Thread Content
У электрических систем управления лопастями вентиляторов существуют два варианта хранения энергии: один из них использует суперконденсаторы, а другой — батареи. Аккумуляторы являются эффективным средством хранения энергии для многих приложений, и изначально системы регулировки направления лопастей также широко использовали аккумуляторы в качестве источника энергии. Однако с появлением сверхконденсаторов и их началом применения для регулировки угла атаки лопастей ветрогенераторов их уникальные преимущества стали полностью проявляться. Система регулировки лопастей позволяет постоянно изменять расстояние между ними, чтобы оно соответствовало принципам работы ветрогенератора. Это не только позволяет обеспечить постоянную мощность выхода у вентилятора, предотвращая тем самым поломку лопастей из-за чрезмерного механического давления, но также снижает механическое давление на конструкцию турбины, тем самым увеличивая срок её службы. Как известно, во время работы вентилятора, если происходит сбой в электросети, вентилятору необходимо запустить аварийную резервную систему. Резервная система представляет собой систему хранения энергии, которая способна обеспечить достаточное количество электроэнергии для возвращения лопастей вентилятора в нейтральное положение, тем самым обеспечивая безопасную остановку устройства. Это помогает избежать серьезных повреждений вентилятора из-за слишком сильного или неравномерного давления ветра, а также его полной поломки. Как сообщается, в системе управления лопастями ветрогенератора в качестве источника накопления энергии используются суперконденсаторы. По сравнению с батареями у них есть пять преимуществ: во-первых, высокая плотность мощности, что позволяет мгновенно выделять большое количество энергии. В отличие от батарей, суперконденсаторы способны мгновенно выделять большую мощность, что позволяет лопастям быстро возвращаться в нейтральное положение в случае сбоя в электросети. Учитывая, что скорость зарядки суперконденсаторов значительно выше, чем у батарей, они также способны обеспечивать высокую надежность в случаях кратковременного несоответствия между спросом на электроэнергию и ее производственными мощностями. Во-вторых, снизить общую стоимость приобретения. Затраты на начальный этап внедрения системы электропривода с ультракапациторами сопоставимы с затратами на систему на основе батарей, однако система электропривода с батареями (без устройств хранения энергии) требует более сложных систем зарядки и мониторинга, что приводит к её более высокой стоимости. Системы, использующие суперконденсаторы, требуют меньшего количества компонентов, а механизмы механической установки и гашения вибраций в них проще по сравнению с батарейными системами. В-третьих, срок службы длительный, а цикл старения предсказуем. Средний срок службы суперконденсаторов в условиях нормальной эксплуатации составляет 12 лет. Это обусловлено двумя факторами: во-первых, суперконденсаторы могут работать в диапазоне температур от -40°C до 65°C; во-вторых, они способны к надежной работе при 500–1 000 000 циклов зарядки/разрядки. В отличие от суперконденсаторов, у аккумуляторов узкий диапазон рабочих температур, а неблагоприятные условия окружающей среды и постоянная зарядка/разрядка серьезно влияют на их работу; поэтому их необходимо заменять каждые два–четыре года. В-четвертых, отсутствуют затраты на нагрев и охлаждение. Аккумуляторы чувствительны к экстремальным температурам, в то время как суперконденсаторы не страдают от этого. Аккумулятор требует системы охлаждения и нагрева. Следовательно, стоимость проектирования систем на основе батарей неизбежно будет выше, тогда как суперконденсаторы не требуют таких дополнительных затрат на обслуживание. Пятое — небольшой вес. Системы хранения энергии на основе батарей обычно вынуждены иметь гигантские размеры, чтобы удовлетворить пиковые потребности в электроэнергии; системы, использующие батареи, относительно более крупные и громоздкие. Суперконденсаторы гораздо легче, поскольку они способны мгновенно выделять большую мощность, что полностью покрывает пиковые потребности в энергии, поэтому не требуется использование сверхкрупных конструкций. В долгосрочной перспективе аккумуляторы требуют высоких затрат на техническое обслуживание и замену, в то время как суперконденсаторы позволяют избежать таких расходов. В системе регулировки угла лопастей ветрогенератора в качестве устройства для хранения энергии используются суперконденсаторы, что позволяет сэкономить значительные ресурсы в виде труда, материалов и финансовых средств, при этом соотношение цены и качества остается высоким.