U potrazi za alternativnim izvorima energije čovječanstvo je iskoračilo daleko naprijed. Primjerice, sve se više koristi snaga sunca, stvaraju se vjetroelektrane. Vjerojatno se vjetar može smatrati najboljim načinom za proizvodnju električne energije – učinkovit, a ujedno i prilično ekonomičan.
Vjetar, vjetar, ti si moćan
Vjetroelektrana je skupina posebnih generatora koji su kombinirani u sustav i koriste snagu vjetra za stvaranje energije. Posebnost takvih generatora je njihova sigurnost za okoliš. Danas je većina vjetroelektrana izgrađena u Njemačkoj i Danskoj, a u takvim zemljama ne samo da su niži troškovi energije, već izvoze instalacije i tehnologije u druge zemlje. Vjetroelektrane rade prema sljedećem principu: pod utjecajem vjetra lopatice konstrukcije se okreću, a zahvaljujući mjenjaču pokreće se električni generator. Rezultirajuća energija se prenosi kroz kabel.
U instalacijama jarboli u pravilu imaju dovoljnu visinu, te stoga maksimalno koriste snagu prirode. Prilikom izrade takvekonstrukcije, najprije se pomno ispituje teren, proučava se jačina vjetra i njegov smjer pomoću brojnih instrumenata. Na temelju podataka već je odlučeno hoće li se ugrađena vjetroelektrana isplatiti.
Glavna stvar je pravi izbor
Danas se kupcima nudi niz vjetroelektrana za dom. Treba ih odabrati ovisno o potrebama kupca. Na primjer, ako trebate osigurati rad opreme u poljoprivredi, onda su vam potrebni mali kapaciteti. Ali za rješavanje ozbiljnijih problema, na primjer, elektrifikacija zgrada i građevina ili ugradnja sustava grijanja u kuću, potrebni su snažniji generatori vjetra. Na pripremi terena i samim montažnim radovima trebaju se angažirati samo stručnjaci.
Prije nego što kupite vjetroturbinu, morate uzeti u obzir niz nijansi, uključujući vršno opterećenje, prosječnu potrošnju energije, brzinu vjetra. Također je vrijedno zapamtiti da što je viši jarbol, to će vjetar jači i snažniji okretati lopatice turbine. Istina, ugradnja takvih struktura je skupa. Optimalna lokacija je 10 metara iznad zgrade ili stabla koje je u radijusu od približno 100 metara.
Pros
Vjetroelektrane su danas prilično tražene iz više razloga.
- Prvo, isplativije je u usporedbi s drugim izvorima energije.
- Drugo, rezerve energije vjetra su neiscrpne.
- Treće, takvi mlinovi imaju jednostavan uređaj, pa se njihova instalacija provodiprilično brzo. Glavna stvar je provesti istraživanje na objektu na kojem će se nalaziti.
- Četvrto, proizvodnja električne energije na ovaj način je mnogo jeftinija i omogućuje vam da sačuvate bogatstvo podzemlja.
- Peto, vjetrenjače daju električnu energiju dosljedno i pouzdano.
- Šesto, takvi uređaji su apsolutno sigurni za okoliš, što je također vrlo važno.
Protiv
S druge strane, kao i svaki drugi izvor energije, vjetroelektrane (fotografije pokazuju koliko su jednostavni njihovi dizajni) imaju nedostatke.
- Prvo, vjetar nije konstantan, odnosno puše na različite načine - nekad jako, nekad slabo. Sukladno tome, nije ih moguće instalirati posvuda.
- Drugo, vjetroturbine su prilično bučne, što znači da moraju biti udaljene od stambenih objekata.
- Treće, takvi mlinovi mogu ometati rad radio i televizijskih uređaja. Istina, u istoj Europi se mire s tim nedostatkom, a danas ovdje već radi više od 26.000 vjetroelektrana.
- Još jedan nedostatak je što takve instalacije mogu naštetiti letećim pticama, pa ih je potrebno postaviti tamo gdje nema mjesta za njihovu migraciju i gniježđenje.
Što kupiti?
Moderne vjetroelektrane za dom predstavljene su u širokom rasponu. Razlikuju se u izvedbi i dizajnirani su za različite jačine i brzine vjetra. Na primjer, instalacija kapaciteta 400-6400 W sasvim je dovoljna za osiguranje energije za male farme, trgovine,restorani koji su udaljeni od glavnih izvora energije. Ako trebate opskrbiti strujom nekoliko kuća ili malo selo, onda su vam potrebne stanice veće snage, u prosjeku 18.000-26.500 wata. Iste instalacije preporučljivo je montirati uz velike industrije i komercijalne objekte. Za najjednostavnije vjetroelektrane za dom, cijena počinje od 700.000 rubalja, skuplje instalacije koštaju oko tri milijuna rubalja.
Alternativne vrste
Kao što smo rekli, vjetrenjača je prilično bučna, ali sada se nude generatori koji ne rade tako snažno. Primjerice, tiha vjetroturbina je idealno rješenje za male i srednje objekte, farme, trgovine, ako se nalaze u udaljenim područjima. Danas su okomite instalacije vrlo popularne zbog svoje učinkovitosti i jednostavnosti ugradnje. Prednosti takvog sustava su sljedeće:
- tihi rad bez vibracija;
- veliki otpor vjetra;
- Zaštita kućišta obloženog aluminijem od munje;
- bez obzira na smjer vjetra.
Tihe kućne vjetroelektrane jednostavne su za održavanje i instalaciju jer nema malih dijelova. Također je važno da pticama neće biti nanesena šteta, jer je dizajn instalacija takav da krajolik neće biti narušen. Još jedna zanimljiva opcija je generator jedra. Naravno, nema atraktivan dizajn, ali može generirati energiju čak i uz lagani vjetar. Sličanvjetroelektrane su dobre jer se zahvaljujući jedru brzo prilagođavaju kretanju prirodnih sila, što znači da je proizvodnja energije stabilna. Dizajni su apsolutno ekološki prihvatljivi, niske cijene, rade bez buke i vibracija, a to ukazuje da imaju budućnost.
Kakvi su izgledi?
Općenito, ekološka situacija u svijetu je takva da se prirodni resursi postupno iscrpljuju, a uskoro će takvo rješenje poput vjetrenjača postati prava stvarnost u cijelom svijetu. Nije slučajno da stanovnici mnogih zemalja postupno dolaze instalirati slične strukture na svoje mjesto. U Rusiji, prema riječima stručnjaka, postoji dovoljno potencijalnih mogućnosti za aktivan razvoj energije vjetra. Međutim, dok ovaj proces ide sporim tempom zbog nedostatka dovoljnih financijskih sredstava. Ako se situacija promijeni, a država posveti dovoljno pažnje ovom načinu dobivanja energije, naša će zemlja uskoro prijeći na alternativna rješenja. Do danas su vjetroelektrane u Rusiji zastupljene u republikama Kalmikije i Baškortostana, Čuvašiji, Komiju, u Kalinjingradskoj, Saratovskoj, Orenburškoj, Rostovskoj, Murmanskoj, Astrahanskoj regijama, kao iu Čukotskom autonomnom okrugu. Međutim, stručnjaci kažu da će uskoro geografija vjetroturbina postati mnogo šira.
Kako napraviti vjetroelektranu?
Nastojimo uštedjeti na troškovima energije i donijeti nešto novodovodi do činjenice da obrtnici počinju izrađivati vjetrenjače vlastitim rukama. U svom najjednostavnijem obliku, sastoji se od dvije polovice cilindra, koje su pomaknute od središnje osi. Ako povećate broj oštrica u dizajnu na četiri, tada će karakteristike snage i vuče uređaja postati mnogo veće. Vjetroelektrana "uradi sam" napravljena je korištenjem materijala i komponenti opisanih u nastavku.
- Za izradu bubnja potrebna nam je šperploča i krovno željezo (ili plastični lim odgovarajuće veličine). Rotor bi trebao biti lagan, stoga nemojte uzimati previše debele materijale.
- Za "obraze" bubnja trebamo drvo i plastiku (ili laki metal), dok spojeve treba tretirati uljanom bojom.
- Za izradu križeva trebat će vam čelične trake ili drvo.
- Osovinu ćemo izraditi od čelične cijevi promjera 30 mm i dužine 2 m.
- Za osovinu su nam također potrebni kuglični ležajevi iste veličine.
Koraci instalacije
Dakle, domaća vjetroelektrana se radi ovako. Prvo zavarimo križeve rotora na os (ako se koristi drvo, onda se mora zalijepiti ili montirati iglama). Oštrice su spojene vijcima, pri čemu je važno da od njih bude jednaka udaljenost od osi. Nakon sastavljanja bubnja, spojevi moraju biti tretirani gustom uljnom bojom. Sada stvaramo krevet: za to su nam potrebni metalni ili drveni kutovi, na kojima ćemo ondamontirati kuglične ležajeve. Treba izbjegavati zakrivljenosti jer će se rotor sporo okretati. Sada ponovno bojimo vjetroelektranu, a na donjem kraju osovine pričvršćujemo remenice različitih promjera. Remen bacamo preko remenice i spajamo ga na strujni generator, na primjer, automobilski. Takva vjetroelektrana je dizajnirana za brzine vjetra od približno 9-10 m/s sa izlaznom snagom od 800 W.
Vjetrenjača za dom
Da bi se u najvećoj mjeri zadovoljile potrebe kućanstva za električnom energijom, snaga vjetrenjače za prosječnu četveročlanu obitelj trebala bi biti najmanje 10 kW. U takvim situacijama preporučljivo je ugraditi cijeli sustav, koji uključuje nekoliko vjetrenjača koje proizvode malu snagu. Energija u njima se akumulira na zajedničkoj bateriji, dok se po potrebi mogu ugraditi dodatni generatori, kao i povećati broj i kapacitet baterija.
Kako bi napajanje objekta bilo stabilno i ne ovisi o vanjskim uzrocima, stručnjaci preporučuju stvaranje autonomnog energetskog kompleksa. Sadržavat će vjetroelektranu, kao i rezervne izvore energije u obliku dizelskih i benzinskih generatora, kao i solarne ploče. Ako je snaga vjetra dovoljna, a energija se stvara u pravoj količini, tada se dizelska instalacija može isključiti. Ako iznenada snaga koju će proizvesti vjetrenjača ne bude dovoljna, tada će se automatski pokrenuti rezervno napajanje.
Kako postići učinkovitost?
Da bi instalirana vjetroelektrana bila ispravno instalirana i donijela željene rezultate, mora biti ispunjeno nekoliko uvjeta.
- Vjetar u tom području trebao bi biti stabilan gotovo tijekom cijele godine.
- Na mjestu mora biti dovoljno prostora za ugradnju vjetroturbine.
- Saznajte dozvoljavaju li lokalne vlasti ove instalacije.
Osim toga, preporučljivo je koristiti takve sustave ako trošite previše novca na struju, a jednostavno nema načina za spajanje na električnu mrežu. Također se morate pripremiti na činjenicu da ćete morati potrošiti puno novca na vjetroturbinu. Ali dobit ćete čistu neiscrpnu energiju.
