Ветроэнергетическая установка

Ветроэнергетическая установка

Для эффективности ветряной турбины, помимо прочего, важно постоянство ветра (количество ветреных дней).

Ветер можно рассматривать как сырье. Можно приблизительно оценить его «ресурсы» в данной местности и на основании этого определить, есть ли в данном месте хорошие условия для использования энергии ветра.

Что важно для ветроэнергетики?

Среди множества факторов есть два: скорость взлета и постоянство ветра (количество ветреных дней). Скорость взлета — это скорость ветра, при которой ветряная турбина начинает работать, т.е. вырабатывать энергию. Ветер, дующий слишком медленно, может двигать лопасти турбины, не производя энергии. Взлетная скорость для больших ветряных турбин составляет примерно 4-5 м/с. Для небольших турбин это значение может быть немного ниже — например, можно достичь 2 м/с.

Ветровые турбины также должны быть оснащены системой остановки на слишком высоких скоростях — в противном случае существует риск механического повреждения — скорость остановки находится в диапазоне 25-30 м/с в зависимости от конструкции турбины. Стоит также отметить зависимость скорости ветра от высоты — чем выше, тем больше скорость ветра. Может случиться так, что турбина, установленная высоко вверху, уже будет работать с высокой эффективностью, а турбина, установленная низко внизу, еще не начнет работать.

Хорошая производительность ветрогенератора будет достигнута в районах с большим количеством ветреных дней. Как видно на карте, это будут в основном районы на севере Польши — именно здесь работают первые крупные ветропарки — и небольшие районы в центральной Польше. Перед принятием решения об инвестировании в морскую ветряную турбину стоит выяснить «ветреность» данной местности и провести ее измерение в специализированной компании, поскольку местные условия (расположение рельефа) могут сделать использование небольшой ветряной турбины выгодным даже на участках с общей низкой ветреностью.

Использование ветровых ресурсов

Принимая решение о выборе небольшой ветряной турбины, мы должны позаботиться о том, чтобы наилучшим образом использовать доступные нам ветровые ресурсы. Прежде всего, следует учитывать преобладающее направление ветра в данной местности. В России преобладают западные ветры — более 60%.

Как расположить ветряную турбину?

Высота турбины зависит от того, где мы планируем ее разместить. Если турбина установлена перед домом или другим препятствием, таким как деревья или другие здания (т.е. ветер сначала сталкивается с турбиной, а только потом с препятствием), достаточно соблюдать расстояние от дома (препятствия), требуемое строительными нормами. Однако за препятствием возникнет турбулентность, которая приведет к нарушению воздушного потока. Кроме того, направление ветра может измениться по сравнению с первоначальным, поэтому часть энергии будет потеряна. В этом случае турбину нужно переместить дальше от препятствия и выше — чем ближе турбина к препятствию, тем выше она должна быть.

Можно предположить, что высота мачты 12-15 м будет хорошим решением для большинства домов. Установка турбины на крыше кажется хорошим решением, но с двумя очень важными оговорками. Во-первых, конструкция крыши должна быть рассчитана на нагрузку (например, одна из самых маленьких турбин весит 6 кг). Во-вторых — работа турбины означает вибрации, а они вызывают шум — поэтому турбина на крыше должна быть установлена с помощью специальной шпаклевки для гашения вибраций. На практике это означает, что ветряк должен быть запланирован еще на этапе проектирования дома или возможность его установки должна быть согласована со строителем — проектировщиком конструкции крыши.

Другие объекты, расположенные в непосредственной близости от турбины, не должны представлять собой препятствия для ветра. Их взаимное расположение может влиять на направление ветра и форму воздушного потока, направленного на лопасти нашего ротора (например, скорость ветра будет выше в просветах между зданиями).

Это одна из многих причин, почему домашняя ветряная турбина должна быть спроектирована — опытный специалист сможет оценить влияние окружающей среды на производительность турбины.

Перед установкой ветряной турбины

Дворовые ветряные турбины — новый элемент польского ландшафта, поэтому они могут вызвать юридические проблемы, и среди них одна из самых больших «болячек» каждого инвестора — необходимо ли разрешение на строительство? Это зависит от выбранного нами решения:

Установка на крыше. Статья 29.2, подраздел 15 Закона о строительстве гласит, что работы, заключающиеся в установке оборудования на зданиях, не требуют разрешения. Если устройство ниже 3 м, то на его выполнение не распространяется обязанность подачи уведомления о строительстве (статья 30.3).
Установка мачты. Отдельно стоящая мачта, установленная на фундаменте, т.е. постоянно соединенная с землей, является сооружением и поэтому требует разрешения на строительство.
Установка мачты с направляющими тросами. Такая мачта не имеет постоянного соединения с землей, поэтому до сих пор идет дискуссия о том, к какому типу конструкций она относится. Поскольку он не включен в перечень объектов, освобожденных от обязанности подавать уведомление о строительстве или получать разрешение на строительство в законе о строительстве, следует предположить, что в лучшем случае потребуется уведомление о строительстве.