Q-տիպի քամու տուրբին + ֆերմա. Էներգիայի ինքնաբավության հասնելու բանալին:

Վերջերս մեզ կապվել է Միացյալ Նահանգներից մեկ հաճախորդ։ Նա վարում է սեփական ֆերման, որը գտնվում է ամենամոտ հանրային էլեկտրացանցից մոտավորապես երեք կիլոմետր հեռավորության վրա։ Հետևաբար, այդ հեռավորության վրա ֆերման միացնել հանրային էլեկտրացանցին շատ թանկ կարժենա։ Սակայն, եթե նա դա չանի, էլեկտրաէներգիայի կարիք ունեցող բոլոր ենթակառուցվածքները՝ լույսերը, սառնարանները և հեռուստացույցները, չեն կարող ազատ օգտագործվել, ինչը միշտ մեծ խնդիր է ներկայացրել նրա համար։

Մինչդեռ սառը ամիսներին նրա ընտանիքը ստիպված է օգտագործել էլեկտրական հատակային ջեռուցում և անմիջական ջրի տաքացում համար ջեռուցման համար: Այդ պատճառով նրա օրական էլեկտրաէներգիայի սպառումը կազմում է 15–20 կիլովատ-ժամ: Գիշերը, երբ բոլոր ջեռուցման սարքերը միաժամանակ են աշխատում, պահաբանական առավելագույն էլեկտրաէներգիայի սպառումը կարող է հասնել 5 կիլովատի: Սա ոչ միայն ավելի բարձր էլեկտրաէներգիայի վճարների պահանջ է առաջադրում, այլև ստեղծում է անվտանգության վտանգներ: Հետևաբար, նա ստիպված է արտակարգ կերպով փոխել այս իրավիճակը:

Երբ լսեցի հաճախորդի նկարագրությունը այդ պահին, իմ մտքում անմիջապես ծագեց մի գաղափար. սա պարզապես հիասքանչ կիրառման սցենար է Q-տիպ քամու տուրբինի համար: Հաճախորդները երկու բանի վերաբերյալ են ամենաշատ մտահոգված. առաջինը՝ օրվա ընթացքում օգտագործվող էլեկտրաէներգիան, օրինակ՝ լույսեր, սառնարաններ և հեռուստացույցներ, որոնք իրականում շատ քիչ էլեկտրաէներգիա են օգտագործում. երկրորդը՝ ձմեռային տաքացումը. էլեկտրական հատակային տաքացումը և անմիջապես տաքացնող ջրատաքացուցիչը, որոնք գիշերը միացվում են 5 կՎտ հզորությամբ գագաթնակետում, իսկ օրական ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի սպառումը կազմում է 15–20 կՎտ·ժ: Այս տվյալները շատ կարևոր են: Դրանք մեզ երկու բան են ասում. առաջինը՝ նրանց գագաթնակետային հզորության սպառումը տեղի է ունենում ձմեռային գիշերներին. երկրորդը՝ գագաթնակետային հզորությունը հատկապես բարձր չէ և կարող է ամբողջովին ծածկվել միջին չափսի անջատված համակարգով:

Ըստ իմ առաջարկած ծրագրի՝ հիմնական տարրը Q-տիպի քամու տուրբինն է: Ինչու՞ ընտրել Q-տիպը: Քանի որ ֆերմայի շուրջը սովորաբար համեմատաբար բաց տարածք է, և քամու պայմանները բարենպաստ են, սակայն ավանդական երեք թեքավոր քամու տուրբինները պահանջում են բարձր քամու արագություն, ավելի բարձր աղմուկ են առաջացնում և սպասարկումը դժվար է: Q-տիպը ուղղահայաց առանցքի դիզայն ունի, իսկ սկզբնավորման քամու արագությունը ցածր է՝ քամին 2 մ/վ արագությամբ արդեն կարող է պտտվել, և այն չի վախենում քամու ուղղության փոփոխությունից: Եթե ֆերմայի շուրջը գտնվող շենքերի և ծառերի պատճառով առաջանում է անկանոն քամի, այն այդպես էլ կարող է կայուն էլեկտրաէներգիա արտադրել: Ավելին, այն անշշուկ է և չի խանգարում հաճախորդներին քնել գիշերը՝ «զնգզնգ» աղմուկի պատճառով:

Հաճախորդի տեղակայման վայրից կախված՝ Միջարևելյան ֆերմայի (ԱՄՆ) միջին տարեկան քամու արագությունը մոտավորապես 4–5 մ/վ է: 5 կՎտ հզորությամբ Q-տիպ քամու տուրբինը, որը միացված է համապատասխան մարտկոցային համակարգի հետ, կարող է ամբողջովին բավարարել 5 կՎտ գագաթնային հզորության պահանջը: Ես նրա համար հաշվարկեցի. ձմռանը օրվա ընթացքում էլեկտրաէներգիայի սպառումը կազմում է 20 աստիճան, իսկ գիշերային տաքացումը կենտրոնացված է գիշերվա առաջին կեսում՝ մոտավորապես 4–5 ժամ: Այդ պահին, եթե քամին անընդհատ փչում է, իսկ մարտկոցը լիցքավորվում է, ապա այն ամբողջովին կարող է ապահովել այդ պահանջը: Օրվա ընթացքում էլեկտրաէներգիայի սպառումը ավելի փոքր է, իսկ ավելցուկային էլեկտրաէներգիան պահվում է մարտկոցում՝ ստեղծելով փակ շրջան:

Իհարկե, միայն քամու տուրբինին հ relied լինելը բավարար ապահով չէ: Ես առաջարկում եմ նրան ավելացնել փոքր հզորությամբ արեւային վահանակների համալիր՝ ոչ թե հիմնական մատակարարման, այլ լ допոլնի համար: Ինչպես հայտնի է, երբեմն արեւոտ օրեր են լինում առանց քամու, և ֆոտովոլտային համակարգերը հենց այդ բացը են լրացնում: Lifepo4 մարտկոցների համալիրի դեպքում 10 կՎտ·ժ տարողությունը օրվա ընթացքում ավելաց է: Ինվերտորը պետք է լինի մաքուր սինուսային ալիքի, մոտավորապես 8 կՎտ հզորությամբ, ինչը երաշխավորում է ապահովությունն ու կայունությունը:

Ըստ ծախսերի՝ հաճախորդների ամենաշատ հետաքրքրող հարցը «որքան կարելի է խնայել էլեկտրացանցի համար» է: Երեք կիլոմետրանոց էլեկտրացանցի տարածումը մոտավորապես գնահատվում է հեռախոսասյուներից, տրանսֆորմատորներից մինչև շինարարությունը՝ առնվազն տասնյակ հազարավոր դոլար: Իսկ 5 կՎտ հզորությամբ Q-տիպ քամու տուրբինի, 5 կՎտ արեգակնային վահանակների և 10 կՎտ·ժ էլեկտրական էներգիայի պահեստավորման համակարգի համախառն արժեքը՝ սարքավորումների ընդհանուր գինը, տեղադրման և ենթակառուցվածքների շինարարության ծախսերը միասին վերցրած, առնվազն կեսով պակաս է էլեկտրացանցի արժեքից: Ավելին՝ այս համակարգը կարող է առանց խնդիրների օգտագործվել 15–20 տարի: Այս ընթացքում, բացառությամբ քամու տուրբինի սայլակի հաճախակի յուղափոխության և մեկ այլ անգամ մեկ տարի մեկ անգամ մարտկոցի վիճակի ստուգման, համակարգի սպասարկման անհրաժեշտություն գրեթե չկա: Էլեկտրաէներգիայի հաշիվնե՞րը. Զրո:

Ավելի կարևորը անվտանգությունն է: Հաճախորդը գիշերը միաժամանակ միացրել էր բոլոր ջեռուցման սարքավորումները, ինչը համարժեք էր շղթայի սահմանային բեռնվածության հասցնելուն, իսկ հին լարերն ու սառցապատումները հեշտությամբ տաքանում էին և բռնկվում: Երբ մշակվում է անջատված ցանցի համակարգը, այն նախագծվում է 5 կՎտ գագաթնային արժեքի հիման վրա՝ ավելորդության ապահովմամբ: Ինվերտորը ունի գերբեռնվածության պաշտպանություն, մարտկոցը՝ ջերմաստիճանի կառավարման համակարգ, իսկ ճյուղային կառավարումը՝ օրինակ, մահճակալի հատվածի և նախասենյակի հատակի ջեռուցումը կատարվում է կես ժամ տարբերությամբ, ինչը նվազեցնում է գագաթնային բեռնվածությունը: Այս կերպ համակարգը ոչ միայն բավարարում է պահանջները, այլև ավելի անվտանգ է, քան սկզբնական քաղաքային էլեկտրամատակարարման ծրագիրը:

Մենք այս վերլուծությունները մեկ առ մեկ ներկայացրեցինք հաճախորդին, և նա անմիջապես գրավվեց: Վերջում նա հարցրեց. «Եթե ամառային շրջանում չենք միացնում տաքացման համակարգը, ապա ավելցուկային էլեկտրաէներգիան ինչ կլինի՞»: Մենք ժպտալով ասացինք, որ էլեկտրական ջրի տաքացուցիչ ավելացնելը կամ փոքր լիցքավորման կետ՝ ֆերմայում էլեկտրական գործիքների և ապագայի էլեկտրական մեքենաների օգտագործման համար, ամենևին չի համարվում ավելցուկ:

Այս դեպքը իրականում շատ տիպիկ է: Շատերը, երբ խոսում են ցանցից դուրս գալու մասին, անմիջապես մտածում են «ավելի շատ մարտկոցներ տեղադրել և ավելի շատ ֆոտովոլտային համակարգեր տեղադրել» մասին, սակայն հաճախ անտեսում են քամու էներգիայի առավելությունները գիշերը և ձմռանը: Q-տիպ քամու տուրբին + ֆոտովոլտային համակարգ + էներգիայի պահեստավորում՝ այս «լանդշաֆտային պահեստավորման» համադրությունը հեռավոր ֆերմաների համար էներգիայի ինքնաբավության իրական հասնելու հիմնարար գործոնն է: