КОМПОНЕНТЫ МАЛЫХ ВЭУ

Ветросистемы, применяемые в отдаленной или сельской местности, по существу имеют те же компоненты, что и ФЭБ. Большинство моделей подобных ВЭУ разработано для зарядки аккумуляторов, поэтому они снабжены регулятором для предотвращения перегрузки. Регулятор специально разрабатывается под каждую ВЭУ. Регуляторы, работающие с ФЭБ, не подходят для ВЭУ, так как они не предназначены для работы с напряжением переменного тока, что характерно для ВЭУ. Малые ВЭУ обычно состоят из лопастей, генератора переменного тока, регулятора и электронной системы контроля. Лопасти обычно производят из углеродного композитного волокна, которое "скручивается", когда турбина выходит на режим номинальной мощности. Благодаря этому эффекту "скручивания" волокна изменяется форма лопасти, что в свою очередь действует как тормоз для лопасти, останавливая ее. Это смягчает работу генератора переменного тока, предотвращая повреждения, которые могут быть из-за сильного ветра. Генератор переменного тока разработан таким образом, чтобы максимально использовать энергию ветра. Он снабжен постоянными магнитами и обычно не имеет щеток, что повышает его эффективность и удлиняет срок действия без специального обслуживания. Электронная система контроля поддерживает нужную нагрузку на генераторе переменного тока, предотвращая, таким образом, превышение скорости, независимо от состояния батареи. Во время зарядки батареи регулятор периодически "проверяет" линию, следя за потерями напряжения и контролируя состояние батареи. В момент, когда батарея полностью зарядилась, регулятор "отключает" заряд, чтобы батарея не перезарядилась, в то же время поддерживая нагрузку на генераторе переменного тока для предотвращения ускорения

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛЫХ ВЭУ

ПОДЪЕМ ВОДЫ

Энергия ветра всегда широко использовалась человечеством для подъема воды. В настоящее время более 100 000 водяных насосов, работающих за счет энергии ветра, установлено в мире. Большинство из них расположено в сельских неэлектрифицированных районах. Они используются фермерами в первую очередь для обеспечения питьевой водой, а также водой, необходимой для хозяйственных нужд. Водяные насосы, работающие за счет ветра, широко используются жителями развивающихся стран, у которых интерес к этой технологии очень высок из-за важности обеспечения водой сельскохозяйственных районов, а также благодаря простоте в обслуживании. В редких случаях можно предположить, что ВЭУ может обеспечивать все 100% необходимой электроэнергии. Как правило, ВЭУ применяются в комбинации с другими источниками энергии, имеющимися в наличии в каждом отдельном случае. Это означает, что для обеспечения водой, как питьевой, так и хозяйственной для ирригационных или дренажных работ, необходимо установить подходящую комбинацию различных насосных систем, а также систему хранения воды. При необходимости ежедневного подъема воды в количестве до 10 м³ системы ручных (или ножных) насосов, лебедок, а иногда и насосы, работающие за счет энергии Солнца, являются прекрасным дополнением для насоса, работающего за счет энергии ветра. Но, если ежедневная потребность в воде увеличивается, дизельные или электрические насосы становятся более конкурентоспособными. Вопрос выбора правильной комбинации насосных систем с точки зрения экономики и местных условий зависит от разнообразия физических, социально-экономических и социально-культурных условий, характерных для данной местности. Все эти условия, которые мы не будем детально обсуждать в связи с ограниченностью нашего курса, имеют большое значение при планировании водоснабжения сельских районов. Причины неудачно проведенных проектов по внедрению водяных насосов, работающих за счет энергии ветра, заключаются в несоблюдении одного или большего количества этих условий или предпосылок. Так, например, комбинация ветрового и ручного насосов может быть правильным решением для снабжения водой населения при условии, что в этом районе ветровой потенциал в течение года достаточен для работы ветряка. Если необходима небольшая ирригационная система, то небольшой передвижной дизельный насос, которым могут пользоваться несколько фермеров, является наиболее удобным дополнением к ветряку. Еще один фактор, влияющий на широкомасштабное внедрение ветровых насосных установок - это финансовая и техническая возможность потенциальных потребителей, как, впрочем, и наличие маркетинговых и сервисных служб на конкретном рынке. Сейчас на рынке существуют несколько производителей ветровых насосных установок. Эти системы предназначены для подъема воды при скорости ветра 2-4 м/сек из скважин глубиной до 1000 метров. Типичная ветровая насосная установка, имеющая 3-х метровый ротор, может поднять до 2000 литров воды в час с глубины до 10 м при скорости ветра, равной 3 м/сек. Ветряк с 7-метровым ротором может "поднять" до 8000 литров воды в час при тех же условиях. Подобные агрегаты можно использовать для ирригации во время работ по восстановлению почвы или для водоснабжения отдаленных районов. Ветряки легко устанавливаются и просты в обслуживании.

ИРРИГАЦИЯ

Использование энергии ветра для ирригационных целей кажется проблематичным, так как потребность в воде и наличие необходимых ветровых условий подвержены сильным изменениям на протяжении года. Хороший и, самое главное, постоянный ветровой потенциал необходим для того, чтобы использование ветряков в ирригационных работах было целесообразным. В целом средняя годовая скорость ветра, равная 4 м/сек, является необходимой предпосылкой для того, чтобы использование ветровой насосной установки в ирригационных работах было рентабельно. Типовой проект по использованию ветровой насосной установки для ирригации был реализован в Индонезии. Сезон дождей в этой области короткий, и традиционно фермеры собирают один урожай риса в году. Во время сухого сезона, который длится около 75% времени, рисовые плантации используются к качестве пастбищ для крупного рогатого скота. Многие территории обладают значительными грунтовыми водными ресурсами, которые можно использовать для ирригации земли. В большинстве случаев для подъема воды используются маленькие керосиновые насосы мощностью 5 лошадиных сил. Эти насосы недороги, а затраты на топливо частично субсидируются правительством. Однако срок их службы составляет всего несколько лет и работают они с малой эффективностью, так что общие затраты за весь период их работы весьма высоки. Первоначальная стоимость малых ВЭУ выше, но общие затраты по их эксплуатации в течение всего срока службы достаточно низкие. Проект в Оесао, где грунтовые воды находятся на глубине всего 2-5 м, основан на применении ВЭУ, приводящей в движение центробежный насос, установленный на поверхности земли. Насос работает от переменного тока, а его скорость изменяется в соответствии с изменением скорости ротора ветряной турбины. Максимальная нагрузка - 3 л/сек. Система не требует топлива и регулярного обслуживания. Керосиновый насос используется в виде запасного. Система в Оесао была установлена в 1992 году в виде экспериментального демонстрационного проекта. С тех пор в Индонезии было установлено еще 15 подобных систем. В стране планируется установка большого количества малых ВЭУ для ирригационных работ.

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

Ветер является превосходным источником энергии для телекоммуникационных объектов, так как высота и расположение площадок, подходящих для установки антенн, также подходят и для ветроустановок. Но ВЭУ, которые используются в подобных местах, должны быть особенно прочными из-за суровых климатических условий в горах.