Бытовой ветрогенератор. Мобильный ветроэнергетический комплекс «Борей-7М»: автономное электроснабжение в труднодоступных районах — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что представляет собой мобильный ветрогенератор «Борей-7М». Какие преимущества дает вертикальная ось вращения. Для каких целей предназначен этот ветроэнергетический комплекс. Каковы его основные технические характеристики.

Содержание

Назначение и особенности мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М»

Мобильный ветроэнергетический комплекс (МВК) «Борей-7М» представляет собой передвижную автономную систему электроснабжения на базе ветрогенератора с вертикальной осью вращения. Данный комплекс предназначен для обеспечения электроэнергией потребителей в труднодоступных и удаленных районах, где отсутствует централизованное электроснабжение.

Основные области применения МВК «Борей-7М»:

Электроснабжение вахтовых поселков
Обеспечение электричеством геологоразведочных партий
Энергообеспечение удаленных объектов связи
Электропитание систем мониторинга и охраны
Энергоснабжение туристических баз
Обеспечение электроэнергией временных строительных площадок

Преимущества ветрогенератора с вертикальной осью вращения

Использование вертикальной оси вращения в конструкции ветрогенератора «Борей-7М» дает ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными горизонтально-осевыми установками:

Отсутствие необходимости в устройстве ориентации на ветер. Вертикально-осевой ветрогенератор эффективно работает при любом направлении ветра.
Более простая и надежная конструкция с меньшим количеством движущихся частей.
Меньшая высота установки, что упрощает монтаж и обслуживание.
Низкий уровень шума при работе.
Способность эффективно использовать турбулентные потоки воздуха.

Технические характеристики МВК «Борей-7М»

Основные технические параметры мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М»:

Номинальная мощность: до 15 кВт
Тип ветрогенератора: с вертикальной осью вращения
Стартовая скорость ветра: 2,5 м/с

Номинальная скорость ветра: 9 м/с
Максимальная рабочая скорость ветра: 50 м/с
Высота мачты: 7 м
Диаметр ротора: 4 м
Емкость аккумуляторных батарей: 1000-2000 А*ч
Выходное напряжение: 220 В, 50 Гц

Конструкция и комплектация МВК «Борей-7М»

В состав мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М» входят следующие основные элементы:

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения
Складная быстровозводимая мачта высотой 7 м
Контроллер заряда аккумуляторных батарей
Аккумуляторные батареи
Инвертор для преобразования постоянного тока в переменный
Система автоматического управления
Транспортировочный контейнер

Опционально комплекс может быть дополнен солнечными панелями для повышения надежности электроснабжения.

Особенности монтажа и эксплуатации

МВК «Борей-7М» обладает рядом преимуществ с точки зрения монтажа и эксплуатации:

Не требует сооружения капитального фундамента
Быстрый монтаж и демонтаж (1-2 дня)
Возможность транспортировки любым видом транспорта
Полная заводская готовность
Минимальные требования к обслуживанию
Возможность эксплуатации в суровых климатических условиях (до -60°С)

Экономическая эффективность использования МВК «Борей-7М»

Применение мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М» позволяет достичь существенного экономического эффекта за счет:

Отсутствия затрат на прокладку линий электропередач
Экономии на топливе для дизель-генераторов
Снижения расходов на обслуживание и ремонт по сравнению с ДЭС
Возможности многократного использования на разных объектах
Длительного срока службы (до 20 лет)

Экологические аспекты применения МВК «Борей-7М»

Использование мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М» имеет ряд важных экологических преимуществ:

Отсутствие выбросов вредных веществ в атмосферу
Бесшумность работы
Отсутствие негативного влияния на флору и фауну
Возможность полной утилизации после окончания срока службы

Перспективы развития и совершенствования МВК «Борей-7М»

Разработчики МВК «Борей-7М» продолжают работу по совершенствованию комплекса. Основные направления развития:

Повышение эффективности ветрогенератора
Увеличение емкости аккумуляторных батарей
Интеграция с другими возобновляемыми источниками энергии
Разработка систем удаленного мониторинга и управления
Адаптация для работы в экстремальных климатических условиях

Таким образом, мобильный ветроэнергетический комплекс «Борей-7М» представляет собой эффективное и экологичное решение для автономного электроснабжения в труднодоступных районах. Его применение позволяет обеспечить надежное энергоснабжение при минимальных затратах на обслуживание и эксплуатацию.

Ветрогенераторы бытовые

Принцип работы бытовой ветряной электростанции прост: воздушный поток вращает лопасти ротора, насаженного на вал генератора и создает в его обмотках переменный ток. Полученное электричество запасается в аккумуляторах и по мере необходимости расходуется бытовыми приборами. Конечно, это упрощенная схема работы домашнего ветряка. В практическом плане он дополняется устройствами, выполняющими преобразование электричества.

Сразу за генератором в энергоцепочке стоит контроллер. Он преобразует трехфазный переменный ток в постоянный и направляет его на зарядку аккумуляторов. Большинство бытовых приборов не может работать от постоянного тока, поэтому за аккумуляторами ставится другое инвертор для преобразования в переменный ток. Он выполняет обратную операцию: превращает постоянный ток в бытовой переменный напряжением 220 Вольт. Понятно, что эти преобразования не проходят бесследно и забирают от исходной энергии довольно приличную часть (15-20%). Если ветряк работает в паре с солнечной батареей или другим генератором электричества (бензиновым, дизельным), то схема дополняется автоматическим выключателем (АВР). При отключении основного источника тока, он активирует резервный.

Для получения максимальной мощности ветряной генератор должен располагаться вдоль ветрового потока. В простых системах реализуется принцип флюгера. Для этого на противоположном конце генератора закрепляется вертикальная лопасть, разворачивающая его навстречу ветру. В более мощных установках стоит поворотный электромотор, управляемый датчиком направления.

Существует две разновидности ветрогенераторов:

С горизонтальным расположением ротора.
С вертикальным ротором.

Первый тип – самый распространенный. Он характеризуется высоким КПД (40-50%), но имеет повышенный уровень шума и вибрации. Кроме этого, для его установки требуется большое свободное пространство (100 метров) или высокая мачта (от 6 метров).

Генераторы с вертикальным ротором энергетически менее эффективны (КПД почти в 3 раза ниже, чем у горизонтальных).

К их преимуществам можно отнести простой монтаж и надежность конструкции. Низкая шумность позволяет ставить вертикальные генераторы на крышах домов и даже на уровне земли. Эти установки не боятся обледенения и ураганов. Они запускаются от слабого ветра (от 1,0-2,0 м/с) в то время, как горизонтальному ветряку нужен воздушный поток средней силы (3,5 м/с и выше). По форме рабочего колеса (ротора) вертикальные ветрогенераторы весьма разнообразны.

Роторные колеса вертикальных ветряков

Благодаря малой частоте вращения ротора (до 200 об/мин), механический ресурс таких установок существенно превышает показатели горизонтальных ветрогенераторов.

Как рассчитать и подобрать ветрогенератор?

Ветер это не природный газ, качаемый по трубам и не электроэнергия, бесперебойно поступающая по проводам в наш дом. Он капризен и непостоянен. Сегодня ураган срывает крыши и ломает деревья, а завтра сменяется полным штилем. Поэтому перед покупкой или самостоятельным изготовлением ветряка нужно оценить потенциал воздушной энергии в своем районе. Для этого следует определить среднегодовую силу ветра. Эту величину можно узнать в интернете по соответствующему запросу.

Получив вот такую таблицу, находим район своего проживания и смотрим на интенсивность его окраски, сравнивая ее с оценочной шкалой. Если среднегодовая скорость ветра получится меньше 4,0 метров в секунду, то ветряную электростанцию ставить нет смысла.

Если сила ветра достаточна для установки ветряной электростанции, то можно переходить к следующему шагу: подбору мощности генератора.

Если речь идет об автономном энергоснабжении дома, то в расчет берут среднестатистическое потребление электроэнергии 1 семьей. Оно находится в диапазоне от 100 до 300 кВт*ч в месяц. В регионах с низким годовым ветропотенциалом (5-8 м/сек) такое количество электричества способен сгенерировать ветряк мощностью 2-3 кВт. При этом следует учитывать, что зимой средняя скорость ветра выше, поэтому выработка энергии в этот период будет больше, чем летом.

Информация по ветровым электростанциям

Содержание раздела:

Общие вопросы

Установка системы

Технические вопросы

1. Общие вопросы

Процедура заказа

Сначала вам необходимо определиться с подбором ветрогенератора и списком необходимого оборудования к нему. Помочь с выбором ветрогенератора и дополнительных компонентов вам поможет раздел нашего каталога Принцип работы и комплектующие.
После этого мы заключаем договор поставки, в котором указываем все необходимые условия, адрес доставки, цену и все остальные нюансы.
Производиться предоплата в размере 70% от стоимости оборудования.

Вы производите оплату оставшихся 30% стоимости перед отгрузкой оборудования с нашего склада.
Мы поставляем вам ветрогенератор и остальное оборудование.

В случае заказа услуг монтажа или шеф-монтажа предоплата составляет 50% от стоимости услуги, оставшиеся 50% за эту услугу оплачиваются после ввода оборудования в эксплуатацию.

Лизинг, страховка и кредит

Внимание! Страховка, лизинг и кредитование осуществляется украинскими банками и страховыми компаниями. Для оформления кредита и страховки зарубежом, обратитесь за помощью к местным банкам и страховым организациям.

Лизинг

Данная услуга приостановлена нашим партнёром UKR EXIM Leasing на время финансово-экономического кризиса.

Кредит

Данная услуга приостановлена нашим банком-партнёром ПроКредит Банк на время финансово-экономического кризиса.

Страховка

Страховка производится страховой компанией «Стройполис» от стихийных бедствий и форс-мажорных обстоятельств. Страховка может включать в себя возмещение ущерба, нанесённого вследствие урагана, землетрясения, пожара, оползней и др.

Стоимость страховки обычно составляет до 2% от общей стоимости оборудования в год.

Как узнать среднегодовую скорость ветра?

Есть два варианта замера скорости ветра, которые имеют свои недостатки и преимущества.

1. Получить среднегодовые показания ближайшей метеослужбы

Преимущества:

Быстро получаете среднегодовые показания за длительный период времени в вашем регионе. Необходимо только обратиться в ближайшую метеослужбу и вы получите все данные.
Недорого или бесплатно. Стоимость услуги сравнительно недорогая или вообще обойдётся вам бесплатно.

Недостатки:

Очень усреднённые показания за длительный промежуток времени. Обычно метеостанции округляют данные за некоторые промежутки времени, что не даёт вам возможности увидеть картину сезонности или изменения скорости ветра в зависимости от времени суток.
Не всегда подходящие показания. Из-за значительной удалённости метеостанций от вашего объекта иногда вы получаете очень необъективные, а зачастую, и достаточно противоречивые показатели скорости ветра. Значительные расхождения в скорости ветра бывают при сдвиге измерительных приборов на 30-50 метров в сторону, не говоря уже про расстояния в 2-5 километров и более. Также очень влияет разница ландшафта вашего объекта и ландшафта места, где находится метеослужба.
Невозможность изменения высоты замера. Большинство метеослужб замеряют скорость ветра на высоте 10 метров над поверхностью земли. Даже если вам необходимо знать скорость ветра на высоте 18 метров, то этих данных в метеослужбе вы не сможете получить. А чем выше находится ваш ветрогенератор, тем больше будет скорость ветра и, соответственно, его производительность.

2. Замер скорости ветра в будущем месте установки портативной метеостанцией

Преимущества:

Точные показания непосредственно в месте установки. При проведении работ по замеру скорости ветра на месте установки, вы можете установить датчики портативной метеостанции на необходимую вам высоту, а также в непосредственном месте, где будет монтироваться ветроустановка. Датчики портативной метеостанции подымаются именно на такую высоту, какой будет высота мачты ветрогенератора. Также можно установить две и более портативных метеостанции в разных местах участка, чтобы определить наиболее ветреное место для монтажа. Данный способ является наиболее объективным и даёт самые точные показания по скорости ветра в месте установки.

Недостатки:

Длительность времени замера. Для проведения объективных замеров, необходимо устанавливать портативную метеостанцию на длительный срок — желательно не менее одного месяца. В идеальном варианте, портативная метеостанция должна снимать показания в течение целого календарного года, так как во всех регионах существует сезонность ветров (зимой, осенью и весной ветра сильнее). Короткий промежуток времени замера может не дать объективной информации.
Стоимость проведения работ. Стоимость работ по замеру скорости ветра портативной метеостанцией в месте установки стоит дороже, чем общие среднестатистические данные от местных государственных метеослужб. Если вы хотите установить портативную метеостанцию на длительный срок или использовать для нескольких объектов, то имеет смысл приобрести данную систему, а не арендовать её.

Наша компания проводит работы по замеру скорости ветра — Заявка на проведение работ по замеру скорости и направления ветра.

У меня дом/магазин/завод площадью 100/200/300 квадратных метров. Какой мне необходим ветрогенератор для того, чтобы обеспечить/отапливать/обслуживать его?

Для того чтобы сделать хотя бы приблизительный расчёт необходимой мощности ветрогенератора нам необходимо знать ваше среднее ежемесячное потребление электроэнергии или планируемое, если объект находится в стадии постройки, а также среднюю скорость ветра.

Данные о потреблении вы можете узнать из ваших счетов за электроэнергию. Если объект строится, вы можете приблизительно рассчитать расход по планируемым электроприборам.

Точнее можно сказать так: для того, чтобы решить вашу задачу обеспечения электроэнергией, нам надо иметь исходные данные по электроэнергии. Площадь дома не может помочь нам в расчётах, так как дом площадью 200 квадратных метров может потреблять как 150 киловатт в месяц, так и в 20 раз больше — 3000 киловатт в месяц. А для этого нужен ветрогенератор, который в 20 раз мощнее первого и, соответственно, почти в 20 раз дороже.

У меня в доме есть «тёплый пол»/электрокотёл/обычные бытовые приборы/станки. Потянет ли ваш ветряк это всё?

Нам необходимо знать среднемесячное энергопотребление ваших электроприборов. Только исходя из вашего потребления и вашей средней скорости ветра, мы можем подобрать необходимый ветряк.

Сколько стоит ветряк полностью в комплекте со всем оборудованием и установкой «под ключ»?

Вопрос аналогичен следующему: «Сколько стоит построить дом?». Попробуйте ответить на него без дополнительных данных.

Цена на ветрогенераторную установку зависит от её мощности, мощности инвертора, емкости и количества аккумуляторов, дополнительного оборудования, условий монтажа и др.

Исходя из ваших задач и исходных данных, мы рассчитаем конфигурацию оборудования и его стоимость.

У нас постоянно есть сильный ветер и нет ни одного безветренного дня. Можно мне ставить ветряк?

Как показывает практика, человек самостоятельно с трудом может определить скорость ветра и длительность ветровых порывов, поэтому мы настоятельно рекомендуем провести замер скорости ветра на участке перед заказом.

Если нет такой возможности, попытайтесь хотя бы взять выписку средней скорости ветра в ближайшей метеослужбе (например, в метеослужбе аэропорта).

Если средняя скорость ветра выше 3 м/с, вы можете рассчитывать комплектацию оборудования. Чем выше скорость ветра, тем быстрее окупится ваша ветроутановка.

Вы сами производите ветряки? Если нет, то чьё производство?

Мы комплектуем установки из комплектующих сторонних производителей. Основную часть комплектующих производит Китай и Украина, а также Канада, Швейцария и Греция.

Почему срок поставки может занять от 2 до 60 дней?

На нашем складе не всегда могут быть все необходимые комплектующие для вашего заказа. В связи с тем, что каждый проект установки ветрогенератора уникален по своей сути, а задачи, которые решает ветряк, также абсолютно разные, то и предугадать заранее необходимую именно вам комплектацию заранее невозможно. Именно поэтому поставка оборудования может занять от двух до шестидесяти дней.

Какая гарантия на ветроустановки и аккумуляторы?

На все ветрогенераторы предоставляется гарантия 2 года (на некоторые виды 1 год). Гарантия аккумуляторных батарей – 1 год.

Какие сертификаты у вас есть?

Все ветроустановки сертифицированы: сертификаты качества ISO 9001 и CE. Законодательство Украины не признаёт международную сертификацию, поэтому наличие данных сертификатов для Украины является скорее формальным. Украинское законодательство также не предусматривает сертификатов для ветрогенераторов, поэтому в Украине они не сертифицируются.

Какие документы или разрешения необходимы для установки ветрогенератора (согласие соседей, властей, служб и т.п.)?

В Украине вы можете без проблем установить у себя ветроустановку мощностью до 75 кВт и высотой до 30 метров для личного некоммерческого использования на собственной территории. Для этого вам не нужны никакие документы, разрешения или справки.

Использование бытовой ветроустановки приравнивается к использованию дизель-генератора и рассматривается на ровне с использованием бытовых электроприборов.

Есть ли нормативные документы, которые это регулируют?

Согласно пункта 5 постановления Кабинета Министров Украины от 15.07.98 №1094 «Про державну експертизу з енергозбереження» и дополнения №3 «Інструкції про порядок передачі документації та здійснення державної експертизи з енергозбереження» ветроэнергетические установки энергоемкостью до 75 кВт не подлежат обязательной государственной комиссии по энергосбережению. Импортные ветроэнергетические установки также не подлежат сертификации.

Но вам следует учесть, что в каждой стране существуют свои особенности законодательства, которые могут быть отличными от украинского. Вам необходимо уточнить это в местных органах управления вашего государства.

Можно ли добавить количество лопастей ветряку, чтобы тот работал эффективнее?

Как это ни парадоксально, но чем меньше лопастей в ветроколесе, тем выше его КПД. Это подтверждено как теоретическими исследованиями, так и продувками в аэродинамической трубе. Разница в КПД между установками с 1-, 2-, 3-мя лопастями незначительна. Около 95% всех производимых в мире ветряков трехлопастные.

Могу ли я приобрести у вас только сам генератор/лопасти или другие части?

Да, конечно.

Могу ли я продавать электроэнергию соседям или в общественную электросеть?

Пока ещё в Украине нет достаточной нормативно-правовой базы, которая регулирует данный вопрос, поэтому это практически невозможно.

Несмотря на то, что закон «о зелёном тарифе» уже принят, процедура получения лицензии на коммерческое производство электроэнергии сложна, а оборудование синхронизации выработанной электроэнергии с сетью очень дорогое. Это делает коммерческую выработку электроэнергии в бытовых условиях нецелесообразной.

Дайте мне адрес или телефон где установлены ваши ветряки. Я хочу посмотреть на ветряк со стороны или пообщаться с владельцами.

Информация о наших заказчиках конфиденциальна. Мы ни в каком виде не предоставляем информацию о наших клиентах, которые заказывают наши услуги или продукцию.

Это также гарантирует, что в случае заказа ваша контактная информация также не будет разглашена. Это политика нашей компании.

Если вас интересует вид или шумовые характеристики генераторов, вы можете ознакомиться с ними в разделах с фотографиями ветрогенераторов или видеороликами.

2. Установка системы

Сколько по времени занимает монтаж и запуск ветроустановки?

Монтаж установки «под ключ» на готовый фундамент обычно занимает от 4 до 24 часов в зависимости от мощности установки и условий монтажа. Если необходима предварительная закладка фундамента, то она производится как минимум за 21 день до начала монтажа системы.

Могу ли я произвести закладку фундамента до того, как получу ветрогенератор с остальными комплектующими?

Для закладки фундамента необходимы анкеры, которые комплектуются вместе с мачтой ветроустановки – к ним будет крепиться основа вашего ветряка. Поэтому вам необходимо получить их перед началом работ.

Сильно ли шумит ветряк? Соседи не будут жаловаться?

Таблица шумовых характеристик приведена на нашем сайте в разделе Шумовые характеристики. Шум ветряка при средней скорости ветра практически неразличим от фоновых посторонних шумов.

Мне говорили, что ветрогенераторы очень вредные. Это правда?

Это не так. Бытовой ветрогенератор не вреднее пылесоса. Во время работы ветрогенераторы создают электромагнитное поле, как и любой другой бытовой электроприбор. Поэтому излучение от среднего по мощности ветрогенератора не больше, чем от электродрели или холодильника.

У промышленных ветрогенераторов (мощностью свыше 1 мВт) электромагнитное поле действительно сильное, но такой тип ветряков никогда не устанавливают в непосредственной близости возле жилых зданий.

Как близко к дому можно устанавливать ветрогенератор?

Если высота ветроколеса превышает высоту вашего дома хотя бы на несколько метров, и ваш дом не будет закрывать установку от ветра, то вы можете спокойно устанавливать его даже вплотную к строению.

Как далеко от дома можно устанавливать ветрогенератор?

Ветряк желательно устанавливать как можно ближе к вашим аккумуляторам, чтобы избежать потерь электроэнергии. Если вы увеличиваете расстояние от ветряка к аккумуляторам (более 50 метров), вам необходимо увеличить сечение соединительного кабеля.

Можно установить ветрогенератор на крышу или стену здания?

Мы крайне не рекомендуем вам монтировать установки мощнее, чем EuroWind 2 на здания. Ветрогенераторы, как и любое другое роторное устройство, создают микроколебания и микровибрации, которые со временем могут привести к образованию микротрещин в стенах или крыше здания.

Чем больше размер и вес ветрогенератора, тем больше микровибрации.

Какую площадь занимает ветрогенератор?

Данную информацию вы найдёте в разделе Мачты с растяжками или Конические мачты.

Где располагать дополнительное оборудование ветряка: контроллер, инвертор, аккумуляторы, АВР?

Дополнительное оборудование ветроустановки должно располагаться в сухом проветриваемом помещении с постоянной температурой от 10 до 30 градусов по Цельсию и влажностью воздуха не выше 85%. Площадь, необходимая для дополнительного оборудования может занимать от 0,5 до 4 квадратных метров.

Можно ли установить ветрогенератор самостоятельно?

Установки до EuroWind 3 вы можете установить самостоятельно без помощи наших инженеров. Практически все комплектующие, необходимые для монтажа и подключения, поставляются в комплекте.

Рядом c моим домом лес. Могу я установить ветрогенератор?

Желательно устанавливать ветряк на открытом месте. Все препятствия, такие, как деревья, холмы или даже одиночные здания будут способствовать образованию «неровных» воздушных потоков и турбулентности, что значительно уменьшает производительность ветряка.

Если на местности всё же есть крупные объекты, тогда его следует устанавливать так, чтобы ветроколесо было на 2-3 метра выше ближайшего препятствия.

Какая разница между монтажом «под ключ» и «шеф-монтажом»?

Установка «под ключ» подразумевает подготовку фундамента, подготовительные работы для монтажа, монтажные и пуско-наладочные работы нашими специалистами.

В зависимости от условий, удаленности объекта и особенностей монтажа стоимость данной услуги может варьироваться. Обычно стоимость данной услуги находится в районе 10-15% от общей стоимости оборудования.

«Шеф-монтаж» означает проведение всех монтажных и пуско-наладочных работ стороной заказчика под руководством и управлением нашего специалиста.

Что включает в себя «шеф-монтаж»?

Услуга «шеф-монтаж» включает в себя:

— выезд специалиста на объект;
— контроль принятия комплекта ВЭУ согласно спецификации;
— организация технологичности процесса монтажа;
— контроль качества собираемой конструкции;
— обучение рабочих технологии сборки и подключения;
— консультации и рекомендации по дальнейшему использованию ВЭУ.

3. Технические вопросы

Какое техобслуживание необходимо установке и сколько это обслуживание стоит?

Список необходимых действий по обслуживанию ветрогенератора приведён на нашем сайте в разделе Обслуживание и уход.

Это бесплатно, т.к. вы можете провести их самостоятельно.

И всё же, необходимо менять щётки генератора, смазывать подшипники, менять электролит в аккумуляторах?

Установки оборудованы бесщёточными генераторами. Все подшипники закрытого типа необслуживаемые. Аккумуляторы также герметизированные и необслуживаемые.

Будет ли работать ветряк при температуре -60С или ветре 60 м/с?

В кратких технических условиях каждого ветрогенератора указаны характеристики, при которых установка работает стабильно. Использование установки при других условиях может привести к повреждению и отказу работы системы.

На сколько времени хватает аккумуляторов?

Это зависит от емкости аккумуляторов, степени их зарядки и вашего потребления. Смотрите подробнее в разделе Подбор аккумуляторов.

Можно использовать инвертор меньшей мощности, чем мощность ветрогенератора?

Рекомендуется использовать инвертор такой же мощности, как и ваш ветрогенератор или использовать инвертор большей мощности. Но вы также можете использовать инвертор меньшей мощности или несколько инверторов. Смотрите раздел Инверторы для более детальной информации.

На ваших графиках изображено падение мощности выработки ветрогенератора после скорости ветра 12-14 м/с. Почему так?

Это связано с особенностями конструкции всех ветроустановок с горизонтальной осью, а также безопасностью – при скорости ветра 12-14 м/с ветроустановка начинает постепенное торможение во избежание перегрузок и поломок.

Каким образом происходит торможение ветряка и когда?

Ветроустановки EuroWind 2 и ниже «складываются», пропуская часть ветра, механическим путём. В ветроустановках EuroWind 3 и выше за это отвечает автоматика контроллера, которая поворачивает генератор.

Данные по скорости ветра, при которой установки начинают торможение, вы найдёте в разделе Торможение ветроустановки.

Как остановить ветряк?

Для остановки ветряка достаточно отсоединить входящий кабель из ветрогенератора в контроллер и закоротить все три фазы. В генераторе повышается сопротивление и срабатывает блокировка. Ветряк тормозит, пока кабель закорочен.

Эта процедура предусмотрена инструкцией и не наносит ущерба ветрогенератору или другому сопровождающему оборудованию. Внимание! Данную процедуру можно проводить только при малом ветре или его полном отсутствии! Желательно предварительно развернуть генератор перпендикулярно ветру.

Мобильный ветроэнергетический комплекс «Борей-7М»

Импортозамещение:

Да

Отрасли:

Энергетика

Краткое описание:

Передвижной легковозводимый модульный ветрогенератор мощностью до 15 кВт с вертикальной осью вращения. Предусмотрена возможность одновременной зарядки аккумуляторных батарей от ветрогенератора и фотоэлектрических панелей.
Не требуется фундамент, легкоразборная конструкция поставляется как в летнем, так и в арктическом исполнении.

Ключевые слова:

ветрогенератор, мобильный, аккумуляторная батарея, электроснабжение, электричество

Производитель:

ОАО «Национальная Водородная Корпорация»

Подробное описание:

Сегодня невозможно представить человечество без электроэнергии. К сожалению, потребление нефти и газа, угля и торфа ведет к уменьшению запасов этих ресурсов на планете. Согласно выводам специалистов наиболее актуальными становятся поиск и использование бестопливных источников энергии.
Доказано, что резервные возможности ветров намного больше всех накопившихся топливных запасов. Среди способов получения энергии из возобновляемых источников ветрякам отведено особое место, так как их изготовление проще, чем создание солнечных батарей.

Преимущества ветрогенератора с вертикальной осью вращения:
— нет необходимости в дорогостоящем дополнительном устройстве, которое определяет направление ветра и направляет генератор навстречу воздушному потоку;
— меньшее количество деталей которые двигаются, следовательно стоимость ремонта и затраты на производство менее значительные;
— конструкция вертикального ветрогенератора ниже, поэтому при обслуживании механизма нет нужды в дополнительных приспособлениях для подъёма обслуживающего персонала на высоту;
— на эффективность генератора не влияет скорость и угол направления ветра.

1. Назначение МВК «Борей-7М»
Главное назначение МВК «Борей-7М» — возможность получения электроэнергии заданных параметров по частоте и напряжению в бесперебойном режиме для работы с любым потребителем энергии. Работа МВК «Борей-7М» основана на выработке электроэнергии от энергии ветра. МВК «Борей-7М» имеет в своем составе ветрогенератор с вертикальной осью вращения, блок аккумуляторных батарей для накопления энергии и передачи ее в электросеть, а также процессорный блок для автоматического регулирования. Для производства используются комплектующие российского производства, соответственно, нет зависимости от иностранных производителей.
МВК «Борей-7М» используется в качестве автономного источника электроэнергии для питания электроприборов постоянного тока напряжением до 48В, и электроприборов переменного тока, напряжением 220В.
Мощность данного МВК «Борей-7М» – 15 КВт, при увеличении количества АКБ суммарная мощность может достигать 25 МВт.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не требуют расположения непосредственно по движению потока воздуха. Они быстрее набирают обороты при усилении ветра, чем крыльчатые конструкции, сами реагируют на смену направления и надолго сохраняют скорость вращения.

2. Области применения

Забота об окружающей среде заставила нас разработать новые источники энергии на основе неисчерпаемых ресурсов: солнце, вода и ветер – естественные, экологически чистые и безотходные источники энергии. Использование каждого такого источника имеет свои преимущества и недостатки, но наиболее доступной и эффективной считается энергия ветра. Конечно, есть определённые ограничения на использование ветрогенераторов, и материальные затраты на выработку 1 кВт электричества от энергии солнца и ветра примерно сопоставимы. Но в северных широтах, особенно в прибрежных регионах, использование ветрогенераторов вне конкуренции.
На приведенной ниже карте хорошо видно, что территория России не является «безветренной», а основные регионы, для которых разрабатывался «Борей-7М», еще и очень хорошо «продуваемы».

2.1. В условиях Арктики.
МВК «Борей-7М» предназначен для работы в суровых условиях Северного Ледовитого океана и Арктики при температуре окружающей среды до -60ºС, скорости ветра до 45 м/с. Контроллер заряда, аккумуляторные батареи и инвертор устанавливаются в закрытой утепленной малой секции контейнера, защищающей оборудование от прямых солнечных лучей, осадков и пыли, с температурой внутри секции от -100С (без дополнительных обогревателей) до +25ºС (с дополнительными обогревателями) и относительной влажностью до 80%.
2.2. В условиях Крайнего Севера и Дальнего Востока.
Правительство РФ особо уделяет внимание развитию регионов Крайнего Севера и Дальнего Востока. Разработаны и внедряются ряд федеральных и региональных программ как по освоению этих регионов, так и по социально-культурному развитию. Для повышения уровня жизни, в первую очередь коренного населения этих регионов, ведущих, как правило, кочевой образ жизни (например, оленеводы), а также других категорий граждан (рыбаки, старатели, геологи и т.п.), необходимо создать возможность получения высококачественного гарантированного электроснабжения. В тяжелых условиях тундры, куда сложно и дорого провести линии электропередач, а также для кочевников решением может стать «Борей-7М». Данная установка поможет большинству населения этих труднодоступных районов решить ряд как бытовых, социальных проблем, так и производственных.
2.3. В сельском хозяйстве.
Применение МВК «Борей-7М» в районах, удаленных от источников централизованного энергоснабжения, позволяет обеспечить электроэнергией небольшие объекты сельхозназначения, такие как малые фермы, пункты обслуживания сельскохозяйственной техники, небольшие склады и магазины и т.п. Освещение данных объектов, бесперебойная работа доильных аппаратов, насосов, поливальной и другой техники позволяет развивать частный сектор в области сельского хозяйства.

2.4. В Республике Крым.
Проблемы российской автономии с электроснабжением всем известны. Потребность жителей Крыма в мобильных или стационарных автономных источниках качественной электроэнергии велика. МВК «Борей-7М» решает проблему энергообеспечения Крыма, а продвижение данной продукции государственными структурами может существенно облегчить труд и проживание наших граждан.

3. Преимущество перед аналогичными устройствами.

3.1. МВК «Борей-7М» вертикального типа в силу своих конструкторских решений позволяет работать с ветровым полем любого направления и на малых высотах. Благодаря простоте конструкции и ее массогабаритным показателям возможно вести монтаж и демонтаж оборудования без использования спецсредств.

Устройство может комплектоваться различными модификациями ветрогенераторов, которые монтируются как на контейнере, так и на площадке рядом с контейнером. Допускается работа двух и более ветроустановок на общую аккумуляторную батарею, а так же работа ветрогенератора совместно с фотоэлектрическими панелями (солнечными батареями).

При невозможности установки ветряка или при крайне малой его эффективности возможна зарядка АКБ только от солнечных батарей.
Если рядом с оборудованной площадкой есть водный поток (река, ручей, прибрежные морские течения) с глубиной не менее 1,2м, то после небольшого переоборудования возможно использовать ветрогенератор в режиме гидрогенератора.

3.2. Конструкция генератора позволяет работать под нагрузкой с 20 об/мин, что соответствует скорости ветра в 0,5 м/сек. В связи с тем, что генератор крепится непосредственно на оси ветровой турбины, исключается необходимость применения редукторов и других дополнительных механизмов, присущих для стандартных ветрянных машин. Это значительно повышает КПД МВК «Борей-7М».
3.3. Полная автономность работы МВК «Борей-7М», т.е. не требуется НИКАКИХ дополнительных видов топлива.
3.4. Контейнерное исполнение комплекса позволяет отказаться от фундамента, а также использовать утепленный и освещенный контейнер для собственных нужд потребителя. Контейнер стандартный и может транспортироваться любыми видами транспорта.
3.5. МВК «Борей-7М» не производит никаких шумов и электромагнитных помех для работы электронного оборудования.
3.6. Управление МВК «Борей-7М» может осуществляться дистанционно с выводом основных параметров на дисплей.
3.7. МВК «Борей-7М» не требует никаких специальных наладочных и эксплуатационных затрат. После монтажа оборудование готово к работе.
3.8. В МВК «Борей-7М» предусмотрено пятикратное резервирование по мощности. При увеличении числа АКБ возможно десятикратное резервирование мощностей.
3.9. МВК «Борей-7М» не наносит никакого экологического ущерба, т.к. нет продуктов сгорания.
3.10. МВК «Борей-7М» оснащен системами видеонаблюдения и пожаротушения.
3.11. Отопление внутренней секции контейнера МВК «Борей-7М» происходит за счет работы собственного оборудования и не требует дополнительных обогревающих приборов.

Технические характеристики:

МВК «Борей-7М» проектируется по технологии «системы автономного энергоснабжения потребителей» для обеспечения электрической энергией удаленных автономных объектов по первой категории электроснабжения 220 В на основе использования возобновляемых источников энергии.
Головной комплекс МВК изготовлен на базе морского 20-футового контейнера (длина — 6058 мм, ширина — 2438 мм, высота – 2591 мм), который легко устанавливается на грузовые автомобили отечественного производства или устанавливается стационарно.
Корпус контейнера металлический (стальной профилированный лист 1,5 мм), окрашен грунтом и краской, цвет – синий. Контейнер разделен утепленной перегородкой на две секции: малую и большую, длиной 1,8 м и 4,2 м соответственно. Обе секции полностью утеплены (потолок, стены, пол) негорючим материалом ROCKWOOL, толщина теплоизоляционных плит из каменной ваты 100 мм, обшиты пергамином и OSB плитами, обработанны средством для защиты от возгорания и биоразрушения “ОГНЕБИО”. Кроме того, малая секция для повышения тепло-, звуко- и гидроизоляции полностью обшита трудногорючим фольгированным материалом АЛЮФОМ AL. В ней располагается утепленный негорючим композитным материалом монтажный шкаф с гелевыми АКБ, инвертором, контроллером заряда и шкафом с ТЭНами. Большая секция предназначена для хранения и транспортировки всех элементов ветроустановки. В ней же находятся системы освещения, пожарной сигнализации “Гранит-2”, огнетушитель порошковый ОП-4(3), а также автоматы для включения электромагнитного тормоза и автоматы на 220 В для потребителя.

Потребительские свойства:

МВК «Борей-7М» используется в качестве автономного источника электроэнергии для питания электроприборов постоянного тока напряжением до 48В, и электроприборов переменного тока напряжением 220В.
Мощность МВК «Борей-7М» – 15 КВт

Особенности технологии:

Другие продукты компании

виды, как выбрать, обзор лучших вариантов

Ветряки давно перестали быть экзотической новинкой, сейчас их рассматривают как один из возможных вариантов экономии. Потоки воздуха над земной поверхностью несут в себе огромное количество энергии, которую в настоящее время успешно применяют в промышленных ветротурбинах и малых ветряных установках для частного использования.

Мы расскажем, как правильно выбрать и технически грамотно установить ветрогенератор для частного дома. В предложенной нами статье описаны правила сборки и эксплуатации мини электростанций. Заинтересованным покупателям даны рекомендации по выбору, приведен рейтинг популярных моделей.

Содержание статьи:

Конструкция и принцип работы ветротурбин

Ветровые генераторы представляют собой спецустройства, которые трансформируют кинетическую энергию ветра в электрическую. Это независимые источники электроэнергии, которые отлично подходят для установки в частных жилых домах, на небольших и средних фермерских хозяйствах, производственных базах.

Конструкция стандартной мини-электростанции для бытового использования включает такие функциональные элементы:

Лопасти аэродинамической формы для улавливания ветра.
Генератор для продуцирования переменного тока.
Контроллер для автоматического управления ветряной станцией. Позволяет регулировать подзарядку аккумуляторов, распределяет потоки энергии между устройствами.
Накопитель. Специальные аккумуляторные батареи для накопления сгенерированного электричества.
Инвертор для приведения параметров вырабатываемой энергии к сетевым стандартам.
Мачта, приподнимающая лопасти на определённую высоту над уровнем земли.

Мачты бывают разными: свободностоящие без растяжек, жёстко зафиксированные и поворотные на растяжках. Последние могут опускаться и подниматься для обслуживания, а также проведения ремонтно-восстановительных работ.

Под воздействием ветра лопасти, насаженные на генераторный вал, начинают вращаться, способствуя запуску ротора. В результате происходит преобразование кинетической энергии воздушных потоков в механическую, а потом и в электрическую энергию. Так выглядит сильно упрощённая схема работы ветряка

В действительности энергия от ветряной электростанции напрямую к потребителю не поступает. В системе обязательно должны быть подключены специальные приборы для преобразования электротока.

В цепи после генератора размещается контроллер. Он конвертирует переменный ток в постоянный. В таком виде электричество аккумулируется и сохраняется в батареях, а потом от них через инвертор, который трансформирует постоянный ток в переменный, энергия подаётся в частную электросеть.

Такая схема даёт возможность сгладить нестабильность напряжения, а также накапливать энергию в периоды полного отсутствия потребления. А это, в свою очередь, позволяет задействовать ветряные генераторы меньшей мощности, чем суммарная мощность бытовых электроприборов.

В ходе конвертации электротока по схеме переменный-постоянный-переменный происходят определённые потери энергии, которые составляют примерно 20%

Вместе с автономной ветряной станцией можно устанавливать и солнечные модули, и топливные генераторы.

Если задействовано сразу несколько устройств для получения электричества, схему дополняют ещё одним элементом – автоматическим выключателем (ABP). Он необходим, чтобы при отключении одного источника альтернативной энергии запускался другой – резервный.

В составе современных ветряных станций используются различные конструкции роторов – вращающихся частей. Они имеют свои преимущества и недостатки, разную эффективность и функциональные возможности. В настоящее время существует много разработок автономных систем, способных взаимодействовать с ветрами разной скорости и силы.

Виды ветряных электростанций

По типу потребителей различают автономные ветрогенераторы и установки сетевого назначения. Первые осуществляют энергоснабжение удалённых от центральных электрических сетей потребителей.

Вторые – могут насчитывать несколько десятков/сотен ветряков, которые образуют единую систему и отдают энергию в общую сеть. Мощность автономных агрегатов редко превышает 75 кВт, в то время как мощность сетевых установок стартует с отметки 100 кВт.

В зависимости от типа конструкции различают ветряные генераторы:

с вертикальной осью вращения;
с горизонтальной осью вращения.

Эти устройства используются для разных условий эксплуатации, но чаще всего встречаются модели с горизонтальной осью. Они работают как обычные флюгеры и имеют схожее строение. Ось ротора вращается параллельно земной поверхности.

Такие агрегаты отличаются высокими показателями КПД (около 40%), простой регулировкой мощности и более доступной ценой, но также характеризуются высоким уровнем создаваемого шума и вибраций. Помимо этого, их необходимо ориентировать на направление ветра.

Для монтажа ветряка с горизонтальным расположением ротора нужно примерно 120 м свободного пространства и мачта высотой не меньше 8 м

Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения имеют более компактную конструкцию, они менее восприимчивы к воздействию факторов окружающей среды.

В устройствах этого типа турбина расположена перпендикулярно по отношению к плоскости Земли. Подобные конструкции запускаются даже от слабого ветра и не зависят от направления движения воздушных потоков.

Низкий уровень создаваемого шума (до 30 дБ) даёт возможность устанавливать вертикальные ветротурбины на крышах зданий

Однако есть и существенный минус – КПД таких генераторов составляет всего 15%. Кроме того, они стоят дороже, чем модели с горизонтальной осью вращения.

Модели ветрогенераторов различаются между собой не только расположением вращательной оси, но и:

количеством лопастей – бывают ветряки с двумя и тремя лопастями, встречаются и многолопастные модификации;
материалами изготовления функциональных деталей – с парусными и жёсткими лопастями;
шагом винта – регулируемый или фиксированный.

Вращение многолопастных стационарных ветряков начинается даже при слабом ветре, а вот для работы двух- и трёхлопастных устройств нужен более сильный ветер. В то же время каждая дополнительная лопасть в конструкции создаёт большее сопротивление колеса, в результате чего становится сложнее достигнуть стандартных рабочих оборотов генератора.

В зависимости от материала изготовления , могут возникнуть определённые сложности в работе. Парусные элементы проще в изготовлении, поэтому и стоят дешевле.

Но если необходимо обеспечить надёжное функционирование ветротурбины для автономного электроснабжения, стоит отдавать предпочтение конструкциям с жёсткими лопастями, изготовленными из металла или армированного стеклопластика.

Что касается шага винта, то здесь также не всё так просто. Изменяемый шаг позволяет заметно расширить диапазон эффективных скоростей для работы ветряной станции и это большой плюс. Но в то же время такой механизм снижает общую надёжность стационарной установки и значительно утяжеляет ветроколесо, усложняя эксплуатацию агрегата.

Целесообразность установки ветрогенератора

Малые ветряные электростанции сегодня широко применяются в качестве альтернативных источников электроэнергии, которые позволяют добиться реальной экономии.

Подобные устройства, как правило, устанавливают на дачных участках, в зонах, удалённых от основных электросетей. Но это не единственная причина, почему люди всё чаще отдают предпочтение конструкциям такого типа.

Владельцы земельных участков успешно используют ветряные генераторы, чтобы добиться полной автономности и существенной экономии электроэнергии

Однако не каждая зона подходит для установки ветротурбины. Чтобы мини-электростанция полноценно функционировала в течение заявленного производителем срока эксплуатации, климатические условия местности должны соответствовать требованиям спецоборудования.

Средняя скорость ветра не должна быть меньше отметки 4,5-5 м/с. Лишь в этом случае монтаж конструкции с ветряком будет экономически оправдан.

Чтобы узнать приблизительные данные о среднегодовой скорости ветра по регионам, необходимо просмотреть специальную карту ветров. Более точную информацию можно получить, используя анемометр и устройство для считывания сигналов.

Измерительную систему нужно установить на большой высоте, чтобы близко расположенные постройки и деревья не искажали результатов.

Если вы решили установить ветряную мини-электростанцию для дома, также следует подумать о наличии свободного пространства. При этом нужно учесть, что ветер должен абсолютно свободно «гулять» по лопастям, ну и без препятствий на своём пути достигать их с разных сторон.

Именно поэтому идеальным местом для установки ветротурбины считаются вершины холмов, где воздушные массы уплотняются с соответствующим увеличением давления и скорости ветра. Также подходящими считаются морские регионы и степная зона.

Чтобы получить полную отдачу от ветряка, его нужно установить в месте, где нет деревьев и высоких зданий

Любые препятствия в радиусе 250 м будут оказывать влияние на . Для получения максимальных показателей КПД необходимо установить ось турбины выше уровня препятствий как минимум на 4-5 м.

Правила выбора оборудования

К подбору ветряного генератора для дома следует подойти ответственно.

Заранее нужно собрать базовую информацию:

Рассчитать номинальное и максимальное количество электроэнергии для обеспечения потребностей дома.
Просмотреть данные о среднегодовой скорости ветра в зоне проживания, чтобы определить периоды, когда ветряк будет бездействовать.
Учесть климатические особенности местности. Если в зимнее время года отмечаются сильные морозы, установка ветряной станции себя не оправдает.
Выяснить интенсивность создаваемого шума при работе ветрогенераторов.
Провести сравнение технических характеристик устройств от разных производителей.

Подбор комплектующих функциональных элементов для ветроэнергетической установки производят по номинальному значению мощности. При этом играет роль и номинальная скорость ветра – значения, при которых ветрогенератор вырабатывает расчётное количество электрической энергии.

Если максимальную мощность установка выдаёт при скорости ветра 11 м/с, а в вашей местности средний показатель достигает отметки 4,5 м/с, ветряк не будет вырабатывать заявленное производителем количество энергии

Акцентировать внимание нужно и на том, что мощность ветряного генератора зависит от диаметра колеса, сформированного лопастями. При увеличении размеров в 2 раза ветряк при той же скорости ветра будет производить в 4 раза больше электричества.

Также важна ёмкость аккумуляторных батарей. На случай безветрия в них должно быть достаточно энергии, чтобы обеспечить дом.

Монтаж частной ветряной мини-электростанции лучше доверить компании, которая специализируется на выполнении такого рода работ. Главная цель – обеспечить максимальную безопасность. Габаритная конструкция ветряка должна гарантировано сохранять устойчивость даже в случае экстремальных погодных условий

Маломощные модели ветрогенераторов с лёгкими невысокими мачтами можно установить самостоятельно. Центральную опору обязательно монтируют на укреплённом железобетонном фундаменте. Для боковой устойчивости конструкции используют 3-4 растяжки.

Примерные цены и окупаемость ветрогенераторов

Популярность ветряных агрегатов растёт с каждым днём. Ими выгодно оборудовать большие и дорогие коттеджи, на содержание которых требуется много электрической энергии.

Целесообразно устанавливать ветряки и в населённых пунктах, где отсутствует централизованное электроснабжение или подача электроэнергии производится с постоянными перебоями.

Именно в таких случаях на помощь придут ветрогенераторы, использование которых имеет ряд преимуществ:

трансформация энергии воздушных потоков в бесплатное электричество;
экологическая безопасность ветротурбин;
отсутствие сырья и отходов при производстве электроэнергии;
минимальный износ функциональных деталей;
длительный срок эксплуатации – 25-30 лет;
нет необходимости постоянно контролировать работу ветростанции.

К недостаткам относят переменчивость и непредсказуемость силы ветра. Чтобы минимизировать потери, нужно дублирование источника или же монтаж дополнительного буфера для накопления энергии. Также вращающееся ветроколесо представляет потенциальную угрозу для летящих птиц.

Ветряные электростанции создают шум, сравнимый с шумом автотранспорта при движении со скоростью около 70 км/час. Повышенный уровень шума не только отпугивает животных, но и доставляет дискомфорт людям

Ещё один существенный минус ветроустановок для бытового использования – высокая стоимость. Эти громоздкие конструкции изготовляются из дорогостоящих материалов, в комплекте имеют контроллер, аккумуляторы, инверторную установку и мачту.

Следует отметить, что бытовые ветрогенераторы от российских производителей, а также качественные ветряные установки, выпускаемые в Китае, стоят намного дешевле, чем европейские аналоги. Стоимость отечественных ветряков с вертикальной осью номинальной мощностью до 2 кВт варьируется в диапазоне 1300-2500$.

Но при такой цене комплектация включает лишь генератор с лопастями. Остальное оборудование придётся приобрести отдельно или . Полнокомплектные установки стоят дороже примерно на 40-50%.

Цена ветряных станций для домашнего использования мощностью от 3 кВт до 7 кВт намного выше. Такие генераторы с сопутствующим оборудованием обойдутся покупателю в 5000-12000$.

В настоящее время применение ветряных установок в качестве альтернативы централизованному электроснабжению нерентабельно из-за высокой стоимости оборудования

И даже когда присутствуют перебои в подаче сетевого электричества, ветрогенератор устанавливать целесообразно не всегда. Проще и дешевле обойдётся смонтировать систему бесперебойного питания на базе промышленных аккумуляторов в сочетании с ИБП.

Есть смысл монтировать ветроэнергетическую установку в местах, где доступ к централизованной энергоподаче полностью отсутствует. Период окупаемости в этом случае составляет 25 лет.

Перед приобретением компонентов для сборки и установки ветряного генератора энергии желательно провести , приведенным в рекомендуемой нами статье. Здесь же вы найдете порядок и правила выполнения вычислений.

Обзор лучших брендов и установок

На российском рынке ветряных генераторов представлены как надёжные относительно недорогие устройства отечественных брендов, так и различные по функциональности модели ветряков от зарубежных производителей. Чтобы определиться с выбором установки для дома, нужно сравнить характеристики разных агрегатов.

№1 — ветрогенераторы Condor Home (Россия)

Серия ветряков для домашнего использования включает устройства мощностью 0,5-5 кВт. Они могут служить основным источником электричества или дополнительным. Станции Condor Home адаптированы для эксплуатации в условиях низких температур, способны продуцировать энергию даже при слабом ветре.

В зависимости от модели, корпус генератора изготовлен из пластика или литого алюминия, лопасти – из стеклопластика. Присутствует эффективная двойная система торможения. Мачта составная, на растяжках, имеет высоту 8-12 м. Для установки этих агрегатов нужен свайный или бетонный фундамент.

Домашние ветряные генераторы Condor Home – полностью готовые продукты, для работы с которыми не нужны специальные знания или технические навыки. Устройства предназначены для электрификации как отдельно стоящих построек, так и маленьких населённых пунктов в составе ветряных электростанций

Базовая комплектация включает мачту и растяжки, генератор, ротор и лопасти, контроллер заряда, крепёжные элементы.

№2 — мини-электростанции Falcon Euro (Россия)

Представляют собой высокотехнологичные вертикально-осевые ветряные генераторы мощностью 1-15 кВт. Применяются для основного/резервного питания потребителей, удалённых от линий электропередач. Могут быть использованы в составе комплекса с солнечными панелями и топливным генератором.

Ветряки оснащены мощными неодимовыми магнитами. Стартовая скорость ветра для запуска установки составляет 1,5 м/с, номинальная скорость – 11 м/с. Установленный аэродинамический тормоз способствует ограничению оборотов колеса. Заявленный срок эксплуатации от производителя – 20 лет, заводская гарантия на мини-электростанции – 36 месяцев.

Ветрогенераторы Falcon Euro отличаются надёжностью в эксплуатации и неприхотливостью в обслуживании. С помощью устройств этой серии легко решить проблемы электроснабжения локальных, а также островных объектов

В базовый комплект установки Falcon Euro включены несколько функциональных элементов: ветроколесо, генератор и контроллер, мачта, закладные детали. Инверторная установка и аккумуляторные батареи подбираются отдельно.

№3 — ветряные агрегаты Sokol Air Vertical (Россия)

Малые ветроэнергетические установки данного бренда могут обеспечить электричеством и небольшие коттеджи, и средние предприятия. Для бытового использования выпускаются устройства SAV мощностью 0,5-15 кВт.

Они характеризуются высокой эффективностью при слабых ветрах, бесперебойно функционируют при низких и высоких температурах в диапазоне от -50 °C до +50 °C, отличаются низким уровнем создаваемого шума и стойкостью к внешним воздействиям.

Генерация электроэнергии агрегатами Sokol Air Vertical не зависит от направления ветра. Вертикально-осевые установки работают в автоматическом режиме без обслуживающего персонала. В конструкции предусмотрена электромагнитная и аэродинамическая система торможения для ограничения оборотов ветроколеса.

Лопасти изготовлены из армированного полиэфира или авиационного алюминия (в зависимости от модели), имеют самораскручивающийся профиль. Генератор – многополюсный трёхфазный с возбуждением от постоянных магнитов.

Ветряки Sokol Air Vertical выдают номинальную мощность при показателях 7-8 м/c, что позволяет использовать их в регионах с низкой среднегодовой скоростью ветра

В базовую комплектацию ветряной электростанции входят: ветроустановка с контроллером заряда аккумуляторов, мачта с растяжками, монтажный набор. Инвертор и аккумуляторы подбираются по техническому заданию отдельно.

№4 — ветрогенераторы Energy Wind (Россия)

Покупателям доступны одно- и трёхлопастные модели продуктов универсального применения мощностью 1-10 кВт. Эти ветряки прекрасно подходят для создания проектов обеспечения электричеством частных жилых домов и коттеджей.

Основу установок Energy Wind составляют прочные лопасти из армированного стекловолокна, окрашенные автоэмалью, и надёжная система вывода из воздушного потока. Эти агрегаты с горизонтальной осью вращения стабильно работают при температурах от -40 до +40 градусов по шкале Цельсия.

Минимальная рабочая скорость ветра – 2 м/с, при некоторых положениях лопасти – 3 м/с, рекомендуемая высота мачты – 8-20 м. Средний срок эксплуатации установок российского бренда составляет 25 лет, официальная гарантия от производителя – 3 года.

Ветрогенераторы Energy Wind не требуют постоянного ухода или техобслуживания, что способствует быстрому реинвестированию вложенных финансовых средств

Базовая комплектация установок включает электрогенератор на постоянных магнитах с узлом крепления к мачте и поворотным механизмом, лопасти, комплект крепёжных элементов для сборки ветроустановки. Мачту, а также контроллер, инвертор и батареи для накопления электроэнергии нужно приобрести отдельно.

№5 — ветряки Altek EW (Китай)

Вид ветротурбин – с горизонтальной осью вращения. Устройства номинальной мощностью от 1 кВт до 10 кВт отлично подходят для решения задач электрообеспечения загородных жилых домов и дач.

Защитный кожух ветряков Altek EW изготовлен из алюминиевого сплава, что существенно облегчает конструкцию. Функциональные металлические части генератора покрыты кремнием для термостойкости.

Лопасти изготовлены из фиброармированного пластика. Стартовая скорость ветра для запуска бытовых агрегатов китайского бренда составляет 2,5 м/с, номинальная скорость – 12 м/с.

Ветрогенераторы Altek EW – одни из самых доступных устройств для выработки электричества, которые представлены на современном рынке альтернативной энергетики

В состав базовой комплектации включены лопасти, генератор и контроллер. Остальные функциональные элементы для ветряка необходимо докупить.

Если стоимость комплекта заводского производства покажется вам излишне высокой, есть смысл соорудить . В рекомендуемой нами статье описано изготовление полезного в хозяйстве агрегата из стиральной машинки.

Выводы и полезное видео по теме

Перспективы использования ветроэнергетических установок:

Принцип функционирования современных ветровых турбин. Как энергия ветра преобразуется в электричество:

Даже сегодня использование ветрогенераторов требует постоянного развития. Возможности и долгосрочные перспективы этого альтернативного способа выработки электроэнергии многообещающие. Однако нужны определённые меры как со стороны производителей оборудования, так и от администраций населённых пунктов.

Установка малых ветряных генераторов для частных домохозяйств проблему энергоснабжения в регионах полностью не решит. Но для отдельных владельцев участков данный вариант может стать выходом из положения.

Расскажите о собственном опыте в выборе или установке ветряка на загородном участке. Пишите, пожалуйста, комментарии, размещайте фото и задавайте вопросы в расположенном ниже блоке. Делитесь технологическими тонкостями и полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта.

это высокотехнологичное устройство, но не настолько сложное, чтобы вы не смогли сделать его самостоятельно

> Кто такой ветряной генератор и зачем он нужен на даче?

Альтернативные источники энергии — это не просто модное направление, а реальная возможность проявить бережное отношение к природным ресурсам. И не только природным, но и своим собственным финансовым ресурсам, ведь генераторы альтернативной энергии, принадлежащие вам, не нужно дополнительно оплачивать.

Ни солнце, ни ветер не берут платы за свою “работу”. Сначала вы вкладываете в покупку и установку немалую сумму, но со временем солнечные батареи и/или ветряной генератор окупаются и начинают приносить “бесплатную” энергию. Хотя можно сократить расходы, если сделать ветряной генератор своими руками. Это вполне возможно, и не настолько сложно, как может показаться на первый взгляд.

Что такое и как работает ветряной генератор

Ветровой генератор, или просто ветрогенератор, — это установка с ротором на вершине, похожая на ветряк и, как ветряная мельница, работающая за счет энергии ветра. Другие названия: ветроэлектрическая установка, ВЭУ (сокращенно). Потоки воздуха заставляют лопасти ротора устройства вращаться, запуская процесс преобразования по схеме:

кинетическая энергия потока ветра — механическая энергия вращения ветряка — электрическая энергия.

Проще говоря, ветер раскручивает ротор и запускает процесс производства энергии. Превращение механической энергии в электрическую обеспечивает электрогенератор. Полученная энергия проходит через контроллеры и запасается в аккумуляторах или передается непосредственно в электрическую сеть. Напряжение корректируются при помощи инвертора. Таким образом, ветровой генератор состоит из таких конструктивных частей:

Мачта, укрепленная на фундаменте. Это “нога”, опора турбины, поднимающая ее над землей на высоту, необходимую для улавливания сильных потоков ветра.
Ветровая турбина с ротором и лопастями (как правило, тремя).
Поворотный механизм устанавливается только в большие ветрогенераторы промышленного значения.
Электрический генератор — “сердце” ветрового генератора.
Зарядное устройство с контроллером заряда аккумуляторов и сами аккумуляторы.
Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор).

Это стандартная конструкция ветрового генератора, которая может изменяться в зависимости от размера и разновидности устройства.

к оглавлению ↑

Разновидности ветровых генераторов

Несмотря на единый принцип общего устройства, ветрогенераторы разделены на несколько типов. Причем типологизация зависит от разных критериев, которые мы поробуем рассмотреть подробнее.

По количеству лопастей: двух-, трех- и многолопастные генераторы. Разница между ними заключается в скорости вращения и, следовательно, мощности. Количество лопастей обратно пропорционально скорости вращения, потому что каждая лопасть создает дополнительное сопротивление. Значит, чем меньше лопастей турбины у ветрогенератора, тем меньшей скорости ветра ему достаточно для работы.

По материалу лопастей: парусные и жесткие. Парусные лопасти дешевле при первой покупке. Но они не выдерживают сильного ветра, быстро изнашиваются и требуют частой замены. Потому жесткие металлические или стеклопластиковые лопасти более экономичны и надежны, особенно если диаметр турбины превышает 3 метра.

По направлению оси вращения турбины: вертикальные (лопастные, ортогональные, карусельные) и горизонтальные (“крыльчатые”). При равном диаметре ветрового колеса вертикальные ветрогенераторы обладают вдвое меньшей мощностью, чем горизонтальные.

По этой причине именно горизонтальный тип оси вращения считается классическим и распространенным. Вертикальные оси были созданы, чтобы учитывать порывы ветра. Но при этом сопротивление вертикальных ветрогенераторов слишком велико, чтобы использовать их в быту как автономные источники энергии.

По шагу винта: с изменяемым или фиксированным шагом. Генератор с изменяемым шагом — более сложная, а значит, менее надежная конструкция. У него больше эффективных рабочих скоростей, но вся конструкция тяжелее и дороже. Винт с фиксированным шагом лопастей обладает меньшим количеством эффективных рабочих скоростей, но тех, что есть, вполне достаточно для бытовых целей.

Различают промышленные и бытовые, или малые, ветровые генераторы. Мощность устройств первого типа измеряется в мВт, второго — 300 Вт-10 кВт.

к оглавлению ↑

Возможности, преимущества и недостатки ветрогенератора

Малые ветрогенераторы только начинают использоваться в частных домах, фермерских хозяйствах. Они обладают определенными преимуществами и недостатками, которые необходимо знать и учитывать.

Преимущества ветрогенераторов очевидны:

источник энергии — бесплатный и бесконечный;
несмотря на большой размер, ветряк занимает малую площадь на земле;
ветрогенератор не наносит вреда окружающей среде;
производство энергии в удаленной местности, где нет линий электропередачи;
эффективное использование силы ветра, при условии высокой частоты ее проявления;
надежность, долговечность.

Недостатки ветрогенераторов:

большие финансовые вложения на начальном этапе;
большой срок финансовой окупаемости;
создает риск для птиц;
создает шум;
создает помехи телевизионному и радиосигналу;
полностью зависит от силы ветра.

Ветрогенератор с размахом лопастей около 3 метров развивает скорость 500 км/ч, или около 500 оборотов в минуту. Даже при стабильной розе ветров вложения в его установку окупятся в течение 10 лет.

к оглавлению ↑

Можно ли построить ветрогенератор самостоятельно?

Бытовой ветрогенератор — вполне доступный агрегат. Вы можете сконструировать его своими руками так же, как и бетономешалку и адаптер для мотоблока, и будку для собаки. И для этого не понадобится покупать дорогие материалы. Наверняка в вашем сарае можно прямо сейчас найти все необходимое:

Металлические трубы.
Листы фанеры.
Аккумуляторная батарея.
Листы тонкого металла.
Генератор или редуктор и двигатель для его сборки.
Болты с гайками и металлические уголки.
Колесо от велосипеда.

Для работы с этими материалами приготовьте сварочный аппарат, болгарку, дрель, а также ножовку и сверла.

О посадке и уходе за иберисом в открытом грунте мы подготовили интересную статью.
Куркума полезное и красивое растение. Узнайте об этом подробнее у нас.
Растим Листовик сколопендровый. https://sad-doma.net/houseplants/paporotniki/listovik.html Возьмите на заметку простые советы.

к оглавлению ↑

Пошаговая инструкция по строительству ветрового генератора

Описанная схема действий позволит вам сделать ветрогенератор, который обеспечит энергией (хотя бы частично) небольшой частный дом.

Используйте трубу в качестве мачты. Сквозь нее пропустите провода электрогенератора.
Генератор не обязательно покупать новый — воспользуйтесь двигателем, взятым от мощной бытовой техники.
Из листового металла вырежьте длинные лопасти (помня, что длина прямо пропорциональна мощности) и придайте им с одной стороны заостренную форму, с другой — сглаженную. Отшлифуйте поверхность и прикрепите лопасти к центру колеса, на втулку.
Из металлического листа или фанеры сделайте хвост ветряка. Форма хвоста не имеет значения, а размер примерно равен 30*30 см.
Колесо с лопастями при помощи втулки монтируйте к ротору и жестко зафиксируйте.
Из обрезка трубы сделайте “хвостовую” балку. С одной стороны прикрепите к ней хвост, с противоположной стороны — генератор. Убедитесь, что конструкция пребывает в равновесии.
Сварите из металлических уголков основание ветряка. Установите его на верхний конец мачты. Используйте подшипники, чтобы “голова” с лопастями и ротором свободно вращалась вокруг своей оси за ветром.
Внизу присоедините и подключите батарейный блок и инвертор. Можно считать, что ветряной генератор готов.

Установите его как можно выше — например, на крышу дома. Накройте электрические части водонепроницаемым кожухом или чехлом. Вы только что создали ветряной генератор своими руками, и теперь энергия в вашем доме экологически чистая и, что самое приятное, бесплатная.

А для любителей знать больше предлагаем ознакомиться с видео о том, как соорудить ветряной генератор своими руками

Загрузка…

Ветрогенератор — как выбрать ветряк

С целью экономии расходов на электроснабжение на производствах и в частных домах устанавливают ветрогенераторы. В данной статье рассмотрим основные характеристики, разновидности и принцип работы ветрогенераторов.

Устройство и принцип работы ветрогенератора

Основные составляющие ветрогенератора:

1. Генератор — преобразователь механической энергии в электрическую. Генератор заряжает аккумуляторные батареи. Чем выше скорость ветра, тем быстрее заряжаются батареи.

2. Лопасти ветрогенератора — часть ветрогенератора, которая подвергается силе ветра, а затем воздействует на генераторный вал.

3. Мачта — устройство на котором крепится генератор и лопасти. От высоты мачты зависит скорость и устойчивость работы ветрогенератора.

Дополнительные компоненты ветрогенератора:

1. Контроллеры — устройство управления ветрогенератором, отвечающее за направление лопастей, особенности заряда аккумулятора, защиту ветрогенератора. Основной функцией контроллера является преобразование переменной энергии в электрическую постоянную.

2. Батареи аккумулятора — приборы для накапливания энергии, которую используют в то время когда отсутствует ветер. Еще одной функцией аккумулятора выступает выравнивание и стабилизация энергии, вырабатываемой генератором. Аккумуляторные батареи обеспечивают электропитание.

3. Анемоскопы или устройства измерения направления ветра — собирают и обрабатывают данные о скорости, направлении и порывах ветра. Анемоскопы устанавливают на более мощных ветрогенераторах, предназначенных для переработки большого количества энергии.

4. Автоматические регуляторы питания предназначены для объединения ветрогенератора, электросети, дизельного генератора или других источников энергии.

5. Инверторы — устройства для переработки постоянного тока в переменный, предназначенный для работы бытовой и электротехники.

При попадании ветра на лопасти ветрогенератора происходит вращение устройства. Во время работы ветрогенератора вырабатывается переменный ток, который попадает в контроллер и перерабатывается в постоянный. Постоянный ток заряжает аккумуляторы, которые обеспечивают электричеством частный дом или большое предприятие. Но, для работы большинства электроприборов необходим переменный однофазный или трехфазный ток, который образуется в инверторе.

Варианты использования ветрогенератора в системе электроснабжения:

работа ветряка с аккумулятором в автономном режиме;
параллельная работа ветрогенератора на аккумуляторах и солнечных батареях;
работа ветрогенератора с параллельным использованием резервного (дизельного, бензинового или газового) генератора;
параллельная работа ветрогенератора и обычной электросети.

Преимущества использования ветрогенератора:

получение экологически чистой, безопасной и надежной электроэнергии,
снижение расходов оплаты за электричество;
бесшумность работы устройства;

наибольшее количество энергии ветрогенератор производит осенью или зимой, во время большей востребованности электричества для обогрева помещений;
цена на ветрогенераторы намного ниже, чем стоимость альтернативных источников получения электроэнергии;
возможность ветрогенератора параллельно работать с другими источниками электроэнергии;
возможность выбора мощности ветроустановки, в зависимости от типа местности и количества необходимой электроэнергии;
возможность использования ветрогенераторов на яхтах или кораблях;
потратившись один раз на ветроустановку, обеспечивается электроснабжение минимум на 20 лет.

Разновидности ветряков

В зависимости от размещения турбин выделяют ветрогенераторы:

вертикального типа,
горизонтального типа.

Ветрогенератор вертикального типа имеет вертикально размещенную турбину, по отношению к поверхности земли, а горизонтальный наоборот. Вертикальный ветрогенератор легко улавливает самые малейшие дуновения ветерка, а горизонтальный — более мощный, по преобразованию энергии.

Разновидности вертикальных ветрогенераторов:

1. Изобретение вертикального ветрогенератора принадлежит шведскому изобретателю Савониусу. Вертикальный ветряк состоит из двух цилиндров, которые имеют вертикальную ось вращения. Независимости от силы и направления ветра вертикальный ветряк постоянно вращается вокруг своей оси. Основным недостатком вертикального ветрогенератора является неполное использование ветровой энергии. Во время исследований было выявлено, что вертикальный ветряк использует только третью часть ветровой энергии.

2. Вертикальный ветряк с наличием ротора Дарье был изобретен на несколько десятков лет позже обычного. Роторный ветрогенератор имеет две или три лопасти и ротор. Ветрогенераторы с ротором просты в изготовлении и легки в монтаже. Главным недостатком такого ветрогенератора является то, что ротор нужно запускать вручную.

3. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения и с наличием геликоидного ротора — имеет закрученные лопасти. которые обеспечивают равномерное вращение ветрогенератора. Преимущество: уменьшение нагрузки на подшипники, тем самым увеличение срока службы устройства. Недостатки: высокая стоимость, сложность монтажа.

4. Вертикальный ветрогенератор с наличием многопластного ротора — самое эффективное устройство по переработке ветровой энергии. Имеет сложный ротор, который состоит из большого количества лопастей.

5. Ортогональные ветрогенераторы не требуют большой скорости ветра. Для работы такого устройства подойдет скорость ветра от 0,7 м/с. Ортогональные вертикальные ветроустановки имеют высокие технические характеристики, бесшумное вращение мотора и интересный дизайн. Устройство ортогонального ветрогенератора основывается на вертикальной оси вращения и на нескольких лопастях, которые удалены от оси на определенном расстоянии. Несмотря на большое количество преимуществ, ортогональная ветроустановка имеет недостатки:

небольшой строк службы опорных узлов;
лопасти более массивные, чем у обычных ветрогенераторов;
большой вес установки затрудняет монтаж устройства.

Горизонтальные ветрогенераторы имеют более высокий коэффициент полезного действия. Главным недостатком горизонтальных ветрогенераторов является необходимость в постоянном поиске ветра при помощи флюгеля, который устанавливается отдельно от устройства.

Горизонтальные ветрогенераторы разделяют на:

устройства однолопастного типа — характеризуются высокими оборотами вращения, имеют небольшой вес и легкую конструкцию;
ветрогенераторы двухлопастного типа — по устройству схожи с однолопастными, только отличаются количеством лопастей;
ветряки трехлопастного типа имеют наибольшую мощность около 7 мВт, считаются одними из самых популярных среди ветрогенераторов, предназначенных для дома;
многолопастные ветрогенераторы имеют от четырех до пятидесяти лопастей, данные устройства используют для обеспечения работы водяных установок.

В соотношении с количеством лопастей все ветрогенераторы подразделяются на:

однолопастные,
двухлопастные,
трехлопастные,
многолопастные.

По материалам, из которых состоит ветрогенераторная установка выделяют:

ветрогенераторы парусного типа,
ветрогенераторы жесткого типа, изготовлены из стекловолокна или металла.

В зависимости от шагового признака винта ветрогенераторы разделяют на:

устройства измеряемого шага,
устройства фиксированного шага.

Ветрогенератор на основе изменяемого шага имеет довольно сложную конструкцию, но в то же время увеличенную скорость вращения. Ветрогенератор с фиксированный шагом отличается надежностью и простотой.

Все ветрогенераторы условно разделяют на два вида:

ветрогенераторы промышленного типа;
домашние ветрогенераторы.

Промышленные ветряки используют для получения большого количества электроэнергии. Для устройства ветрового парка, состоящего из нескольких десятков или сотен ветрогенераторов требуется тщательное обследование местности, которое проводят на протяжении года или двух. Промышленные ветрогенераторы позволяют получать электроэнергию для обеспечения электричеством нескольких десятков домов или определенного производства.

Ветрогенератор для дома — позволяет значительно снизить расходы на электроснабжение и обеспечивает независимость от работы общей электросети.

Обзор производителей ветрогенераторов

Чтобы ветрогенератор купить, нужно предварительно рассчитать мощность ветрогенератора и потребляемое электричество. После проведения расчетов обратите внимание на стоимость ветряка.

Первые позиции по производству ветрогенераторов занимает Германия, Дания и Франция. Несколько десятков лет назад началось изготовление российских ветрогенераторов, которые, по сравнению с зарубежными моделями, требуют усовершенствования.

Рассмотрим основных популярных производителей ветрогенератовор для дома:

1. AEOLOS (Дания)

Особенности ветрогенераторов AEOLOS:

компания занимается разработкой ветрогенераторов более 35 лет;
мощность вертикальных ветрогенераторов составляет от 500 Вт до 500 кВт;
мощность горизонтальных ветряков — 300-10000 Вт;
сфера применения ветрогенераторов: частный сектор, фермерское хозяйство, обеспечение электричеством поселков и школ;
высокий уровень выработки электроэнергии;
использование генератора без редуктора обеспечивает высокий уровень надежности ветроустановки;
небольшая стоимость технического обслуживания;
высокий уровень безопасности обеспечивает функция контроля положения устройства ветрогенератора;
наличие электронной системы торможения.

Технические характеристики AEOLOS Н 1кВт:

величина номинальной мощности: 1 кВт;
величина максимальной мощности: 1,5 кВт;
выходное напряжение: 48 В;
характеристика лопастей: 3 штуки, материал — стекловолокно;
особенности генератора: генератор трехфазного магнитноэлектрического типа, который обеспечивает постоянный ток;
коэффициент полезного действия: менее 0,95;
гарантийный строк: 5лет;
максимальный строк эксплуатации: 20 лет.

2. ENERCON (Германия)

Особенности:

мощность ветрогенераторов компании ENERCON от 330 Вт до 7,58 мВт;
наличие кольцевого генератора;
отсутствие трансмиссии;
выполнение мировых стандартов качества: надежность и долговечность.

Технические особенности ENERCON Е80:

величина номинальной мощности: 80 кВт;
величина высоты башни: 53 м;
величина номинальной скорости ветра: 12 м/с;
минимальная скорость ветра: 3 м/с;
максимальная скорость ветра: 30 м/с;
количество лопастей: 3 штуки;
величина диаметра ротора: 18 м.

3. AMPAIR (Великобритания)

Характеристика сферы использования:

катера;
лодки;
удаленные автономные системы питания.

Особенности:

небольшой размер;
легкий монтаж;
возможность установки на ограниченном пространстве;
высокое качество и надежность.

Технические особенности Ampair 100:

величина номинальной мощности: 100 Вт;
величина напряжения генератора: 12 Вт;
характеристика лопастей: 6 штук;
необходимая скорость ветра: от 3 м/с;
стоимость: 2700 $.

4. Fair Wind (Бельгия)

Особенности:

возможность использования в частном доме, отеле, АЗС, на ферме;
высокий уровень европейского качества;
изготовление лопастей — бельгийское;
происхождение генераторов — финское;
производством инверторов и контроллеров занимается немецкая компания;
произведение тестирования и проверки каждой ветроустановки;
максимальные порывы ветра 55 м/с;
система безопасности имеет полную автоматизацию;
присутствует пассивное аэродинамическое торможение;
ветроустановки Fair Wind используют вместе с установками солнечных батарей;
большая вариация мощностей поможет подобрать ветроустановку для каждого участка индивидуально.

Технические особенности Fair Wind F16:

величина номинальной мощности: 10 кВт;
величина диаметра ветроколеса: 4 м;
величина номинальной скорости ветра: 15 м/с;
минимальная скорость ветра: 3 м/с;
количество лопастей: 3 штуки, выполнены из авиационного алюминия;
величина диаметра ротора: 18 м;
стоимость: 20000 $.

5. Fuller Wind (США)

Особенности:

полное отсутствие лопастей;
компактность использования;
небольшая стоимость, по сравнению с классическими ветрогенераторами;
основа ветрогенератора — Турбина Теслы, которая состоит из большого количества металлических дисков, которые разделены кольчатыми прокладками;
высокий уровень производительности электроэнергии.

6. Fortiss (Нидерланды)

Особенности:

использование: электроснабжение домов, снабжение телекоммуникационного оборудования, водоочистительные системы;
обеспечение полной независимости от промышленных источников электроэнергии;
возможно совместное использование ветроустановок и традиционных источников электропитания;
стабильное электроснабжение и понижение расходов на электричество;
простота конструкции и легкость монтажа ветрогенераторов;
возможность использования солнечных батарей или дизельных генераторов;
низкий уровень шума;
высокий уровень безопасности.

Технические особенности Fortiss Montana 5,8:

характеристика генератора: генератор синхронного магнитного типа;
максимальная скорость ветра: 55 м/с;
количество лопастей: 3 штуки;
необходимая скорость ветра: от 2,5 м/с;
варианты системы торможения: механический, электрический;
стоимость: 20000 $.

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка

Бытовой ветрогенератор – простой и экологически безопасный способ получения энергии. Промышленные ветряки обладают большой мощностью и сложными системами управления для накапливания энергии или передачи ее в сеть. Однако конструктивно ветрогенератор от этого не изменяется: в каждом ветрогенераторе есть лопасти, электрический генератор и мачта. Поэтому собрать бытовой ветрогенератор для установки на приусадебном участке сможет практически любой человек, обладающий минимальным набором инструментов и познаний в области электричества.

Горизонтальный ветрогенератор: типы, основные особенности
Роторный ветрогенератор своими руками: материалы, особенности сборки и установки

В качестве лопастей для ветрогенератора можно использовать деревянные или пластиковые лопасти, которые также можно изготовить самостоятельно. Мачту ветрогенератора проще всего сделать из металлического уголка или трубы, скрепив все элементы конструкции между собой сваркой. Генератором для ветряка может послужить простой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (в соответствующем влагозащищенном исполнении для установки на улице) – самый распространенный тип электродвигателей.

Мачта для ветрогенератора: конструкция, установка и эксплуатация
Самодельный ветряк за 150$

По сравнению с остальными электродвигателями постоянного или переменного тока, асинхронные обладают важной характеристикой — отсутствием щеточного механизма. Поэтому конструкция асинхронного электродвигателя очень проста – обмотка статора неподвижна и закреплена на корпусе электродвигателя, ротор – короткозамкнутый. Выходные параметры (напряжение и частота) электродвигателя при подключении ветрогенератора к сети никаких отрицательных влияний на бытовую технику не окажут.

Однако для использования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором в бытовом ветрогенераторе необходимо его немного модернизировать, заменив короткозамкнутый ротор на ротор с постоянными магнитами. Для этого ротор электродвигателя протачивается на токарном станке на толщину магнитов. В качестве магнитов применяем достаточно сильные магниты размером 7,6х6 мм в количестве 160 штук. Перед наклейкой магнитов размечаем ротор на четыре полюса (для четырехполюсного электродвигателя), и со скосом располагаем на нем магниты. Каждый магнитный полюс чередуется. После размещения на роторе магниты фиксируются скотчем и заливаются эпоксидной смолой.

В некоторых случаях, помимо изменения ротора электродвигателя, перематывают статор более толстым проводом, чтобы уменьшить напряжение и поднять силу тока.

Проверить работу генератора лучше всего еще до его установки на мачте. Для этого к валу электродвигателя присоединяем дрель, а к выходным клемма – нагрузку (мощную лампочку, кипятильник) и измерительные приборы (мультиметр или вольтметр с амперметром).

10 лучших комплектов домашних ветряных турбин (2021)

От недорогих вариантов до домашней ветряной турбины, которая предоставляет вам информацию о ветряной турбине в режиме реального времени и предупреждает вас в случае повреждения — мы охватили все!

Мы даже добавили легкое для понимания руководство по покупке, чтобы вы не заблудились в сложном жаргоне домашних ветряных турбин и в конечном итоге получили домашнюю ветряную турбину, которая отвечает вашим домашним потребностям. В конце концов, завтра будет еще один день (да, это ссылка на «Унесенные ветром»)

Готовы использовать силу ветра? Давайте начнем!

Нет времени читать отзывы полностью? Эта таблица продуктов поможет вам быстрее выбрать наш лучший выбор.

Если вы хотите сократить расходы на электроэнергию или снизить зависимость от электросети, ветряная турбина найдется для вас. Мы рассмотрели турбины, подходящие для любого климата и необходимой выходной мощности, чтобы помочь вам найти подходящую.

Dyna-Living 500W Wind Turbine — наш выбор в пользу лучших домашних ветряных турбин . Он предлагает отличный баланс стоимости и ценности, надежно вырабатывая большое количество энергии при низких скоростях ветра, не нарушая при этом бережливости.

Итак, почему мы должны объявить победителем именно его, а не его большие и меньшие версии? Ответ прост: это лучшее из обоих миров. Он не слишком маленький и не слишком большой, и может обеспечить вас достаточным количеством энергии для малых и средних домашних хозяйств.

Хотя это отличная цена и наша любимая ветряная турбина, она лучше всего подходит для районов с умеренной и умеренной скоростью ветра. Несмотря на ограничения ветра, турбина подходит почти для всех климатических условий с рабочим рейтингом от -40F до 186F.

Эта турбина лучше всего подходит для людей, живущих в районах с умеренной или умеренной скоростью ветра, которым нужен надежный источник зеленой энергии.

Dyna-Living 400W Wind Turbine — это лучший двигатель для вашей домашней ветряной турбины . Хотя в нашем списке есть еще один вариант по более низкой цене, он работает с меньшей мощностью, что делает эту турбину в целом более выгодной.

Эта турбина имеет много общего с ветряной турбиной Dyna-Living 800 Вт. Во-первых, его пусковая скорость и номинальная скорость идентичны.Вам даже понравится такая же конструкция из стекловолокна, аэродинамический дизайн и даже запатентованный магнитный генератор и специальный статор.

Его отличает меньшая выходная мощность. Вы получите всего 400 Вт энергии, поэтому не ожидайте, что это станет вашим единственным источником электроэнергии. Рассматривайте это только как резервную копию, когда в вашем районе отключено электричество.

Выходной шум? Эта домашняя ветряная турбина настолько тиха, насколько это возможно. Ваши соседи даже не заметят (по звуку), что вы собираете энергию ветра для аварийного использования!

Хотя турбина не подходит для работы в районах с сильными ветрами, она рассчитана на работу в погодных условиях от -40F до 186F, что делает ее идеальной почти для всех регионов, кроме самых суровых климатических.

Если вам нужна дополнительная помощь в сборке этой ветряной турбины, вы можете загрузить руководство пользователя с техническими характеристиками в Интернете или связаться с производителем через Amazon для получения дополнительной помощи.

Если вы живете в районе с умеренной или умеренной скоростью ветра и хотите максимально использовать собранную энергию, эта турбина — лучший выбор для вашего домашнего использования.

3. Ветряная турбина IstaBreeze — премиум выбор

Технические характеристики

Мощность: 2000 Вт
Пусковая скорость: 3 м / с
Номинальная скорость: 14-15 м / с
Число лезвий: 5

Ветряная турбина IstaBreeze — это наш выбор для лучшей ветряной турбины премиум-класса для дома. За счет предоплаты вы получите высококачественную домашнюю ветряную турбину, вырабатывающую невероятную мощность — 2000 Вт, если быть точным. Кроме того, при работе ему нужно всего 48 вольт.

Эта мощная домашняя ветряная турбина работает всего около 40 децибел на полной рабочей скорости, обеспечивая вам хороший ночной сон. Примерно столько же шума, сколько и в современном холодильнике. Уровень шума на 20 децибел ниже, чем при обычном разговоре или работающей посудомоечной машине.

Самое приятное то, что эта турбина подходит для менее ветреных мест, поскольку ее скорость пуска установлена на 3 м в секунду.

Если вы ищете турбину, которая будет вырабатывать достаточно энергии, чтобы существенно повлиять на ваш ежемесячный счет за электроэнергию, ветряная турбина IstaBreeze — идеальный выбор.

Теперь, если вы не особо удобный человек или предпочитаете домашнюю ветряную турбину, которую вы можете установить после ее получения, ветряная турбина LOYALHEARTDY отвечает всем требованиям.

Но эта небольшая турбина может выдерживать много ударов (ветра). В нем используется высококачественное нейлоновое волокно, что обеспечивает долговечность, не затрудняя переноску через крышу. Фактически, выбор материала позволяет ветряной турбине работать при температурах от -40F до 186F.

Что делает его даже интересным, так это дизайн лопастей. Вместо стандартной конструкции с плоскими лопастями — подумайте о потолочном вентиляторе; лопасти вогнутые и расположены вертикально.Эта космическая конфигурация не для галочки. Его цель — повысить энергоэффективность.

Plus, он оснащен двойными подшипниками для плавной работы с низкими вибрациями и тихой работы.

Этой ветряной турбине требуется скорость ветра всего 2 м / с, чтобы начать вырабатывать до 600 Вт энергии. Вам не нужно беспокоиться о том, что выходная мощность приведет к перезарядке аккумулятора, поскольку он имеет полностью интегрированный стабилизатор напряжения. Этот компонент автоматически отключается, когда аккумулятор полностью заряжен.

Если вы ищете небольшую ветряную турбину, которая работает тихо и безопасно, не жертвуя стабильной мощностью, эта ветряная турбина отлично подходит для домашнего использования.

Если дизайн ветряной турбины LOYALHEARTDY слишком футуристичен для вас, подумайте о ветряной турбине Dyna-Living мощностью 800 Вт. Он имеет стандартную коммерческую 3-лопастную конструкцию, но, конечно же, в компактном, удобном для дома размере.

Помимо внешнего вида, вы получите больше мощности с этой ветряной системой — на 200 Вт больше, чем у LOYALHEARTDY.Несмотря на выходную мощность, эта ветряная турбина для жилых помещений по-прежнему работает очень тихо и не будет мешать вам даже при работе на полной скорости.

Как насчет его долговечности?

Он остается нетронутым даже в более суровых климатических условиях благодаря своей легкой конструкции из стекловолокна . Он даже рассчитан на работу в погодных условиях от -40F до 186F. Для оптимальной эффективности выработки электроэнергии при одновременном снижении сопротивления ветра в нем используются лопасти аэродинамической формы, запатентованный магнитный генератор и специальный статор.

Если у вас возникли проблемы с выходной мощностью турбины, обязательно проверьте скорость ветра в вашем районе. Также проверьте заряд батареи и соединения вашей системы.

Если вы часто сталкиваетесь с порывами ветра в вашем районе, вы будете рады узнать, что здесь есть система автоматического торможения. Доступен светодиодный светильник, поэтому вам не нужно удивляться, почему лезвия перестали работать неожиданно.

Следует отметить, что эта турбина не включает башню.Вам нужно будет приобрести его отдельно. Если у вас возникнут трудности с настройкой турбины, обратитесь за помощью к производителю через Amazon.

Если это безопасно, убедитесь, что лопатки турбины ничем не заблокированы и могут свободно двигаться.

Если вы ищете турбину, обеспечивающую стабильную выходную мощность в условиях слабого ветра и подходящую почти для любого климата, ветряная турбина Dyna-Living 800 Вт — отличный выбор.

Ветряная турбина YaeMarine — единственный вариант в нашем списке, сделанный из комбинации алюминиевого сплава и нейлонового волокна.Алюминий добавляет немного дополнительной прочности корпусу, а нейлоновое волокно, используемое в лопастях, сохраняет их гибкость независимо от ветра.

Фактически, он может выдерживать скорость ветра до 45 м / с. Кроме того, он устойчив к коррозии и ультрафиолетовому излучению и рассчитан на работу от -40 F до 186 F.

Общая конструкция этой турбины первоклассная, но если вам понадобятся запасные части или запасные части после длительного использования, компания будет рада помочь!

Если вы живете в районе с сильным ветром, высокой влажностью и суровым солнцем, то это то, что вам нужно.

Ветряная турбина Pikasola — лучший вариант в нашем списке, если вы живете в районе с очень слабым ветром. Он имеет самую низкую скорость ветра при запуске — всего 1,5 м / с, но при этом обеспечивает достаточную мощность для зарядки ноутбука или работы микроволновой печи в течение длительного времени.

Турбина также имеет уникальный привлекательный внешний вид — своим дизайном напоминает красный фонарь. Но это не только для вашего визуального развлечения. Его аэродинамический дизайн позволяет турбине максимально эффективно использовать низкую скорость ветра.Кроме того, в нем используются лезвия из армированного нейлонового волокна, обеспечивающие долговечность и гибкость независимо от того, как он скручивается и поворачивается.

Турбина также может регулироваться в зависимости от направления ветра во время работы, защищая ее от повреждений и дополнительно увеличивая энергию, которую она может использовать от ветра. В качестве дополнительного бонуса эта установка включает в себя анемометр , позволяющий точно измерять скорость ветра нажатием кнопки. Больше не нужно задумываться о том, сколько ветра подвергается воздействию вашей турбины!

Невероятно низкая скорость запуска этой турбины делает ее идеальным выбором для тех, кто хочет начать использовать энергию ветра, но не живет в районе с сильным ветром.

Помните, мы упоминали, что одна турбина в нашем обзоре предназначена для морского использования ? Ну вот и все.

Ветряная мельница DB-400 предназначена для использования на суше или на море, что делает ее отличным выбором для домов на побережье или даже для плавучих домов. Однако не беспокойтесь о ржавчине и обесцвечивании. Он имеет специальное покрытие против коррозии в морской воде и защиты от ультрафиолета.

Поскольку береговая линия имеет сильные порывы ветра, турбина оснащена защитой от перенапряжения и системой автоматического торможения.Эти функции безопасности не только минимизируют повреждение лезвия, но и защищают аккумулятор от перезарядки. Для вашего спокойствия турбина рассчитана на использование во время сильных дождей и ураганных ветров до 3-й категории.

Plus, если вам необходимо приостановить работу турбины по какой-либо причине, есть переключатель ручного торможения.

Ветряная мельница DB-400 компактна и легка, что позволяет легко установить и разместить в любом месте. Пакет включает в себя все необходимое для его настройки, включая инструменты, и поставляется непосредственно с завода производителя на Тайване.

Если вам нужна компактная турбина, подходящая для экстремальных ветров, дождя или даже для использования на море, эта турбина идеально подойдет.

9. Ветряная турбина Automaxx

Технические характеристики

Мощность: 600 Вт
Пусковая скорость: 2 м / с
Номинальная скорость: 12,5 м / с
Количество лезвий: 3

Если выходная мощность ветряной мельницы DB-400 Wind в 400 Вт слишком мала для ваших нужд, ветряная турбина Automaxx является отличной альтернативой.

Созданная для использования на суше и на море, эта домашняя ветряная турбина включает в себя функции безопасности, в том числе защиту от напряжения и порывов ветра, систему автоматического торможения и аварийный переключатель ручного торможения. Независимо от того, в какую сторону дует ветер, турбина максимально использует даже самый хаотичный ветер, работая на 360 градусов, чтобы использовать максимальную кинетическую энергию.

Но что является основным преимуществом этой домашней ветряной турбины, спросите вы? Вы можете соединить его с солнечными панелями , чтобы дополнительно повысить выработку чистой энергии.Солнечные фонари также являются отличным дополнением к экологичному дому.

Нужна помощь в подключении ветряной турбины к той же системе, что и солнечные батареи? Это видео является полезным руководством:

Если вам нужна большая выходная мощность и возможность подключения к солнечной панели, эта турбина для вас!

10. Ветряная турбина Tumo-Int

Технические характеристики

Мощность: 1000 Вт
Скорость запуска: 2.5 м / с
Номинальная скорость: 12,5 м / с
Количество ножей: 3

Ветряная турбина Tumo-Int — отличный выбор для тех, кому нужна долговечная ветряная турбина с минимальным обслуживанием. Компания гарантирует бесперебойную работу своего продукта до 15 лет без единой проверки или ремонта — при правильной настройке.

Вы можете продлить срок службы этой турбины до 25 лет, если готовы потратить немного времени и усилий.Гарантия также распространяется на первые три года эксплуатации после покупки, так что у вас будет достаточно времени, чтобы проверить ее надежность!

Но это еще не все. Эта турбина также является наиболее технически совершенной в нашем списке. В нем есть программное обеспечение, поэтому вы можете легко и удобно контролировать работу турбины со своего ноутбука или компьютера.

Помогать вам в понимании состояния вашей турбины является способность программного обеспечения предоставить вам исчерпывающий обзор скорости ветра, информации о батарее и других эксплуатационных данных.Если турбины будут повреждены после сильного дождя, программное обеспечение немедленно предупредит вас. Аккуратно, правда?

Эта турбина выдерживает температуры от -40F до 186F, при этом бесшумно и эффективно обеспечивая значительную выходную мощность даже при низких скоростях ветра.

Если вы ищете более технически совершенную ветряную турбину с высокой выходной мощностью, вы не сможете превзойти ветряную турбину Tumo-Int.

Наше руководство по покупке лучшей ветряной турбины для домашнего использования

При покупке ветряных турбин для дома нужно учитывать не только множество особенностей, но и понимать местные законы, стимулы для покупки и то, подходит ли ваш регион для установки ветряных турбин.Чтобы помочь вам разобраться во всем этом, мы подготовили руководство по покупке, которое поможет вам понять, что вы ищете.

Коды местного зонирования

Прежде чем вы начнете покупать идеальную ветряную турбину, вам необходимо изучить правила зонирования вашего города и штата. К сожалению, во многих регионах установка ветряных турбин в жилых домах является незаконной по многим причинам, включая ограничения по размеру и высоте здания, а также факторы окружающей среды.

Это может показаться странным.В конце концов, ветряные турбины должны быть экологически чистыми источниками возобновляемой энергии. Это правда, но они действительно оказывают значительное влияние на летающих животных (1).

«Ежегодно на ветряных электростанциях погибает от 140 000 до 500 000 птиц, в дополнение к 888 000 летучих мышей».

Ветровые турбины являются одной из основных причин смертности летучих мышей, находящихся под угрозой исчезновения и имеющих высокую природоохранную ценность птиц, таких как беркуты и белоголовые орланы.

Области, где разрешено использование ветряных турбин в жилых домах, часто предлагают стимулы для тех, кто решает их установить (2), обязательно проверьте и посмотрите, имеете ли вы право на скидку или снижение налогов.

Если в вашем районе нельзя использовать домашние ветряные турбины, вас могут заинтересовать альтернативные источники зеленой энергии, например, солнечная батарея.

Ветровые ресурсы и климат

Чтобы получить максимальную отдачу от ваших домашних ветряных турбин, вы захотите разместить их в зоне, где скорость ветра обычно составляет не менее семи-девяти миль в час (11-15 км / ч) и остается ниже 50-55. миль в час, что является скоростью аварийной остановки для большинства ветряных турбин.

Если вы живете в районе с очень сильными ветрами, вам нужно будет найти ветряную турбину для дома, рассчитанную на использование в экстремальных условиях.

Ветряные турбины для бытового использования изготовлены из стекловолокна, гибкой нейлоновой ткани и алюминия. Эти легкие и прочные материалы гарантируют, что турбины могут генерировать максимальное количество энергии ветра.

Если там, где вы живете, становится холодно, вам может понадобиться эффективный обогреватель или настенный электрический обогреватель.

Количество и размер лезвий

Когда вы думаете о ветряных турбинах, вы, вероятно, думаете о стандартных трехлопастных турбинах.

Но по мере того, как инновации продолжаются, все больше конструкций имеют дополнительные лезвия.Эти новые конструкции предлагают значительные улучшения годового производства энергии даже в условиях слабого ветра (3).

«В районе со скоростью ветра около 11 миль в час (5 м / с) пятилопастная турбина может производить на 60% больше энергии по сравнению с турбиной с тремя лопастями».

Наш лучший выбор, ветряная турбина Dyna-Living мощностью 500 Вт, является прекрасным примером увеличенной мощности 5-лопастной турбины.

Дополнительные лопасти также могут значительно повысить безопасность и долговечность ветряной турбины и снизить вероятность неисправности в экстремальных ветровых условиях.Кроме того, большее количество лопастей означает уменьшение скорости вращения турбины и, следовательно, более тихую работу.

Не только количество лопастей определяет выходную мощность турбины, но также высота и расположение. Чем выше лопасти, тем больше мощности будет генерироваться из-за более сильного и устойчивого ветра на более высоких уровнях (4).

Рейтинг скорости ветра

Возможно, вы заметили, что мы включили в наш обзор оценку скорости ветра, но что именно? С точки зрения непрофессионала, это скорость ветра, при которой турбина вырабатывает максимальную выходную мощность.

Для домашних ветряных турбин номинальная скорость обычно ниже 20 м / с, как в случае с нашим бюджетным выбором, Dyna-Living 400W Wind Turbine, но для коммерческих турбин она намного выше.

Не следует путать номинальную скорость ветра со скоростью отключения, которая представляет собой скорость ветра, при которой турбина автоматически отключается для защиты от повреждений и перезарядки.

Выход энергии

Выработка энергии домашними ветряными турбинами зависит от продукта и ветровых условий.Выходная мощность каждой ветряной турбины указана на странице продукта, в руководстве по сборке и, как правило, где-то на самой турбине.

Домашние ветряные турбины обычно имеют выходную мощность в диапазоне от 200 Вт до 800 Вт, но некоторые из них, такие как наш премиальный выбор, ветряная турбина IstaBreeze, могут выдавать до 2000 Вт.

Заинтересованы ли вы в зеленой энергии? Узнайте, как можно бесплатно собрать дождевую воду и еще больше снизить воздействие на окружающую среду.

Если вы хотите рассчитать выходную мощность турбины, наиболее часто используемая формула для расчета мощности ветряной турбины выглядит следующим образом (5):

Мощность = Cp 1/2 ρ A V³
Где:
P = Выходная мощность, Вт
Cp = Максимальный коэффициент мощности в диапазоне от 0.От 25 до 0,45, без размера (теоретический максимум = 0,59)
ρ = плотность воздуха, кг / м³
A = рабочая площадь ротора, м² или
π D² / 4 (D — диаметр ротора в м, π = 3,1416)
В = Скорость ветра, м / с

FAQ

Насколько велика ветряная турбина, необходимая для питания дома?

Размер ветряной турбины, которая вам понадобится для питания дома, зависит от выходной мощности вашей ветряной турбины, а также количества и скорости ветра, которому она подвержена.Например, бытовая ветряная турбина мощностью 1,5 киловатт может генерировать достаточно энергии для 300 киловатт-часов каждый месяц, если ее разместить в месте, где средняя годовая скорость ветра составляет 14 миль в час.

К сожалению, 300 киловатт-часов покрывают лишь примерно одну треть потребности среднего дома в электричестве в месяц. Хотя это по-прежнему значительный вклад и значительно сократит ваши счета за электроэнергию, этого недостаточно для питания вашего дома, и он зависит от условий, которые недостижимы в большинстве областей.Если вы хотите еще больше снизить зависимость от электросети, вы можете легко соединить большинство этих ветряных турбин с солнечными батареями для получения дополнительной чистой энергии.

Каков средний срок службы ветряной турбины?

Ветряные турбины имеют средний срок службы около 20 лет, но при простом и недорогом обслуживании и мониторинге они могут прослужить до 25 лет.Чтобы ваша ветряная турбина работала оптимально, вам нужно будет проводить профилактические осмотры примерно два или три раза в год.

По мере старения турбины вам нужно будет увеличивать частоту обслуживания. Не забывайте проводить обследование после значительных погодных явлений. Требуемое техническое обслуживание будет зависеть от материалов, из которых изготовлена турбина, и условий эксплуатации.

Сколько времени нужно ветровым турбинам, чтобы окупить себя?

В среднем домашняя ветряная турбина окупится примерно за шесть месяцев непрерывного производства энергии.Тем не менее, этот график будет варьироваться в зависимости от размеров вашей турбины, технических характеристик и воздействия ветра. Если вы разместите свою турбину в районе с низким или непостоянным ветровым воздействием, она окупится дольше, как и при покупке ветряной турбины с малой выходной мощностью.

Что я могу сделать со старыми лопастями ветряных турбин?

Лопасти ветряных турбин следует утилизировать надлежащим образом.В настоящее время очень мало мест, где можно перерабатывать списанные ветряные турбины из-за смешанного состава материалов. Несколько коммунальных предприятий в настоящее время работают над разработкой инновационного и энергоэффективного способа борьбы с отходами, образующимися при выведении из эксплуатации ветряных турбин.

Если вы любите проекты, сделанные своими руками, вы можете использовать лопасти старых ветряных турбин в качестве предметов декора стен.

Как работают ветряные турбины, когда нет ветра?

Ветровые турбины работают с пониженной мощностью или вообще не работают в безветренную погоду.Каждая ветряная турбина в жилых домах имеет так называемую «пониженную» скорость. Мы указали это как начальную скорость для ясности в наших спецификациях для каждой ветряной турбины.

Скорость включения для большинства небольших ветряных турбин очень низкая, большинство наших опций находится в пределах 2-3 м / с. Этот рейтинг означает, что они начнут генерировать небольшое количество энергии с легким ветерком. По мере увеличения скорости ветра генерируемая ветровая энергия будет увеличиваться в геометрической прогрессии. Это продолжается до тех пор, пока турбина не превысит свою максимальную номинальную скорость ветра, после чего она достигнет точки отсечки для защиты турбины.В точке отключения ветряная турбина для жилых помещений автоматически отключается.

Список литературы

Реалии смерти птиц и летучих мышей от ветряных турбин. Источник: https://www.evwind.es/2020/10/01/the-realities-of-bird-and-bat-deaths-by-wind-turbines/77477
База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и Эффективность. Получено с: https://www.dsireusa.org/
Преимущества 5-лезвия.Источник: https://studylib.net/doc/6944913/advantages-of-5-blade-over-3
Эти огромные новые ветряные турбины — чудо. Источник: https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/3/8/17084158/wind-turbine-power-energy-blades
Справочник по малой ветроэнергетике. Источник: https://windexchange.energy.gov/small-wind-guidebook

Ханна Грегорио работает в писательской индустрии с 2010 года. Она имеет степень бакалавра журналистики в Manila Times College.

Хороши ли маленькие ветряные турбины для дома?

Бесчисленное количество изобретателей приступают к разработке новейших и лучших экологически чистых технологий, которые спасут планету. Это приятно видеть, но вода разумных изменений, несомненно, будет омрачена некоторыми неудачными попытками, некоторыми сомнительными заявлениями и, возможно, даже небольшим количеством змеиного масла!

Мы обнаружили компактную домашнюю ветряную турбину PowerPod во время кампании на Kickstarter, которая в принципе выглядит великолепно, но, увидев несколько домашних ветряных турбин в прошлом, которые не оправдали своих обещаний, мы подумали, что потенциально она выглядела слишком круто.Созданная компанией Halcium в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, компания надеется, что Powerpod изменит правила игры в домашнем производстве возобновляемых источников энергии — за что мы все будем, если это сумеет оправдать себя.

Хороши ли маленькие домашние ветряные турбины?

Создатели компактной домашней ветряной турбины PowerPod на Kickstarter заявляют, что «в местах, где солнце светит менее 300 дней в году, PowerPod может производить больше энергии за меньшие деньги, чем солнечные панели» , что действительно заставило нас задуматься. , поскольку в игре так много переменных, что мы не понимаем, как это всегда может быть правдой.

Важным в этом утверждении является «может», поэтому инженеры Ecohome решили провести некоторые собственные цифры, чтобы посмотреть, выглядит ли это утверждение правдоподобным. Возможно, это «могло» быть правдой в некоторых местах, но, по нашему мнению, это тоже немного перегиб, и это, безусловно, первое из нескольких вызывающих удивление утверждений, которые побудили нас копнуть глубже.

Установка солнечных панелей в тени или областях, где много пасмурных дней, несомненно, повлияет на окупаемость вложений, но отсутствие солнца не означает мгновенно и здоровую подачу ветра, по крайней мере, это то, что мы — рассуждали инженеры.

И, что более важно, скорость ветра на малых высотах оказалась относительно ограниченной. поэтому, по их мнению (наши специалисты по вычислению чисел), турбину необходимо будет установить на высоте около 100 футов над любыми окружающими препятствиями, чтобы оптимизировать производительность, несмотря на + 40% -ное заявление об эффективности из-за этой необычной конструкции. Мы видели ветряные турбины, которые не являются просто анекдотами и там, где кто-то серьезно относится к использованию энергии ветра, обычно устанавливаются на башне или столбе над любыми препятствиями в непосредственной близости.

Эта небольшая ветряная турбина для домашнего использования, похожая на экстра из фильма «Звездные войны», совсем другая!

Еще одно преимущество, которое производители продвигают для своей компактной отечественной ветряной турбины, заключается в том, что она безопаснее для детей. Верно, но если он находится на уровне земли на вашем огороженном заднем дворе, где играют дети, тогда установлены ограничения любой ветряной турбины, которая снижает скорость ветра на земле по сравнению с той, которая находится выше в воздухе, которая не замедляется. зданиями и деревьями.Таким образом, это «безопасно для детей», если вы поместите его в такое место, где он не будет работать очень хорошо. Это было бы что-то вроде рекламы кухонных ножей как «безопасных для детей», потому что они слишком тупые, чтобы что-либо разрезать.

Вертикальные ветряные турбины работают лучше?

Существует семейство «альтернативных» конструкций ветряных турбин с вертикальной осью, в которых используются подобные вращающиеся лопасти, ветряная турбина Zoetrope является другим примером. Такие турбины с вертикальной осью по большей части оказались неисправными.

Мы попросили инженера Ecohome Дениса Бойера взвесить, и он поделился следующими данными:

В рекламном видео PowerPod утверждается, что скорость воздуха увеличивается на 33%, когда он проходит через воздухозаборник. Я полагаю, что они сделали некоторые расчеты, чтобы подтвердить это, однако они продолжают утверждать, что их конструкция будет обеспечивать в 3 раза (300%) больше мощности, чем обычная турбина, но мы пришли к другому выводу.

Если мы предположим, что весь воздух, ударяющийся о поверхность, действительно попадает в турбину (чего не будет!), Можно показать, что передаваемая мощность будет не более 1.В 8 раз (или 80%) по сравнению со стандартной турбиной. Но, вероятно, будет сильная турбулентность, которая приведет к отклонению значительной части поступающего воздуха, который в таком случае не будет участвовать в выработке энергии. Следовательно, фактическая произведенная мощность, вероятно, будет намного меньше, чем это увеличение на 80%.

Итак, в целом с нашей стороны есть некоторые сомнения в том, что это устройство действительно может выполнить свои обещания и превзойти солнечные батареи в большинстве регионов страны.

Какова окупаемость инвестиций в турбину PowerPod?

Что действительно необходимо, чтобы держать в страхе таких скептиков, как мы, так это некоторые фактические данные, в которые мы можем вникнуть в отношении производительности и стоимости.Это также даст нам возможность с уверенностью отстоять эту вещь, если она действительно работает так, как они утверждают. Например, если бы компания провела тест в течение месяца или около того в определенном городе (или, еще лучше, в нескольких городах), с турбиной, установленной на нужной высоте, и измеряла бы собранную энергию, это дало бы некоторое представление о том, что он действительно может доставить.

Таким образом, домовладельцы будут знать, с точки зрения наличных денег, сколько их затрат на электроэнергию, исходя из местных тарифов на коммунальные услуги, может быть компенсировано такой покупкой.Если он вырабатывает достаточно энергии, чтобы окупить себя за 4-5 лет, а его предполагаемый срок службы составляет 20 лет, то мы купим его сами. Но если на окупаемость уйдет 40 лет, тогда вам будет лучше с солнечными батареями, с которыми эта штука пытается конкурировать. Для того, чтобы эти вещи закрепились на рынке, важно указать на них реальные цифры.

Приятно видеть новаторов, выступающих с новыми идеями, но не все они меняют правила игры. На наш взгляд, хотя этот выглядит круто, он, скорее всего, не та волшебная пуля, которая нужна миру.Но мы готовы к тому, что мы ошибаемся, поэтому инженеры Halcium, если вы слушаете, сделайте свое дело!

И нашим замечательным читателям, один из которых указал нам на это — если вы заметите какие-либо другие интересные идеи, заявленные как «зеленые технологии, которые спасут планету», пожалуйста, прокомментируйте ниже, и мы могли бы изучить это!

Жилые ветроэнергетические системы — Bergey Windpower Co.

Малые ветряные турбины для дома и бизнеса

Обновлено в июне 2019 г.

Как они работают?

Ветряная турбина, установленная на вершине высокой башни, собирает энергию ветра и преобразует ее в электричество.Затем выход турбины становится электрически совместимым с электросетью, и выход подается в бытовую проводку на панели выключателя.

Дом обслуживается одновременно ветряной турбиной и коммунальным предприятием. Если скорость ветра ниже примерно 7 миль в час, ветряная турбина не будет работать, и вся необходимая энергия будет закупаться у коммунального предприятия. По мере увеличения скорости ветра мощность турбины начинается и увеличивается, и количество энергии, покупаемой у коммунального предприятия, пропорционально уменьшается.Когда мощность турбины превышает потребность дома, избыток электроэнергии продается коммунальному предприятию. Все это происходит автоматически. В стандартной жилой ветровой системе нет батарей.

Ветряная турбина обычно снижает ваши счета за коммунальные услуги на 50-100%. Для домовладельцев с полностью электрическими домами и турбинами Берджи нередко ежемесячные счета за коммунальные услуги составляют 15-20 долларов в течение большей части года. В северных частях страны, где используется меньше кондиционеров, счета могут быть очень низкими круглый год.

Какой размер мне нужен для дома?

Дома обычно используют 1 000–2 000 киловатт-часов электроэнергии в месяц. В зависимости от средней скорости ветра в районе потребуется ветряная турбина мощностью 5-15 киловатт. Наш блок на 10 кВт, BWC EXCEL 10, является самым продаваемым жилым блоком в США. Он имеет диаметр ротора 23 фута и обычно устанавливается на башни высотой 80 или 100 футов. В 2019 году мы представили новую турбину мощностью 15 кВт с расширенными функциями и производительностью по выработке энергии, вдвое превышающей наши 10 кВт.Если у вас есть хотя бы умеренно хороший ветровой ресурс, новый Excel 15 может обеспечить всю энергию, необходимую для полного электрического дома (и позволяя заменить мазут или пропановое отопление) и электромобиля.

Кому стоит подумать о покупке?

Ветряная турбина — это относительно большое устройство, которое не подходит для городских или небольших загородных домов. Мы рекомендуем недвижимость размером два акра или более, если ваши ближайшие соседи не поддерживают вас. Экономика ветровой системы определяется средней скоростью ветра в районе, наличием скидок или налоговых льгот и стоимостью электроэнергии.Как правило, мы рекомендуем иметь среднюю скорость ветра не менее 10 миль в час и платить за электроэнергию 12 центов за киловатт-час или больше. У нас есть карты ветровых ресурсов для всей территории США, и мы можем предоставить вам информацию о ваших ветровых ресурсах и прогнозах производительности. Ветряные турбины для жилых домов установлены во всех 50 штатах.

Поможет ли я установке ветряной турбины у себя дома для окружающей среды?

Ветровые турбины не производят загрязнения, и, используя энергию ветра, вы компенсируете загрязнение, которое было бы произведено вашей коммунальной компанией.В течение своего номинального 30-летнего срока службы BWC EXCEL 10 или Excel 15 нейтрализует примерно 1,2–3 тонны загрязнителей воздуха и 200–500 тонн парниковых газов.

Разве мне не нужно проводить измерения ветра в течение года и более?

Нет. Для жилых систем стоимость измерения ветра в большинстве ситуаций не оправдана. Данных о ветровых ресурсах, опубликованных Министерством энергетики США, 2Tier и AWS Scientific, достаточно для прогнозирования производительности. Однако в очень холмистых или гористых районах может быть разумным получить данные о ветре перед покупкой системы, чтобы убедиться, что ваш участок не находится в защищенном месте.

Насколько надежны ветряные турбины и как насчет обслуживания?

Bergey Windpower продает больше бытовых систем, чем кто-либо другой, потому что наши турбины оказались самыми надежными на рынке. Наши турбины имеют всего 2-4 движущихся части и не требуют регулярного обслуживания. После 66 месяцев испытаний одного из наших агрегатов мощностью 10 кВт компания Wisconsin Power & Light пришла к выводу, что «надежность турбин не может быть улучшена». Наши турбины рассчитаны на срок службы 30-50 лет и более и работают полностью автоматически.

Издают ли они шум или мешают телевизионному приему?

Небольшие ветряные турбины действительно производят некоторый шум, но не настолько, чтобы большинство людей сочло их неприемлемыми. Они не мешают приему телевидения.

Разрешит ли мне коммунальное предприятие подключить ветрогенератор?

Федеральные правила (PURPA) требуют, чтобы коммунальные предприятия разрешали вам устанавливать ветряные генераторы и платили вам за любую избыточную мощность, которую вы производите. Bergey Windpower и ее дилеры могут помочь вам в получении необходимых разрешений энергокомпании.

Придется ли мне менять какую-либо электропроводку в моем доме?

Нет, ветряную турбину легко модернизировать практически в любом доме без необходимости менять проводку или приборы. Однако в некоторых штатах будет добавлен второй счетчик коммунальных услуг, чтобы коммунальное предприятие могло знать, сколько электроэнергии вы им продали.

А башни?

Обычно вместе с ветряной турбиной поставляется башня высотой от 80 до 140 футов. Башни такой высоты необходимы, чтобы преодолевать турбулентность, создаваемую препятствиями и деревьями на земле.Кроме того, скорость ветра и, следовательно, характеристики ветряной турбины возрастают по мере того, как вы поднимаетесь выше земли. В большинстве случаев достаточно 80- или 100-футовой башни. Наиболее экономичным типом башни является решетчатая башня с оттяжками, но многие клиенты предпочитают несколько более дорогую самонесущую решетчатую башню из-за ее меньшей занимаемой площади.

Сколько они стоят?

Установка ветряной турбины в Берджи стоит приблизительно 65–95 000 долларов. Большой разброс затрат обусловлен разным типом и высотой башен, а также разным объемом требуемых строительных работ.Ваш дилер Bergey может провести обследование на месте и предоставить вам твердое предложение. Малые ветряные турбины имеют право на федеральные налоговые льготы и скидки штата, если таковые имеются. Для предприятий также предусмотрены существенные амортизационные отчисления. Эти стимулы могут значительно сократить ваши затраты и срок окупаемости.

Как они выглядят как вложение?

Это зависит от ваших затрат на электроэнергию и средней скорости ветра. Ветровая система обычно окупает свои инвестиции за счет экономии на коммунальных услугах в течение 5-10 лет, и после этого производимая ею электроэнергия будет практически бесплатной.По сравнению с покупкой электроэнергии, ветровая система может быть хорошим вложением средств, потому что ваши деньги идут на повышение стоимости вашего дома, а не просто на оплату услуг. Многие люди покупают ветряные системы для выхода на пенсию, потому что обеспокоены повышением тарифов на коммунальные услуги.

Как мне установить ветряную турбину у себя дома?

Мы настоятельно рекомендуем вам обратиться к авторизованному дилеру Bergey для полной установки под ключ.

Как я могу получить дополнительную информацию?

Мы будем рады выслать вам дополнительную информацию о наших малых ветряных турбинах или ответить на любые ваши вопросы.Просто позвоните, напишите по электронной почте или напишите в Bergey Windpower Co. по указанному ниже адресу. Мы также рекомендуем веб-сайт Ассоциации распределенной ветроэнергетики: www.distributedwind.org. Для получения информации о субсидиях и правилах для вашего штата мы предлагаем: www.dsireusa.org

В качестве подробного справочника по малому ветру мы рекомендуем книгу Пола Гайпа 2016 года «Ветровая энергия для всех нас: всеобъемлющее руководство по ветроэнергетике и ее использованию». Эту 576-страничную книгу в мягкой обложке за 65 долларов США (или электронную версию за 20 долларов) можно приобрести на сайте www.amazon.com.

Позвоните нам по телефону 1-405-364-4212 или напишите нам по электронной почте [email protected] , если у вас есть дополнительные вопросы… или напишите нам по адресу: Bergey Windpower Co., 2200 Industrial Blvd., Norman, ОК 73069.

Возвращение в школу ветра

Возобновляемые источники энергии | YourHome

Источники энергии считаются возобновляемыми, если их использование не приводит к их истощению. Солнечная, ветровая, геотермальная, морская, биоэнергетика и гидроэнергетика — все это виды возобновляемой энергии.Солнечная энергия переносится солнечным излучением. Энергия ветра генерируется с помощью ветра, который вращает лопасти ветряной турбины. Геотермальная энергия может производиться за счет разницы тепла между поверхностью и под землей, в то время как морская энергия может производиться либо за счет разницы тепла в морской воде, либо за счет воздействия волн и приливов. Биоэнергетика использует энергию, запасенную в растительном веществе. Гидроэнергетика использует энергию, хранящуюся в надземных водах.

Для жилых помещений наиболее вероятными возобновляемыми источниками энергии, которые будут использоваться, являются солнечная энергия для электричества, отопления и горячего водоснабжения, а также геотермальная энергия и биоэнергия для отопления.

Возобновляемые источники энергии приносят пользу для экономики, здоровья и окружающей среды. Системы возобновляемой энергии могут производить электричество, отопление или охлаждение с очень низкими или нулевыми выбросами парниковых газов. Для большинства людей системы возобновляемой энергии представляют собой значительные инвестиции, но в последние годы стоимость оборудования значительно снизилась, особенно для солнечных фотоэлектрических (PV) систем.

Системы возобновляемой энергии, которые генерируют возобновляемую электроэнергию, широко используются домовладельцами по всей Австралии.В каждом четвертом домохозяйстве теперь есть солнечные панели на крыше — это самый высокий уровень потребления бытовой солнечной энергии в мире (Clean Energy Regulator, 2020).

Важность управления, хранения и оптимизации возобновляемой энергии будет расти, поскольку эти ресурсы играют все более важную роль в производстве энергии для наших домов.

Примечание

Системы возобновляемой энергии обычно работают с минимальными эксплуатационными расходами, часто окупаясь за счет более низких счетов за электроэнергию в краткосрочной и среднесрочной перспективе.

Виды возобновляемой энергии

Возобновляемая электроэнергия

На электричество приходится более 51% энергии, используемой в домашних хозяйствах Австралии, и на нее приходится около 86% выбросов парниковых газов в жилищах (Energy Consult 2015). Увеличение доли возобновляемой электроэнергии, используемой для электроснабжения домашних хозяйств и электросети, снизит выбросы парниковых газов.

Возобновляемые источники энергии, вырабатывающие электроэнергию, могут быть подключены к сети или работать как автономная система.Системы возобновляемых источников энергии обычно не могут обеспечивать непрерывную энергию из-за непостоянного характера некоторых источников энергии (например, солнечного света и ветра). Чтобы восполнить пробелы в поставках, электричество может поступать из систем хранения (например, батарей), генераторов на ископаемом топливе (например, бензиновых или дизельных) в автономных системах или из электросети в системах, подключенных к сетям.

Подключенная к сети система — это система, которая может импортировать электроэнергию из энергосистемы или экспортировать электроэнергию в нее.Электроэнергия забирается из сети в тех случаях, когда домашнему хозяйству требуется больше энергии, чем может дать возобновляемая энергия. Электроэнергия подается в сеть, когда домохозяйство потребляет меньше энергии, чем вырабатывается из возобновляемых источников энергии. Обычно домовладельцу производится оплата или кредит (известный как «зеленый тариф») за эту электроэнергию, подаваемую в сеть.

Автономные системы означают, что система возобновляемой энергии домохозяйства не подключена к электросети. Автономные системы часто используются в полусельских или отдаленных районах, где стоимость подключения к электросети слишком высока, непостоянна или недоступна.Автономные системы могут обеспечить надежное электроснабжение в районах, где часто бывают отключения электроэнергии. Эти системы более сложные и дорогие, чем системы, подключенные к сети. Однако стоимость подключения к новой сети может быть высокой в некоторых областях, поэтому это может сделать стоимость автономной системы электроснабжения конкурентоспособной в качестве опции.

Независимо от того, подключена ли она к сети или автономна, важно, чтобы ваша система возобновляемой энергии была правильно рассчитана. На размер будет влиять доступный энергетический ресурс, ожидаемая энергия, физическое пространство и бюджет проекта.Финансовые стимулы, предоставляемые государством или поставщиками электроэнергии, могут быть ограничены определенными размерами или системами. Например, программа правительства Австралии по малым возобновляемым источникам энергии (SRES) помогает покрыть первоначальные затраты на установку малых возобновляемых источников энергии мощностью менее 100 кВт.

Количество солнечных фотоэлектрических установок увеличивается по всей Австралии

Источник: Регулятор чистой энергии (31 августа 2020 г.)

Возобновляемое отопление и охлаждение

На отопление или охлаждение приходится 40% всей энергии, используемой в жилищном секторе Австралии.Это основной фактор потребления энергии, особенно в более холодных странах. Около 86% всей энергии кондиционирования помещения используется для отопления, 11% — для охлаждения и 2% — для работы в режиме ожидания. Возобновляемые системы отопления и охлаждения могут обслуживать целые дома или комнаты в доме.

Возобновляемые системы отопления и охлаждения обычно используют как возобновляемую энергию, так и некоторое количество вводимой электроэнергии (например, от сети или солнечной фотоэлектрической системы) для работы насосов или вентиляторов. Некоторые системы возобновляемых источников энергии получают энергию из окружающей среды, например, из земли (в случае геотермальных тепловых насосов) или дополняют энергию внешним воздухом (в случае кондиционеров с обратным циклом или тепловых насосов с воздушным источником).Дополнительную информацию см. В разделе «Системы горячего водоснабжения».

Использование как возобновляемой, так и сетевой электроэнергии (а также связанных с этим затрат и выбросов) может быть сокращено с помощью хорошего пассивного проектирования и энергоэффективных практик. Если в доме есть солнечная фотоэлектрическая система, ее также можно использовать для предварительного охлаждения или подогрева дома в течение дня, когда вырабатывается большая часть энергии.

Другие возобновляемые источники тепла включают биомассу. Биомасса в виде древесины является самой старой формой отопления и до сих пор используется в дровяных печах и каминах (см. «Отопление и охлаждение»).

Возобновляемая горячая вода

Водяное отопление составляет 23% от общего энергопотребления в доме. Технология теплового насоса может использоваться как для нагрева воды, так и для отопления помещений. Солнечная энергия также может использоваться для нагрева воды — установленные на крыше солнечные коллекторы поглощают энергию солнца для нагрева воды, которая течет в накопительный бак.

GreenPower

Если вы заинтересованы в возобновляемых источниках энергии, но в настоящее время не можете приобрести собственную систему, вы все равно можете получить доступ к возобновляемым источникам энергии.GreenPower — это программа добровольной государственной аккредитации, которая позволяет вашему поставщику электроэнергии покупать возобновляемую энергию от вашего имени. Его цель — увеличить возможности Австралии по производству экологически чистой возобновляемой электроэнергии. Это также дает клиентам возможность покупать возобновляемую электроэнергию с нулевыми выбросами из надежного источника.

GreenPower производится аккредитованными австралийскими генераторами возобновляемой энергии, такими как ветряная, солнечная, мини-гидроэнергетика и биоэнергетика. Программа является независимой государственной системой аккредитации и признана такими органами по сертификации, как Национальная австралийская рейтинговая система застроенной среды (NABERS) и Green Star.

Большинство розничных продавцов электроэнергии в Австралии имеют продукт, аккредитованный GreenPower, который позволяет приобретать от 10% до 100% электроэнергии из возобновляемых источников. Обратитесь к розничным продавцам электроэнергии, чтобы узнать о возможных вариантах покупки аккредитованной GreenPower.

Примечание

Строгая система аккредитации и аудита

GreenPower дает клиентам GreenPower уверенность в том, что они могут приобретать возобновляемую энергию с минимальным воздействием на окружающую среду и чистыми нулевыми выбросами.

Аккредитованные схемы GreenPower соответствуют строгим экологическим стандартам и стандартам отчетности

Источник: Национальная программа аккредитации GreenPower (2020)

Технологии возобновляемой энергии

Солнечная фотоэлектрическая энергия

Существует 2 основных типа солнечной энергии: фотоэлектрическая и солнечная тепловая. Солнечные фотоэлектрические системы производят электричество напрямую из солнечной энергии (солнечного света). Солнечные тепловые технологии используют солнечную энергию для выработки тепла.

Солнечные элементы обычно бывают монокристаллическими, поликристаллическими или тонкопленочными.Фотоэлектрические панели состоят из соединенной группы фотоэлементов, которые образуют полезный размер и электрическую мощность. Ожидается, что солнечные фотоэлектрические панели прослужат 25 или более лет и подходят для использования в городских районах, поскольку они не занимают много места, не тяжелы и не производят шума.

Примечание

Австралийский стандарт AS / NZS 5033 рекомендует владельцам солнечных фотоэлектрических систем регулярно и ежегодно проверять компоненты своих систем, включая изоляторы постоянного тока.

Панели солнечных батарей

обычно монтируются группами, соединенными вместе, чтобы обеспечить достаточно высокое напряжение для эффективной работы инвертора.Этот инвертор соединяет их с домом или сетью. Они называются солнечными фотоэлектрическими батареями. Большинство солнечных панелей на крыше жилых домов в Австралии имеют мощность 3–5 кВт.

Солнечные фотоэлектрические панели устанавливаются на стойку или раму. Эта стойка или рама могут быть отдельно стоящими и ориентированными так, чтобы улавливать наибольшее количество солнечного излучения, но в городских условиях их обычно крепят на крыше. Есть также инновации, которые включают солнечные элементы в строительную ткань или встраивают их в строительные материалы, такие как черепица — это пока не распространено, но, вероятно, будет набирать обороты.

Дом в Брисбене с солнечной системой накопления горячей воды и солнечной фотоэлектрической батареей

Фото: Getty Images

Солнечная энергия

Солнечные тепловые технологии преобразуют солнечный свет в тепловую энергию. Системы состоят из коллекторов, которые обычно представляют собой плоские стеклянные «тарелки» или откачанные трубки. Коллекторы нагреваются солнцем, которое, в свою очередь, нагревает воду, которая затем хранится в резервуаре.

Некоторые системы не нагревают воду напрямую, а вместо этого нагревают хладагент (аналогично антифризу, используемому в системах охлаждения транспортных средств).Эта жидкость течет по замкнутому контуру и передает накопленное тепло воде в резервуаре через теплообменник. Эти системы обычно сочетаются с газовым или электрическим водонагревателем, чтобы помочь довести воду до температуры, когда не хватает тепла от солнца.

Ветрогенераторы

Ветряные генераторы или турбины используют ветер для вращения ротора, приводящего в движение генератор. Они бывают разных форм и размеров. Наиболее распространенной является турбина с горизонтальной осью с лопастями, подобными воздушному винту, и хвостовой частью или лопастью для направления ее по ветру.

Ветрогенераторы не подходят для большинства домов. Бытовые ветровые системы намного дороже, чем солнечные фотоэлектрические системы, и ветряные турбины должны быть расположены там, где они могут ловить ровный, сильный и постоянный ветер. Немногие дома в Австралии имеют такие местоположения. Ветровые системы могут быть отключены от сети, подключены к сети без аккумуляторов или подключены к электросети с аккумуляторными батареями.

На что следует обратить внимание, если вы думаете о покупке ветряной турбины:

Расположение — это самое важное соображение.У вас должно быть место с плавным (не турбулентным) достаточно сильным (более 4 метров в секунду (м / с)) ветром. Ветровые турбины будут генерировать больше энергии на возвышенных открытых участках, где ветер не блокируется деревьями или зданиями. Городские районы не подходят для ветряных турбин, потому что ветры обычно турбулентные, а в большинстве юрисдикций турбины не разрешены в городских районах. Остерегайтесь установщиков турбин или производителей, утверждающих, что продукция подходит для городских или неспокойных мест.
Высота башни — по мере увеличения высоты ветер обычно быстрее и плавнее.Поэтому вам следует установить ветряную турбину на как можно более высокой башне. Например, средняя скорость ветра может составлять 3 м / с на 12 м, что дает мало электроэнергии, но 5 м / с на 30 м дает гораздо больше. Типичная мачта, используемая в бытовых ветрогенераторах, имеет высоту от 15 до 20 м, а башни высотой не менее 24 м подходят для участков, где земля плоская или возвышенная и нет препятствий в пределах 150 м. Важно, чтобы для поддержки высокой башни использовалось достаточное количество опор, а это может быть дорого.Башни могут быть откидными, решетчатыми или отдельно стоящими. Все они имеют разную площадь основания и разные способы обслуживания турбины.
Размер — размер ветряной турбины измеряется в киловаттах (кВт). Небольшие ветряные турбины для домашних хозяйств обычно имеют мощность от 0,4 до 20 кВт, в зависимости от количества электроэнергии, которую вы хотите произвести. Сравните турбины по их прогнозируемой годовой выработке энергии для средней годовой скорости ветра на вашем объекте. Global Wind Atlas — это бесплатное веб-приложение, которое отображает потенциал ветровых ресурсов и является полезным начальным руководством для определения того, подходит ли ваше местоположение для установки домашнего ветрогенератора.Также следует провести подробный анализ пригодности.

Горизонтальная ось отечественная ветряная турбина

Фото: AUSWEA и Университет Ньюкасла

Микрогидрогенераторы

Микрогидрогенераторы преобразуют энергию проточной воды в электрическую. Это наименее распространенный маломасштабный возобновляемый источник энергии для жилищного строительства в Австралии.

Текущая вода может поступать из естественного источника (например, реки или ручья).Участки с достаточным источником проточной воды встречаются редко; Необходима консультация с опытным специалистом, чтобы убедиться в пригодности потенциального участка для установки микрогидравлической системы.

В качестве альтернативы можно использовать микрогидрогенераторы с гидроаккумулятором. При накоплении воды с помощью насоса избыточная энергия, производимая фотоэлектрической системой, используется для перекачки воды из ручья или плотины на более высокий уровень (например, резервуар для воды на вершине холма). Для производства электроэнергии вода подается из резервуара через микрогидротурбину.

Недавнее исследование Австралийского национального университета обнаружило 5000 потенциальных мест для хранения перекачиваемой воды, которые могут обеспечить более 15 000 ГВт-ч мощности по всей Австралии. Однако, как правило, они предназначены только для более крупных масштабов и подходят для коммерческих или общественных инвестиций.

Тепловые насосы

Есть 3 типа тепловых насосов:

Воздушные тепловые насосы отбирают тепло из окружающего воздуха. Продукция в этой категории включает кондиционеры с обратным циклом и системы горячего водоснабжения с использованием тепловых насосов с воздушным источником тепла.Кондиционеры с обратным циклом являются одним из наиболее распространенных и эффективных способов обогрева и охлаждения в Австралии.
Водяные тепловые насосы используют тепловую энергию, хранящуюся в грунтовой, поверхностной или морской воде. Тепловые насосы с водяным источником в Австралии — редкость.
Земляные тепловые насосы используют тепловую энергию, хранящуюся в земле. В большинстве мест в Австралии температура под землей остается постоянной. Поэтому грунтовые тепловые насосы можно использовать для обогрева (когда температура грунта выше температуры окружающей среды) или охлаждения (когда температура грунта ниже температуры окружающей среды).

Кондиционер с обратным циклом

Фото: www.energyrating.gov.au и Мэйли Купер

Биомасса

При выборе или использовании биомассы (обычно древесины) для отопления следует учитывать источник топлива. Если вы собираете древесину самостоятельно, обязательно ознакомьтесь с местными правительственными постановлениями, касающимися вывоза дров. При покупке всегда убедитесь, что он из устойчивого источника, чтобы углерод, потерянный в результате сжигания, заменялся эквивалентным количеством отрастания.Некоторые виды топлива используют отходы лесопильных заводов для производства пеллет, которые, вероятно, будут более экологичными, чем древесина прямого происхождения, и могут производить меньше дыма.

Сжигание древесины может внести значительный вклад в локальное загрязнение воздуха. Наибольшие воздействия можно увидеть в районах, где сосредоточено большое количество домов с дровяными обогревателями, в сочетании с определенными географическими и климатическими особенностями. Новые данные показывают, что последствия для здоровья более серьезны, чем предполагалось на первый взгляд. Кратковременное воздействие дыма от дровяных обогревателей может усугубить астму или ухудшить уже существующие сердечные заболевания.Длительное воздействие может вызвать заболевания сердца и легких.

Если вы используете дровяной обогреватель, убедитесь, что он соответствует австралийским стандартам, правильно установлен и эксплуатируется в соответствии с инструкциями производителя. Убедитесь, что древесина правильно выдержана (высушена), чтобы избежать чрезмерного копчения (и, следовательно, более вредных выбросов). Для получения дополнительной информации о сокращении выбросов дыма от древесины, полезное руководство можно найти в Управлении по охране окружающей среды штата Новый Южный Уэльс.

Установка таких систем должна быть проверена на соответствие соответствующим правилам и нормам планирования для вашего штата (дополнительную информацию см. В разделе «Отопление и охлаждение»).Из-за опасений по поводу качества воздуха и его эффективности многие правительства штатов и местные органы власти предлагают финансовые стимулы для замены жилых каминов на электрическое и газовое отопление. Ознакомьтесь с текущими предложениями на веб-сайтах правительства вашего штата и местного самоуправления.

Инверторы Инверторы

являются важной частью как подключенных к сети, так и автономных систем возобновляемой энергии. Это электронные устройства, которые подключают солнечные батареи, батареи, ветряные турбины и микрогидро системы к электросети и дому.Они преобразуют электричество постоянного тока (DC) от источника в сеть переменного тока (AC).

Для домашних энергетических систем инверторы обычно вырабатывают однофазное напряжение 230 В переменного тока; Также доступны 3-фазные инверторы на 415 В, но они предназначены для коммерческих солнечных батарей. Даже при трехфазном подключении к дому солнечные батареи обычно подключаются к 1 или 2 из этих фаз с помощью отдельных однофазных инверторов. Решение о том, сколько подключений требуется, принимает распределительная сетевая компания.Они основывают свое решение на необходимости сбалансировать солнечную генерацию между 3 фазами электроснабжения, проходящими над землей или под землей, вдоль каждой улицы.

Бытовой солнечный инвертор, установленный рядом с выключателем

Фото: Мэйли Купер

Батарея, подключенная к солнечной батарее, часто имеет отдельный инвертор в дополнение к солнечному инвертору. Большинство аккумуляторных инверторов также комбинируются с зарядными устройствами, поэтому они могут преобразовывать мощность в другом направлении, из переменного тока в постоянный, при накоплении энергии.Однако в некоторых установках используются отдельные зарядные устройства. Гибридные инверторы подключают как солнечные батареи, так и батареи, и занимают меньше места по сравнению с использованием отдельных инверторов солнечных батарей и батарей. Гибридные инверторы могут сохранять заряд постоянного тока непосредственно в батарее или преобразовывать его в переменный ток для использования. Они имеют более высокую эффективность при зарядке батареи от солнечной генерации, потому что мощность не нужно преобразовывать из постоянного тока в переменный и обратно в постоянный ток снова.

При подключении к сети инверторы автоматически подбирают напряжение и синхронизируют частоту, чтобы возобновляемая энергия могла подаваться в сеть.При работе в автономной системе или в резервном режиме во время отключения электроэнергии перед аккумуляторными инверторами стоит задача поддерживать стабильное питание переменного тока частотой 50 Гц. Не все инверторы могут это делать, и те, которые могут, называются инверторами, формирующими сетку. Поскольку эта возможность не всегда доступна без дополнительных затрат и схем, необходимо разработать возможность резервного питания в домашней энергетической системе, если это желательно.

Инверторы

представляют собой сложные электронные устройства и должны устанавливаться в относительно чистых помещениях.Австралийские стандарты для инверторов включают AS / NZS 4777.1: 2016 и AS / NZS 4777.2: 2015 Подключение энергосистем к сети через инверторы ; AS / NZS 4763: 2011 Безопасность переносных инверторов ; и AS / NZS 5603: 2009 Автономные инверторы — требования к рабочим характеристикам .

Инверторы

могут быть установлены как на стене, так и на полке. Они могут быть большими и тяжелыми — инвертор мощностью 5 кВт может весить 60 кг. Инверторы могут сильно нагреваться при работе с большой выходной мощностью и нуждаются в соответствующей вентиляции и потоке охлаждающего воздуха.Инверторы следует устанавливать вдали от прямых солнечных лучей, так как прямое воздействие может привести к их перегреву. Они должны быть легко доступны на случай, если потребуется электрическая изоляция в аварийной ситуации.

Постоянные токи в проводах между солнечной батареей, батареей или ветряной турбиной и их инверторами могут быть очень большими. Чтобы избежать перегрева и падения напряжения, которые могут повлиять на эффективность преобразования переменного тока, провода должны быть подходящего размера и иметь минимальную практическую длину, а инвертор должен находиться как можно ближе к источнику постоянного тока (например, , солнечные панели).Следует проконсультироваться с установщиком по поводу наилучшего размера, расположения и конфигурации проводки для инверторов в домашней энергосистеме.

Выход переменного тока инвертора подключается к распределительному щиту здания в соответствии с правилами и стандартами. Только должным образом обученный и квалифицированный специалист может выполнять жесткую проводку переменного тока к инвертору.

Автономная система с литий-ионными аккумуляторами (слева направо: аккумуляторные шкафы, инвертор / зарядное устройство, солнечные инверторы)

Ветряная электростанция на крыше может взлетать, используя ключевой принцип полета

Эта статья была первоначально опубликована в Scientific American и переиздана здесь как часть проекта «Покрытие климата сейчас», глобального журналистского сотрудничества, направленного на усиление освещения истории о климате.

Солнечные панели, расположенные на крышах домов и других зданий, становятся все более распространенным явлением в Соединенных Штатах, но ветряные системы на крышах никогда не прижились. Предыдущие попытки уменьшить количество возвышающихся турбин, генерирующих энергию ветра, до чего-то, что могло бы находиться в доме, сопровождались слишком многими техническими проблемами, чтобы сделать такие устройства практичными. Однако теперь новая конструкция может обойти эти проблемы, используя тот же принцип, который создает подъемную силу для крыльев самолета.

В целом за последние годы в США выросло производство электроэнергии из возобновляемых источников, и ветроэнергетика была основным двигателем этой тенденции. На его долю приходится более 40 процентов электроэнергии из возобновляемых источников в США (хотя только 7 процентов от всего производства электроэнергии).

В отличие от солнечных батарей, которые могут собирать энергию только в светлое время суток, ветряные турбины могут работать всю ночь в любом месте с подходящими условиями, а именно на открытых равнинах или пологих холмах с постоянно достаточной скоростью ветра.Но помимо этих требований, для больших турбин требуется открытое пространство, которое не всегда доступно вблизи больших и больших городов. Установка ветряных систем на крышах домов и городских зданий может помочь использовать больше этого ресурса.

Когда дело доходит до энергии ветра, размер имеет значение. Количество энергии, которое может генерировать отдельная турбина, пропорционально области движения ее лопастей, поэтому устройства, которые достаточно малы, чтобы поместиться на крыше, менее мощны.

«От успеха распределенного ветра мешает то, что большинство систем представляют собой миниатюрные ветряные турбины», — говорит Брент Хоученс, инженер-механик из Sandia National Laboratories.

Устройства меньшего размера не производят достаточно энергии, чтобы быть рентабельными. Кроме того, их быстро вращающиеся лезвия создают шумную вибрацию, а их многие движущиеся части более склонны к поломке. По сравнению с пассивными солнечными панелями на крыше ветряные турбины могут потребовать довольно больших затрат на техническое обслуживание.

Хоученс и его коллеги думают, что они разработали решение, которое преодолевает эти препятствия, заимствуя фундаментальный принцип полета по воздуху. Изогнутая форма крыла самолета, называемая аэродинамическим профилем, изменяет давление воздуха по обе стороны от него и в конечном итоге создает подъемную силу.

Коллега

Хоученса Карстен Вестергаард, президент Westergaard Solutions и инженер-механик из Техасского технологического университета, говорит, что он соединил два аэродинамических профиля вместе, так что «поток от одного профиля усиливает другой профиль, и они становятся более мощными». Направленные как два крыла самолета, стоящие вертикально на боку, пара аэродинамических профилей обращена прямо к ветру. По мере прохождения ветра между пленками создается низкое давление, которое всасывает воздух через прорези в их частично полых телах.Это движение воздуха вращает небольшую турбину, заключенную в трубку, и вырабатывает электричество.

Устройство, которое исследователи назвали AeroMINE, может отбирать энергию ветра с большей площади, чем лопасти турбины сами по себе.

Благодаря такой конструкции устройство, которое исследователи называют AeroMINE («MINE» означает «Неподвижная, интегрированная экстракция»), может извлекать энергию ветра из большей площади (по сути, прямоугольной поверхности AeroMINE), чем лопасти турбины могли бы сами по себе. в традиционной установке.Хушенс сравнивает такие стандартные турбины с формочками для печенья, которые оставляют потраченное впустую тесто. Новое устройство использует весь доступный ветер, позволяя извлекать больше энергии.

AeroMINE также не создают таких же вибраций и шума, как обычные турбины; По словам Вестергаарда, они «менее шумны, чем вентиляторы». Относительная простота их конструкции означает, что меньше движущихся частей выходит из строя. К турбине, которая находится внутри здания, будет легче получить доступ, если она действительно нуждается в ремонте.Такое расположение также защищает лезвия от любого контакта с людьми или дикими животными. Команда разрабатывает систему таким образом, чтобы ее можно было использовать вместе с солнечными панелями на крыше, подключаясь к существующей инфраструктуре для сбора энергии, которую они генерируют.

«Я действительно думаю, что эта технология может быть новаторской» для районов с хорошими ветровыми условиями, — говорит Лучано Кастильо, инженер-механик из Университета Пердью, который не участвует в проекте, но в прошлом работал с Вестергардом.

Он также считает, что простота AeroMINE может сделать их хорошим вариантом для развивающихся стран, потому что новые устройства не требуют специальных деталей или инструментов и их относительно легко исправить. И Кастильо, и Вестергард видят потенциал использования этой конструкции под водой, чтобы использовать приливную энергию.

Джей Апт, содиректор Центра электроэнергетики Карнеги-Меллона, который также не участвует в проекте, согласен с тем, что простота конструкции привлекательна.Но он не уверен, можно ли масштабировать систему для эффективного производства энергии с достаточно низкими затратами в реальных условиях. Хушенс говорит, что при подходящих ветровых условиях он и его коллеги думают, что AeroMINE могут быть конкурентоспособными с нынешней стоимостью солнечной энергии на крышах.

Команда, получившая финансирование от Sandia и Министерства энергетики, протестировала уменьшенные модели в аэродинамических трубах для точной настройки конструкции. В июне исследователи планируют испытать версию устройства высотой 13,1 фута на одноэтажном макете здания на предприятии Scaled Wind Farm Technology (SWiFT), входящем в Национальный институт ветра Техасского технологического института.

солнечных и ветровых систем для жилых домов: каковы затраты на электроэнергию?

Домовладельцы, планирующие использовать солнечную энергию или ветряную установку для жилых домов, могут быстро столкнуться с шоком от наклеек, когда узнают, сколько будут стоить эти установки. Стоимость установки ветряных турбин может достигать 65 000 долларов, в то время как средняя стоимость профессионально установленной системы солнечных панелей в стране составляет от 8 до 9 долларов за ватт. Это означает, что подключенная к сети система мощностью 2 киловатт (кВт) без резервного аккумулятора может стоить до 16 000 долларов, а аналогичная система мощностью 5 кВт может стоить более 40 000 долларов.Резервные батареи глубокого цикла для ветряных и солнечных батарей могут добавить на 20-30% больше. И хотя вы можете сэкономить около 2 долларов на ватт, выполняя работу самостоятельно, многие программы энергоэффективности имеют требования к сертификации.

Однако не теряйте надежды, если вы действительно стремитесь снабжать свой дом энергией солнца и ветра. Читайте дальше, чтобы узнать, какие факторы следует учитывать при выборе домашней солнечной и ветряной электростанции и как снизить затраты до более достижимого уровня.

Солнечная энергия может быть доступной

Поскольку спрос на солнечную и ветровую энергию как в жилищном, так и в коммерческом секторе растет, технология совершенствуется, появляется больше производителей, а цены падают. В случае солнечной энергии стоимость средней солнечной панели в 1980 году составляла 21 доллар за ватт (например: 15-ваттная панель будет стоить 315 долларов). Сегодня средняя стоимость составляет около 1,03 доллара за ватт, что на 90 процентов меньше всего за 25 лет. Также увеличилась выходная мощность.В 1980 году обычная солнечная панель могла выдавать 22 Вт. Сейчас 100-ваттные панели являются обычным явлением, если их не много, они предлагают увеличение мощности на 450%. Более того, есть также новые улучшения, доступные за счет отслеживания (моторизованное крепление отслеживает солнце в течение дня для повышения эффективности) и концентрации солнечного света для извлечения до 75 процентов солнечных лучей и повышения эффективности в 1000 раз по сравнению с обычными плоскими панелями.

Несмотря на недавнее сокращение затрат, причина, по которой бытовые системы возобновляемой энергии являются дорогими, проста: вы инвестируете в электростанцию домашнего размера.Как и любая крупная электростанция, это долгосрочное вложение на срок от 15 до 25 лет. И, как и в случае с любыми другими долгосрочными инвестициями, вы должны сначала уделить несколько минут тому, чтобы обдумать свои потребности и цели:

Сколько электроэнергии вы потребляете каждый день?
В сельской местности будет ли дороже приносить в дом столбы и провода?
Ваша цель — достичь самоокупаемости при сохранении привязки к сетке?
Ваша цель убрать электросеть из дома?

Расчет вашего использования: сколько солнечной или ветровой энергии вам нужно?

Подсчитать ваше использование может быть непросто, но это важно при принятии решения о том, сколько солнечной или ветровой энергии вам понадобится.Во-первых, вам нужно понять разницу между ваттами и ватт-часами. Мощность (ватт), необходимая для работы в вашем доме, не измеряется так, как показывают ваши счета за коммунальные услуги (ватт-часы). 50-ваттная лампочка при каждом включении сжигает 50 ватт энергии. Если у вас 30-ваттная батарея, 50-ваттная лампочка не будет гореть полностью и быстро разрядит батарею.

Между тем,

ватт-часа — это единицы измерения энергии, используемой с течением времени. Итак, за один час 50-ваттная лампочка потребляет 50-ватт-часов, или.05 киловатт-часов (кВтч).

Важно помнить, что ватт-часы НЕ взаимозаменяемы при проведении расчетов. При этом способ определить свое использование — это просмотреть счета за коммунальные услуги. Например, предположим, что вы используете в среднем 1000 кВт / ч в месяц. Это составляет 33,33 кВтч в день.

Следующий шаг — выяснить, какие электроприборы и устройства вы используете, сколько ватт они потребляют и как долго вы их используете. Чтобы вычислить киловатт-час устройства или прибора, умножьте количество ватт на часы, которые оно работает в течение дня.Морозильный ларь на 500 ватт, работающий в течение десяти часов, потребляет пять киловатт-часов энергии.

Сколько солнечного света можно уловить?

Следующим шагом для поиска является количество прямого солнечного света, которое получает ваше местоположение, также известное как «инсоляция». Инсоляция зависит от угла наклона солнца, погоды, атмосферы, высоты и местоположения на земном шаре. Чем дальше к северу или югу от экватора, тем меньше часов солнечного света.

Теперь мы можем определить, сколько панелей вам может понадобиться, посчитав эффективность системы.Предположим, что ваши часы инсоляции равны 4,5. Эффективность системы зависит от показателей эффективности оборудования для управления током: инвертора (для преобразования 12 вольт постоянного тока в 120 вольт переменного тока и сглаживания его в красивый, чистый 60-герцовый цикл), контроллера заряда батареи и глубокого цикла. батареи. Инверторы обычно работают с КПД около 95 процентов, контроллеры заряда — на 98 процентов, а батареи — на 80 процентов.

Итак, если мы умножим 0,95 на 0,98 на 0,80, мы получим эффективность системы 0,74 или 74 процента.Это означает, что с этим оборудованием 100-ваттные солнечные панели фактически производят 74 Вт. Если бы наша система была эффективна на 99 процентов, нам потребовалось бы всего 74 панели. Поскольку эффективность нашей системы составляет всего 74 процента, нам нужно 99 панелей для выработки 33 кВт / ч в день, которые используются в нашем примере дома.

В любом случае, это очень большое количество панелей, если вы хотите генерировать достаточно солнечной энергии для удовлетворения своего потребления, и вам нужно потратить много денег, чтобы удовлетворить свои потребности в электричестве.

Сократите расходы на солнечную энергию за счет меньшей электрической нагрузки

Проще всего найти способы сократить потребление электроэнергии, исключив неэффективные устройства.Во многих частях страны самым большим домашним потребителем электроэнергии являются кондиционеры. 30-тонная центральная система кондиционирования воздуха с рейтингом SEER 13 может потреблять 2,3 кВтч. За десять часов это в сумме составляет 23 кВтч — две трети всей нашей электрической нагрузки.

Существуют различные энергоэффективные способы охлаждения вашего дома. К примеру, болотные охладители работают за счет испарения, хотя они наиболее эффективны в сухой среде. Абсорбционные чиллеры — распространенная альтернатива. Они нагревают хладагент при низком давлении до тех пор, пока он не испарится, а затем он теряет тепло, конденсируясь обратно в жидкость под высоким давлением.Источником тепла может быть природный газ, пропан, керосин или солнечное тепло. Поскольку компрессора для подачи давления нет, система потребляет мало энергии.

Вторым по величине пользователем является электрический водонагреватель, на который приходится 17 процентов годовых затрат на электроэнергию. Нагреватель на 40 галлонов потребляет в среднем 8 кВт / ч в день. Есть несколько энергоэффективных альтернатив: перейти на систему нагрева по запросу, использовать природный газ или пропан для нагрева воды или рассмотреть возможность использования солнечной системы нагрева воды в дополнение к солнечным батареям.Некоторые солнечные водонагревательные системы представляют собой не что иное, как старый бак водонагревателя, выкрашенный в плоский черный цвет и помещенный в изолированную коробку со стеклянным окном, обращенным к солнцу.

Когда пришло время заменить домашнее оборудование, подумайте о переходе на приборы с рейтингом Energy Star и светодиодные лампы. Кроме того, подумайте о том, насколько хорошо изолирован и защищен от непогоды ваш дом и нужно ли его улучшать. Чем больше энергии вы можете прожить без, тем меньше энергии вам потребуется установить.

Допустим, мы установили более эффективные приборы и освещение, заменив водонагреватель и кондиционер на систему охлаждения с абсорбцией солнечной энергии, которая также нагревает воду. Это снижает потребление с 33 кВтч / день до 5 кВтч / день. Это означает, что нам нужно всего 16 панелей, что намного проще.

Расчет стоимости жилой ветряной турбины

Домашняя ветряная энергия прошла долгий путь от ветряных мельниц со стальными лопастями, которые были представлены на американских фермах в 1870-х годах.Небольшие ветряные турбины, вырабатывающие электричество, доступны в различных размерах («паспортная мощность») от 1-киловаттной мощности на крыше или на дымоходе (установленная до 7000 долларов США) до 100-киловаттных турбин, установленных на собственной башне (около Установлено 80 000 $). Многие турбины мощностью менее 1,2 киловатт доступны в наборах для домовладельцев из домашнего центра.

Однако, несмотря на то, что мощность ветряных турбин может выглядеть привлекательно, получить максимальную мощность за затраченные деньги сложнее, чем солнечная энергия.Хотя солнце светит каждый день, даже в пасмурную погоду, ветер гораздо более непостоянен. Некоторые части страны также более ветреные, чем другие. Следовательно, потребителю необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы определить, сколько ветра действительно может быть доступно для его использования.

Скорость ветра также меняется локально на разных высотах. Хотя на уровне улицы может показаться легкий ветерок, на высоте 30 футов это может быть абсолютная тишина, а на высоте 100 футов — ветер. Холмы, речные долины, деревья и здания также сильно влияют на скорость ветра, особенно в городских условиях.Также необходимо учитывать местные строительные нормы и правила.

Допустим, вы хотите добавить в свою систему ветряную турбину на опоре для жилых домов, которая стоит 1800 долларов. 30-футовый столб с растяжками и несколькими мешками с бетоном стоит 500 долларов, что в сумме составляет 2300 долларов. С учетом налоговой льготы по федеральному налогу на электроэнергию цена упадет до 1610 долларов.

Предположим также, что вы сделали свою домашнюю работу по средней годовой скорости ветра. Новая ветряная турбина будет вырабатывать 3,4 кВт / ч в день в средней ветровой зоне 12 миль / ч (класс 4).Однако средняя местная скорость ветра составляет всего около 10 миль в час (класс 2). Итак, теперь мы подсчитали, что при этих условиях ваша турбина будет производить в среднем 2,8 кВтч в день (примерно эквивалент 8 солнечных панелей).

Одним из способов преодоления недостатков ветровой генерации является ее объединение с солнечной энергией для создания интегрированной возобновляемой системы, которая становится надежным источником домашней электроэнергии 24 часа в сутки, вырабатывая в среднем 5 кВтч / день. В некоторых частях страны, где доступны чистые измерения, домовладелец может даже продать свою избыточную генерируемую мощность коммунальной компании.

А как насчет скрытых затрат?

Хорошая новость заключается в том, что после того, как ваши возобновляемые системы будут установлены, обслуживание как солнечных панелей, так и ветряных турбин будет минимальным. Чтобы солнечные панели получали максимальную мощность, им может периодически требоваться промывание из шланга пыли и листьев. Панели со временем изнашиваются, теряя в среднем один ватт генерирующей мощности за 20 лет. Ветровые турбины обычно имеют только две движущиеся части, которые подвержены воздействию погодных условий. Лопасти обычно привинчиваются к ступице, которая защищена носовым конусом.Также есть шарнир, который позволяет ветряной турбине поворачиваться против ветра. Оба они могут быть легко заменены деталями от производителя.

Нечто меньшее: система, привязанная к сетке

Тот факт, что вы производите собственную энергию, не означает, что вам нужно полностью отключиться от электросети. Фактически, привязанная к сети солнечная / ветровая система сохраняет соединение с коммунальной сетью, поэтому вы по-прежнему будете ее потребителем, но можете компенсировать энергию, которую вы используете от коммунального предприятия, сделав свою собственную.Допустим, вы покупаете комплект солнечной энергии, который будет генерировать около 1230 Вт для домашнего использования, примерно за 7000 долларов (10 панелей, очиститель энергии и инвертор). В систему также могут быть добавлены аккумуляторные батареи глубокого разряда; они обычно стоят около 250 долларов каждый и служат десять лет.

В среднем, одни только эти панели производят около 4 кВтч для ежедневного использования и сбрасывают 120 кВтч из ежемесячного счета, что дает экономию до 12 процентов при типичном счете за 1000 кВтч в размере 119 долларов (из расчета 11,9 цента / кВтч). Это означает ежемесячную экономию около 14 долларов.24 или 171,36 доллара в год.

Если предположить, что цены и использование останутся замороженными, система окупится за 17 лет или 24 года без федерального налогового кредита. В реальном мире ваши цифры могут измениться по мере роста цен на энергию, а цена, уплачиваемая за каждый кВтч, будет меняться в течение года, со временем увеличиваясь. С учетом этого, окупаемость инвестиций в солнечную энергию на самом деле может занять всего 15 лет или даже меньше. Кроме того, учтите, что 12-процентная экономия энергии конкурентоспособна по сравнению с прибылью, которую вы получили бы, вложив первоначальные 7000 долларов в банк.

Еще один способ окупаемости инвестиций в солнечную энергию — это повышение стоимости вашего дома. Помните также, что по мере совершенствования технологии солнечных панелей домовладелец может заменять старые панели на более новые, более эффективные, которые стоят меньше. Их просто прикручивают к стойке и подключают к цепи. Со временем вы сможете еще больше сэкономить на счете и даже продавать электроэнергию электроэнергетической компании, расширяя и модернизируя как свои панели, так и батареи.

Не все дома и бюджеты могут быть сокращены прямо сейчас на солнечные панели или ветряные турбины, а также переменные, которые используются при вычислении солнечной и солнечной энергии.Стоимость ветра на ватт может иметь большую или меньшую роль в зависимости от множества факторов. Национальный веб-сайт по возобновляемым источникам энергии может предоставить ценную информацию, которая поможет определить, подходит ли ваше местоположение для использования энергии ветра или солнца, или того и другого. Вам нужно будет сделать значительные инвестиции практически при любых обстоятельствах, но если местные условия и ваше финансовое положение совпадают, вы можете обнаружить, что производство возобновляемой энергии — правильный шаг для вашего дома.

Часто задаваемые вопросы по ветроэнергетике (FAQ)

Земля окружена атмосферой, состоящей из воздуха.Воздух представляет собой смесь газа, твердых и жидких частиц. Энергия Солнца неравномерно нагревает атмосферу и Землю.

Холодный воздух содержит больше частиц воздуха, чем теплый. Поэтому холодный воздух тяжелее и опускается вниз через атмосферу, создавая зоны с высоким давлением. Теплый воздух поднимается над атмосферой, создавая зоны с низким давлением. Воздух пытается уравновесить области низкого и высокого давления — частицы воздуха перемещаются из областей высокого давления (холодный воздух) в области низкого давления (теплый воздух).Это движение воздуха известно как ветер.

На ветер также влияет движение земли. Когда он вращается вокруг своей оси, воздух не перемещается напрямую из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением. Вместо этого воздух выталкивается на запад в северном полушарии и на восток в южном полушарии. Это известно как сила Кориолиса. Щелкните, чтобы увидеть схему того, как движение Земли влияет на ветер.

Поверхность Земли отмечена деревьями, зданиями, озерами, морем, холмами и долинами, которые также влияют на направление и скорость ветра.Например, там, где встречаются теплая земля и прохладное море, разница температур создает тепловые эффекты, которые вызывают местные морские бризы.

Ветер обычно измеряется по его скорости и направлению. Атласы ветра показывают распределение скоростей ветра в широком масштабе, давая графическое представление о средней скорости ветра (для заданной высоты) по территории. Они составляются на основе измерений местной метеорологической станции или других зарегистрированных данных, связанных с ветром.

Традиционно скорость ветра измеряется анемометрами — обычно тремя чашами, которые фиксируют ветер, вращающийся вокруг вертикальной оси (на фото ниже).Направление ветра измеряется с помощью флюгера.

После измерения данных о ветре не менее одного года можно рассчитать среднегодовую скорость ветра. Статистика скорости и направления ветра отображается в виде розы ветров, показывая статистическое распределение скорости ветра по направлению.

Статистика ветра показывает лучшие места для размещения ветряных электростанций в соответствии с лучшими ветровыми ресурсами. Они также предоставляют дополнительную информацию о том, как турбины должны быть расположены по отношению друг к другу и каким должно быть расстояние между турбинами.

Ветряная турбина — это машина, преобразующая кинетическую энергию ветра в механическую или электрическую энергию. Ветряные турбины состоят из фундамента, башни, гондолы и ротора. Фундамент предотвращает падение турбины. Башня поддерживает ротор и гондолу (или коробку).

Гондола содержит крупные основные компоненты, такие как главный мост, редуктор, генератор, трансформатор и система управления. Ротор состоит из лопастей и ступицы, которая удерживает их в нужном положении при вращении.Большинство коммерческих ветряных турбин имеют три лопасти ротора. Длина лопастей может составлять более 60 метров.

Посмотрите, как работает ветряная турбина!

Средний размер береговых турбин, производимых сегодня, составляет около 2,5–3 МВт, с длиной лопастей около 50 метров. Он может обеспечивать электроэнергией более 1 500 домохозяйств в среднем по ЕС.

Средняя оффшорная ветряная турбина мощностью 3,6 МВт может обеспечить электроэнергией более 3312 средних домашних хозяйств в ЕС.

В 1985 году ветряные турбины были мощностью менее 1 МВт с диаметром ротора около 15 метров.
В 2012 году средний размер составляет 2,5 МВт при диаметре ротора 100 метров.

Турбины мощностью 7,5 МВт на сегодняшний день являются самыми крупными турбинами с лопастями длиной около 60 метров — более половины длины ротора диаметром более 120 метров — и длиннее футбольного поля. Планируется, что турбины мощностью 15 МВт, а турбины мощностью 20 МВт считаются теоретически возможными.

Башни в основном трубчатые, из стали или бетона, обычно окрашены в светло-серый цвет. Лезвия изготавливаются из стекловолокна, армированного полиэстера или древесно-эпоксидной смолы.Они светло-серые, потому что незаметны при большинстве условий освещения. Поверхность матовая для уменьшения отраженного света.

При проектировании ветряной электростанции учитывается множество факторов. В идеале площадка должна быть как можно более широкой и открытой в направлении преобладающего ветра, с небольшим количеством препятствий. Необходимо учитывать его визуальное влияние — несколько больших турбин обычно лучше, чем многие меньшие.

Турбины должны быть легко доступны для обслуживания и ремонта, когда это необходимо.Уровни шума можно рассчитать, чтобы ферма соответствовала уровням шума, установленным национальным законодательством. Поставщик турбины определяет минимальное расстояние между турбинами, принимая во внимание влияние, которое одна турбина может оказывать на соседние турбины, — «эффект следа».

Затем необходимо выбрать правильный тип турбины. Это зависит от ветровых условий и особенностей ландшафта местности, местных / национальных правил, таких как высота турбины, уровень шума и охрана природы, риск экстремальных явлений, таких как землетрясения, насколько легко транспортировать турбины на площадку и местная доступность кранов.

Время строительства обычно очень короткое — ветряную электростанцию мощностью 10 МВт можно легко построить за два месяца. Более крупная ветряная электростанция мощностью 50 МВт может быть построена за шесть месяцев.

Стоимость варьируется, но самая большая стоимость — это сама турбина. Это капитальные затраты, которые должны быть оплачены заранее и обычно составляют 75% от общей суммы.

После того, как турбина запущена и работает, нет никаких затрат на топливо и углерод, только затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M), которые минимальны по сравнению с e.грамм. газовая электростанция, где ЭиТО составляет 40-70% общих затрат, а остальная часть затрат — топливо.

Ветровые турбины начинают работать при скорости ветра от 4 до 5 метров в секунду и достигают максимальной выходной мощности со скоростью около 15 метров в секунду. При очень высоких скоростях ветра, то есть при ураганном ветре 25 метров в секунду, ветряные турбины отключаются. Современная ветряная турбина вырабатывает электроэнергию в 70-85% случаев, но вырабатывает разную мощность в зависимости от скорости ветра.

В течение года он обычно дает около 24% от теоретической максимальной производительности (41% на море).Это известно как коэффициент мощности. Коэффициент мощности обычных электростанций составляет в среднем 50% -80%. Из-за остановок для обслуживания или поломок ни одна электростанция не вырабатывает энергию в течение 100% времени.

Оптимальное количество лопастей для ветряной турбины зависит от работы, которую она должна выполнять. Турбины для выработки электроэнергии должны работать на высоких скоростях, но не требуют большого крутящего момента. Эти машины обычно имеют три или два лезвия. С другой стороны, ветряным насосам требуется вращающее усилие, но не большая скорость, и поэтому у них много лопастей.

Большинство современных коммерческих ветряных турбин имеют три лопасти, так как они вырабатывают оптимальную мощность.

Двухлопастные машины дешевле и легче, с более высокими скоростями движения, что снижает стоимость коробки передач, и их легче установить. Они работают почти так же хорошо, как трехлопастные турбины. Однако они могут быть более шумными и не такими визуально привлекательными, выглядя «резкими» при повороте.

Турбины иногда необходимо останавливать для обслуживания, ремонта компонентов или в случае неисправности, которую необходимо проверить.Другой причиной может быть слишком слабый или слишком сильный ветер: если ветер слишком сильный, турбину необходимо остановить, так как она может быть повреждена.

В ветряной электростанции сами турбины занимают менее 1% площади суши. Вокруг них могут развиваться существующие виды деятельности, такие как сельское хозяйство и туризм, и при этом не беспокоить таких животных, как коровы и овцы.

Все больше и больше домовладельцев, сообществ и малых предприятий заинтересованы в выработке собственного электричества с помощью небольших ветряных турбин, установленных на крышах домов или в садах.Если вас интересует, как можно привести в действие свой дом или бизнес с помощью собственной турбины, обратитесь в национальную ассоциацию ветроэнергетики для получения дополнительной информации о том, как это работает в вашей стране.

Щелкните здесь, чтобы найти свою национальную ассоциацию.

Просмотрите наш каталог участников, чтобы увидеть полный список производителей ветряных турбин.

В настоящее время береговая ветроэнергетика более экономична, чем морская разработка. Кроме того, развитие морских ветряных электростанций занимает больше времени, поскольку море по своей природе является более враждебной средой.Поэтому ожидать, что оффшор станет единственной разрешенной формой ветроэнергетики, означало бы обречь нас на невыполнение наших целей в области возобновляемых источников энергии и приверженности делу борьбы с изменением климата.

Однако в ближайшие годы, когда морские турбины будут производиться в более крупных масштабах, цены снизятся, что сделает морскую ветроэнергетику все более конкурентоспособной. Над европейскими морями дует ветер, достаточный для того, чтобы в семь раз запитать Европу, что делает использование морского ветра весьма жизнеспособным вариантом.

В 2010 году в ЕС насчитывалось 70 488 наземных ветряных турбин и 1132 морских турбин.По мере развития технологий турбины становятся больше и эффективнее, поскольку выработка того же количества энергии может быть достигнута с помощью меньшего количества машин.

В настоящее время в ЕС установлено 19,5 МВт ветроэнергетической мощности на 1 000 км суши, с самой высокой плотностью в Дании и Германии. Хотя 25 из 27 стран-членов ЕС в настоящее время используют ветроэнергетику, все еще существует значительный объем ветроэнергетических мощностей в таких странах, как Франция, Великобритания и Италия.Более….

Ветровые турбины могут вырабатывать электроэнергию в течение 20-25 лет. В течение своего срока службы они будут непрерывно работать до 120 000 часов. Это сопоставимо с расчетным сроком службы двигателя автомобиля, который составляет от 4000 до 6000 часов.

Лопасти вращаются со скоростью 15-20 оборотов в минуту с постоянной скоростью.

Назначение и особенности мобильного ветроэнергетического комплекса «Борей-7М»

Преимущества ветрогенератора с вертикальной осью вращения

Технические характеристики МВК «Борей-7М»

Конструкция и комплектация МВК «Борей-7М»

Особенности монтажа и эксплуатации

Экономическая эффективность использования МВК «Борей-7М»

Экологические аспекты применения МВК «Борей-7М»

Перспективы развития и совершенствования МВК «Борей-7М»

Ветрогенераторы бытовые

Информация по ветровым электростанциям

Содержание раздела:

1. Общие вопросы

Лизинг

Кредит

Страховка

1. Получить среднегодовые показания ближайшей метеослужбы

2. Замер скорости ветра в будущем месте установки портативной метеостанцией

2. Установка системы

3. Технические вопросы

Мобильный ветроэнергетический комплекс «Борей-7М»

Импортозамещение:

Отрасли:

Краткое описание:

Ключевые слова:

Производитель:

Подробное описание:

Технические характеристики:

Потребительские свойства:

Особенности технологии:

виды, как выбрать, обзор лучших вариантов

Конструкция и принцип работы ветротурбин

Виды ветряных электростанций

Целесообразность установки ветрогенератора

Правила выбора оборудования

Примерные цены и окупаемость ветрогенераторов

Обзор лучших брендов и установок

№1 — ветрогенераторы Condor Home (Россия)

№2 — мини-электростанции Falcon Euro (Россия)

№3 — ветряные агрегаты Sokol Air Vertical (Россия)

№4 — ветрогенераторы Energy Wind (Россия)

№5 — ветряки Altek EW (Китай)

Выводы и полезное видео по теме

это высокотехнологичное устройство, но не настолько сложное, чтобы вы не смогли сделать его самостоятельно

Что такое и как работает ветряной генератор

Разновидности ветровых генераторов

Возможности, преимущества и недостатки ветрогенератора

Можно ли построить ветрогенератор самостоятельно?

Пошаговая инструкция по строительству ветрового генератора

Ветрогенератор — как выбрать ветряк

Оглавление:

Устройство и принцип работы ветрогенератора

Разновидности ветряков

Рекомендации по выбору ветрогенератора

Обзор производителей ветрогенераторов

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка

10 лучших комплектов домашних ветряных турбин (2021)

3. Ветряная турбина IstaBreeze — премиум выбор

9. Ветряная турбина Automaxx

10. Ветряная турбина Tumo-Int

Наше руководство по покупке лучшей ветряной турбины для домашнего использования

Коды местного зонирования

Ветровые ресурсы и климат

Количество и размер лезвий

Рейтинг скорости ветра

Выход энергии

FAQ

Насколько велика ветряная турбина, необходимая для питания дома?

Каков средний срок службы ветряной турбины?

Сколько времени нужно ветровым турбинам, чтобы окупить себя?

Что я могу сделать со старыми лопастями ветряных турбин?

Как работают ветряные турбины, когда нет ветра?

Хороши ли маленькие ветряные турбины для дома?

Хороши ли маленькие домашние ветряные турбины?

Вертикальные ветряные турбины работают лучше?

Какова окупаемость инвестиций в турбину PowerPod?

Жилые ветроэнергетические системы — Bergey Windpower Co.

Возобновляемые источники энергии | YourHome

Виды возобновляемой энергии

Технологии возобновляемой энергии

Ветряная электростанция на крыше может взлетать, используя ключевой принцип полета