„ЕМИТЕР” Мај 2005
Стеван Марковски

Хибридно електрично напојување

Системите за хибридно напојување, за кои пишувавме во ЕМИТЕР 12/04, постепено стануваат застапени и во Македонија. Еден таков систем веќе три години функционира и во викенд- куќа во с. Марино. Дознајте повеќе во текстот што следи.

Во февруарскиот број на Емитер прикажавме дека во принцип постојат два типа системи за напојување со енергија од алтернативни извори: самостојни (stand alone) и системи поврзани со градска мрежа (grid tied). Исто така, прикажавме и неколку комплети на stand alone системи за напојување, кои преку фотонапонски панели енергијата од сонцето ја претворуваат во електрична енергија.
За ветровити места на секој од прикажаните комплети може да се додаде и ветерна турбина (wind - генератор). При ова акумулаторските батерии ќе се полнат истовремено од фотонапонските панели и од wind генераторот. Додавањето на ветерната турбина ја зголемува ефикасноста и исплатливоста на целиот систем. Каква турбина ќе биде вградена зависи од типот на ветерот кој е најзастапен, како и од микро и од макролокацијата на објектот.
Во овој број сакаме да прикажеме едно конкретно решение на комбиниран систем за електрично напојување составен од еден фотонапонски панел од 80 Wp (peak power), ветерна турбина со номинална моќност од 400 W кои заедно полнат 2 акумулатора од по 12 V /130 Ah. Во системот е вклучен и еден инвертор од 500 W тип SI-KON 500 кој батерискиот напон го трансформира во наизменичен,220 V/50Hz.

Викенд куќа со хибридно напојување
Ваква комбинација од фотонапонски панел PW 750 и ветерна турбина AIR - 403 за прв пат во Македонија е инсталирана пред повеќе од три години од фирмата Сието од Скопје, во викенд - куќа во село Марино, општина Илинден. Иако куќата е приклучена на електродистрибутивниот систем на ЕСМ, честите прекини на струјата кои најчесто се случувале ноќе, го поттикнаа сопственикот на куќата да побара алтернативно решение за напојување со струја, за да си го продолжи пријатниот престој.
По инсталацијата на PW-панелот и AIR- 403 wind генераторот, во куќата е извршена замена на постојните стандардни светилки со волфрамово влакно со нови, високоефикасни светилки тип LC 11 и вградени беа неколку нови SFS 18 светилки од производниот програм на СИЕТО. Со ова севкупното осветлување во куќата е решено на нов начин и е приклучено на алтернативниот систем за напојување со електрична енергија. Системот е димензиониран на тој начин да обезбедува струја и за еден телевизор со екран од 51 cm, музички и видеосистем. Влезот во куќата и дворот се осветлени со канделабри во кои, исто така, се вградени високоефикасни светилки со мала сопствена потрошувачка и се приклучени на алтернативниот систем за напојување. Така, во случај на прекини на струјата, во куќата и надвор од неа, не се нарушува комфорот на живеење, светилките и другите уреди приклучени на алтернативниот систем продолжуваат нормално да работат (се разбира, не и на задоволство на соседите кои секогаш сметаат дека струјата прекинала само кај нив).
Изгледот на овој систем може да се види од сликите. Ветерната турбина е поставена на предниот дел од покривот на куќата и е подигната околу 1,7 m< повисоко од највисоката точка на покривот. Со тоа се овозможува турбината да “фати” ветрови од сите насоки кои дуваат на таа локација
Соларниот панел е монтиран на јужната страна од куќата и е поставен под агол од 40 степени, што му овозможува да биде осветлен во најголемиот дел од денот. Најголемо напојување на акумулаторите од страна на панелот има во периодот од 09 до 17 часот, кога сончевите зраци паѓаат на панелот под најповолен агол.
Каблите од фотонапонскиот панел и од wind генераторот доаѓаат во разводниот орман во кој се сместени регулаторот на полнење тип SR 05, инверторот и мерните инструменти, од каде што може да се контролира работата на турбината и на панелот. Од разводниот орман излегуваат кабли кон акумулаторските батерии и кон потрошувачите. Вградените мерни инструменти овозможуваат моментален увид на струјата од фотонапонскиот панел и од wind генераторот, напонот на акумулаторските панели, како и на струјата која оди кон потрошувачите.
Во досегашниот тригодишен експлоатационен период на алтернативниот систем за производство на електрична енергија на оваа прилично ветровита локација, добиени се следниве резултати:
  • од wind генераторот се добива од 45 до 55 KWh просечно месечно, без некоја поголема разлика во производството помеѓу зимските и летните месеци;
  • од фотонапонскиот панел се добива од 12 до 17 KWh< просечно месечно девет месеци во годината, односно од 3 до 5 KWh просечно месечно во трите зимски месеци.
Wind генератор
Wind генераторот кој е употребен во оваа апликација е модел AIR– 403. Според карактеристиките кои ги дава производителот, овој тип ветерни турбини почнува да дава струја при брзина на ветер од 2,7 m/s, а номиналната моќност од 400 W ја постигнува при брзина на ветер од 12,5 m/s. Максималната моќност што овој генератор може да ја даде е 700 W. При просечна годишна брзина на ветерот од 5,4 генераторот произведува 40 KWh електрична енергија месечно.
Телото на генераторот е изработено од лиен алуминиум и претставува воедно и ладилник на вградениот електронскиот регулатор на напон, што го прави компактен и лесен. Карактеристика на телото е што опашката е свртена надолу поради големата брзина на ротација на перките.
Генераторот е изведен како трофазен алтернатор. Роторот е изработен од 12 неодмиумски магнети кои се најјаки досега произведени вештачки магнети. Статорот има 3 посебни намотки споени во т.н. ѕвезда- изведба.
Регулаторот на напон на овој тип турбини може да биде внатрешен или надворешен. За помалите комерцијални системи се практикува внатрешен, а за професионалните системи надворешен регулатор. Регулаторот врши исправување на наизменичната струја произведена во алтернаторот и врши контрола на напонот и струјата на полнење на батериите.
Wind генераторот има три перки изработени од инјектиран зајакнат фибер. Дијаметарот на ротацијата е 1,17 m. При големи удари на ветер перките се засукуваат за да ја намалат површината на која удира ветерот. Ова е прв чекор за намалување на преголемата ротација на генераторот. Доколку оваа заштита не е доволна, во втор чекор се вклучува електрична кочница која го блокира вртењето на роторот. На овој начин ветерната турбина е самозаштитена од удари на ветер до 180 km/h.
Повеќе информации за ветерната турбина AIR 403 може да добиете во фирмата СИЕТО од Скопје тел. 02/2601-486; факс. 02/ 2638-638 или на нивната веб страница : www.sieto.com.mk

Термини и кратенки:

Wind generator - ветерен генератор (ветерна турбина)
Wp - моментна моќност (пеак)
Stand alone - самостоен систем за производство на електрична енергија
Grid tied - систем поврзан во мрежата на ЕСМ

 

Другите за нас: