Говорят что на Севере постоянные ветра …
Немного не так.
Когда мы говорим об альтернативной энергетике в Заполярье, то нам нужен ветер когда нет солнца. Солнце мы можем использовать с января по сентябрь, ну ещё временами в октябре до начала ноября. Но в самом ноябре, а особенно в декабре солнца у нас нет практически совсем, а в середине декабря вообще совсем. Ну нет его — над горизонтом не поднимается … В такую погоду имеем максимум 200 мА с солнечной батареи в 100 Вт — не наш вариант.
Но есть ветер — скажете Вы. Да, ветер есть, но как показали эксперименты, есть он 1 раз в 5 дней. А в декабре, когда много морозов, ветра совсем мало.
Изучение возможностей добычи электричества из воздуха мы начали с выбора самого высокого дерева недалеко от экспериментального домика. Установили взамен сломаной ветром верхушки наш трёхлопастной вентилятор и стали наблюдать …
Ветер подул … Вентилятор лихо закрутился, но … Ток на зарядку шёл 1,5 А, максимум 3,5 А и короткими рывками. Вентилятор часто останавливался и менял направление. Месяц экспериментов выявил что на средней высоте относительно других верхушек деревьев выше 2 м над лесом нет стабильного ветра.
Немного о характеристиках ветрогенератора:
Морской ветряк устанавливаемый на корабли (хотя позиционируется везде как домашняя энергетика)
Максимальная мощность 400 Вт при скорости ветра 15 м в секунду, выдерживает без разрушения ветер до 50 м в секунду.
Скорость ветра страгивания лопастей — 2,5 м в секунду.
Выносной блок регулятор-зарядное до 600 Вт автомат 12-24 В.
Основные ветра у нас 4 — 7 м в секунду это 100 — 150 Вт (Как раз основное минимальное потребление в тёмное время дня у нас зимой). Когда пропелер вращается медленно (1 оборот за 2 секунды) при 2,5 — 3 м в секунду то ничего не даёт на зарядку.
Самодельный экспериментальный вентилятор вынесенный на берег озера, во время очередного ветра, крутился стабильно и его было трудно держать руками — приходилось упираться.
Было решено переставить основной вентилятор ближе к берегу на высоченную ёлку (около 15 м), и включить в общую систему с основными солнечными батареями.
Дерево выбирали по наиболее сильно отклонявшейся верхушке во время ветра.
Сделали с применением техники промышленного альпинизма ;-) , тем более всё снаряжение у нас есть. При первом-же ветре вентилятор зазвучал как небольшой вертолёт. Но ток зарядки редко поднимался до 5 А. И выдача тока была так-же рваная, хотя при стабильной ветренной погоде за день аккумулятор заряжался достаточно для дежурного освещения.
Надо заметить что в декабре у нас на улице в 9:30 что -то можно увидеть, а в 15:30 уже ничего не видно если нет луны. Поэтому в домах освещение используется практически круглые сутки, на улице датчики отключают свет на 4 часа. Поэтому утром и вечером мы заводили 4-х тактный генератор 1600 Вт по 3 часа утром и 5 часов вечером. А аккумулятор заряжали током 20 А от зарядного получающего ток от генератора. В декабре не заводили генератор максимум дня 4.
Этими эксперементами выяснили что над лесом ветер не имеет постоянного направления, а вынос мачты над лесом скорее всего нужен минимум метров 5 над вершинами елей, а это уже 20 м над землёй… накладненько и хлопотно, да и самолёты над нами на посадку идут (хоть и значительно выше) — могут претензии быть.
Перенос вентилятора ближе к берегу (20 м до кромки воды) частично помог. Но самым правильным решением считаю установку ветрогенератора с выносом от леса к кромке воды и установка на высоте 10-15 м в 5 м от ближайших деревьев. У нас есть такое место — отсыпка недостроенного причала.
Так что сейчас думаю над проектом установки ветровышки. Либо это будет простая тренога из 15 м брёвен, либо беседка с конусной крышей и вентилятором на шпиле …
И ещё важное замечание — при вращении вентилятора дерево довольно сильно гудит. Поэтому при установке ветряка на дом надо продумать систему каких то амортизирующих прокладок по типу крепления двигателя машины на подушках …
На данный момент ветряк больше занимается восстановлением аккумулятора при высадке ночью до 10 В и аварийном отключении преобразователя … При наличии даже небольшого ветра к утру возвращает напряжение к 12 В - это важно для здоровья аккумулятора.
Однако в пасмурную погоду ноября, в кооперации с солнечными батареями выдающими около 0,4 А и 1,6 А от ветряка, за сутки набирается около 40 Ампер-часов. Аккумулятор у нас стоит 150 Ач, и зарядное обычно за 3-5 часов заталкивает в аккум около 30 - 60 Ач так что бывает меньше приходится гонять генератор.
Вывод пока не утешительный — на данной стадии эксперимента не могу рассматривать ветер в нашей местности как основной источник. Необходима установка на безлесом холму, на горе, на берегу большого озера, моря, в тундре на сопке … И всё равно в большей степени он не станет основным источником, если конечно его мощность не будет многократно превосходить потребности. То есть нам нужно где-то 2 кВт, тогда мы получим среднюю мощность 400 Вт.
Так что у нас впереди продолжение оптимизации местоположения, а при удачном результате установка более мощного ветрогенератора с меньшими оборотами для снижения шума или добавка ещё одного ...
Начало здесь: альтернативная солнечная и ветровая энергетика в условиях заполярья.
