Выбор генератора

Условия подбора ветрогенератора и сопровождающего оборудования

Основные параметры, влияющие на выбор оборудования ВЭУ

Расчет и выбор ветроэнергоустановки

Выходная мощность ветроустановки(кВт), определяется только мощностью преобразователя (инвертора) и не зависит от скорости ветра, емкости аккумуляторов. Ещё её называют «пиковой нагрузкой». Этот параметр определяет максимальное количество электроприборов, которые могут быть одновременно подключены к моей системе. Я не смогу одновременно потреблять больше электроэнергии, чем позволяет мощность моего инвертора. Для увеличения выходной мощности возможно одновременное подключение нескольких инверторов.

Время непрерывной работы при отсутствии ветра или при слабом ветре определяется емкостью аккумуляторных батарей (А×ч или кВт) и зависит от мощности и длительности потребления.

Скорость заряда аккумуляторных батарей(кВт/час) зависит от мощности самого генератора. Также этот показатель прямо зависит от скорости ветра, а косвенно от высоты мачты и рельефа местности. Более мощный генератор следует брать в том случае, если ветра в месте установки слабые или вы потребляете электроэнергию постоянно, но в небольших количествах. Для увеличения скорости заряда аккумуляторов возможна установка нескольких генераторов одновременно и подключение их к одной аккумуляторной батарее.

Количество электроэнергии, необходимое объекту ежемесячно (измеряется в кВт час). Эти данные необходимы для подбора генератора.

Желаемое время автономной работы энергосистемыв безветренные периоды или периоды, когда потребление энергии из аккумуляторов будет превышать скорость зарядки аккумуляторных батарей генератором. Данный параметр определяет количество и емкость аккумуляторных батарей.

Максимальная нагрузка на сеть в пиковые моменты (измеряется в кВт). Необходимо для подбора инвертора переменного тока.

Среднее ежечасное потребление

, (1.24)

где W_ср.ч -среднее ежечасное потребление, кВт ̸ ч;

W_m -среднемесячное потребление;

N - число дней в месяце;

n - число часов в сутках.

Для того, чтобы обеспечить заряд аккумуляторных батарей генератором при этих условиях со скоростью 208 Ватт в час, нужно взять генератор, номинальная мощность которого будет как минимум в три раза больше необходимой, т.к. генератор будет работать всего на 30...35% от номинальной мощности

, (1.25)

где P_н - номинальная мощность, Вт.

1.2.2.4 Расчёт скорости ветра

Как правило, оси пропеллерных ветроустановок находятся на высоте 5-50 метров. Для такой высоты можно пользоваться упрощённой формулой нахождения скорости ветра, аппроксимирующей выражение

, (1.26)

где V_h - скорость ветра на высоте h, м/ч;

V₁₀ - скорость ветра на высоте 10 м;

h - высота, м;

b = 0,14 - эмпирический коэффициент.

1.2.2.5 Аэродинамический расчёт ветроколеса

Конструкционная схема 3-лопостного ветроколеса дана на рисунке 1.1, гдеL-длина лопасти, R-радиус окружности, D - площадь ветроколеса.

Рисунок 1.1 Схема ветроколеса

Ветроколёса бывают одна лопастные, двух лопастные, трёх лопастные и многолопастные.

По приведенной формуле можно рассчитать энергию, которая «гуляет» по участку

, (1.27)

где V - скорость ветра, м/с;

ρ - плотность воздуха, кг/м³;

S - площадь, на которую дует воздушный поток, м².

Более точный расчет можно сделать по следующей формуле

, (1.28)

где ξ - коэффициент использования энергии ветра (в номинальном режиме для быстроходных ветряков достигает максимум ξ_max = 0,4 ÷ 0,5, безмерная величина, примем 0,45;

R - радиус ротора, примем 2 м;

V - скорость воздушного потока, примем 5 м / с;

ρ - плотность воздуха, примем 1,25 кг/м³;

η_ред - КПД редуктора, 0,9%;

η_ген - КПД генератора, 0,85%.

Дата добавления: 2017-02-01