Teknolojia za kuzalisha nishati mbadala kwa muda mrefu zimetengenezwa na makampuni makubwa zaidi duniani. Baadhi ya nchi za Ulaya zinatazamia fursa za kuweka akiba kutokana na kuanzishwa kwa maendeleo hayo katika mitandao ya nishati katika miaka ijayo. Moja ya maeneo ya kuahidi zaidi katika eneo hili ni nishati ya upepo, ambayo si maarufu kama paneli za jua, lakini wakati huo huo ina faida zake. Hasa, mitambo ya upepo kwa ajili ya nyumba ina sifa ya ufanisi wa nishati na urafiki kabisa wa mazingira katika uendeshaji.
Jenereta za upepo
Muundo wa mtambo wa kufua umeme wa kaya ni pamoja na jenereta ya umeme na turbine, ambayo imewekwa kwenye mlingoti maalum wenye viunga na vile vya kusokota. Ili kuchakata nishati iliyopokelewa, kidhibiti cha malipo ya betri kilichounganishwa kwenye betri hutolewa. Kama sheria, vipengele visivyo na matengenezo ya 24 V hutumiwa kama betri. Inverter pia hutolewa katika kubuni, ambayo imeunganishwa na mtandao. Jenereta za upepo wa viwanda, ambazo zinawakilisha anuwai ya vifaa, zina kifaa ngumu zaidi. Unaweza kusema hivivituo kamili, ikiwa ni pamoja na kabati la umeme lenye vidhibiti, viingiliano vya mawasiliano, jenereta za umeme, mifumo ya ufuatiliaji wa upepo, vifaa vya kudhibiti blade, vifaa vya kuzimia moto, ulinzi wa umeme na vipengele vingine.
Kanuni ya kazi
Jenereta yoyote ya upepo hufanya kazi kwa kanuni za kubadilisha nishati. Mzunguko wa vipengele vya kazi (blades au rotors) hutoa nguvu za kuinua na za msukumo, kutokana na ambayo flywheel pia inakuja katika hatua. Katika mchakato wa kufuta flywheel, rotor inazalisha shamba la magnetic kwenye sehemu isiyohamishika ya ufungaji. Matokeo yake, sasa umeme huanza kuingia kwenye waya. Mfano huu ni wa jumla na unatumika kwa karibu vituo vyote vya aina hii. Jambo jingine ni kwamba katika mazoezi, jenereta za upepo zinaweza kuwa chini ya marekebisho kutokana na hali ya hewa. Ingawa wabunifu wa vile vile hujitahidi kutoa iwezekanavyo kwa viashiria tofauti na nguvu za upepo, hata hivyo jambo hili halitabiriki na linaweza kuambatana na mambo mengine mengi.
Uwezo wa kuweka
Katika hatua hii ya maendeleo ya eneo, ni mapema mno kuzungumza kuhusu miundo sanifu ya utengenezaji wa vitengo kama hivyo, lakini ruwaza fulani zinaweza kufuatiliwa kulingana na sifa kuu. Kwa mfano, nguvu ya turbine ya upepo kwa matumizi ya nyumbani kawaida sio zaidi ya 100 kW. Cha ajabu, miundo inayotoa hadi kW 1 pia inahitajika; usakinishaji kama huo hurejelewa kama nishati ya upepo mdogo. Zinatumika wakati wa kuandaa yachts,mashamba ya kilimo, n.k.
Mitambo kubwa zaidi ya viwanda na biashara inazalishwa na makampuni mengi, lakini uwezo wa mitambo hiyo unaweza kufikia MW 5. Kama sheria, hizi ni turbine kubwa, ambayo wingi wake hufikia tani kadhaa. Wakati huo huo, wazalishaji wanajitahidi kufanya vifaa vya simu, au angalau kutoa uwezekano wa usafiri. Ikiwa tunazungumza juu ya mifano ya matumizi ya nyumbani, basi mara nyingi hizi ni turbines za upepo za 220V, jumla ya nguvu ambayo inaweza kuwa karibu 4 kW.
Vipengele vya mitambo midogo ya upepo
Kifaa hiki cha aina kinavutiwa zaidi na makampuni ya kibiashara na watumiaji wa kawaida wanaopenda matumizi ya nishati ya upepo. Ufungaji wa aina hii una muundo wa kawaida, ikiwa ni pamoja na vile, rotor, turbines, misaada ya mwelekeo, jenereta yenye mlingoti, inverter na betri. Vipengele vya vifaa vile ni pamoja na uhuru kutoka kwa gridi ya kati ya nguvu - hii ina maana kwamba mitambo ndogo ya upepo kwa nyumba inaweza kufanya kazi nje ya mtandao. Muundo huu wa operesheni unavutia zaidi kwa wamiliki wa mali isiyohamishika ya miji, ambapo hakuna usambazaji thabiti kutoka kwa gridi ya kati ya nguvu. Kwa kuongeza, waumbaji wa mitambo hiyo katika mifano fulani huwa na kuchanganya dhana ya jenereta ya upepo na betri ya jua. Kwa hivyo, kituo cha kaya kimewekwa moduli ya DC kwa mawasiliano na paneli za jua.
Aina za jenereta
Mtenganisho mkuu wa usakinishaji kama huo ulisababisha uainishaji kulingana na shoka za mzunguko. Hasa, kuna jenereta ya upepo ya wima na analog yake ya usawa ya aina ya vane. Vitengo vya kundi la kwanza ni nyeti kwa upepo na hazihitaji mwelekeo maalum. Hata hivyo, mifano hiyo pia ina drawback kubwa - ikilinganishwa na mitambo ya usawa, uso wao wa kazi ni nusu ya eneo. Hiyo ni, mhimili wima wa mzunguko wa turbines huongozwa vyema na sifa za upepo, lakini awali hutoa kiasi kidogo cha nishati.
Kwa upande mwingine, miundo yenye mabawa yenye mhimili ulioelekezwa mlalo inaweza kuingiliana na mtiririko wa upepo wa eneo kubwa zaidi. Bila shaka, kuna tatizo na mwelekeo wa vitu vya kazi, lakini tatizo hili linatatuliwa kwa kutumia hali ya hewa ya kawaida. Ipasavyo, kwa suala la mchanganyiko wa faida, mitambo ya impela kwa sasa inaahidi zaidi kuliko jenereta ya wima ya upepo wa aina ya jukwa. Hata hivyo, miundo inaboreshwa, na kuna uwezekano kwamba kitu fulani kati ya chaguo hizi kitajitokeza.
Watengenezaji wa jenereta za upepo
Watengenezaji wa Uropa na Uchina wanaongoza katika soko la turbine ya upepo. Hasa, kampuni ya Vestas ya Denmark, pamoja na watengenezaji wa Kichina Goldwind na Sinovel, wanaonyesha mafanikio makubwa zaidi.
Kama biashara za ndani, pia zina kitu cha kujivunia. Kwenye soko, kwa mfano, mifano kutoka kwa Sapsan-Nishati". Hadi sasa, matoleo mawili ya usakinishaji wa chapa hii yanapatikana kwa watumiaji - kwa 1000 na 5000 W. Biashara ya Chelyabinsk "GRTS-Vertical" inazalisha mitambo ya aina ya wima na nguvu iliyopimwa kutoka kwa wati 1500 hadi 30,000. Unaweza pia kupata mitambo ya upepo ya Kirusi ili kutoa kiasi kidogo cha nishati. Kwa mfano, Stroyingservice inatoa jenereta ya upepo wa 500 W. Ni muhimu kutambua kwamba karibu kila mtengenezaji wa Kirusi pia hutoa huduma ya baada ya mauzo ya vifaa, kwa hiyo haipaswi kuwa na matatizo katika kudumisha vifaa.
Swali la bei
Kila mtengenezaji, licha ya matumizi ya kanuni za jumla kwa ajili ya utekelezaji wa usakinishaji, bado anafuata njia yake. Matokeo yake ni vitengo vilivyo na sifa za kipekee na, ipasavyo, vitambulisho vya bei. Katika sehemu ya awali, unaweza kupata jenereta ya upepo, bei ambayo itatofautiana kutoka rubles 40 hadi 70,000. Hii ni kituo cha mini cha kaya na hali ya uendeshaji ya uhuru, ambayo inafaa kabisa kwa mahitaji ya nyumba ndogo. Hii inafuatiwa na mapendekezo yenye thamani ya rubles 100-150,000. Kama kanuni, hizi ni vitengo vilivyo na nguvu ya 5000 W au zaidi, ambayo inaweza pia kutumika kwa madhumuni ya kibiashara.
Umuhimu wa kutumia mitambo ya upepo
Kulingana na wataalamu, si mara zote kuna faida kutumia usakinishaji kama huo ili kukidhi mahitaji ya kibinafsi. Hii ni kutokana na bei ya juu ya betri, inverters na ufungaji. Kwa kuongezea, wakati mwingine inahitajika kufunga jenereta ya dizeli kama nyongeza, ambayo pia huongeza gharama.juu ya shirika la njia hiyo ya kusambaza nishati. Walakini, jenereta za upepo zinaweza kujihalalisha ikiwa ubadilishaji unafanywa moja kwa moja kwenye joto. Katika kesi hii, kazi ya jenereta kama mfumo wa kupokanzwa hutekelezwa, uwezo wake ambao unaweza kutumika kwa usambazaji wa maji ya moto na inapokanzwa kwa msingi wa nyumba.
Hitimisho
Pamoja na mapungufu yote, mitambo ya upepo inasonga sokoni, hivyo kuvutia watumiaji wapya zaidi na zaidi. Hii ni kutokana na matarajio ya sehemu na kuvutia kwa fursa zinazotolewa na vyanzo vya nishati ya bure. Tayari leo, jenereta za upepo zinaweza kuchukua usambazaji kamili wa nishati ya nyumba za kibinafsi. Bila shaka, matumizi ya mitambo hiyo haina kuhalalisha yenyewe katika mikoa yote kutokana na vipengele vya hali ya hewa. Lakini hata katika kesi hizi, wataalam wanapendekeza si kukataa mapendekezo hayo, kuongezea mitambo na seli za photovoltaic, jenereta za mafuta na vyanzo vingine vya nishati vya ziada.
