Нациoнальная Академия Наук Украины
Опытнoе прoизвoдcтвo Инcтитута прoблем машинocтрoения им. А.Н. Пoдгoрнoгo
Предназначена для oбеcпечения электрoэнергией фермерcких хoзяйcтв, чаcтных кoттеджей, жизнеoбеcпечения небoльших автoнoмных техничных комплекcов
В ветроэнергетике принято, что номинальная (раcчетная) cкороcть ветра не должна более чем в 2 раза превышать cреднегодовую. В Украине cреднегодовая cкороcть ветра около 4 м/c, cледовательно номинальная должна быть не более 8 м/c. При такой cкорости ветра установка развивает номинальную мощность 4 кВт и может работать с Киум=0,3
За год ВЭУ способна выработать Qгод= 8760 Nh Киум= 8760*4*0,3=10521 кВт/час
В месяц, соответственно 877 кВт часов, в день 30 кВт часов.
-8760- количество часов в году.
-Nh=4кВт, номинальная мощность.
-Киум- коэффициент использования установленной мощности т.е. это время работы установки с полной мощностью.
В установке ВЭУ-4 предусмотрены два потока энергии:
- кондиционная, для критичных к качеству потребителей (циркуляционные насосы, холодильники, освещение и т.д.);
- некондиционная, для питания активных нагрузок (нагрев воды, отопление).
При этом не исключается возможность использования какого-либо потока энергии на 100%.
Собственно такая мощность выбиралась для совмещения работы с тепловым насосом, позволяющему 1 кВт/час. затраченной энергии трансформировать в энергию тепловую от 2 до 5 кВт/часов и что очень важно, правильно расходовать накопленную энергию аккумуляторов. Регулировка скорости вращения ветродвигателя, выполняется изменением угла установки лопасти при помощи механического центробежного регулятора.
ВЭУ-4 эффективно поддерживает скорость вращения на заданном уровне до скорости ветра в 40м/с.
Согласно требования правил сертификации GERMANISCHERLLOYD ВЭУ-4 оборудована двумя энергонезависимыми системами защиты
|
Показатель |
Значение показателей | |
|
ВЭУ-4 |
VERGNET GEV 5/5 | |
|
1. Номинальная мощность, кВт |
4 |
5 |
|
2. Номинальная скорость ветра, м/с |
7,5 |
15.0 |
|
3.Диапазон рабочих скоростей ветра м/с |
3…40 |
3…40 |
|
4. Диаметр ротора, м, |
7,0 |
5.0 |
|
5. Высота до верхней точки - высота до оси |
20,65 17,15 |
14.5 12.0 |
|
6. Масса расчетная, кг |
910 |
790 |
|
7. Цена установки, грн. (без цены инвертора, контролера и акумуляторов) |
67000 |
133000 (12100 евро) |
|
8. Напряжение |
~220/380 |
~ 220 |
- одна - центробежный регулятор угловой скорости; - вторая – механический тормоз.
Предусмотрена возможность установки электронной системы защиты по желанию заказчика.
В ветроустановке реализован принцип расширения рабочего диапазона скоростей ветра. Дело в том, что используемые в ВЭУ такой мощности генераторы, как правило, синхронные с возбуждением от постоянных магнитов. Для них характерна линейная зависимость напряжения от оборотов.
Поэтому, чтобы захватить больший диапазон рабочих скоростей ветра необходимо чтобы электрооборудование использовало и энергию с напряжением не только 220В, но и 100 В, которое выдает генератор на оборотах в 2,2 раза меньше номинальных.
А эти обороты ВЭУ-4 развивает при более низких скоростях ветра, (3,64м/с)
Предлагаемая ВЭУ с более низкой номинальной скоростью ветра вырабатывает в год больше энергии, чем например, ВЭУ китайского производства, у которой номинальная скорость 12м/с. Из графика видно, что в наиболее вероятном диапазоне скоростей ветра и с более низкой скоростью ветра наша ВЭУ вырабатывает в год энергии больше чем например VERGNET GEV5/5 китайского производства. Пока иная установка ждет ветра, наша выходит на номинал.
Часть электроэнергии, генерируемой ветроустановкой, можно использовать для отопления и горячего водоснабжения здания.
В настоящее время в развитых странах мира для нужд отопления и водоснабжения широко используется прогрессивная энергосберегающая технология тепловых насосов. С помощью теплового насоса например 3 кВт генерируемой электроэнергии можно обратить в 10 кВт тепловой энергии.
Полученного тепла достаточно для отопления помещения площадью приблизительно 150 м2, и помимо этого возможно каждый час получать до 50 литров горячей воды с температурой 45 °С
Тепловой насос- это универсальный прибор, сочетающий в себе отопительный котел, источник горячего водоснабжения и кондиционер. Основное отличие теплового насоса от всех остальных генераторов тепла заключается в исключительной возможности использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды отопления и нагрева воды. При производстве теплоты тепловой насос до 80 % энергии получает из окружающей среды. Источником теплоты низкого потенциала для тепловых насосов могут служить окружающий воздух, вытяжной вентиляционный воздух, вода озер, рек, теплота технологических и подземных вод, промышленных стоков теплоты грунта.
