EN
Вы, возможно, задумываетесь о переходе на возобновляемые источники энергии в своём доме, и один из первых вопросов, который стоит рассмотреть: солнечные панели? Однако существует и другой тип ветряных турбин с вертикальной осью (VAWT), популярность которых постоянно растёт. Тем не менее, VAWT — это не «универсальное решение» для всех проблем электросети, но обладает важными характеристиками для бытового применения, что делает их достойными внимания при интеграции домашних систем в энергосеть.
Что делает ветряные турбины с вертикальной осью особенными
Вертикально-осевые ветротурбины (VAWT) отличаются от горизонтально-осевых турбин (HAWT), похожих на пропеллеры, которые обычно используются на ветроэлектростанциях. Они вращаются вокруг вертикальной оси, поэтому их конструкция довольно компактна — это противоположность высоким ветротурбинам.
Преимущество такой конструкции заключается в том, что VAWT могут работать без необходимости поворачиваться навстречу ветру или использовать систему управления направлением (yaw), чтобы вырабатывать электроэнергию из ветра. Их способность вращаться в четырёх направлениях делает их особенно эффективными в ветреных городских и пригородных зонах с изменчивым направлением ветра.
Ключевые преимущества для домовладельцев
Использование VAWT для выработки ветровой энергии в бытовых условиях имеет множество преимуществ, особенно в сельской и городской местности, где применение традиционных ветротурбин затруднено.
Подходят для городских и пригородных участков: VAWT компактны и могут устанавливаться на крышах или в небольших дворах. Они служат удобной альтернативой громоздким HAWT, которым требуются открытые пространства и высокая мачта.
При генерации электроэнергии в жилых зонах акустические факторы имеют первостепенное значение, поскольку соседи не хотят, чтобы источник энергии превращался в раздражающий источник шумового загрязнения. Это отличает такие установки от существующих крупномасштабных ветряных электростанций, чьи лопасти при вращении создают значительный уровень шума и вибрации. В свою очередь, вертикально-осевые ветротурбины (VAWT) устроены принципиально иначе и работают значительно тише, а также вызывают гораздо меньшую вибрацию. Действительно, исследования показали, что несколько прототипов VAWT производят меньше акустического излучения, чем естественный ветер, что делает их идеальным тихим соседом для домов, коммерческих объектов и жилых районов.
Всесторонний захват ветра: Существуют также VAWT, способные улавливать ветер с любого направления, как описано выше. В условиях городской застройки и вблизи деревьев это особенно ценно из-за хаотичных, завихрённых потоков воздуха. Такие турбины продолжают вырабатывать энергию независимо от направления ветра и не упускают ту энергию, которую могла бы упустить горизонтально-осевая ветротурбина (HAWT).
Являются ли они наилучшим выбором?
Хотя всё это весьма выгодно, существуют обстоятельства, при которых вертикально-осевые ветрогенераторы (VAWT) не являются идеальным решением для всех жилых объектов. На самом деле этот вопрос зависит от конкретной ситуации. При высокой скорости ветра VAWT менее эффективны, чем горизонтально-осевые ветрогенераторы (HAWT). В открытых сельских районах с сильным и устойчивым ветром HAWT вырабатывают больше энергии. Исследования показывают, что аэродинамическая эффективность VAWT ниже, чем у HAWT: коэффициент использования мощности у VAWT составляет 20–35 %, тогда как у HAWT — 40–50 %; тем не менее VAWT обеспечивают ряд важных преимуществ на уровне частного дома.
Сочетание солнечных панелей и вертикально-осевых ветротурбин (VAWT) является оптимальным решением для большинства жилых зданий. Исследования показывают, что небольшие ветротурбины вырабатывают на 20 % больше энергии в год по сравнению с солнечными панелями на Гавайях; кроме того, в таких регионах солнечная и ветровая энергия наиболее эффективно используются как днём, так и ночью. Авторы также провели дополнительное исследование, в котором установили, что вертикально-осевые турбины для крыш жилых домов окупаются в течение 6 лет и позволяют сэкономить или предотвратить потребление 36 % годовой энергии здания.
Заключение
Интересным и всё более практичным решением для домовладельцев, стремящихся снизить зависимость от централизованной электросети и перейти на возобновляемые источники энергии, являются вертикально-осевые ветротурбины (VAWT). Их компактные размеры делают их идеальными для использования в жилых и городских условиях; кроме того, благодаря независимости от направления ветра они легко интегрируются в такие среды.
С 2009 года компания Jiangsu DHC Environmental Si-Tech Co., Ltd. специализируется на поставках вертикальных ветрогенераторов нового поколения, солнечных панелей и литий-железо-фосфатных (LiFePO₄) аккумуляторов коммерческим заказчикам, уделяя особое внимание гибридным ветро-солнечным системам. Компания DHC делает ставку на качество, эффективность выработки энергии и комплексные решения «под ключ», чтобы сделать автономное ветроэнергетическое обеспечение жилых объектов реальностью.
