Где находятся ветрообильные районы
Обжитая часть России бедна ветровыми ресурсами. Средняя скорость ветра в 4—5 м в секунду характерна для большинства промышленных районов. Малая скорость ветра означает малую мощность ветрового потока. И, кроме того, значительное количество безветре — ных дней. ВЭУ в России в основном будут работать треть или половину времени.
Ветрообильные районы — это прибрежные территории, расположенные вдоль морей и крупных озер. Побережье Северного Ледовитого океана, побережье Тихого океана имеют хороший ветровой потенциал, но они мало обжиты, и поэтому создание Ветроустановок, ветропарков представляет там сложности (http://www. manbw. ru).
К районам, благоприятным для размещения ветряков, можно, пожалуй, отнести несколько километров побережья в Ленинградской области вокруг Финского залива и Ладожского озера. Морское побережье Ростовской области и Краснодарского края. Приморский край (район Владивостока). Перспективны ветрозапасы в Мурманской и Архангельской областях, но там более суровые условия для исполнения проектов ветропарков. Средняя скорость ветра в некоторых городах сведена в табл. 1.1.
Ветроустановка хорошо работает только в связке с электросетью. Возможно, в будущем удастся довести до практического и дешевого использования водородную энергетику, что позволит безболезненно запасать энергию, произведенной ветроустановкой. Пока же ветроу — становки привязаны к линии электропередач.
Средняя скорость ветра в некоторых городах России Таблица 1.7
|
Ветроэлектростанция в домашнем хозяйстве
В домашнем хозяйстве ветряк должен рассматриваться в плане существенной экономии затрат на производство тепла, на досвечива — ние растений в теплицах и, в какой-то мере, снижения потребляемой электроэнергии от электросети. Но задача автомного или почти автономного снабжения жилища от энергии ветра очень сложна. Ветряк должен быть диаметром порядка 20 м.
Кроме перечисленных причин, сложность использования ветра заключена в его непостоянстве. Построить генераторную и стабилизирующую установку для ВЭУ составляет самостоятельную и очень сложную задачу.
Примечание.
Главный тормоз внедрения ветроэнергетических установок— высокая стоимость киловатта установленной мощности. К тому же не следует забывать повышенные эксплуатационные расходы ветряков.
Домашний умелец может прикинуть мощность ветроустановки в зависимости от диаметра пропеллера и скорости ветра. При среднегодовой скорости в 3,5 м/с, характерной для континентальной части России, можно принять, что среднеэнергетическая скорость составит около 5 м/с. А ветряк будет работать треть всего времени.
Важнейшей характеристикой ветряка является т. н. КИЭВ — коэффициент использования энергии ветра. У самых лучших образцов ветряков он составляет до 60—80%! (в среднем 40—45%). У любительских (самопалов) — порядка 35%. Т. о. при скорости ветра 5 м/с получим действительную мощность 0,35×90=31,5 Вт.
В табл. 1.2 в числителе мощность самодельного ветряка в киловатах при КИЭВ 35%, в знаменателе обороты пропеллера в об/мин при быстроходности Z=6.
Прикидочная таблица мощности ветроустановки
в зависимости от диаметра пропеллера и скорости ветра Таблица 1.2
Диаметр винта, м |
Характеристики |
Скорость ветра, м/с |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
— 7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
15 |
||
1 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,01 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,09 |
0,13 |
0,18 |
0,31 |
0,6 |
|||
скорость пропеллера (об/мин) |
459 |
573 |
688 |
803 |
917 |
1032 |
1146 |
1376 |
1720 |
||||
2 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,01 |
0,02 |
0,05 |
0,09 |
0,15 |
0,24 |
0,36 |
0,52 |
0,71 |
1,23 |
2,39 |
|
скорость пропеллера (об/мин) |
115 |
172 |
229 |
287 |
344 |
401 |
459 |
516 |
573 |
688 |
860 |
||
3 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,01 |
0,04 |
0,1 |
0,2 |
0,34 |
0,55 |
0,82 |
1,46 |
1,6 |
2,76 |
5,39 |
|
скорость пропеллера (об/мин) |
76 |
115 |
153 |
191 |
229 |
268 |
306 |
344 |
382 |
459 |
573 |
||
4 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,02 |
0,08 |
0,18 |
0,35 |
0,61 |
0,97 |
1,45 |
2,07 |
2,84 |
4,9 |
9,57 |
|
скорость пропеллера (об/мин) |
57 |
86 |
115 |
143 |
172 |
201 |
229 |
258 |
287 |
344 |
430 |
||
5 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,04 |
0,12 |
0,28 |
0,55 |
0,96 |
1,52 |
2,27 |
3,23 |
4,43 |
7,66 |
15 |
|
скорость пропеллера (об/мин) |
46 |
69 |
92 |
115 |
138 |
161 |
183 |
206 |
229 |
275 |
344 |
||
7 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,01 |
0,07 |
0,23 |
0,56 |
1,09 |
1,88 |
2,98 |
4,45 |
6,33 |
8,69 |
15 |
29,3 |
скорость пропеллера (об/мин) |
16 |
33 |
49 |
бб |
82 |
98 |
115 |
131 |
147 |
164 |
197 |
246 |
|
10 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,02 |
0,14 |
0,48 |
1,13 |
2,22 |
3,83 |
6,08 |
9,08 |
12,9 |
17,7 |
30,6 |
59,8 |
скорость пропеллера (об/мин) |
11 |
23 |
34 |
46 |
57 |
69 |
80 |
92 |
103 |
115 |
138 |
172 |
|
15 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,04 |
0,32 |
1,08 |
2,55 |
4,99 |
8,62 |
13,7 |
20,4 |
29,1 |
39,9 |
68,9 |
135 |
скорость пропеллера (об/мин) |
8 |
15 |
23 |
31 |
38 |
46 |
54 |
61 |
69 |
76 |
92 |
115 |
|
20 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,07 |
0,57 |
1,91 |
4,54 |
8,87 |
15,3 |
24,3 |
36,3 ‘ |
51,7 |
70,9 |
123 |
239 |
скорость пропеллера (об/мин) |
б |
11 |
17 |
23 |
29 |
34 |
40 |
46 |
52 |
57 |
69 |
86 |
|
25 |
мощность (кВт) при КИЭВ 35% |
0,11 |
0,89 |
2,99 |
7,09 |
13,9 |
23,9 |
38 |
56,7 |
80,8 |
111 |
191 |
374 |
скорость пропеллера (об/мин) |
5 |
9 |
14 |
18 |
23 |
28 |
32 |
37 |
41 . |
46 |
55 |
69 |