Электрические ВЭУ постоянного тока подразделяют на три подгруппы: ветрозарядные –зарядка аккумуляторных батарей (АК), гарантированного питания-гарантированное снабжение электроэнергией потребителей одновременно или отдельно от двух источников энергии ВК и АК и негарантированного питания – работа ВЭУ без АК, нагрузка питается через блок управления, имеющий регулятор напряжения.

Электрические ВЭУ переменного тока подразделяют по назначению, согласно таблице 2.

Таблица 2. Классификация ВЭУ по назначению

Общая схема классификации ВЭУ приведена на рис. 19.

.

Рис. 19 Общая классификация ВЭУ

Структурная схема автономных ВЭУ показана на рис. 20. Структурная схема гибридных

ВЭУ показана на рис.21, а сетевых ВЭУ – на рис.22.

Г – генератор; СГ – синхронный генератор; АГ – асинхронный генератор;

БС – балластное сопротивление; ПЧ – преобразователь частоты

Рис.20 Структурная схема автономных ВЭУ

Классификация по типу применяемой ветротурбины. В настоящее время применяются две основные конструкции ветроагрегатов: горизонтально-осевые и вертикально-осевые ветродвигатели. Наибольшее распространение получили ветроагрегаты первого типа.

СГ – синхронный генератор; АсГ – асинхронизированный генератор; ПЧ – преобразователь частоты

Рис. 21 – Структурная схема гибридных ВЭУ

СГ – синхронный генератор; АГ – асинхронный генератор; АсГ – асинхронизированный генератор; ПЧ – преобразователь частоты

Рис.22 – Структурная схема сетевых ВЭУ

Классификация по типу применяемой электромашины представлена на рис.23.

Рис.23 Классификация ВЭУ по типу применяемой электрической машины

К малой ветроэнергетике относятся установки мощностью менее 100 кВт. Установки мощностью менее 1кВт относятся к микро-ветряной энергетике. Они применяются на, с/х фермах для водоснабжения и т.д.

Малые ветрогенераторы могут работать автономно, то есть без подключения к общей электрической сети. Обеспечение потребителей электроэнергией за счет ветроэлектрических установок (ветряков) напрямую зависит от наличия ветра в месте установки оборудования, его силы и постоянства. Разумеется, метеорологическая карта ветров очень приблизительно оценивает скорость ветра в том или ином регионе и, как правило, это среднегодовые осредненные данные. Поэтому необходимо оценивать возможность эффективной работы ветроустановки индивидуально в каждом конкретном случае. Во многом наличие и сила ветра зависят от рельефа местности, открытости пространства, присутствия вблизи водоемов, рек и т. п. Даже около высоких сооружений возможна весьма эффективная работа ветровых систем из-за возникновения эффекта «сквозняков» между зданиями. Более того, независимо от направления ветра «сквозняки» между зданиями, в лощинах, вдоль русла рек, в оврагах присутствуют практически всегда, и скорость ветра , как правило, достаточна для успешной работы ветроустановки. Поэтому, перед принятием решения о приобретении ветроэлектостанции целесообразно понаблюдать за ветром, Есть множество случаев, когда вам может понадобиться небольшое количество электроэнергии, например, освещения, механизм открывания ворот, предупредительные огни, подъем воды из скважины, показатели уровня воды и другие маломощные устройства. Для этих целей может быть применена ветроустановка с ротором Савониуса, рис.24, которая проста в изготовлении и может производить достаточно энергии для маломощных устройств.

Рис.24 Ветроустановка с ротором Савониуса

Ветроустановка мощностью 1.5 кВт, ВЭУ-1.5 представлена на рис. 25. Она может использоваться для питания светильников общественного и персонального освещения.

Портативная ветроэнергетическая установка благодаря малым размерам может легко транспортироваться на легковых автомобилях среднего класса. Может использоваться для приготовления пищи, обогрева жилища и т.д. Устанавливается без помощи грузоподъемных машин, двумя рабочими с помощью лебедки. Подключив ветроустановку к аккумуляторам, можно заряжать их в ветреную погоду и использовать их емкость во время безветрия. Выпускается с выходом 48В постоянного тока и 220В/50Гц переменного тока (с инвертором).

Рис.25 Ветроустановка мощностью 1.5 кВт.

Ветроустановка мощностью 3кВт, 4-лопастная, рис.26, могут использоваться для обеспечения энергопитания небольшого дома, удаленного объекта.

Рис. 26 Ветроустановка мощностью 3 кВт

Ветроустановка мощностью 30 кВт, представлена на рис. 27 может служить удобным автономным источником энергопитания для большого коттеджа, группы домов, офиса или небольшого цеха.

В России начаты разработки малых ветроэнергетических установок роторного типа, которые имеют диапазон рабочих скоростей ветра от 3 до 50 м/с и улучшенные экологические параметры: уменьшенный уровень шума, вибрации и воздействия на фауну местности.

Рис. 27 Ветроустановка мощностью 30 кВт

Опробованы экспериментальные образцы мощностью 1 кВт. На рис.28 представлен схематичный разрез роторного ветрогенератора, с комплектующими элементами и состоящего из осе совмещенных вертикальных роторных модулей, состоящих в свою очередь из кольцевых направляющих аппаратов, внутри которых на подшипниковых узлах установлены роторы, их выходной вал шлицевым соединением присоединен к валу электрогенераторов.