Разработка автономной системы питания потребителей малой мощности

АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ
Не причиняет вреда экологии
Не требуется применение полезных ископаемых
Неисчерпаемость ресурса
Простота конструкции Установка не требует подключения к сети потребителей
Энергия ветра, солнца – бесплатная

ВЫБОР АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ
Актуальность автономного электроснабжения может возникать по таким причинам как:
Отсутствие технической возможности подключения к централизованным электросетям.
Экономия
Существуют автономные комбинированные системы, использующие энергию солнца и ветра.
3 показателя, на которые стоит обратить внимание при установке автономной системы:
Средняя скорость ветра в местности
Месячный уровень потребления энергии
Пиковые нагрузки на объекте
Если говорить о конструкции, то мощные генераторы необходимо ставить на приличном расстоянии от потребителя. А мини-генераторы с незначительной мощностью, которые на сегодняшний момент существуют в продаже, можно расположить прямо на крыше дома.

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА
Состав автономной системы:
Ветростанция 1-2 кВт
Солнечные батареи 300-400Вт
Инвертор 2-3 кВт
Аккумуляторы емкостью 200-400 А*ч
Контроллер заряда
Затраты на оборудование:
От 60000 рублей
45000-60000 рублей
От 20000-80000 рублей
От 4000-20000 рублей
От 2000-4000 рублей
Выше перечисленная автономная система рассчитана на работу одного частного дома. Общая стоимость будет минимум 150000 рублей. Данная система является очень затратной для рядового потребителя. С целью уменьшения стоимости предлагается изменить автономную систему так, что бы она была рассчитана на малого потребителя. Для этого предлагается исследование возможности применения сети постоянного тока на 12В.

ПРИМЕНЕНИЕ
Освещение
Сигнализация
Работа домашней техники
Насос на садовом участке

МАКЕТ ВЕТРОГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Порядок работы:
Включаем в сеть.
С помощью регулятора мощности запускаем двигатель.
Поток проходит через лопасти пропеллера, раскручивая ротор.
За счет действия постоянного магнитного поля статора, в обмотках ротора возникает ЭДС.
Скорость вращения ротора замеряем лазерным тахометром, который подносим к вращающейся метке на валу.
Структурная схема
Номинальные данные двигателя постоянного тока

ЭКСПЕРИМЕНТ
Исследование внешней характеристики
Опыт холостого хода
Экспериментальные и расчетные зависимости U генератора от n
Структурная схема
Структурная схема
Внешняя характеристика

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Высокий уровень КПД свидетельствует о том, что данный DC-DC преобразователь можно применять в данной установке.
Зависимость КПД от выходной мощности