блокпитания (преобразовательнапряжения ~220 в +48В)

НЕСЛОЖНЫЕ РАСЧЕТЫ СВОЕЙ ВЕТРО-УСТАНОВКИ

ВНИМАНИЕ: Мы сознательно упростили некоторые данные, цифры и расчеты, т.к. мы понимаем, что не все потребители ВЭУ имеют техническое образование и могут вести расчеты самостоятельно. Погрешность приближений у нас составляет +/-10%.

1-ый ШАГ НА ПУТИ К БЕСПЛАТНОЙ ЭНЕРГИИ - КАКИЕ У ВАС ПРИБОРЫ?

В руководствах по эксплуатации найдите мощности всех приборов, которые используются у вас дома или в месте, где вы собираетесь поставить ветроэнергетическую установку (ВЭУ). Вы можете использовать таблицу мощностей, приведенную ниже. Однако помните, что это ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЕ цифры! В случае возникновения трудностей в подсчете обратитесь к специалисту.

2-ой ШАГ - РАСЧЕТ ПИКОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Далее самостоятельно делайте расчеты параллельно с нашими инструкциями. Рассчитайте минимальное и максимальное (пиковое) потребление энергии вашего дома. Для этого можно использовать таблицу, приведенную ниже:

В нашем случае "пик" потребления энергии составляет около 12 кВт - когда включены почти все ваши приборы. Однако такая ситуация в жизни не наблюдается. Обычно вы включаете на 5 минут электрочайник (или же кофеварку), на 30 минут утюг (а в это время не работает микроволновая печь), или, например, пылесос никогда не включается одновременно с феном. Даже при наличии бесплатного электричества не стоит держать включенными постоянно все электроприборы, т.к. они со временем портятся. Если вы разумно отнесетесь к потреблению энергии, то можете выбрать менее мощную, а значит, менее дорогую ВЭУ для своих нужд. Например, можно сначала вскипятить электрочайник, затем включить микроволновую печь, и только потом пойти пылесосить. Согласитесь, это можно предусмотреть вместо того, чтобы потратить деньги на дорогую ВЭУ (например, на приведенные 12 кВт), а потом один раз в год включить все вместе на 20 минут...

3-ий ШАГ - СКОЛЬКО КИЛОВАТТ Я ТРАЧУ?

Взгляните на свои счета за электроэнергию за последние 6-12 месяцев. Выберите самый максимальный и выпишите количество потребленных или истраченных киловатт. Например, пусть это будет цифра 500 кВт-часов в месяц (т.е. примерно 17 кВт-часов в день или в среднем 0.7 кВт в час). Это и есть средневзвешенная мощность, потребляемая вашим домом. Несмотря на кажущееся невысокое энергопотребление, проблему представляют пики электроэнергии, которые бывают обычно утром и вечером, тем более в зимний период, когда к эксплуатации обычных приборов прибавляются электрические обогреватели. В процессе социологического опроса 1000 человек, проживающих в районе центральной полосы России в квартирах и домах, выяснилось, что средний пик потребления городской квартиры или небольшого дома составляет чуть более 3 кВт. Это подтверждается как анализом подсчета одновременно включенных электроприборов в квартирах опрошенных, а также и тем, что на входе электропитания в большинстве домов и квартир стоят предохранители на 15 ампер. При напряжении 220 вольт максимальная потребляемая мощность (или мощность суммарной нагрузки) составляет 220Вх 15А = 3300 Вт или 3.3 кВт. При превышении данной нагрузки предохранитель бы постоянно отключал электропитание. Т.о. среднее потребление средней семьи из 4-х человек, проживающих с электроплитой, составляет 0.7 кВт/час, а пиковое 3 кВт/час.

4-ый ШАГ - СКОРОСТЬ ВЕТРА В ВАШЕМ РЕГИОНЕ

Узнайте среднегодовую скорость ветра в вашем регионе у метеорологов или в Интернете. Например, пусть она будет 6 м/сек.

5-ый ШАГ - ЧТО ТАКОЕ "НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ" ВЭУ

"Номинальная мощность", обычно показываемая фирмой-производителем ВЭУ в технических характеристиках, определяется на скорости ветра 10 м/сек. Каждый знает, что это достаточно сильный ветер, который бывает не всегда. Например, ВЭУ-1, имеющая номинальную мощность 1 кВт, на самом деле на скорости ветра 6 м/сек развивает всего 212 Вт в час. Т.о. в вашем регионе для выработки необходимых вам 0.7 кВт электроэнергии (см. шаг 3) на скорости ветра 6 м/сек необходима более крупная ВЭУ. В нашем случае ее мощность должна составить немногим менее 3 кВт (см. расчетную таблицу в разделе "Принцип работы ВЭУ").

Упрощенная таблица выработки мощности от скорости ветра ветроэнергетической установкой мощностью 3 кВт (ВЭУ-3) выглядит так:

Как видно, ВЭУ-3 мощностью 3 кВт на среднегодовой скорости 6 м/сек выдаст среднегодовую мощность 0.7 кВт в час. Во время вашего отсутствия и/или малого энергопотребления ВЭУ заряжает аккумуляторные батареи (АКБ), которые выдают свой заряд во время кратковременного пикового потребления (утро, вечер).

6-ой ШАГ - ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ ПО РАЗМЕРУ ВЭУ

Если вы не хотели бы даже и задуматься об экономии и обычно никогда не считаете деньги, смело принимайте решение по приобретению ВЭУ, которая выдает постоянную мощность 12 кВт (в соответствии с пиковым потреблением вашего дома). Однако, как мы покажем ниже, это будет преждевременный, неоправданный шаг, приводящий к абсолютно лишним затратам. Ведь на самом деле эта мощность будет использоваться только в течение 1-2 часов в день, причем не каждый день. Не забывайте, что чем больше ВЭУ, тем больше денег необходимо потратить на покупку, а затем на ее дальнейшее обслуживание. Ветроэнергетическая установка, как и автомобиль, экономит вам время и деньги, но в то же время требует к себе периодического внимания.

Если вы экономны и не хотели бы тратить лишние деньги, то давайте обсудим полученные данные.

7-ой ШАГ - АККУМУЛЯТОРЫ ДЛЯ ПИКОВОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Электроэнергия, будучи произведенной, должна быть немедленно потреблена. Т.о. если ВЭУ вырабатывает энергию, а потребления нет, ее необходимо запасать. Опять же, для того, чтобы покрыть кратковременные пики энергопотребления, необходим накопитель энергии, который запасает излишки энергии во время минимального потребления, и отдает запасенную энергию во время максимального потребления в сжатый промежуток времени. Примером такого аккумулирования электроэнергии может служить простая автомобильная аккумуляторная батарея. Пиковое потребление энергии средней квартиры или дома составляет 3 кВт (см. шаг 3). Этот пик продолжается в течение 1 часа утром и 2 часов вечером. Это означает, что во время главного пика вечером среднему потребителю необходим максимум 3 кВт х 2 часа =6 кВтчасов электроэнергии. Между пиками при наличии ветра ВЭУ заряжает аккумуляторы.

Для того, чтобы получить 6 кВт-часов на 2 часа (см. ШАГ 5), вам необходимо иметь в запасе

6.000 ватт / 12 вольт = 500 ампер-часов. Однако вы не можете использовать батарею более, чем на 80%. Следовательно, реальный запас электроэнергии должен быть 500 ампер-часов / 0.8 = 625 ампер-часов. КПД (эффективность) инвертора составляет обычно 85%, т.о. часть энергии уйдет на потери в этом приборе. Т.о. изначально необходимо иметь 625 ампер-часов / 0.85 = 735 ампер-часов. Обычный автомобильный аккумулятор средней мощности имеет емкость 75 ампер-часов. Это означает, что вам нужно 735 ампер-часов / 75 ампер-часов = 10 аккумуляторных батарей.

Совсем не нужно пугаться этого количества батарей. Во-первых, это небольшие деньги - около 10 тыс.руб или 300 Евро - и вы никогда не платите за электричество! Во-вторых, объем не такой уж большой, особенно если речь идет о загородном доме. И, наконец, существуют крупные дорогие батареи, которые в количестве 1-2 шт. могут заменить все 10 обычных автомобильных аккумулятора. На основании данных расчетов вы можете самостоятельно подсчитать необходимое количество аккумуляторов в соответствии с пиковыми потреблениями, характерными для вашего жилища.

ЗАМЕЧАНИЕ: Количество аккумуляторов должно быть кратно 4 для того, чтобы получить 48В постоянного тока на выходе. Следовательно, необходимо приобрести 8 аккумуляторов и посмотреть, быть может, этого хватит для электроснабжения.

Во время минимального потребления (днем и ночью) при наличии ветра ВЭУ будет заряжать аккумуляторы. Скорость зарядки батарей зависит от мощности, вырабатываемой ВЭУ, а значит, от силы ветра (см. шаг 3). Можно легко посчитать, что ВЭУ-3 на скорости ветра 6 м/сек будет выдавать 0.7 кВт, или 0.7 кВт х 12 час = 8.4 кВт за день и столько же за ночь, что соответствует зарядке комплекта из 10 аккумуляторов и достаточно для обеспечения пикового потребления. Тем не менее, понятно, что чудес не бывает и в любом месте Земного шара существуют безветренные дни. Конечно, весьма неэкономично для нескольких дней в году приобретать более крупную ВЭУ или большее число аккумуляторов. Для большинства людей простейшим решением может служить бережное, экономичное потребление энергии в такие дни. А для тех, кто не хотел бы экономить, необходимо выяснить среднегодовую продолжительность максимального количества безветренных дней и посчитать необходимое количество аккумуляторов. Например, максимальный промежуток безветренных дней в году в вашем регионе составляет 5 дней летом (10 кВт-час в сутки) и 3 дня зимой (20 кВт-час в сутки). Конечно, необходимо взять для расчетов зимний период, т.к. энергопотребление более высокое. Т.о.3 дня х 20кВт-час в сутки = 60 кВт-часов. Для того, чтобы получить 60 кВт-часов (см. ШАГ 5), вам необходимо иметь в запасе 60.000 ватт / 12 вольт = 5000 ампер-часов.

Однако вы не можете использовать батарею более, чем на 80%. Следовательно, реальный запас электроэнергии должен быть 5000 ампер-часов / 0.8 = 6250 ампер-часов. КПД (эффективность) инвертора составляет обычно 85%, т.о. часть энергии уйдет на потери в этом приборе. Т.о. изначально необходимо иметь 7350 ампер-часов / 0.85 = 8640 ампер-часов. Обычный автомобильный аккумулятор средней мощности имеет емкость 75 ампер-часов. Это означает, что вам нужно 8640 ампер-часов / 75 ампер-часов = 120 аккумуляторных батарей. Как мы видим, такое количество батарей хоть и решит проблему энергоснабжения, но потребует более крупную ВЭУ, чтобы осуществить зарядку батарей. Так не лучше ли всего лишь 3-5 дней в году пожить в экономичном режиме…

Необходимо заметить, что аккумуляторы обладают свойством остаточной ёмкости. Т. е., например, если, используя аккумулятор 90 А/ч вы работали газонокосилкой мощностью 1 кВт в течении 45 мин., после чего инвертор отключился - уменьшите нагрузку до 500 Вт (подключите, к примеру, электролобзик) и работайте ещё столько же! Затем можно подключить 300 Вт-ную дрель, а потом 130 Вт-ный краскопульт, далее 60 Вт-ный паяльник и, наконец, 30 Вт-ную лампочку. Но даже в этом случае вы "вычерпаете" около 80% от максимальной ёмкости аккумулятора."Вычерпывание" 100% не рекомендуется, т. к. ресурс аккумулятора, в этом случае, сокращается. Из вышеприведенного примера совсем не следует что эти (и другие) нагрузки нельзя включить все сразу. Мы рекомендуем покупать полностью необслуживаемые аккумуляторы. И дело здесь не только в том, что отпадает необходимость периодически проверять электролит и доливать дистиллированную воду (в обслуживаемые АКБ, рекомендуется доливка дистиллированной воды хотя бы раз в месяц, в малообслуживаемом аккумуляторе для контроля уровня электролита и доливки воды сохранены пробки, однако контроль уровня и его корректировку достаточно осуществлять раз в год). Широко распространенные кислотные аккумуляторы, выполненные по классической технологии, доставляют много хлопот и оказывают вредное влияние на людей и аппаратуру. Они дешевы, но требуют доп. затрат на их обслуживание, спец. помещений и персонал. Наиболее удобными и безопасными из кислотных аккумуляторов (особенно, для эксплуатации в помещении) являются абсолютно необслуживаемые герметичные аккумуляторы.

8-ой ШАГ (ОПЦИИ) - РУБИЛЬНИКИ, СИНХРОНИЗАТОРЫ СЕТИ, ИНВЕРТОРЫ

Допустим, потребитель приобрел ВЭУ. Представим себе, что если рядом с потребителем проведена сеть, то он пожелает, чтобы во время пиковых нагрузок сеть вручную или автоматически подключалась к питанию нагрузок потребителя. Например, раз в год он пользуется электроплугом мощностью 10 кВт. Остальное время он потребляет не более 3 кВт в пике. В этом случае есть несколько решений этой задачи:

-Потребитель изначально проводит отдельную, запитанную от сети параллельную проводку для мощных приборов.

-Потребитель ставит механический рубильник на входе электросети. Он позволяет вручную переключаться либо на ВЭУ, либо на обычную сеть. Недостаток - скачок напряжения и выключение ряда электроприборов (часов, постоянно работающих приборов).

-Потребитель закупает более мощный инвертор, предварительно подсчитав его мощность. В нашем случае это составит примерно 10кВт +3кВт + небольшой запас (напр.1кВт) = 14кВт. При наличии сети сетевые провода (фаза, ноль) подключается к специальному входу инвертора. В случае пиковых нагрузок или отсутствия ветра инвертор автоматически переключается на сеть. Разновидностью данного случая может служить соединение с дизельгенератором. ВНИМАНИЕ: Выход инвертора НЕЛЬЗЯ соединять (включать параллельно) с сетью - последует взрыв из-за несоответствия частот, амплитуд и фаз тока этих приборов! Учитывая то, что малые ВЭУ (до 10 кВт) просты в монтаже, установке и обслуживании, рекомендуется для увеличения мощности ставить несколько малых ВЭУ вместо одной крупной. Например, вместо одной 9-киловаттной ВЭУ-9 лучше поставить три ВЭУ-3 общей мощностью 9 кВт.

КОМПЛЕКТАЦИЯ СЕТИ 3 кВт

1 ВАРИАНТ - АВТОНОМНАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (ВЭУ)

УСЛОВИЯ: Жилище отключено от централизованной электросети. На входе внутренней сети ставятся клеммы, после которых идет развязка по жилищу 220В 50Гц. К клеммам подключается выход инвертора ВЭУ.

При наличии достаточного ветра ветроэнергетическая установка ВЭУ-3 работает и заряжает аккумуляторные батареи. На вход инвертора поступает достаточное количество электроэнергии в виде постоянного тока с напряжением 48В от генератора ВЭУ-3. Инвертор выдает переменный ток 220В/50Гц потребителю во внутреннюю сеть в виде электроэнергии. Другие источники энергии не используются.

При слабом ветре или чрезмерном увеличении нагрузки внутренней сети, количества энергии, поступающей от ВЭУ, недостаточно, и инвертор начинает не только потреблять энергию, поступающую от ВЭУ, но и забирать энергию у аккумуляторных батарей, постепенно разряжая их. Точно такой же принцип используется в автомобиле, когда двигатель работает на холостом ходу, и при этом включено множество электроприборов.

Если потребление превзошло энергоподачу от системы ВЭУ-аккумуляторы, инвертор отключается до тех пор, пока нагрузка не уменьшится до уровня потребления, который может обеспечить система ВЭУ-аккумуляторы, либо ветер не возрастет до уровня, при котором количество выработанной энергии превысит количество потребляемой в данный момент.

При отсутствии ветра генератор ВЭУ бездействует и инвертор потребляет энергию только от аккумуляторов. После разряда аккумуляторов на 80% инвертор выключится и ток во внутренней сети пропадет -потребитель остается без энергоподачи. Т.о. в этом режиме чрезвычайно важно экономно относится к потреблению энергии. В течение года обязательно бывают дни, когда ветра нет. Особенно эта ситуация опасна зимой. В этом случае необходимо бережно тратить энергию аккумуляторов и провести несложный подсчет потребления. Внимание: При отсутствии батарей система крайне ненадежна и отключается при отсутствии ветра, т.е. потребитель остается без энергоподачи.

КОМПЛЕКТАЦИЯ СЕТИ 3 кВт

2 ВАРИАНТ - АВТОНОМНАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА (ВЭУ) И ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОР

УСЛОВИЯ: Жилище отключено от централизованной электросети. На входе внутренней сети ставятся клеммы, после которых идет развязка по жилищу 220В 50Гц. К клеммам подключается выход инвертора ВЭУ.

аккумуляторные батареи. На вход инвертора поступает достаточное количество электроэнергии в виде постоянного тока с напряжением 48В от генератора ВЭУ-3. Инвертор выдает переменный ток 220В/50Гц потребителю во внутреннюю сеть в виде электроэнергии. Другие источники энергии не используются.

При слабом ветре или чрезмерном увеличении нагрузки внутренней сети, количества энергии, поступающей от ВЭУ, недостаточно, и инвертор начинает не только потреблять энергию, поступающую от ВЭУ, но и забирать энергию у аккумуляторных батарей, постепенно разряжая их. Точно такой же принцип используется в автомобиле, когда двигатель работает на холостом ходу, и при этом включено множество электроприборов.

Если потребление превзошло энергоподачу от системы ВЭУ-аккумуляторы, инвертор с помощью САП (система автоматического пуска) автоматически переключается на дизельгенератор. При этом инвертор отключает систему ВЭУ-аккумуляторы. Т.о. энергия потребляется от дизель-генератора (режим by-pass, т.е. инвертор ничего не делает с данным напряжением и током), а в это время ВЭУ заряжает аккумуляторы (т.е. система в отсутствие ветра не простаивает). Как только аккумуляторы зарядились до необходимого уровня (номинала), инвертор после прихода сигнала о зарядке аккумуляторов, автоматически переключается на систему ВЭУ-аккумуляторы.

При отсутствии ветра генератор ВЭУ бездействует и инвертор потребляет энергию только от аккумуляторов. После разряда аккумуляторов на 80% инвертор с помощью САП (система автоматического пуска) автоматически переключается на дизель-генератор. При этом инвертор отключает систему ВЭУ-аккумуляторы. Когда появится ветер, ВЭУ зарядит аккумуляторы, и инвертор автоматически переключится с дизель-генератора на систему ВЭУ-аккумуляторы и выключит дизель-генератор.

КОМПЛЕКТАЦИЯ СЕТИ 3 кВт

3 ВАРИАНТ - АВТОНОМНАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА, ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОР И СЕТЬ

УСЛОВИЯ: Жилище подключено к централизованной электросети. Сетевой вход при монтаже заводится на специальные входные клеммы инвертора. На входе внутренней сети ставятся клеммы, после которых идет развязка по жилищу 220В 50Гц. К клеммам подключается выход инвертора ВЭУ.

СЕТЬ 220В

При наличии достаточного ветра ветроэнергетическая установка ВЭУ-3 работает и заряжает аккумуляторные батареи. На вход инвертора поступает достаточное количество электроэнергии в виде постоянного тока с напряжением 48В от генератора ВЭУ-3. Инвертор выдает переменный ток 220В/50Гц потребителю во внутреннюю сеть в виде электроэнергии. Другие источники энергии не используются.

При слабом ветре или чрезмерном увеличении нагрузки внутренней сети, количества энергии, поступающей от ВЭУ, недостаточно, и инвертор начинает не только потреблять энергию, поступающую от ВЭУ, но и забирать энергию у аккумуляторных батарей, постепенно разряжая их. Точно такой же принцип используется в автомобиле, когда двигатель работает на холостом ходу, и при этом включено множество электроприборов.

Если потребление превзошло энергоподачу от системы ВЭУ-аккумуляторы, инвертор автоматически переключается на сеть, а при ее отсутствии - на дизель-генератор с помощью САП (система автоматического пуска). При этом инвертор отключает систему ВЭУаккумуляторы. Т.о. энергия потребляется от сети или дизель-генератора, а в это время ВЭУ заряжает аккумуляторы (т.е. система в отсутствие ветра не простаивает). Как только аккумуляторы зарядились до необходимого уровня, инвертор автоматически переключается на систему ВЭУ-аккумуляторы.

При отсутствии ветра генератор ВЭУ бездействует и инвертор потребляет энергию только от аккумуляторов. После разряда аккумуляторов на 80% инвертор автоматически переключается на сеть или дизель-генератор с помощью САП (система автоматического пуска). При этом инвертор отключает систему ВЭУ-аккумуляторы. Когда появится ветер, ВЭУ зарядит аккумуляторы и инвертор автоматически переключится с сети или дизель-генератора на систему ВЭУ-аккумуляторы и выключит дизель-генератор.

ВЭУ-1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (ВЭУ) МОЩНОСТЬЮ 1 КВТ

Мощность генератора номинальная	1 кВт
Выходное напряжение	220 В
Номинальная частота	50 Гц
Диапазон рабочих скоростей ветра	4.. .30 м/сек
Количество лопастей из стекло-пластика	4 шт.
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу)	300 мм
Диаметр ветро-ротора (колеса)	2.3 м
Высота ветро-ротора	3 м
Ометаемая площадь	6.9 м
Высота мачты	8-20 м
Частота вращения	80-220 об/мин
Номинальная частота вращения (скор.ветра 10.4 m/sec)	190 об/мин
Расчетная скорость буревого ветра (ВЭУ падает)	40 м/сек (150 км/час)
Диапазон рабочих температур воздуха	-50. . . +40 град.
Цельсия
Срок эксплуатации ВЭУ	не менее 20 лет
Время между плановыми тех.обслуживаниями	5 лет
Масса ВЭУ без дизель-генератора и аккумуляторов	350 кг
Ориентировочная цена ВЭУ	см. раздел "Цены"

Изготовитель -ООО "ГРЦ-Вертикаль"

Кривые мощности ВЭУ-1.5 в зависимости от скорости ветра

Зависимость расчетной мощности ВЭУ - 1.5 kW от скорости ветра приведена на рисунке 1. Диаметр ротора этой установки 2.64 м, Общая высота двухъярусного ротора составляет 3 м. Три лопасти по 1.5 м длиной в каждом ярусе.

Рисунок 1. P(V) для ВЭУ - 1.5 kW

ВЭУ-3

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (ВЭУ) МОЩНОСТЬЮ 3 КВТ (6

ЛОПАСТЕЙ)
Мощность генератора номинальная	3 кВт
Выходное напряжение	220 В
Номинальная частота	50 Гц
Диапазон рабочих скоростей ветра	4.. .30 м/сек
Количество лопастей из стекло-пластика	6 шт.
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу)	400 мм
Диаметр ветро-ротора (колеса)	3.4 м
Высота ветро-ротора	4.2 м
Ометаемая площадь	14.28 м
Высота мачты	8-20 м
Частота вращения	60-180 об/мин
Номинальная частота вращения (скор.ветра 10.4 m/sec)	160 об/мин
Расчетная скорость буревого ветра (ВЭУ падает)	40 м/сек
Диапазон рабочих температур воздуха	-50. . . +40 град.
Цельсия
Срок эксплуатации ВЭУ	не менее 20 лет
Время между плановыми тех.обслуживаниями	5 лет
Масса ВЭУ без дизель-генератора и аккумуляторов	560 кг
Ориентировочная цена ВЭУ	см. раздел "Цены"

Расчетные и экспериментальные зависимости мощности ВЭУ - 3 kW Расчетные и экспериментальные зависимости мощности ВЭУ - 3 kW от скорости ветра приведены на рисунке 2. Диаметр ротора этих установок 3.4 м, Общая высота двухъярусного ротора составляет 4 м. Три или две лопасти по 2 м длиной в каждом ярусе.

Рисунок 2. P(V) для ВЭУ - 3 kW

Технология проведения испытаний и обработки результатов

1. Испытания проводились в условиях естественной ветровой обстановки.

2. Испытания проводились без штатной системы управления ввиду незаконченности ее автономных испытаний.

3. Использовались генераторы, характеристики которых предварительно тщательно исследованы в автономных испытаниях при задании оборотов с помощью гидромотора.

4. В ходе испытаний с помощью стендовой системы измерений в системе единого времени регистрировалась скорость ветра (сертифицированный румбоанемометр) и скорость вращения ротора по частоте тока генератора.

5. Периодически менялась и записывалась в той же системе единого времени омическая нагрузка (сопротивление) на выходе генератора.

6. Вторичная обработка результатов измерений проводилась с помощью компьютерной математической модели ВЭУ, созданной в ходе выполнения проекта МНТЦ. При этом главным моментом анализа являлся учет динамической реакции ВЭУ на изменение скорости ветра и нагрузки на генераторе. По этой реакции определялась в математической модели аэродинамическая мощность ротора ВЭУ. Погрешность измерения по этой методике достигает 10% при доверительной вероятности 0.95.

7. В дальнейшем намерены использовать аналогичную методику измерений и обработки результатов испытаний, но с учетом требований стандартов. ротора 9.2 м. Три лопасти длиной 6 м в каждом ярусе.

ВЭУ-30

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (ВЭУ) МОЩНОСТЬЮ 30 КВТ (6

ЛОПАСТЕЙ)
Мощность генератора номинальная	30 кВт
Выходное напряжение	380 В
Номинальная частота	50 Гц
Диапазон рабочих скоростей ветра	4.. .30 м/сек
Количество лопастей из стекло-пластика	6 шт.
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу)	950 мм
Диаметр ветро-ротора (колеса)	9.4 м
Высота ветро-ротора	12 м
Ометаемая площадь	112 м
Высота мачты	17 м
Частота вращения	25-60 об/мин
Номинальная частота вращения (скор.ветра 10.4 m/sec)	50 об/мин
Расчетная скорость буревого ветра (ВЭУ падает)	40 м/сек (150 км/час)
Диапазон рабочих температур воздуха	-50. . . +40 град.
Цельсия
Срок эксплуатации ВЭУ	не менее 20 лет
Время между плановыми тех.обслуживаниями	5 лет
Масса ВЭУ без дизель-генератора и аккумуляторов	8 тонн
Ориентировочная цена ВЭУ	см. раздел "Цены"

РАСЧЕТНЫЙ ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ (кВт) от скорости ветра (м/сек) 30-киловаттной ветроэнергетической установки

Рисунок 3. Расчетная кривая P(V) для ВЭУ - 30 kW

Размеры ротора установки 30 kW: общая высота 12 м в двух ярусах, диаметр ротора 9.2 м. Три лопасти длиной 6 м в каждом ярусе.