É viável usar pequenas turbinas eólicas domésticas para geração de energia? Em que problemas devemos prestar atenção?

1 、 Tipos e princípios de trabalho de pequenas turbinas eólicas domésticas
A geração de energia eólica é distinguida pela potência, com aqueles que excedem 750kW sendo geração de energia eólica em larga escala e aqueles abaixo da geração de energia eólica de tamanho médio. Na China, o equipamento de geração de energia eólica abaixo de 100kW é chamado de equipamento de geração de energia eólica em pequena escala, usada principalmente para construção de energia rural e comunicação móvel em famílias e áreas sem eletricidade. De acordo com o princípio da construção e o ambiente aplicável, pequenas turbinas eólicas são divididas principalmente em dois tipos: eixo horizontal e eixo vertical.
As turbinas eólicas do eixo horizontal têm velocidades de rotação rápidas e coeficientes de geração de alta potência, mas também níveis de ruído relativamente altos. Além disso, o ambiente de geração de energia requer altos padrões, e o equipamento de geração de energia precisa ser instalado em um ambiente de parque eólico com uma velocidade média anual do vento de 5 a 15 metros por segundo, a fim de obter desempenho ideal de geração de energia. As turbinas eólicas do eixo vertical têm velocidade de rotação mais lenta, ruído relativo inferior e geração de energia inferior em comparação com as turbinas do eixo horizontal. No entanto, eles não têm restrições de instalação de localização e podem começar a gerar eletricidade, mesmo em ambientes de baixa velocidade do vento. Portanto, eles têm sido amplamente utilizados na China.
O princípio de trabalho de uma turbina eólica é usar energia eólica para acionar a rotação das pás do moinho de vento e aumentar a velocidade de rotação através de uma máquina que cresce na velocidade para promover o gerador para gerar eletricidade. Especificamente, o vento atua nas lâminas projetadas para a aerodinâmica, gerando uma diferença de elevação que leva o impulsor a girar; O impulsor é conectado à velocidade de velocidade de velocidade através do eixo principal, convertendo a rotação de baixa velocidade em alta velocidade adequada para a operação do gerador; O eixo de alta velocidade aciona o rotor do gerador, cortando linhas magnéticas no enrolamento do estator para gerar indução eletromagnética e gerar corrente alternada de acordo com a lei de Faraday; Depois de ser impulsionado por um transformador, a eletricidade é conectada à rede elétrica ou fornecida aos usuários.
2 、 Viabilidade das pequenas turbinas eólicas domésticas para geração de energia
（1) Condições de recursos
As turbinas eólicas geram eletricidade usando o vento, exigindo uma certa quantidade de recursos eólicos. A China possui um vasto território e recursos abundantes de energia eólica. Segundo o National Geological Bureau, 76% da área total do país pode ser utilizada e desenvolvida para energia eólica. Se houver energia eólica suficiente e estável no ambiente doméstico, as turbinas eólicas podem ser usadas como uma fonte de energia limpa confiável. Por exemplo, em algumas áreas montanhosas remotas, ilhas e outras áreas com cobertura insuficiente da rede elétrica, os recursos eólicos geralmente são abundantes e adequados para a instalação de pequenas turbinas eólicas domésticas.
（2) Campos de aplicação
Atualmente, pequenas turbinas eólicas domésticas na China são usadas principalmente para irrigação de terras agrícolas, bombeamento de poços de água, carregamento de bateria quando os barcos de pesca estão ancorados, fonte de alimentação para equipamentos de fusão de neve e fornecimento de energia auxiliar para delegacias de polícia ou bombeiros em caso de desastres. Nas áreas rurais, muitas famílias atingiram necessidades básicas de eletricidade, como iluminação e assistir TV, instalando pequenas turbinas eólicas, melhorando sua qualidade de vida. Em algumas áreas sem eletricidade, pequenas turbinas eólicas se tornaram uma maneira importante para os residentes locais obterem eletricidade.
（3) Benefícios sociais
Embora a parcela da indústria de geração de energia eólica em pequena escala no fornecimento de eletricidade e na energia verde da China seja insignificante em termos de capacidade instalada e geração de energia, seus benefícios sociais não podem ser ignorados. Atualmente, pequenas turbinas eólicas domésticas na China têm um mercado relativamente estável, com um volume anual de vendas de mais de 30000 unidades. Em muitas áreas relativamente remotas, cerca de 1,5 milhão de agricultores, pastores e pescadores alcançaram eletrificação doméstica através de turbinas eólicas domésticas, permitindo que luzes elétricas e televisão entrem nas casas de agricultores, pastores e pescadores. As pessoas não podem apenas assistir à televisão VCD, mesmo que refrigeradores e máquinas de lavar foram utilizadas, melhorando significativamente os padrões de vida dos moradores locais.
Além disso, o surgimento de turbinas eólicas domésticas mudou a estrutura energética tradicional da queima de carvão e carvão, e a proporção de energia renovável aumentou, tornando muitos lugares verdadeiramente verdes e ecológicos. O surgimento da eletricidade também aprofundou a conexão entre os moradores locais e o mundo exterior. Eles podem obter mais informações comerciais ouvindo e assistindo televisão e rádio, vendendo assim seus produtos agrícolas e laterais a preços mais razoáveis ​​e aumentando sua renda.
3 、 Precauções para usar pequenas turbinas eólicas domésticas
（1) Avaliação de recursos eólicos
Antes de usar pequenas turbinas eólicas domésticas, é necessário entender completamente os recursos eólicos locais, incluindo as mudanças mensais de velocidade do vento ao longo do ano. Como as turbinas eólicas só podem operar dentro de uma certa gama de velocidades de vento, geralmente de 3 a 25 metros por segundo. Se a velocidade do vento estiver muito baixa, afetará a geração de energia; Se a velocidade do vento estiver muito alta, causará danos ao equipamento. A avaliação precisa dos recursos eólicos locais pode ser realizada consultando dados meteorológicos locais, consultoria organizações profissionais ou usando instrumentos de medição de velocidade do vento para determinar se é adequado para a instalação de turbinas eólicas.
（2) Análise de viabilidade econômica
Embora as próprias turbinas eólicas sejam equipamentos de conversão de energia livre, devido às limitações das condições do vento, é necessária uma grande quantidade de investimento no estágio inicial, incluindo compra de equipamentos, instalação e comissionamento e custos de manutenção posteriores. Portanto, além de usar turbinas eólicas para geração de energia, a maioria das famílias que exigem turbinas eólicas para geração de energia estão localizadas em áreas remotas e geralmente exigem apoio do governo. Antes de decidir sobre a instalação, uma análise detalhada da viabilidade econômica deve ser realizada, considerando fatores como custo de investimento do equipamento, eficiência da geração de energia, custos de manutenção etc., para garantir que o investimento possa receber um retorno razoável.
（3) Seleção de localização de instalação
As turbinas eólicas precisam ser instaladas em locais com boa circulação de ar em grandes altitudes. Ao selecionar o local da instalação, é necessário considerar o impacto do terreno, edifícios e outros obstáculos no vento e garantir que as pás da turbina eólica não tocem nenhum objetivo. De um modo geral, deve -se escolher lugares com terrenos mais altos e arredores desobstruídos, como telhados, espaços abertos, etc. Ao mesmo tempo, para turbinas eólicas instaladas em telhados, a capacidade de carga do telhado também precisa ser considerada e geralmente é recomendável instalar turbinas eólicas abaixo de 3kW.
（4) Seleção e qualidade do equipamento
Quase todas as pequenas turbinas eólicas abaixo de 400W no mercado não têm funções de frenagem, estabilização de velocidade ou limitação de velocidade. Enquanto houver energia eólica suficiente, a turbina eólica pode começar a gerar eletricidade. No entanto, quanto maior a energia eólica, mais rápida a velocidade. Isso pode levar à situação em que a cabeça da turbina eólica é jogada fora devido à velocidade excessiva, o que é extremamente perigoso. De acordo com os regulamentos normais de segurança, as turbinas eólicas devem ter função de descarregamento antes do uso para evitar acidentes, como ociosidade de turbinas eólicas e fugitivos. Atualmente, pequenas e médias turbinas eólicas geralmente possuem freios eletromagnéticos, freios mecânicos e funções de proteção contra polarização lateral. A principal função do descarregador é evitar a sobrecarga da bateria, aumentando a capacidade de carga e descarregando excesso de eletricidade, o que desempenha uma certa função limitante da velocidade. Portanto, ao selecionar equipamentos, é importante escolher produtos com qualidade confiável e funções abrangentes de proteção de segurança.
（5) Inspeção e manutenção regulares
O ambiente natural em que as turbinas eólicas operam é extremamente severo e requer inspeção e manutenção regulares para garantir a segurança e a confiabilidade do equipamento. A inspeção inclui a funcionalidade e o desempenho das peças mecânicas e elétricas, bem como se as lâminas, torres, cabos etc. da turbina eólica são danificadas ou corroídas. A manutenção inclui componentes de limpeza e lubrificação, substituindo componentes danificados, etc. Por exemplo, baterias livres de manutenção para pequenas turbinas eólicas devem ser mantidas limpas na aparência; Se houver um mau funcionamento, não desmonte o equipamento sozinho. As turbinas eólicas devem ser inspecionadas imediatamente antes e depois de uma grande tempestade e, se forem encontradas problemas, a torre deve ser lentamente abaixada para manutenção.
（6) Operação segura
A atenção deve ser dada à segurança ao usar turbinas eólicas. Os operadores precisam receber treinamento profissional e usar equipamentos de segurança necessários, como capacetes, cintos de segurança, etc. Durante a operação, é necessário seguir o equipamento e os padrões de segurança, aderindo estritamente aos procedimentos e requisitos operacionais. Por exemplo, antes de entrar na turbina eólica para executar qualquer operação, a equipe deve verificar o número da unidade da turbina eólica e determinar o tipo e o escopo do trabalho; Não fique dentro ou perto da torre durante tempestades ou tempestades; Ao realizar o trabalho relacionado às turbinas eólicas, verifique se não há pessoal não relacionado próximo ou nas proximidades da turbina eólica.
（7) Monitoramento e manutenção do sistema
As turbinas eólicas geralmente são usadas como parte de todo o sistema; portanto, são necessários monitoramento e manutenção do sistema para garantir o desempenho e a estabilidade de todo o sistema. O monitoramento e a manutenção incluem inspeções regulares e manutenção de geradores e controladores para garantir uma potência estável e confiável. Ao instalar um sistema de monitoramento, o monitoramento em tempo real do status de operação, velocidade do vento, tensão, corrente e outros parâmetros do gerador pode ser realizado, e os dados podem ser transmitidos ao centro de monitoramento através da rede sem fio para monitoramento remoto e diagnóstico de falhas.
4 、 Conclusão
Pequenas turbinas eólicas domésticas são um método de geração de energia viável com certas condições de recursos eólicos, que podem fornecer certo suporte de energia para as famílias, especialmente em áreas e áreas remotas sem eletricidade, e ter um importante valor de aplicação. Ele pode não apenas resolver alguns problemas de eletricidade e melhorar a qualidade de vida dos residentes, mas também trazer benefícios sociais significativos, promover a utilização de energia renovável e proteção ambiental. No entanto, ao usar pequenas turbinas eólicas domésticas, deve -se prestar atenção a questões como avaliação de recursos eólicos, análise de viabilidade econômica, seleção de localização da instalação, seleção e qualidade de equipamentos, inspeção e manutenção regular, operação segura e monitoramento e manutenção do sistema. Somente considerando esses fatores de forma abrangente e selecionando e usando equipamentos razoavelmente, podemos garantir a operação segura, estável e eficiente de pequenas turbinas eólicas domésticas, trazendo conveniência e benefícios reais para as famílias.