Avantages et caractéristiques des éoliennes. Schéma, description

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Avantages et caractéristiques des éoliennes. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le circuit de l'éolienne à pale unique garantit que le générateur tourne 1,5 à 2 fois plus vite que ses homologues à 2 et 3 pales avec la même efficacité, ce qui réduit le poids et le coût du générateur exactement dans la même mesure. Le générateur magnétique aux terres rares néodyme-fer-bore est composé à 50 % de fibre de verre, un matériau non conventionnel pour les générateurs, ce qui réduit son poids et simplifie la technologie de production.

L’utilisation de l’électricité éolienne est économiquement rentable lorsque la vitesse annuelle moyenne du vent est supérieure à 5 m/s, ou en l’absence (ou approvisionnement irrégulier) du réseau électrique.

Une attention particulière doit être portée non seulement à la puissance de l'éolienne (c'est-à-dire l'éolienne, et non l'onduleur inclus dans le kit), mais aussi à quelle vitesse du vent cette puissance peut être obtenue.

Certains vendeurs de produits finis présentent des chiffres gonflés. Il n'est pas difficile de calculer par vous-même la puissance qu'une éolienne dotée d'une hélice d'un diamètre spécifique est capable de fournir. La puissance d'une éolienne ne dépend pratiquement que de la vitesse du vent V et du diamètre de l'hélice D, et de tous les autres facteurs - le nombre de pales, leur poids, leur surface, leur profil, leur générateur, leurs roulements ne donnent pas une grande erreur.

Une formule simplifiée pour calculer la puissance réelle générée par le vent en fonction de la vitesse du vent et du diamètre de l'hélice : P(kW) = D2V3/7000, avec une précision de ±20 % (en fonction de l'efficacité de l'hélice et du générateur) ; une tolérance de +20% est une éolienne idéale, son prix augmentera 2 à 3 fois, et -20% ressemble à la première et inefficace éolienne d'un amateur passionné. Si la puissance de l'éolienne est égale, choisissez celle avec un plus grand diamètre de roue éolienne (pale).

Lors du choix d'une éolienne, il est nécessaire de garder à l'esprit que la production d'énergie la plus rentable (dans les conditions de vent d'une zone particulière) est obtenue à 2 fois la vitesse annuelle moyenne du vent, que l'on peut qualifier de nominale.

Pour la région de Moscou, Vav année = 4 m/s et Vnom = 8 m/s.

Pour une éolienne d'un diamètre d'hélice de 5 m, puissance P = 52-(4x2)3/7000 = 1,83 kW. Ainsi, la puissance nominale d'une éolienne ne dépassera pas 2 kW avec un diamètre d'hélice de 5 m, et des éoliennes plus puissantes avec le même diamètre d'hélice n'apporteront pratiquement aucun gain, mais leur prix sera plus élevé.

Bien sûr, là où il y a beaucoup d'espaces ouverts (steppes, collines, terrains accidentés, champs « vierges sans fin », près de la mer), l'installation d'éoliennes est la plus efficace, la vitesse du vent est supérieure à la « moyenne », et surtout, plus stable. Par conséquent, même dans une zone (par exemple, Saint-Pétersbourg), il existe des endroits les plus attrayants pour l'installation d'éoliennes (sur la rive du golfe de Finlande) et des endroits moins attrayants - dans une zone résidentielle parmi les maisons.

Pour Saint-Pétersbourg (ainsi que dans les régions côtières et steppiques), la vitesse moyenne du vent par an est Vav an = 5,5 m/s, Vnom = 11 m/s, et la puissance nominale sera égale à P = 52-( 5,5x2)3 /7000 = 4,75 kW, ce qui correspond à une éolienne d'une puissance nominale de 5 kW et la même hélice d'un diamètre de 5 m.

Calculs d'économies

La ressource d'une éolienne sans engrenage est de plus de 10 ans.

La production moyenne d'électricité sera de 800 à 1200 12 kW/heure par mois, soit environ 000 1,85 kW/heure par an, ce qui, au coût de l'électricité du réseau de 1 roubles (à Saint-Pétersbourg) pour 22 kW/h, économisez plus de 000 5 roubles par an. Ainsi, la période d’amortissement totale de l’éolienne sera d’environ 5 ans avec une vitesse annuelle moyenne du vent de XNUMX m/s.

Et si nous le comparons à l'électricité autonome provenant d'un générateur à gaz, le coût de 1 kW/heure est d'environ 7 roubles, alors la période de récupération d'une éolienne sera en conséquence 5 fois inférieure, c'est-à-dire pas plus d'un an.

Auteur : Kashkarov A.P.

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