Générateurs éoliens : conception, principe de fonctionnement

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Générateurs éoliens : conception, principe de fonctionnement
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Vidéo: Comment fonctionnent les éoliennes ? 2024, Avril
Anonim

Les technologies de production d'énergie alternative sont depuis longtemps développées par les plus grandes entreprises du monde. Certains pays européens envisagent des opportunités d'économies dues à l'introduction de tels développements dans les réseaux énergétiques dans les années à venir. L'un des domaines les plus prometteurs dans ce domaine est l'énergie éolienne, qui n'est pas aussi populaire que les panneaux solaires, mais qui a en même temps ses propres avantages. En particulier, les éoliennes pour la maison se caractérisent par leur efficacité énergétique et leur respect absolu de l'environnement en fonctionnement.

Générateurs éoliens

éoliennes
éoliennes

La composition de la centrale éolienne domestique comprend un générateur électrique et une turbine, qui est installée sur un mât spécial avec des entretoises et des pales rotatives. Pour traiter l'énergie reçue, un contrôleur de charge de batterie connecté aux batteries est prévu. En règle générale, des composants 24 V sans entretien sont utilisés comme batteries. Un onduleur est également prévu dans la conception, qui est connecté au secteur. Les éoliennes industrielles, qui représentent toute une gamme d'équipements, ont un dispositif plus complexe. Tu peux dire cecistations à part entière, comprenant une armoire électrique avec commandes, des échangeurs de communication, des générateurs électriques, des systèmes de surveillance du vent, des dispositifs de contrôle des pales, des équipements d'extinction d'incendie, une protection contre la foudre et d'autres composants.

Principe de fonctionnement

éoliennes pour la maison
éoliennes pour la maison

Toute éolienne fonctionne selon les principes de la conversion d'énergie. La rotation des composants actifs (pales ou rotors) génère des forces de portance et d'impulsion, grâce auxquelles le volant d'inertie entre également en action. Lors du déroulement du volant d'inertie, le rotor génère un champ magnétique sur la partie fixe de l'installation. En conséquence, le courant électrique commence à circuler vers les fils. Ce modèle est général et s'applique à presque toutes les stations de ce type. Une autre chose est qu'en pratique, les éoliennes peuvent être sujettes à des ajustements en raison des conditions météorologiques. Bien que les concepteurs des mêmes pales s'efforcent de fournir le plus possible aux différents indicateurs et forces du vent, néanmoins ce phénomène est imprévisible et peut s'accompagner de bien d'autres facteurs.

Capacité de réglage

À ce stade du développement de la région, il est trop tôt pour parler de formats standardisés pour la production de telles unités, mais certains modèles peuvent être tracés en termes de caractéristiques principales. Par exemple, la puissance d'une éolienne à usage domestique ne dépasse généralement pas 100 kW. Curieusement, des modèles fournissant jusqu'à 1 kW sont également demandés; de telles installations sont appelées énergie microéolienne. Ils sont utilisés lors de l'équipement des yachts,fermes agricoles, etc.

éolienne verticale
éolienne verticale

Les équipements industriels et commerciaux plus sérieux sont produits par peu d'entreprises, mais la capacité de ces installations peut atteindre 5 MW. En règle générale, ce sont des turbines massives dont la masse atteint plusieurs tonnes. Dans le même temps, les fabricants s'efforcent de rendre l'équipement mobile, ou du moins de prévoir la possibilité d'un transport. Si nous parlons de modèles à usage domestique, il s'agit dans la plupart des cas d'éoliennes 220V, dont la puissance totale peut être d'environ 4 kW.

Caractéristiques des petites éoliennes

Cette classe d'équipements est du plus grand intérêt pour les entreprises commerciales et les consommateurs ordinaires intéressés par l'utilisation de l'énergie éolienne. Les installations de ce type ont une conception standard, comprenant des pales, un rotor, des turbines, des aides à l'orientation, un générateur avec un mât, un onduleur et des batteries. Les caractéristiques de ces appareils incluent l'indépendance du réseau électrique central - cela signifie que les petites éoliennes pour la maison peuvent fonctionner hors ligne. Ce format d'opération est le plus attrayant pour les propriétaires de biens immobiliers de banlieue, où il n'y a pas d'approvisionnement stable à partir du réseau électrique central. De plus, les créateurs de telles installations dans certains modèles ont tendance à combiner le concept d'éolienne et de batterie solaire. En conséquence, la mini-station domestique est équipée d'un module DC pour la communication avec les panneaux solaires.

Variétés de générateurs

prix de l'éolienne
prix de l'éolienne

La séparation principale de ces installations a conduit à la classification selon les axes de rotation. En particulier, il existe une éolienne verticale et son analogue horizontal de type girouette. Les unités du premier premier groupe sont sensibles aux rafales et n'ont pas besoin d'orientation particulière. Cependant, ces modèles présentent également un sérieux inconvénient - par rapport aux installations horizontales, leur surface de travail est la moitié de la surface. C'est-à-dire que l'axe de rotation vertical des turbines est mieux guidé par les caractéristiques du vent, mais fournit initialement une plus petite quantité d'énergie.

À leur tour, les modèles ailés avec un axe dirigé horizontalement sont capables d'interagir avec les flux de vent d'une plus grande surface. Bien sûr, il y a un problème avec la direction des éléments de travail, mais ce problème est résolu en utilisant une girouette classique. Ainsi, en termes de combinaison d'avantages, les installations à turbine sont actuellement plus prometteuses qu'une éolienne verticale de type carrousel. Cependant, les conceptions sont en cours d'amélioration et il est possible que quelque chose entre ces options vienne au premier plan.

Fabricants d'éoliennes

Éoliennes russes
Éoliennes russes

Les fabricants européens et chinois prennent la tête du marché des éoliennes. En particulier, la société danoise Vestas, ainsi que les fabricants chinois Goldwind et Sinovel, connaissent le plus grand succès.

Quant aux entreprises nationales, elles ont aussi de quoi se vanter. Sur le marché, par exemple, des modèles de la gamme Sapsan-Énergie". À ce jour, deux versions d'installations de cette marque sont disponibles pour les utilisateurs - pour 1000 et 5000 W. L'entreprise de Tcheliabinsk "GRTS-Vertical" ne produit que des installations de type vertical d'une puissance nominale de 1500 à 30 000 watts. Vous pouvez également trouver des éoliennes russes pour fournir de petites quantités d'énergie. Par exemple, Stroyingservice propose une éolienne de 500 W. Il est important de noter que presque tous les fabricants russes fournissent également un service après-vente d'équipements, il ne devrait donc pas y avoir de problèmes pour entretenir l'équipement.

Question de prix

puissance éolienne
puissance éolienne

Chaque fabricant, malgré l'utilisation de principes généraux pour la mise en œuvre des installations, suit toujours son propre chemin. Le résultat est des unités avec des caractéristiques uniques et, par conséquent, des étiquettes de prix. Dans le segment initial, vous pouvez trouver une éolienne dont le prix variera de 40 à 70 000 roubles. Il s'agit d'une mini-station domestique avec un mode de fonctionnement autonome, parfaitement adaptée aux besoins d'une petite maison. Viennent ensuite des propositions d'une valeur de 100 à 150 000 roubles. En règle générale, il s'agit d'unités d'une puissance de 5000 W ou plus, qui peuvent également être utilisées à des fins commerciales.

Opportunité d'utiliser des éoliennes

Selon les experts, il n'est pas toujours rentable d'utiliser de telles installations pour répondre à des besoins privés. Cela est dû aux prix élevés des batteries, des onduleurs et de l'installation. De plus, il est parfois nécessaire d'installer un générateur diesel en complément, ce qui augmente également les coûts.sur l'organisation d'un tel mode d'approvisionnement en énergie. Néanmoins, les éoliennes peuvent se justifier si la conversion est effectuée directement en chaleur. Dans ce cas, la fonction du générateur en tant que système de chauffage est mise en œuvre, dont les capacités peuvent être utilisées à la fois pour l'alimentation en eau chaude et pour le chauffage élémentaire de la maison.

éoliennes pour 220v
éoliennes pour 220v

Conclusion

Avec toutes ces lacunes, les éoliennes se déplacent activement sur le marché, attirant de plus en plus de nouveaux utilisateurs. Cela est dû aux perspectives du segment et à l'attractivité des opportunités offertes par les sources d'énergie gratuites. Aujourd'hui déjà, les éoliennes sont en mesure de prendre en charge l'intégralité de l'approvisionnement énergétique des maisons privées. Bien entendu, l'utilisation de telles installations ne se justifie pas dans toutes les régions en raison des caractéristiques climatiques. Mais même dans ces cas, les experts recommandent de ne pas refuser de telles propositions, en complétant les installations avec des cellules photovoltaïques, des générateurs de carburant et d'autres sources d'énergie auxiliaires.

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