Генераторы постоянного тока для ветрогенераторов

Содержание
  1. Правильный выбор генератора для ветряка
  2. На что нужно обратить внимание?
  3. Установка
  4. Как относится законодательство к установке ветрогенератора у себя на участке?
  5. Какой выбрать генератор для домашней ветроэлектростанции?
  6. От автомобиля
  7. Самодельный генератор
  8. Переменного тока, асинхронный
  9. Постоянного тока
  10. С постоянными магнитами
  11. Низкооборотный
  12. Асинхронный
  13. Выбираем оборудование для домашней ветроэлектростанции: контроллеры, инверторы и аккумуляторы
  14. Какой контроллер применим к ветрогенератору
  15. Почему контроллер солнечных батарей не рекомендуется подключать к ветрогенератору
  16. Контроллеры ветрогенератора и их особенности
  17. О рациональном использовании излишков электрической мощности
  18. Выбор аккумуляторных батарей
  19. Типы аккумуляторных батарей и их характеристики
  20. Щелочные аккумуляторы
  21. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы
  22. Выбор инвертора для ветроэлектростанции
  23. График напряжения на выходе из инвертора

Правильный выбор генератора для ветряка

Конструкция всего агрегата состоит из основных и вспомогательных элементов.

В список главных элементов ветрогенератора входят:

  • генератор;
  • мачта;
  • пропеллер.

К вспомогательным элементам этого “технологического прорыва” относятся:

  1. Батареи, которые в свою очередь состоят из аккумуляторов.
  2. Инвертор (его можно еще назвать контроллером).
  3. Также к вспомогательным элементам относится автоматический переключатель источника питания.

Устройство:

  1. Мачта, пропеллер и генератор. Их назначение всем понятно: На огромной мачте, стоит пропеллер, ветер приводит его в движение, он крутится, образуя энергию. Далее эта полученная энергия направляется к генератору, он в свою очередь генерирует простую энергию ветра в электроэнергию.
  2. Контролер. Задача контролера заключается в том, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, чтобы его можно было накапливать в аккумуляторы.
  3. Инвертор. Он работает в обратном режиме, относительно контролера. При выходе постоянного тока из аккумуляторов, инвертор перебазирует его на переменный, который пригоден для работы с бытовыми электроприборами.
  4. Аккумулятор. Его предназначение понятно всем – он накапливает в себе полученную энергию и выполняет работу ресивера.
  5. Автоматический переключатель источника питания обеспечивает непрерывную доставку электроэнергии, переключаясь между источниками. Например, если пропал ветер и ваш ветряк не может предоставить то количество энергии, которое нужно, то переключатель переформируется на дизельную электростанцию.
Читайте также:  Генератор простейший для ветряка

На что нужно обратить внимание?

  1. При выборе ветрогенератора для домашнего использования, нужно обратить внимание на коэффициент использования ветра и, конечно же, самое главное – это мощность. В хороших вариантах ветрогенераторов для дома, коэффициент достигает до 45%, что является очень продуктивным. Мощность же на домашних приспособлениях начинается от 300 Вт до 10 кВт (второго показателя с головой хватит на то, чтобы в вашем доме работали все электрические приборы).
  2. Очень важным аспектом при выборе ветряка для дома является его быстроходность. В стандартных версиях она колеблется от 5 до 7 единиц. К примеру, если вы выбрали ветряк с единицей быстроходности “5”,- то это значит, что при ветре 10 метров в секунду ваш пропеллер будет крутится со скоростью в 5 раз быстрее, то есть 50 метров в секунду.

От чего зависит эффективность работы:

  1. Конструкции определенного агрегата. От этого зависит многое, ведь у каждого ветряка свои особенности в сборке, поэтому и по производительности каждый из них будет отличатся. Многое зависит от размеров самого ветряка и легкости его лопастей. Не малую роль играет и сам генератор (сердце всей конструкции).
  2. Погодных условий местности, на которой установлен ветряк. Как и было сказано ранее, нет смысла устанавливать эту штуку на не ветряной местности. Установив его в условиях низкой ветрености, вы никакой пользы от него не получите.

Установка

Монтаж ветряка очень сложная процедура. Первым делом, следует купить закладные в фундамент, детали крепления. Затем, следует залить бетонную основу, которая будет держать ваш агрегат. При заливке фундамента, нужно сразу установить купленные ранее элементы для крепления. После того, как фундамент залит, он должен простоять 21 день, прежде чем начинать установку мачты.

Читайте также:  Электрогенератор daewoo gda 2600i ремонт

Далее, идет работа посложнее. Самому вам не справится, нужен специально обученный персонал и тяжелая техника (подъемный кран обязательно). Сборка одного ветрогенератора для дома, займет не менее одного целого дня.

Все работы связанные со сборкой и установкой оборудования (сюда входят и подсоединение к сети, подключение всей проводки, сборка всего агрегата и так далее), должны осуществляется исключительно квалифицированными работниками.

Самодеятельность в этом сложном деле не приветствуется. Монтировка всего оборудования осуществляется в сухом помещении с температурой от 10 до 30 градусов Цельсия. Специальные работники, которые монтировали и устанавливали оборудование, должны предоставить пакет услуг, по которому они обязаны будут в период эксплуатации ремонтировать ветрогенератор.

Плюсы использования ветрогенератора у себя дома:

  1. Самым главным преимуществом является бесплатная электроэнергия. Заплатив однажды за все оборудование и установку этого агрегата, вам больше не придется платить за электроэнергию. Теперь вы сами еще вырабатываете.
  2. Очень частое явление, когда в сложные времена года, происходят перебои энергоснабжения. Происходит это зачастую из-за порванной линии, либо какие-то проблемы с трансформатором. Установив у себя дома ветрогенератор, на ваши электроприборы больше не повлияет погода. В сложных погодных условиях, ветряк будет работать даже быстрее обычного режима.
  3. Эти агрегаты безопасны для окружающей среды и практически не производит шума при работе. Это значительно лучший вариант энергии, нежели тот, из-за которого уничтожается экосистема планеты.
  4. Ветряк очень хорош в техническом понимании. Ведь он может работать в сочетании с несколькими источниками энергии, например: дизельная электростанция, солнечные батареи и так далее. Это удобно, если какой-то источник электричества на полную силу не может обеспечить ваш дом энергией.

Минусы ветрогенераторов:

  1. Первый значительный минус – это конечно зависимость от погодных условий. Ветряк не станет работать там, где слабые потоки ветра. Устанавливать его разумно лишь на побережье моря и в местах, где повышена ветреность. Установив ветрогенератор у себя дома, на местности, где потоки ветра ниже среднего показателя, вы никогда не добьетесь того, чтобы этот вид добычи электричества был основным.
  2. Цена тоже не очень приятна. Стоит такое удовольствие очень и очень дорого. Окупиться этот агрегат сможет, в лучшем случаи спустя лишь 10 лет. Сам генератор, мачта и ветряк – это лишь 30 процентов стоимости всей конструкции, остальную долю берут на себе аккумуляторы и инвертор. К тому же сами аккумуляторы на сегодняшний день не долговечны, и вам придется очень часто производить их замену, что тоже будет сильными ударами бить по вашему карману.
  3. Безопасность этого альтернативного добытчика энергии не самая продвинутая. Лопасти при сильном износе попросту могут оторваться и принести значительный ущерб имуществу, или что еще хуже – жизни человека.

Видео по установке ветрогенератора:

Как относится законодательство к установке ветрогенератора у себя на участке?

  1. По закону всех стран бывшего СССР, законодательство по энергоресурсам не сертифицирует ветряки, поэтому при установке ветряка у себя на участке, вам не нужно брать какие-либо сертификаты у должностных учреждений.
  2. Если ваш ветряк мощностью до 75 кВт, то он приравнивается к бытовым электроприборам, то есть как дизельный или бензиновый генератор.
  3. В том случае, если ваш агрегат не превышает высоту 30 метров и мощность 75 кВт, то при его установке, вам не понадобится никаких документов, связанных с законодательными органами.
  4. Вся конструкция ветрогенератора экологически чиста для окружающей среды и для здоровья человека, поэтому никакие экологические фанатики не предъявят вам свои требования.

Видео по установке генератора своими руками:

Какой выбрать генератор для домашней ветроэлектростанции?

От автомобиля

  1. Достоинства: не дорогой, очень легко отыскать, уже полностью собран.
  2. Недостатки: для работы нужна большая скорость вращения, по этому требуется установка дополнительных шкив. Непродуктивен.

Цена: Зависит от модели и марки автомобиля.

Самодельный генератор

  1. Достоинства: не высока стоимость всей комплектации, довольно хорошая продуктивность, относительно автомобильного генератора, при правильной сборке, возможно получение большой мощности, очень крепкая и неразрушимая сборка.
  2. Недостатки: очень сложная затея для не обученного человека, требует обработки на токарном станке.

Цена: Зависит от купленных вами запчастей и номинальной, желаемой мощности.

Переменного тока, асинхронный

  1. Достоинства: не высокая стоимость, очень легко найти и приобрести, не сложно переоборудовать под ветряк, при низких оборотах очень хорошая продуктивность.
  2. Недостатки: максимальная мощность ограниченная, так как агрегат имеет внутреннее сопротивление, при высоких оборотах лопасти, генератор не производит достаточное количество электроэнергии для того, чтобы установить на ветряк, нужно обработать на токарном станке.

Цена: можно найти от одной тысячи рублей.

Постоянного тока

  1. Достоинства: простая и понятная конструкция, уже собранный и готов к использованию, достаточно хорошо работает на низких оборотах.
  2. Недостатки: очень сложно найти генераторы нужной мощности, ведь маленькие агрегаты не выдают нужную мощность, очень похотливый.

Цена: начинается от 7 тысяч рублей.

С постоянными магнитами

  1. Достоинства: Очень высокая эффективность, есть возможность получить много мощности, конструкция крепкая и устойчивая.
  2. Недостатки: Если делать своими руками, то очень сложный проект, требуется обработка на токарском станке.

Цена: на 500 Вт конструкцию колеблется в районе 14 – 15 тысяч рублей.

Низкооборотный

  1. Достоинства: Простой в использовании, не требует больших затрат, хорошо работает на низких оборотах.
  2. Недостатки: Не будет работать на высоких оборотах, слабая мощность.

Цена: Около 10 тысяч рублей.

Асинхронный

  1. Достоинства: Не дорогой, легко найти, не сложно переоборудовать под ветряк, отлично работает на низких оборотах.
  2. Недостатки: Внутреннее сопротивление ограничивает мощность, малая эффективность на высоких скоростях.

Цена: Имеется очень огромный сортимент данного товара, цена колеблется в районе 5 тысяч рублей, до пятиста тысяч, ценовой диапазон ориентируется по мощности.

Ископаемые, которые дают человечеству энергию скоро закончатся, нам нужно искать выход. Одним из таких выходов и является ветрогенератор. Его конструкция и установка дорогая, однако, установив его сейчас, вы обеспечиваете светлое будущее своим детям.

Источник

Выбираем оборудование для домашней ветроэлектростанции: контроллеры, инверторы и аккумуляторы

Настоящая статья является продолжением темы, которая посвящена организации автономной ветроэлектростанции на своем участке. В предыдущем материале мы рассмотрели ключевые параметры, по которым следует выбирать основной модуль силовой ветроэнергетической установки – ветрогенератор. Сегодня же предлагаем разобраться в особенностях вспомогательных устройств, обеспечивающих функционирование альтернативной электроустановки в режиме бесперебойного электроснабжения.

В статье будут рассмотрены следующие вопросы:

  • Каким функционалом должен обладать контроллер ветрогенератора и какое устройство подойдет для силовой ВЭУ
  • Как выбирать аккумуляторы для альтернативной системы электроснабжения
  • Как выбрать инвертор и включить его в цепь альтернативной электроустановки

Какой контроллер применим к ветрогенератору

Контроллер заряда аккумуляторов – один из основных элементов альтернативной электроустановки. Его основная функция заключается в том, чтобы обеспечивать правильный и равномерный заряд аккумуляторной батареи, независимо от скорости ветра и разницы в среднесуточном объеме мощности, вырабатываемой ветрогенератором.

В сфере альтернативной энергетики применяются два типа контроллеров: контроллеры для солнечных батарей и контроллеры для ветрогенераторов. Бывают еще гибридные (комбинированные) контроллеры, которые используются в электроустановках, работающих от различных источников тока одновременно (ветрогенератор (ВГ), солнечные батареи (СБ), дизельгенератор и т. д.). И сейчас мы разберемся в том, какие контроллеры подходят именно для ветроэлектростанции.

Если никакого контроллера у вас еще нет, то разумнее всего покупать устройство, которое соответствует особенностям именно вашей системы: если система будет работать исключительно от ветра, то и контроллер нужен для ветрогенератора. Если же система комбинированная (например, ветрогенератор плюс СБ), то и контроллер необходим соответствующий.

Почему контроллер солнечных батарей не рекомендуется подключать к ветрогенератору

Ветряк должен постоянно находиться под электрической нагрузкой. Дело в том, что когда аккумуляторы зарядятся, контроллер, так или иначе, отключит АБ от источника тока. На состоянии солнечных батарей периодическое отключение нагрузки никак не отражается. Если же во время сильного ветра от нагрузки отключить ветрогенератор, последствия могут быть фатальны: ветряк либо сломается (лишившись нагрузки и раскрутившись до немыслимых оборотов), либо выдаст высокое напряжение и выведет из строя не рассчитанный на это солнечный контроллер.

Любой ветрогенератор, являющийся электрогенератором ограниченной выходной мощности, при временном поступлении неограниченной входной мощности должен иметь механизм гашения этой излишней энергии. Вот простой пример: имеем ВГ мощностью 1кВт*ч, рассчитанный на номинальную скорость ветра 12 м/с. При ветре 18-24 м/с входящая мощность возрастает пропорционально «кубу» роста скорости ветра. И эту лишнюю мощность надо куда-то деть. При подключении же ВГ к солнечному контроллеру, который не рассчитан на то, что при превышении каких-то параметров источника этот источник надо как-то замедлить, получим следующую ситуацию: аккумуляторы заряжены, ураган раскручивает ветряк, нагрузки нет, ветряк ломается.

Разумеется, что в конструкции современных ветрогенераторов реализована защита от бури (поворотом лопастей, складыванием хвоста и т. д.). Но механическая защита не рассчитана на защиту самого контроллера (особенно солнечного). И в тот момент, когда она сработает, входные транзисторы устройства уже могут сгореть (ведь рассчитаны они на напряжение солнечных батарей, которое не может превысить максимальных расчетных параметров). В силу этих причин специальные контроллеры ВЭУ оснащаются дополнительной балластной нагрузкой.

Контроллеры ветрогенератора и их особенности

Балластная нагрузка, встраиваемая в электрическую цепь контроллера ВЭУ, представляет собой мощный резистор, который сжигает лишнюю энергию, получаемую с ветряка. Балластная нагрузка включается в работу в тот момент, когда напряжение на клеммах аккумулятора достигает уровня, свидетельствующего о полном заряде АБ (примерно 14.2 Вольт – для батареи номиналом 12 В). С этого момента лишняя энергия будет сжигаться на балласте, одновременно защищая аккумуляторы от перезаряда и не давая ветрогенератору развивать слишком больших оборотов. Так ведут себя наиболее технологичные контроллеры ветрогенератора, которые и рекомендуется включать в комплект альтернативных электростанций.

Более простые и дешевые контроллеры ВЭУ (они часто применяются в бытовых системах) при увеличении напряжения на аккумуляторах выше заданных значений, просто замыкают фазы генератора. Такой «электромагнитный тормоз» полностью останавливает винт генератора и держит его в этом положении до тех пор, пока напряжение на АБ снова не упадет, и ей не потребуется дозарядка. Затем цикл повторяется. Полная остановка ветрогенератора отрицательно сказывается на состоянии аккумуляторных батарей, ведь несоблюдение режимов зарядки значительно сокращает срок их службы.

Чтобы продлить срок службы аккумуляторных батарей, домашнюю электростанцию необходимо комплектовать контроллерами ШИМ (PWM). Это устройства широтно-импульсной модуляции, которые обеспечивают оптимизированный цикл зарядки АБ: вовремя подключают и отключают батарею от источника тока, регулируют напряжение и силу тока на всех стадиях зарядки и т. д.

ШИМ контроллеры тоже сбрасывают часть энергии от ветрогенератора на балластную нагрузку, только делают это «умнее» и с относительно высокой частотой. Если ШИМ нет, значит – совсем барахло.

В автономных системах, работающих от солнечных батарей, принято использовать более совершенные контроллеры МРРТ. Они отслеживают точку максимальной мощности на основе вольтамперной характеристики источника тока и обеспечивают оптимальный режим заряда аккумуляторов. Говорить о широком применении МРРТ в ветроэнергетике пока еще рано.

С MPPT контроллером было получено в 1,5-2 раза больше мощности от одного и того же ветряка. Но, как я и говорил, MPPT алгоритм контроллера должен быть жестко привязан к конкретной модели ветрогенератора. Скорее всего, именно по этой причине MPPT контроллеры для ВГ по отдельности продаются редко.

Вывод: ШИМ контроллер ветрогенератора с балластной нагрузкой, который не останавливает генератор полностью, а лишь притормаживает его винт (чтобы обеспечить соблюдение основных параметров зарядки АКБ), будет оптимальным решением для домашней ветроэлектростанции. Главное, чтобы номинальные характеристики устройства соответствовали номиналу ветрогенератора.

Например, выставив порог отключения нагрузки по напряжению аккумулятора – 10,8 Вольт, можно защитить свинцово-кислотные аккумуляторы от глубокого разряда. Такая настройка позволяет отключать нагрузку, подсоединенную к контроллеру напрямую (не через инвертор), когда уровень разрядки АБ достигает критических значений. Это значительно продлевает срок службы аккумуляторов.

В целом, настраивая рабочие параметры контроллера, следует руководствоваться паспортными характеристиками аккумуляторных батарей.

О рациональном использовании излишков электрической мощности

Излишки энергии необязательно «сжигать» с помощью балластной нагрузки. Их можно перенаправить на другие цели.

А в чем радость от бестолково крутящегося ветряка? Вот использовать свободную энергию, например, для подогрева воды в ГВСе – это хорошее дело.

Эту идею легко реализовать на практике: достаточно вместо балласта подключить к контроллеру обычный нагревательный ТЭН.

Контроллеры с балластной нагрузкой автоматически греют балласт, когда аккумуляторы заряжены. Вот вам и подогрев.

Подобная схема позволяет присоединить к ветрогенератору даже солнечный контроллер. Главное, чтобы контроллер СБ имел настраиваемые режимы включения и отключения нагрузки (Load). Балластную нагрузку (электрический ТЭН) можно подключить на выходные клеммы «Load» контроллера или непосредственно на клеммы генератора (через реле). Реле в последнем случае будет управляться контроллером, своевременно включая и отключая балластную нагрузку от генератора.

Настройки включения балласта следует отрегулировать следующим образом:

  1. Параметр «Load on» установить на 14,5 В.
  2. Параметр Load off – на 13,5 В.

Если к ветрогенератору подключается солнечный контроллер, система обязательно должна быть укомплектована диодным мостом. Например, готовой диодной сборкой, через которую контроллер подключается к генератору.

Это необходимо для выпрямления переменного тока и для того, чтобы защитить аккумуляторы от разряда в тихую или безветренную погоду.

Тема сброса лишней энергии с ветрогенератора имеет множество нюансов. И если она вас заинтересовала, рекомендуем изучить вопрос, посетив соответствующий раздел нашего портала. Мы же вернемся к комплектации ветровых электростанций.

Выбор аккумуляторных батарей

Нестабильность объемов выработки и расхода электричества приводит к необходимости использовать накопители электроэнергии – аккумуляторные батареи.

Чтобы правильно выбрать аккумулятор для домашней ветроэлектростанции, необходимо обратить внимание на следующие критерии:

  • тип устройства (щелочной, кислотный и т. д.);
  • емкость АБ;
  • количество циклов заряда-разряда, на которые рассчитана батарея, а также средний срок ее службы.

Типы аккумуляторных батарей и их характеристики

Самыми дешевыми и доступными аккумуляторами являются всем знакомые свинцовые (автомобильные) батареи. К сожалению, свинцово-кислотные аккумуляторы менее остальных пригодны для эксплуатации в составе альтернативных электростанций. Частый разряд батареи (более чем на 20 – 30% от номинальной емкости), регулярный недозаряд аккумулятора (в безветренную погоду) – все это приводит к сульфатации пластин, к снижению емкости аккумуляторов и к быстрому выходу АБ из строя.

Свинцово-кислотные (буферные) батареи рассчитаны на кратковременный интенсивный разряд и быстрое восстановление заряда. Другие режимы эксплуатации для них губительны. Поэтому, выбирая накопительные устройства для автономной электростанции, не следует поддаваться соблазну, обусловленному низкой стоимостью свинцово-кислотных батарей. Стартерные аккумуляторы придется часто менять, что совершенно не оправдывает подобную покупку.

Если ваш выбор, несмотря ни на что, был сделан в пользу стартерных батарей, обеспечьте им такие условия работы, при которых в процессе эксплуатации они будут разряжаться не более чем на 30%:

  • установите соответствующий порог отключения нагрузки от АБ, используя настройки инвертора и контроллера;
  • увеличьте емкость системы, соединив параллельно несколько аккумуляторов с одинаковыми параметрами.

Комплектуя автономную систему электроснабжения, правильнее будет ориентироваться на тяговые и специализированные батареи для альтернативной энергетики. Они, в отличие от буферных АБ, рассчитаны на глубокий разряд и способны отдавать энергию постепенно – в течение длительного времени.

Рассмотрим, к примеру, кислотные панцирные аккумуляторы для стационарного использования: их применение открывает гораздо более выгодные перспективы в сравнении с обычными стартерными батареями. Они могут «безболезненно» отдавать потребителям до 70%. 80% от своей номинальной емкости, при этом срок службы таких устройств превышает тысячу рабочих циклов.

Особенно интересно будет посмотреть на кислотные панцирные батареи, то есть на OPzS (с жидким электролитом), как на наиболее «живучие». А также – на OPzV (гелевые), как на самые удобные в эксплуатации (по графикам они имеют тысячу циклов против 1500 – у OPzS).

Все это свинцово-кислотные батареи, которые разрабатывались специально для автономных систем электроснабжения. Их ключевой недостаток – высокая стоимость.

Щелочные аккумуляторы

Щелочные никель-кадмиевые (НК) и никель-железные (НЖ) батареи нашли довольно широкое применение в ветроэнергетике.

Они обладают неплохим потенциалом в плане долговечности (до 900 циклов заряда-разряда), но при небольшом ветре такие батареи не всегда себя оправдывают. Номинальные токи зарядки таких батарей начинаются с показателя – 0,1С (где С – емкость аккумулятора). Поэтому при небольших зарядных токах щелочные АБ могут не принимать заряд вовсе.

У щелочных АБ низкий КПД заряда, и они не могут заряжаться малыми токами (ток идет – заряда нет). Оба этих момента важно учитывать в ветроэнергетике: более половины вырабатываемой энергии не может быть полезно использовано для заряда щелочных АБ.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Современные литий-ионные батареи lifepo4 – это идеальный вариант для домашней автономной электростанции. В последнее время наметился положительный сдвиг в сторону некоторого удешевления этих аккумуляторов. При правильном обращении они выдерживают до 5000–7000 рабочих циклов. Поэтому, занимаясь строительством ветроэлектростанции, возможность их применения целесообразно рассмотреть в первую очередь.

Осенью АКБ заменю на lifepo4: поставлю батарейку на 2кВт. Ее лет на 20 хватит, а стоит она в три раза меньше щелочных.

Чтобы правильно рассчитать емкость аккумуляторных батарей (чтобы батареи смогли обеспечить ваши потребности в электроэнергии), необходимо номинальную емкость аккумуляторов (А*ч) перевести в количество энергии (кВт*ч), которую можно получить, разрядив аккумулятор до определенного уровня. Вычислить значение мощности можно, умножив номинальное напряжение батареи на ее емкость. Например, автомобильный 12-ти вольтовый аккумулятор емкостью 250 А*ч способен хранить в себе 3 кВт*ч электроэнергии.

12(В) * 250(А*ч) = 3000 Вт*ч = кВт*ч.

Но, учитывая, что его не рекомендуется разряжать более чем на 30%, за один рабочий цикл из него можно получить только 1 кВт*ч.

Выбор инвертора для ветроэлектростанции

Если электроприборы, которые вы панируете подключать к ветрогенератору, являются потребителями постоянного тока (к примеру, это может быть линия светодиодного освещения), то, выбрав аккумуляторы подходящей емкости, комплектацию альтернативной электростанции можно завершить. Потребители, в данном случае, подключаются на выход «Load» контроллера (через автомат защитного отключения), после чего системе остается пожелать умеренного ветра и исправной работы.

Если задачи, которые возлагаются на ветрогенератор, выходят за рамки обслуживания цепей постоянного тока, то без инвертора – не обойтись.

Большинство современных электроприборов работают от переменного тока бытовой частоты (50 Гц) и напряжения (220 Вольт). Инвертор приводит параметры тока аккумуляторных батарей к значениям, которые характерны для бытовых систем электроснабжения. К инвертору подключается все бытовое электрооборудование, при этом сам инвертор, через защитную автоматику, подключается к аккумуляторным батареям.

Перечислим ключевые параметры, по которым следует выбирать инвертор для домашней ВЭУ:

Номинальная мощность

Номинальная мощность инвертора должна соответствовать максимальной потребляемой мощности подключенных к нему потребителей. Например, если все лампочки, телевизоры и другие потребители, подключенные к инвертору и одновременно задействованные в работу, потребляют 0,5 кВт*ч, то номинальная мощность инвертора не должна быть ниже этого значения, имея при этом определенный запас (примерно 30%).

Пиковая мощность

Если к инвертору подключен холодильник, одномоментная пусковая мощность которого достигает 1 кВт, то пиковая мощность инвертора (максимальная кратковременная нагрузка, действующая на устройство в течение нескольких секунд) должна быть примерно на треть выше этого значения.

График напряжения на выходе из инвертора

Если к инвертору планируется подключать электроприборы, чувствительные к частотным характеристикам напряжения (холодильники, кондиционеры и т. д.), то график напряжения на выходе инвертора должен иметь синусоидальную форму. Инверторы, которые оптимально подходят для работы в комплекте с большинством бытовых электроприборов, называются инверторы «с чистым синусом». Информация о кривой напряжения, а также о прочих параметрах инвертора отражается в технических характеристиках устройства.

Если функционал инвертора не предусматривает настройку параметров отключения нагрузки, то ситуацию можно исправить с помощью программируемого реле напряжения. Оно подключается на выход «Load» контроллера и отключает инвертор от аккумулятора при падении напряжения до заданных параметров (например, до 12,37 вольт, соответствующих 30% разряда свинцово-кислотного аккумулятора).

Более подробно узнать о том, как правильно настраивать рабочие параметры инвертора и контроллера, а также о том, какие устройства лучше всего подходят для автономной системы электроснабжения, вы можете, прочитав статью, посвященную особенностям электроустановки на основе солнечных батарей. Системы, работающие от ветрогенераторов и от солнечных батарей, имеют между собою много общего. Поэтому альтернативные источники электроэнергии нередко объединяют в одну электроустановку. Для этого используют гибридные контроллеры, инверторы и специальные аккумуляторы.

Чтобы альтернативная система была надежна с точки зрения эксплуатационной безопасности, в ее комплект обязательно должны входить защитные автоматы соответствующего номинала.

Особенно важно защитить автоматикой цепь аккумуляторов и инвертора, а также цепь аккумуляторов и контроллера.

Добавил в гибридную систему контроллер СБ, немного изменил схему подключения компонентов: добавил распределительные колодки и два рубильника. Необходимо ещё установить автомат 100А в линию между контроллером ВГ и АКБ.

Более подробно о защитных автоматах, а также о порядке подключения электрооборудования, входящего в комплект автономной системы электроснабжения, вы можете узнать из статьи «Сборка солнечной электростанции». Много практических советов можно получить, посетив раздел о ветряках, солнечных батареях и гибридных системах автономного электроснабжения. А видеосюжет, посвященный перспективам использования инвертора в домашних системах электроснабжения, расскажет о том, как можно восполнить недостаток электроэнергии, не обращаясь за увеличением электрической мощности к услугам энергоснабжающих организаций.

Источник

Оцените статью