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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Windgeneratoren und elektrische Energiewandler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Wind ist eine der am leichtesten zugänglichen Energiequellen. Im Gegensatz zur Sonne kann sie Tag und Nacht, im Norden und Süden, im Sommer und Winter „arbeiten“. Das einzige Problem bei der Nutzung der Windkraft besteht darin, einen Ort zu wählen, an dem der Wind ziemlich konstant weht. Gleichzeitig ist Windenergie verfügbar, überall verfügbar und praktisch unerschöpflich. Die Hauptvorteile der Windenergie: Energieunabhängigkeit, Kraftstoffverzicht, Umweltfreundlichkeit, wirtschaftliche Vorteile. Geräte zur Umwandlung der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie – Windgeneratoren – erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Derzeit sind Windkraftgeneratoren mit geringer Leistung die bequemste und kostengünstigste alternative Energiequelle für Privatanwender. Einige Regionen unseres Landes verfügen aufgrund ihrer extremen Abgeschiedenheit überhaupt nicht über Stromleitungen. Wer heute „Windmühlen“ nutzt, tut dies, weil er keinen Anschluss an die zentrale Stromversorgung hat oder energieunabhängig sein möchte. WPP (Windkraftanlage, Windgenerator oder einfach „Windmühle“) dient der autonomen Bereitstellung von Strom – Strom – für verschiedene Haushalts- und spezielle Industrieverbraucher, wenn keine zentrale Stromversorgung vorhanden ist oder diese unregelmäßig geliefert wird. Solche Geräte können fast überall eingesetzt werden, was die Menschen in letzter Zeit auch tun, trotz der hohen Kosten (mehrere Hunderttausend Rubel) für eine Reihe notwendiger Komponententeile der Anlage: Generatoren, Batterien, Laderegler und Wechselrichter – insgesamt Alternative Energieversorgung zu Hause. Dennoch können für eine stabile Energieversorgung mit kleiner Leistung (Einheit kW) heute alle oben genannten Geräte, einschließlich eines Einblatt-Windgenerators mit Montagesatz, für recht gutes Geld erworben werden. Deshalb stelle ich mir persönlich vor, dass es möglich ist, ein solches Gerät zu kaufen oder es mit Erfahrung und mit Blick auf Industriedesigns selbst herzustellen. Auf Abb. 2.1 zeigt einen Windgenerator im Betrieb.
Aber es gibt auch Nachteile von Windkraftanlagen: ungleichmäßige Energieversorgung, hohe Ausrüstungskosten, Lärm durch den Betrieb von Windkraftanlagen, niederfrequente Vibrationen, die für Menschen und Tiere schädlich sind, Vereisung der Rotorblätter, Bildung von Bruchstücken, Tod von Vögeln und Fledermäusen, Funkstörungen. All dies muss auch bei der Installation einer Windkraftanlage berücksichtigt werden. Ein Nachteil, den ein privater Windkraftanlagenbesitzer jedoch vorerst nur schwer beseitigen kann, sind Funkstörungen, die den Betrieb von Fernsehsendern beeinträchtigen. Aber auch das „digitale“ Satellitenfernsehen, das überall das „traditionelle“ ersetzt, löst dieses Problem. Bei der Vereisung der Rotorblätter bekämpfen sie nach dem Vorbild der Flugzeugindustrie spezielle chemische Verbindungen, deren einfachste Lösung Alkali oder einfach eine Seifenlösung ist. Der Rest der Kosten ist entweder übertrieben oder weit hergeholt. wichtige Hinweise Sie sollten sich nicht auf die Suche nach Windkraftanlagen einlassen, die bei niedrigen Windgeschwindigkeiten (bis zu 3 m/s) betrieben werden, da deren Energie bei diesen Windgeschwindigkeiten vernachlässigbar ist. Beispielsweise beträgt die Ausgangsleistung einer Windkraftanlage mit einem Propellerdurchmesser von 5 m bei einer Windgeschwindigkeit von 2 m/s weniger als 30 W (minus 50 % dieser Leistung werden für Reibung in Lagern und andere Verluste aufgewendet). , und die verbleibenden nützlichen 15 W sind ein sehr kleiner Wert, da zum Laden eines Akkus mit einer Kapazität von 50 Ah 70 W erforderlich sind. Ziehen Sie Ihre eigenen Schlussfolgerungen, wie man so schön sagt. Wenn die Windkraftanlage bei Regen oder Schnee betrieben wird, wird die Ausgangsleistung um 10...30 % reduziert. Eine der größten negativen Nebenwirkungen von Windkraftanlagen (insbesondere selbstgebauten) ist der Lärm. Das Betriebsgeräusch einer getriebelosen Windkraftanlage erinnert an das Pfeifen des Windes durch das halboffene Fenster eines schnell fahrenden Autos. Beim Betrieb von Windkraftanlagen mit Getriebe kann das Getriebebrummen erheblich sein und ihre Ressourcen sind deutlich geringer. In Gebieten (und Orten) mit einer geringen durchschnittlichen jährlichen Windgeschwindigkeit von bis zu 5 m/s werden für eine größtmögliche Autonomie der Stromversorgung zusätzlich 2 kW gasbetriebene Einheiten oder Solarbatteriemodule als zusätzliche und integrierte Quellen installiert alternative Energie; Sie laden die Batterien während der Ruhephase auf. Deshalb haben wir die wirtschaftlichen Berechnungen beim Kauf einer Windkraftanlage und Komponenten mit einer Nutzleistung von 5 kW berücksichtigt. Die meiner Meinung nach weniger berücksichtigte Leistung unterliegt keiner ernsthaften Analyse, da Windkraftanlagen (anders als beispielsweise Solarbatterien) für die alternative (nicht-traditionelle) Energieversorgung leistungsstarker Verbraucher (zu Hause, zu Hause) gedacht sind. Und in einem Privathaus, insbesondere in ländlichen Gebieten, wo niemand die Nutzung der kinetischen Energie des Windes stört, gibt es im Gegensatz zur häufigen Stadtentwicklung viele leistungsstarke Verbraucher (Pumpstation, Beleuchtung, Milchabscheider, Boiler, Wärmekonvektor); Ja, nur ein Wasserkocher (Mikrowelle, Bügeleisen) benötigt ca. 2 kW. Wir werden wiederum die Energieverbraucher abschalten müssen, deren offensichtliche Notwendigkeit mehr Sorgen in unser Leben bringen wird als der lang ersehnte und so theoretisch so geschätzte Komfort. Daher macht es keinen Sinn, einen Windgenerator zum Betrieb einer einzelnen Glühbirne oder als Ladegerät für Mobiltelefone einzusetzen. Dies ist der Hauptunterschied in der Praxis der Nutzung alternativer Energiequellen im gegenwärtigen Stadium – die Leistung in der Last und die Rechtfertigung für die Nutzung. Die Installation eines leistungsstarken Windgenerators (mit geeigneten Energiesteuerungs- und -speichergeräten) ist ein Traum, der, wenn er in Erfüllung geht, Ihr Ferienhaus (Dorfhaus) wirklich verwandeln kann, aber dafür ist heute eine Investition von mehreren hunderttausend (bis zu 1 Million) Rubel erforderlich , was natürlich nicht jedermanns Sache ist. Die oben besprochenen Windkraftanlagen kleiner Leistung werden in diesem Fall als eine Art Modell zum Sammeln von Erfahrungen dargestellt, also sozusagen als Modelldesigner, auf dessen Grundlage viele nützliche Dinge getan werden können (verbessert). Dieser Weg ist für kreative Menschen sehr wichtig (sie sind es, die den Fortschritt vorantreiben), aber dennoch erinnert er mich persönlich an die Installation eines transformierenden Außentunings und eines Aufklebers von Mercedes auf dem heimischen VAZ-21112; Von diesem VAZ hört nicht auf, ein VAZ zu sein. Der Einsatz einer Windkraftanlage zur Beheizung eines Hauses ist wirtschaftlich nur bei einer durchschnittlichen jährlichen Windgeschwindigkeit von mehr als 5-6 m/s und natürlich mit einer Leistungsreserve des Windgenerators selbst sinnvoll. Autor: Kashkarov A.P.
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