Инвертор для ветрогенератора

Люди бросились из города ближе к природе и начали масштабное строительство целых поселений посреди лесов, полей, разливов озёр и рек. И столкнулись с проблемой: тыловой обоз городской цивилизации заметно поотстал от передового фронта людского желания жить среди природных богатств. Речь идёт о снабжении загородных домов элементарной электроэнергией, без которой не светит лампочка, не нагревается дом, не работает телевизор и компьютер.

Инвертор – на подиум!

И вспомнили современники опыт тысячелетней давности: использование энергии ветра и солнца в своих целях. Ветрогенераторы вышли на подиум для всеобщего внедрения. Как бы там не отворачивались и криво не усмехались скептики и пессимисты, а ветрогенераторы прочно и уверенно занимают достойное место в ряду источников дополнительной электроэнергетики.

Их использование для разного применения потребует инверторы трёх видов:

• генерирующие ток для лампочек, обогревательных батарей,
• генерирующие ток, который предназначен для работы приборов,
• преобразующие ток в трёхфазный.

Какой инвертор потребуется, скажем, для выработки мощности 4 квт? В таком случае данный прибор должен иметь следующие параметры:

• мощность на выходе до 6 квт;
• в часы «пик» его мощность должна быть не ниже 9 квт;
• частота на выходе 50 гц.

А когда требуется трёхфазный ток, то надо бы установить дополнительный инвертор, который способен постоянный ток из аккумулятора в 12 в преобразовать в трёхфазный переменный 380 в. Словом, в каждом отдельном случае потребуется расчёт мощности, сколько и какие приборы нужны для работы каких потребителей. Такой расчёт по плечу только специалисту.

Место инвертора в общей схеме

Чтобы чётко представлять место инвертора в расширенной схеме ветроустановки, мысленно, с помощью схемы (см. рисунок) пройдём путь от рождения энергии до потребителей. При вращении лопастей начинает вырабатываться электроэнергия. Трёхфазное напряжение от ветрогенератора через выпрямитель превращается в постоянный и поступает на аккумуляторную батарею. Затем инвертор для ветрогенератора даёт на точки потребления однофазный переменный ток.

К самой батарее подключаются ещё потребители постоянного тока через делитель напряжения, который выполняет функцию получения трёх напряжений. Контроллер заряда следит за уровнем зарядного напряжения и предохраняет батарею от перезарядки. Избыток электроэнергии, остающийся при зарядке батареи, идёт для обогрева воды в теплоэнергонагреватель. Если батарея подходит к критическому уровню зарядки, контроллер отключает её от нагрузок постоянного тока.

Роль инвертора такая же, как и контроллера: он предохраняет аккумуляторную батарею от перезаряда по линии переменного тока. Но первой и основной ролью этого прибора является превращение постоянного тока в переменный. Таким образом, инвертор выполняет в общей сети двойную функцию.

Как видно по схеме, к инвертору подходят провода от резервной дизельной электростанции на случай, когда наступает на длительное время полное безветрие. Мощность ветроустановки по данной схеме не должна превышать 5 квт/час. Всё зависит от входного напряжения инверторов серийного выпуска, которое не превышает 48 в. Это считается самой оптимальной величиной, превышение которой снижает эффективность энергоустановки.

Обзор и демонстрация работы преобразователя напряжения (инвертора) Prime-X 1500 Вт :

Мнение пессимиста

Недаром говорят, что пессимист – это хорошо информированный оптимист. А теперь послушайте мнение пессимиста, который с большой осторожностью подходит ко всеобщему ликованию по поводу внедрения ветроэнергетики и не спешит бросать в воздух свой чепчик от восторга.

Вполне объяснимо стремление многих применять альтернативные источники электроэнергии. То нет рядом линии электропередач где-нибудь вблизи загородного дома, то такое подключение стоит столько, что можно новую автомашину купить, то частые перебои с электроснабжением, то стремление сэкономить и получать постоянно бесплатную электроэнергию толкают сотни новых Кулибиных на путь изобретательства. Поэтому с каждым годом появляется всё больше «мастеров-самодельщиков» ветроустановок, которые толком не разобрались, успев установить только одну мачту ветрогенератора, как бросились учить других.

Попробуй разберись во всей этой сложнейшей кухне аэромеханики и электротехники. Слепо повторять ошибки новоявленных «учителей-практиков» вряд ли оправданно. По опыту известно, что при наличии вблизи вашего дома самой захудалой сети, городить самодельную установку при слабых ветрах данной местности равносильно сливанию времени и денег в решето. То есть, удовольствие не из дешёвых. И браться за изготовление и установку ветряков при средних ветрах до 4 м/сек надо лишь тогда, когда отсутствуют другие возможности, то есть, в самых крайних и безвыходных случаях.

Некоторые компании навязывают парусные ветрогенераторы с использованием асинхронных генераторов. Дескать, такие асинхронники разрешается подключать к постоянным сетям и лишняя электроэнергия может быть продана. А кто-нибудь из вас слышал о том, что где-то «энергосбыт» раскошелился и заплатил кому-то за слитую в сеть лишнюю энергию?

В любой ветроустановке самым значимым прибором является инвертор, на входе которого постоянный ток, на выходе — переменный. И если вы не знаете, какого характера напряжение выдаёт этот прибор – синусоидальное или какой-то суррогат, то пользоваться им рискованно. Потому что все потребители рассчитаны только на синусное напряжение и при любых других параметрах тока они не дадут нормальной работы и могут выйти из строя.

Инвертор по праву считается важной частью системы ветрогенератора, без правильного подбора которого можно все усилия движения воздуха пустить «на ветер». И пора запомнить всем, кто конструирует автономные системы энергоснабжения: без правильно подобранного мощного инвертора никакой удачи вам не видать, как своих ушей.

В.Ильин

В следующем видео рассказано, как использовать инвертор для освещения дома от автомобильного аккумулятора: