Какие преимущества и недостатки имеют ветрогенераторы для частного дома. Сколько стоит установка ветряка. Насколько эффективны домашние ветрогенераторы. Какую мощность они могут обеспечить. Как рассчитать окупаемость ветряной электростанции.
Принцип работы и устройство ветрогенератора
Ветрогенератор преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую энергию. Основные компоненты ветрогенератора:
- Ветроколесо (ротор) с лопастями
- Генератор
- Мачта
- Система управления
Поток ветра вращает лопасти ротора, передавая механическую энергию на вал генератора. Генератор преобразует вращение в электрический ток. Чем больше диаметр ветроколеса и выше скорость ветра, тем больше мощность ветрогенератора.
Типы ветрогенераторов для частного дома
Существует два основных типа ветрогенераторов для частного использования:
Горизонтально-осевые
Это классическая конструкция с горизонтальным расположением оси вращения. Лопасти расположены перпендикулярно направлению ветра. Преимущества:
- Высокий КПД
- Большая мощность
- Хорошая производительность при сильном ветре
Вертикально-осевые
Ось вращения расположена вертикально, лопасти — вдоль оси. Основные плюсы:
- Работают при любом направлении ветра
- Менее шумные
- Проще в обслуживании
- Подходят для городских условий
Для частного дома чаще используются горизонтально-осевые ветрогенераторы из-за более высокой эффективности.
Мощность и производительность домашних ветряков
Мощность бытовых ветрогенераторов обычно составляет от 0,5 до 10 кВт. Какую мощность может обеспечить ветряк?
- 0,5-1 кВт — освещение, мелкая бытовая техника
- 1-3 кВт — частичное энергоснабжение дома
- 3-5 кВт — полное обеспечение энергией небольшого дома
- 5-10 кВт — энергонезависимость среднего дома
Реальная выработка электроэнергии зависит от скорости ветра. При средней скорости 5 м/с ветрогенератор мощностью 3 кВт производит около 250-300 кВт*ч в месяц.
Преимущества использования ветрогенераторов
Установка ветрогенератора для частного дома имеет ряд плюсов:
- Экологически чистый источник энергии
- Энергонезависимость от централизованных сетей
- Бесплатная электроэнергия после окупаемости
- Низкие эксплуатационные расходы
- Длительный срок службы (20-25 лет)
- Возможность продажи излишков энергии в сеть
Ветрогенератор может обеспечить полную или частичную энергонезависимость частного дома при правильном расчете и выборе оборудования.
Недостатки и ограничения ветряных электростанций
У ветрогенераторов есть и существенные минусы:
- Зависимость от погодных условий и силы ветра
- Высокая стоимость оборудования
- Длительный срок окупаемости (7-10 лет)
- Шум и вибрации при работе
- Необходимость обслуживания
- Сложности с установкой в городской черте
- Опасность для птиц
Для стабильной работы необходима средняя скорость ветра от 3-4 м/с. В безветренную погоду выработка энергии прекращается.
Стоимость ветрогенератора для частного дома
Цена домашней ветряной электростанции зависит от мощности и комплектации. Ориентировочная стоимость:
- 0,5-1 кВт: 50-150 тыс. руб.
- 1-3 кВт: 150-400 тыс. руб.
- 3-5 кВт: 400-700 тыс. руб.
- 5-10 кВт: 700 тыс. — 1,5 млн руб.
В стоимость входит ветрогенератор, мачта, инвертор, контроллер заряда, аккумуляторы. Дополнительно нужно учесть расходы на монтаж и обслуживание.
Расчет окупаемости ветрогенератора
Срок окупаемости зависит от многих факторов:- Стоимость оборудования
- Среднегодовая скорость ветра
- Тарифы на электроэнергию
- Потребление электричества
- Наличие государственных субсидий
Для расчета окупаемости нужно:
- Определить годовую выработку энергии ветрогенератором
- Рассчитать годовую экономию на оплате электричества
- Разделить стоимость установки на годовую экономию
Пример: ветрогенератор 3 кВт стоимостью 400 тыс. руб. вырабатывает 3600 кВт*ч в год. При тарифе 4 руб./кВт*ч годовая экономия составит 14400 руб. Срок окупаемости: 400000 / 14400 = 27,7 лет.
Выбор места для установки ветрогенератора
Правильный выбор места установки критически важен для эффективной работы ветрогенератора. Основные рекомендации:
- Открытая местность без препятствий
- Расположение на возвышенности
- Отсутствие высоких деревьев и строений рядом
- Средняя скорость ветра не менее 4-5 м/с
- Расстояние от жилых домов не менее 50 м
Желательно предварительно провести измерения скорости ветра на участке в течение года. Это позволит точнее оценить потенциальную выработку энергии.
Ветрогенератор для дома своими руками: мой отзыв
Интернет начинает «трещать по швам» от хвалебных статей авторов, предлагающих всем желающим использовать природную энергию ветра для получения бесплатного электричества.
Я предлагаю рассмотреть этот вопрос с практической точки зрения, оценить экономический эффект до того, как начнете создавать ветрогенератор для частного дома своими руками или даже приобретать заводскую модель.
Поговорим о трудностях, с которыми вам придется столкнуться: их необходимо предусмотреть и преодолеть. Тема сложная. Надо оценить аэродинамические и механические характеристики, сделать электротехнический расчет.
Содержание статьи
Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания
Не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально из ветра. В странах Европы промышленные ветрогенераторы занимают огромные площади и работают автономно на благо человека.
Они имеют огромные размеры, расположены на открытых всем ветрам участках, возвышаются над деревьями и местными предметами.
А еще ветряки установлены на удалении друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждения одного не могут причинить вреда соседним конструкциям.
Эти принципы создания ветровых генераторов будем брать за основу разработки самодельных устройств. Они созданы по научным разработкам,
опробованы уже длительной эксплуатацией, эффективно работают.
Начнем с анализа характеристик местности, на которой планируем создавать ветряную электростанцию.
Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка
Вопрос обсудим на основе научных фактов и уже допущенных ошибок многими владельцами частных домов
Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции
Среднегодовое значение ветра для любой местности России или другой страны можно узнать на карте ветров. Эти данные имеются в широком доступе.
Если рассмотреть всю территорию, то мест для благоприятного пользования ветряной энергией со скоростью от 5 м/сек и выше у нас не так уж много, как в Европе.
Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь от нагретой воды, сразу устремляется в холодные районы. Чем выше перепад температур, тем больше его скорость.
Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его сила слабеет. Наибольший перепад температур весной и осенью вызывает бури и ураганы.
Нам важно понимать, как определить скорость ветра правильно в своей местности.
Возьмем величину 5 м/сек за основу, и рассчитаем мощность ветрового потока для наиболее распространенного горизонтально расположенного осевого генератора.
Учтем, что его лопасти охватывают площадь круга S (м кв.) с диаметром D (м). Через нее проходит ветер со скоростью V (м/сек).
Ветровая энергия Рв рассчитывается по формуле:
Рв=V3∙ρ∙S
ρ — это плотность воздушной массы (кг/м куб.)
Если взять усредненные значения, например, площадь 3 м кв и плотность
воздуха 1,25 кг/м3, то ветер, дующий со скоростью 5 м/сек, способен создать мощность чуть меньше, чем 2 киловатта.
Теперь наша задача — определить, какая ее часть сможет преобразоваться в полезную электрическую энергию. Грубо ее можно оценить по процентному соотношению в 30÷40%. Конструкция и технологические характеристики ветряного колеса просто не позволят эффективно взять больше.
Более точное определение находят формулой, учитывающей:
- коэффициент ε, определяющий долю использования ветряной энергии конструкцией ветряка. Максимальная величина, создаваемая быстроходными конструкциями, составляет 40-50%;
- КПД редуктора —∙максимум порядка 90%;
- КПД генератора ≈85%.
Величины всех этих коэффициентов у разных моделей генераторов ветряков сильно отличаются между собой. Я привел значения для промышленных изделий. У самодельщиков они будут значительно ниже.
Если подставить все эти цифры, то даже для заводской конструкции ветрогенератора, сделанной по точным чертежам и на промышленных станках, мы сможем при скорости 5 м/сек и описываемой площадью лопастями винта 3 метра квадратных получить меньше 700 ватт электрической энергии.
Какую ее часть сможет взять самодельный ветряк, остается только догадываться.
Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для того, чтобы вырабатывать 3 кВт электроэнергии, а это оптимальная величина для частного дома, необходимо:
- снимать с ветряного колеса порядка 5,1 кВТ;
- иметь диаметр ротора 4,5 метра;
- располагать ветряк на высоте от 12 метров;
- использовать ветер со скоростью 10 м/сек.
Колесо должно начинать вращать генератор уже на 2 м/сек. Только в этом случае можно говорить об окупаемости всей конструкции и эффективном использовании мощности ветра.
Если же скорость снизится, хотя бы до 7 м/сек, то энергия ветрогенератора упадет на 50%. А теперь еще раз внимательно посмотрите на карту ветров России…
Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая продажа предлагает многочисленные конструкции измерительных приборов — анемометры.
Стоят они не дорого, имеют дополнительные функции измерения температуры, указания текущего времени. Их можно заказать в Китае.
Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра на вашей местности, чтобы проанализировать варианты эксплуатации будущей ветроэлектростанции (ВЭС). А их минимум 2:
- частичное удовлетворение потребностей в электроэнергии;
- полный переход на альтернативную энергетику.
Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы
Первая трудность
Обратите внимание на высоту размещения ветряного колеса относительно земли. Подумайте, почему все промышленные ветряки располагают от 25 метров и более.
Ведь это значительно усложняет их установку, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится применять дорогую высотную технику, создавать прочные площадки для ее размещения.
А ответ прост: на высоте от 25 метров скорость ветра намного выше, чем у земли. Все таблицы и справочники с картами ветров создаются в первую очередь для промышленных установок, поднятых в зону 50-70м.
Если вы смонтируете свой самодельный ветрогенератор на 10 метрах, то ветер будет дуть слабее, чем указано в справочнике. А на большую высоту без специальных технических средств поместить ветряк весьма проблематично.
Работу ветряного колеса вызывает не столько скорость передвижения воздушной массы, сколько ее давление на лопасти колеса. А оно зависит еще от веса и плотности атмосферы.
Альтернативные энергетики давно учитывают соотношение, определяющее, что удвоение давления ветра увеличивает в восемь раз вырабатываемую ветрогенератором мощность.
Как влияет зона турбулентности
Работу ветряка, расположенного на небольшой высоте, может значительно осложнять зона турбулентности, которая зависит не только от рельефа местности и формы возвышенности, но и от скорости перемещения воздушных масс.
Молниезащита ветрогенератора
Работающая крыльчатка постоянно трется о воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого самолета во время полета. Авиаконструкторы успешно решают этот вопрос различными способами.
Промышленные ветрогенераторы тоже снабжены действенной защитой от молнии, разряды которой могут возникнуть в любой момент грозоопасного периода.
Большинство же владельцев частных домов даже не задумывается об этой проблеме, а зря. В лучшем случае у отдельных хозяев можно встретить УЗИП в вводном электрощите, чего явно не достаточно.
Подняв над крышей своего жилища железную конструкцию, которая к тому же вырабатывает электрическое напряжение, они уже создали отличный молниеприемник. Он будет надежно притягивать на себя огромные токи атмосферных разрядов.
Если не обеспечить действенный путь их отвода мимо здания на потенциал земли, то придется постоянно испытывать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.
Как лукавят производители ветряков
Окончательные испытания заводские модели проходят в аэродинамической трубе при идеальной ламинарности потока с равномерной структурой его направленности и высокой плотности.
В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс у промышленных установок, расположенных на большой высоте.
Для самодельных ветрогенератов, смонтированных даже на 10 метрах, условия турбулентности и слабый ветер могут сильно ограничивать раскрутку ротора.
Рельеф местности влияет на удельную мощность. Например, непосредственно под холмом она резко снижается, а на его вершине создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.
Также будут сказываться хозяйственные застройки, деревья сада, заборы, соседние здания.
Ветряки для дома своими руками: обзор конструкций
Как вы уже поняли, самая первая часть, которая воспринимает энергию ветра — это ветряное колесо. Без него не обходится ни одна схема ветряка для дома.
Его можно выполнить:
- с вертикальной осью вращения;
- или горизонтальной.
Вертикальный ветрогенератор
Покажу фотографией одну из легких для изготовления конструкций, сделанную из обычной стальной бочки.
Вот такой вертикальный ветрогенератор, изготовленный своими руками, да еще расположенный над самой землей в окружении застроек и растений, не сможет развить нормальных оборотов для выработки достаточного количества электроэнергии, чтобы питать частный дом.
Он сможет выполнять только какие-то единичные задачи для маломощного оборудования. Причем небольшая скорость вращения его ротора потребует обязательного использования повышающего редуктора, а это дополнительные потери энергии.
Такие конструкции были популярны в начале прошлого века на пароходах. Водяное колесо, расположенное своими лопастями вдоль направления движения судна, обеспечивало его движение.
Сейчас это раритет, утративший свою актуальность. В авиации такая конструкция не то что не прижилась, а даже не рассматривалась.
Ротор Онипко
Из тихоходных конструкций ветряных колес сейчас через интернет массово распространяют ротор Онипко. Рекламщики показывают его вращение даже при очень слабом ветре.
Однако к этой разработке у меня почему-то тоже критическое отношение, хотя повторить ее своими руками не так уж и сложно. Восторженных отзывов среди покупателей не нашел, как и научных расчетов экономической целесообразности ее использования.
Если кто-то из читателей сможет меня разубедить в этом мнении, то буду признателен.
Горизонтальный ветрогенератор
С самого начала двигатели самолетов стали применять винт, прогоняющий поток воздуха вдоль корпуса самолета. Его форму и конструкцию выбирают так, чтобы использовать дополнительно к активной силе давления реактивную составляющую.
По этому принципу работает любой горизонтальный ветрогенератор, который делают промышленным способом или своими руками. Пример самодельной конструкции показываю фотографией.
По принципу использования энергии ветра это более эффективная конструкция, а по исполнению для обеспечения бытовых вопросов снабжения электроэнергией — маломощная.
Небольшой электродвигатель, ротор которого раскручивает ветряк, может даже при оптимальном давлении и силе ветра, выработать в качестве генератора только малую мощность. На нее можно подключить слабенькую светодиодную лампочку.
Подумайте сами, нужно ли собирать такой флюгер с подсветкой или не стоит. С другими задачи подобная конструкция не справится. Хотя ее еще можно использовать для отпугивания кротов на участке. Они очень не любят шумы, сопровождаемые вращением металлических частей.
Для того, чтобы полноценно пользоваться электроэнергией, получаемой от ветра, рабочее колесо ветрогенератора должно иметь соответствующие потребляемой мощности размеры. Рассчитывайте примерно на пятиметровый диаметр.
При его создании вы столкнетесь с технической трудностью: вам придется точно выдержать балансировку больших деталей. Центр масс должен постоянно находиться в средней точке оси вращения.
Это сведет к минимуму биения подшипников и раскачивание конструкции, расположенной на большой высоте. Однако выполнить подобную балансировку не так уж просто.
Как установить ветрогенератор: надежная схема мачты для крепления на высоте
Вес рабочего колеса для нормального получения электрической энергии получается довольно приличным. На простой стойке его не установить.
Потребуется создавать прочный бетонный фундамент под металлическую мачту и анкерные болты оттяжек. Иначе вся собранная с большим трудом конструкция может рухнуть в любой неподходящий момент времени.
Стойка для ветрогенератора, поднятого на высоту, может быть выполнена:
- в виде сборной мачты, собранной из секций с раскосами;
- или конусной трубчатой опорой.
Обе схемы потребуют усиления от опрокидывания за счет создания нескольких ярусов оттяжек из тросов, которые необходимы для удержания мачты при шквальных порывах ветра. Их придется надежно крепить к стопорам и анкерам.
Из личного неудачного опыта: во время пользования аналоговым телевидением у меня работала антенна «Паутинка» с диаметром обруча 2м. Она располагалась на высоте 8 метров, была закреплена на деревянном шесте с двумя уровнями оттяжек. Шквальные порывы ветра ее раскачали так, что стойка развалилась.
Современное цифровое телевидение, к счастью, требует использования антенн значительно меньших размеров. Их не только просто делать своими руками, но и крепить не так уж сложно.
Как сделать мачту для ветряка
Сразу обратите внимание на создание прочной, безаварийной конструкции. Иначе просто повторите печальный опыт работников «ЯнтарьЭнерго», у которых во время шторма произошла авария: многотонная мачта рухнула, а осколки от лопастей разлетелись по всей округе.
Устройство мачты потребует расчета количества материалов, необходимых для создания сооружения из стального уголка различного сечения. Форма и габариты выбираются по местным условиям.
Ее делают из трех или четырех вертикальных стоек. Каждая из них снизу монтируется на упор. Вверху мачты создается площадка для установки ветряка.
Поскольку длина уголков ограничена, то мачту собирают из нескольких секций. Жесткость общему креплению придают боковые ребра, крепящиеся через раскосы.
Обязательным элементом фундамента являются закладные металлические элементы. Они будут использоваться для крепежа деталей. Придется позаботиться о сварке и соединительных болтах.
Не стоит пренебрегать дополнительными оттяжками.
Как сделать опору из труб
Телескопическую конструкцию из стальных труб соответствующего профиля собрать проще, но ее следует более тщательно рассчитать на прочность. Изгибающий момент, создаваемый тяжелой верхушкой при штормовом ветре не должен превысить критического значения.
При этом возникнут сложности с профилактическим обслуживанием, осмотром и ремонтом собранной воздушной электростанции. Если по мачте можно подняться на высоту как по лестнице, то по трубе это сделать проблематично. Да и работать наверху очень опасно.
Поэтому сразу необходимо продумать вариант безопасного опускания оборудования на землю и доступного способа его подъема. Это позволяет выполнить одна из двух схем с:
- Поворотной осью на основной опоре.
- Упорным рычагом на нижней части опорной стойки.
В первом случае создается прочный фундамент для установки основной опоры. На ее оси вращения крепится сваренная трубная конструкция с ветряком и полиспастной системой на стальных тросах.
Снизу трубы расположен противовес, облегчающий работу по подъему и опусканию с помощью ручной лебедки.
На картинке не показаны страховочные тросы поясов оттяжек. Они просто свисают со своих креплений вниз на землю при подъеме и опускании мачты, а к стационарным забетонированным кольям крепятся для постоянной работы.
Схема установки и опускания ветряка по второму варианту приведена ниже.
Мачту и расположенный под прямым углом к ней упорный рычаг с противовесом, усиленный ребром жесткости, поворачивают в вертикальном направлении лебедкой с полиспастной системой.
Ось вращения созданной конструкции находится в вершине прямого угла и закреплена в направляющих, вмонтированных в фундамент. Троса оттяжек при подъеме или опускании мачты снимают со стационарных креплений на земле. Они могут использоваться в качестве страховочных фал.
Ветрогенератор: устройство и принцип работы электрической схемы простыми словами
Промышленные ветряные электростанции спроектированы так, что способны сразу выдавать электрическую энергию в сеть потребителям. Своими руками так сделать не получится.
При выборе генератора, который будет раскручивать ветряное колесо, используют принцип обратимости электрических машин. К электродвигателю прикладывают крутящий момент и обеспечивают возбуждение обмоток статора.
Однако, идея раскручивать ротор трехфазного асинхронного электродвигателя в качестве генератора для получения электрического тока напряжением 220/380 вольт реализуется от двигателей внутреннего сгорания, напора воды, но не ветра.
Общая конструкция генератора с ротором станет иметь большой вес, а иначе обеспечить высокие обороты вала не получится.
Для небольших мощностей можно:
- использовать автомобильный генератор, который выдает 12/24 вольта;
- применить мотор колесо от электробайка;
- собрать
конструкцию из неодимовых магнитов с катушками из медной проволоки.
Также за основу можно взять ветряк, продаваемый в Китае. Но ему необходимо сразу провести ревизию: обратить внимание на качество монтажа обмоток, состояние подшипников, прочность лопастей, общую балансировку ротора.
Придется настроиться на то, что величина выходного напряжения генератора будет сильно меняться в зависимости от скорости ветра. Поэтому в качестве промежуточного звена используют аккумуляторы.
Их зарядку необходимо возложить на контроллер.
Бытовые приборы сети 220 вольт должны питаться переменным током от специального преобразователя — инвертора. Простейшая схема домашней ветряной электростанции имеет следующий вид.
Ее можно значительно упростить потому, что бытовая цифровая электроника: компьютеры, телевизоры, телефоны работают от постоянного тока блоков питания 12 вольт.
Если их исключить из работы и запитать цифровое оборудование непосредственно от аккумуляторов, то потери электрической энергии сократятся за счет отмены двойного преобразования в инверторе и блоках.
Поэтому рекомендую сделать отдельные розетки на 12 вольт, запитать их сразу от аккумуляторов.
Внутри электрической схемы придется соблюдать такой же баланс мощностей, как и в механической конструкции. Каждая подключенная нагрузка должна соответствовать энергетическим характеристикам вышестоящего источника.
Бытовые приборы 220 вольт не должны перегружать инвертор. Иначе он будет отключаться от встроенной защиты, а при ее неисправности просто сгорит. По этому же принципу работают аккумуляторные батареи, силовые контакты контроллера, да и сам генератор.
Защита автоматическим выключателем домашней ветряной установки должна быть выполнена в обязательном порядке.
Для этого его необходимо правильно выбрать строго по
научным рекомендациям, проверить и наладить.
Случайную перегрузку, а тем более появление тока короткого замыкания предусмотреть невозможно. Поэтому этот модуль обязательно устанавливают в качестве основной защиты.
Схема подключения аккумуляторов, инвертора и контроллера для ветрогенератора практически ничем не отличается от той, что используется на гелиостанциях со световыми панелями.
Поэтому сразу напрашивается разумный вывод: собирать комбинированную домашнюю электростанцию, работающую от энергии ветра и солнца одновременно. Эти два источника вместе хорошо дополняют друг друга, а затраты на сборку одиночных станций значительно снижаются.
На Ютубе очень много каналов посвящено ветрогенераторам для дома. Мне понравилась работа владельца «Солнечные батареи». Считаю, что он довольно объективен при изложении этой темы. Поэтому рекомендую внимательно посмотреть.
Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома
Одна из затратных задач ветряной или солнечной электростанции — вопрос хранения электрической энергии, которую решают только аккумуляторы. Их придется покупать и обновлять, а стоимость — довольно высокая.
Для их выбора необходимо знать рабочие характеристики: напряжение и емкость. Обычно применяются составные батареи из АКБ на 12 V, а количество ампер-часов в каждом конкретном случае стоит определить опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.
Выбирать аккумуляторы для ветрогенератора придется из довольно широкого ассортимента. Ограничусь не полным обзором, а только четырьмя
популярными типами кислотных АКБ:
- обычные стартерный автомобильные;
- AGM типа;
- гелевые;
- панцирные.
Продавцы не рекомендуют приобретать для ветростанций стартерные аккумуляторы потому, что они созданы для работы в критических условиях эксплуатации автомобиля:
- при хранении на морозе должны выдерживать огромные токи стартера, которые создаются при раскрутке холодного двигателя;
- во время езды подвергаются вибрациям и тряске;
- подзарядка происходит в буферном режиме от генератора
при движении авто с различными оборотами двигателя.
При этом:
- обслуживаемые АКБ, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, созданы для выдерживания 100 циклов разряд/заряд;
- не обслуживаемые — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.
Однако АКБ ветрогенератора при эксплуатации внутри дома:
- обычно помещаются в подвальном помещении, где температура, круглогодично поддерживаемая на уровне +5÷+10 градусов, является оптимальной;
- не подвергаются тряскам и вибрациям, стационарно
установлены в неподвижном состоянии; - не получают экстремальные нагрузки при стартерном запуске, а при включении бытовых приборов через инвертор работают в щадящем режиме;
- заряжаются от генератора небольшими токами, которые благоприятно действуют на режим десульфатации пластин.
Все это является самыми выгодными условиями для их эксплуатации. Поэтому этот вариант предлагаю взять на заметку тем, кому не лень периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем
электролита в них.
AGM аккумуляторы более сложные по устройству. У них такие же пластины, но кислотой пропитаны стеклянные маты, работающие одновременно диэлектрическим слоем. Их цикл разряда/заряда — 250÷400. Перезаряд опасен.
Голевые АКБ тоже создаются необслуживаемой конструкцией с герметичным корпусом и загущенным до состояния геля электролитом. Они очень не любят перезаряд, но более стойки к глубокому разряду. Число расчетных циклов —350.
Панцирные аккумуляторы относятся к самым современным разработкам. Их электродные пластины защищены полимерами от воздействия кислоты. Диапазон циклов эксплуатации: 900÷1500.
Все эти четыре типа АКБ значительно отличаются по цене и условиям эксплуатации. Если взять во внимание рекомендации продавцов, то придется выложить довольно приличную сумму денег.
Однако я вам рекомендую предварительно послушать полезные советы, которые дает в своем видеоролике «Как выбрать аккумуляторы для ВЭС и солнечной станции» все тот же владелец «Солнечные батареи».
У него на этот счет свое, противоположное мнение. Как вы отнесетесь к нему — ваше личное дело. Однако, знать информацию из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант: оптимальное решение для думающего человека.
Как рассчитать экономический эффект: цена ветрогенератора
Одним из маркетинговых ходов продавцов являются прайс листы,
показывающие расчеты экономии покупателей, создаваемой за счет приобретения их продукции. Стоит ли им верить?
Я предлагаю вам самостоятельно оценить экономическую выгоду от установки ветряной электростанции на вашем участке. Для этого потребуется учесть минимум расход денег на:
- возведение фундамента под мачту, на который пойдет немало бетона и металлический арматуры;
- создание высотной опоры для установки
ветроколеса в зоне благоприятного давления ветра. Сюда войдут не только
металлические уголки, трубы и крепежные детали со сваркой, но и затраты на весь монтаж; - цену приобретения готового ветрогенератора или
его изготовление в домашних условиях; - покупку инвертора, контроллера, аккумуляторов, защитных модулей, кабелей и проводов. Учтите, что лет за 10-12 комплект АКБ придется сменить несколько раз;
- эксплуатационные расходы на профилактическое обслуживание и ремонт;
- решение ряда организационных вопросов.
Практика использования ветряных станций показала, что тихо они не работают, а постоянные вибрации и шумы ветрогенератора раздражают ближайших соседей. Иногда придется решать вопросы через суд.
К тому же в область вращающегося колеса иногда попадают птицы: пластиковые лопасти ломаются, металлические гнутся. Требуется надежная защита и резервный комплект запасных частей.
Можно даже допустить, что лет 10 все будет работать надежно и эффективно, хотя про скорость ветра я объяснил довольно подробно в самом
начале статьи.
Когда рассчитаете все эти затраты (сделайте поправку на часть непредвиденных расходов), то прикиньте цену 1 киловатта электроэнергии, которую вы платите по счетчику сейчас.
Умножьте ее на то количество киловатт, на которое создаете ветряную станцию, например на 3. Дальше останется определить период времени для сравнения.
Возьмем за основу время, за которое предварительно планируете окупить свои затраты, например, 15 лет эксплуатации. Оплату 3 кВТ в час надо умножить на этот срок, выраженный в часах, и сравнить со стоимостью затрат на создание и эксплуатацию ВЭС за этот же период.
Оценка очень приблизительная, цены плавают, но расчет для моего случая показал, что проще оплачивать электроэнергию государству. Затраты будут ниже в 4 раза.
Считаю, что ветрогенератор для частного дома своим руками создать можно. Примеров его работы много. Однако, надо хорошо продумать целесообразность его использования, обосновать экономическую пользу.
Без точного предварительного расчета деньги на его создание в прямом смысле могут быть пущены на ветер и не принесут никакой выгоды владельцу. Если я ошибся в прогнозах, то поправьте в комментариях.
Учтите, что ваш опыт интересует не только меня, но и большое количество других людей. Он принесет пользу и им.
Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.
Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке
Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:
- среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
- если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
- если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
- для поддержания полной энергонезависимости.
Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.
Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома
Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.
Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.
Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане. Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.
На что обратить внимание при покупке ВЭУ
Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.
Обратите внимание и на такие факторы:
- фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
- актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
- гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
- расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
- степень сложности монтажа и обслуживания.
Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?
ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.
Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.
Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.
Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.
В связи с постоянно растущими ценами на электричество, все большее количество владельцев частных домов и дачных участков задумываются об установке источников альтернативного электропитания. Ветряки для дома своими руками являются отличным решением, как для выработки дополнительного электричества, что сможет снизить счета за коммунальные услуги, так и для обеспечения бесперебойным питанием загородные дома, к которым не подключили энергосети
Территория Россия, благодаря преимущественно равнинной местности и обширной площади, круглый год омывается большим количеством ветров, другое дело, что потенциал силы ветра оставляет желать лучшего, так как ветер чаще всего медленный и слабый. Другое дело – это необжитые территории России, где ветры гораздо большей силы. В любом случае, установка ветрогенератора даже при слабых ветрах, сможет обеспечить дом своего хозяина бесперебойной, и главное – бесплатной энергией.
Какой мощности выбрать ветрогенератор?
Первое, что стоит запомнить – ветряки для дома, как и любые другие источники альтернативного электричества, не смогут производить колоссальное количество электроэнергии. Многие начинающие конструкторы стремятся создать максимально мощный ветрогенератор, который сможет обеспечить электричеством не только освещение на дачном участке или зарядить аккумуляторные батареи, но также будет поддерживать абсолютно все электропитания дома, включая нагрев бойлера и отопительных систем. В принципе, это вполне возможно, если построить ветровой генератор мощностью более 2 киловатт модели W-HR2. Для строительства такого промышленного ветряка необходимы огромное количество денег, сил и расчетов. Соорудить его в одиночку непрофессионалу практически невозможно.
Оптимальным решением будет установка ветрогенератора мощностью до 500 ватт, этого вполне достаточно для обеспечения электроэнергией маленького загородного участка, а при необходимости большей мощности, всегда можно соорудить еще несколько ветряков и создать из них единую электростанцию.
Ниже представляем таблицу мощности ветряков в зависимости от кол-ва лопастей и диаметра всего ветроколеса при скорости ветра 4 м/с
Со стороны может показаться, что показатели несколько завышены, но не стоит забывать, что 4 м/с – это обычная скорость ветра на равнинной территории и чаще всего он достигает порывов выше, чем данная отметка. А чем больше скорость ветра, тем больше дает энергии самодельный ветряк.
Выбираем тип ветроколеса
Именно ветряное колесо является самым важным элементом всей конструкции, так как за счет его движения энергия ветра преобразовывается в механическую.
Самые популярные типы ветроколеса:
- Парусные
- Крыльчатые
Преимущества парусного ветроколеса заключается в их дешевизне и простоте установке: достаточно на лопасти прикрепить парусный материал и разместить под небольшим углом к ветру, такая конструкция будет в точности повторять старинные ветряные мельницы. К ее недостаткам относится большое аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, который будет возрастать при ветре, идущем диагонально относительно лопастей.
Намного более эффективными являются лопасти крыльчатого типа, они немного дороже и сложнее в изготовлении, но устойчивы к силам трения или аэродинамическим потерям. Именно поэтому крылья самолетов имеют похожую форму. К дополнительным преимуществам крыльчатых лопастей относят небольшую затрату материалов для их изготовления, для сравнения можно привести вертикально осевой тип лопастей, чья эффективность будет сравнима с крыльчатыми, но при этом будет гораздо больший расход материалов.
Оптимальное количество лопастей на ветроколесе
При создании ветряков для дома своими руками можно сэкономить на материалах и обойтись всего 2-3 лопастями, но данное решение будет чревато несколькими неприятными моментами:
- Чем меньше лопастей, тем они быстрее вращаются и создают лишнюю центробежную нагрузку на ветрогенератор, что может привести к поломке мачты и узлов крепления ветряка
- При высокой частоте оборотов ветроколесу приходиться противодействовать большой силе трения воздуха, которые могут привести к разрушению лопастей. Поэтому лопасти приходиться изготавливать из крепких и дорогостоящих материалов
- Высокий шум при работе
Исходя из всего вышеперечисленного, наиболее оптимальным числом лопастей будет 5 или 6. Когда определились с количеством лопастей, нужно определиться с диаметром ветроколеса исходя из данных таблицы выше. Следует учитывать, что чем больше длина лопастей, тем массивней конструкция, следовательно придется дополнительно укреплять ветряк и проводить работы по уравновешиванию винта. Наиболее оптимальный диаметр ветроколеса – это 2 метра.
Конечно, чем больше лопастей, тем большая эффективность ветрогенератора, но вместе с тем усложняется и общая конструкция ветряка и будет необходима установка дополнительного редуктора.
Выбираем генератор
При выборе генератора необходимо отталкиваться от скорости вращения ветроколеса. Ниже в таблице приведено количество оборотов зависимости от скорости ветра для ветроколеса с 6 лопастями.
Исходя из данных выше, наилучшим выбором будет веломотор или электродвигатель от ленточного накопителя данных. Преимущество таких двигателей в том, что они имеют низкие рабочие обороты и смогут раскрутить ветряк без установки редуктора.
Создаем ветровые генераторы для дома своими руками
При изготовлении ветрогенератора будем придерживаться данной таблицы. Конечно, способы крепления и расположение узлов может быть несколько изменено, но в целом, для создания эффективного ветряка лучше не отступать от представленной конструкции.
Примечание: Расстояние между мачтой и лопастями должно быть не менее 25 см, если меньше, то есть вероятность того, что лопасти прогнувшись под ветром разобьются о мачту.
Изготовление лопастей
Лучше всего крылья для ветряка вырезать из толстостенной ПВХ трубы. Конечно, можно изготовить лопасти из древесины, но это гораздо более трудозатратно, а также древесина может прийти в негодность под воздействием влаги.
Для лопастей следует использовать трубы с толщиной не менее 4 мм, иначе они будут без проблем прогибаться под ветром и быстро придут в негодность.
Высчитывание оптимальной формы лопастей чаще всего проводится эмпирическим путем при вырезании нескольких образцов разного размера. Но такой способ требует затрат времени и приводит к излишнему переводу материала. Поэтому мы предоставляем Вам ниже шаблон лопасти для трубы диаметром 16 см и длинной в 1 метр.
После того, как вы вырежете 6 лопастей по шаблону, необходимо максимально отполировать их поверхность и сточить края, чтобы они меньше сопротивлялись воздушному потоку.
Теперь изготавливаем головку электродвигателя, к которой будут крепиться лопасти. Для этого берем диск из стали толщиной не более 10 мм и привариваем к нему несколько полос длинной до 30 см, на которых высверливаем отверстия для крепления лопастей.
Чтобы повысить эксплуатационные характеристики ветряка, головку электродвигателя обязательно нужно сбалансировать. Для этого головка крепится вертикально в безветренном помещении. Необходимо следить за тем, чтобы ни одна из сторон головки самопроизвольно не двигалась и находилась в неподвижном состоянии. Если заметно движение, то полосы головки стачиваются до того состояния, пока движение не прекратиться при любом положении головки в пространстве.
Закрепляем генератор на раме
Генератор принимает вращательный момент от лопастей и постоянно находится под давлением больших центробежных и гироскопических нагрузок. Чтобы ветряк раньше времени не вышел из строя, генератор следует плотно закрепить на раме. Сама рама представляет собой пластину из метала, на которой располагаются главные узлы ветряка, а также станину из дюралалюминия с резьбовым отверстием. На станину накручивается вал генератора, а для его лучшего крепления следует использовать на конце соединения гайку с контршайбой.
Укрепление ветрогенератора от штормовых ветров
Рассматриваемый нами в этой статье ветряк не обладает высоким числом оборотов и вряд ли будет достигать таких частот вращения, что составляющие ветряка начнут приходить в негодность. Но при частых переменах направления ветра, хвост ветряка будет резко поворачиваться, что может привести к расшатыванию элементов крепления конструкции. Помимо этого, лопасти ветряка при сильном ветре будут сопротивляются поворотам, что вместе с подвижным хвостом ветрогенератора будет создавать высокую нагрузку в месте соединения рамы и генератора.
Чтобы значительно повысить срок службы ветровой электростанции, необходимо устанавливать специальную защиту от сильного ветра. Такой защитой выступает боковая лопатка – простенькое устройство, собираемое из минимума материалов, но удачно зарекомендовавшая себя во множестве ветровых установках.
С помощью боковой лопатки регулируется наклон ветряка по вертикали и при сильном ветре устанавливает лопасти параллельно ветру. То есть при умеренной силе ветра ветряк находится в стандартном положении перпендикулярно относительно земли, но при штормовых воздушных потоках, ветряк складывается на 90 градусов относительно своего рабочего положения, из-за чего его работа прекращается.
Боковая лопатка состоит из небольшой профильной трубы скрепленной с тонкой металлической пластиной, пружины и растяжки располагающейся между лопаткой и хвостом. Растяжка нужна для того, чтобы контролировать угол складывания ветряка.
В лопатке необходимо использовать крепкую пружину из углеродистой стали, которая в крайней точке выдерживает нагрузку до 12 кг. Растяжку изготавливают из тонкого велосипедного троса.
Устанавливаем мачту
Мачта является опорой для ветряка и на этом этапе ни в коем случае не стоит экономить. Лучше всего будет установить мачту на открытой территории, где в радиусе нескольких десятков метров не будет никаких строений. Сама мачта изготавливается из металличесской водопроводной трубы длинной в 7 метров. Если же возле ветряка находятся строения или деревья, то мачту следует сделать хотя бы на метр выше относительно их уровня. На пути к лопастям ветрового генератора не должно быть никаких препятствий, а иначе КПД ветряка будет значительно меньше ожидаемого.
Ветровой генератор – это массивная конструкция весом в несколько сотен килограмм, поэтому, чтобы он не проседал в почве, его необходимо устанавливать на крепком бетонном фундаменте. Помимо закрепления основы мачты в фундаменте, ветряк дополнительно фиксируется несколькими растяжками из монтажных тросов шириной не менее 5 мм. Растяжки крепятся к мачте хомутов, вытягиваются на максимальную длину и крепятся к колышкам, которые забиваются в землю на глубину не менее метра.
Устанавливать мачту с генератором можно как с помощью автокрана, так и в ручную. Для этого используется противовес, изготовленный из тяжелого деревянного бруса.
Аккумуляторные батареи и электронная система ветряка
Чтобы хранить энергию выработанную ветровой электростанцией, используют небольшие аккумуляторные батареи, емкость которых должна быть не меньше 120 а\ч. Рекомендуется также взять батарею до 300 а/ч, и уже в процессе эксплуатации определить сколько времени необходимо для ее зарядки. На выбор батареи также влияет сфера применения АКБ: если батарея используется для обеспечения электрическом нагревательных приборов, то следует отдать предпочтение более емким аккумуляторам.
Чтобы питать аккумулятором технику работающую при напряжении тока 220 В, необходимо установить специальный инвертор преобразователя напряжения. Инверторы различаются между собой уровнем пиковой мощностью, на которой они могут питать технику. Так, если подключать к АКБ компьютер вместе с монитором, то будет достаточно инвертора рассчитанного на 1000 Вт, если же от аккумуляторной батареи будут работать строительные инструменты, такие как перфоратор, то придется взять инвертор на 2000 Вт.
На рисунке ниже Вы можете видеть простейшую схему для зарядки аккумуляторов ветряком: от генератора идут три вывода, которые подключаются к параллельно идущим трем диодным полумостам. От генератора будет вырабатываться напряжение равное 26 В, поэтому к диодным полумостам будет достаточно последовательно подключить две батареи напряжением 12 В.
Основным преимуществом такой схемы является ее легкость сборки и минимум используемых материалов. Ее недостатком будет то, что при небольших ветрах аккумуляторы практически не будут заряжаться. Процесс зарядки начнется только при ветре в 7 м/с, который не так уж и часто можно встретить на равнинных территориях России.
Как ухаживать за ветрогенератором
Ветряки не требуют включения от внешних источников питания, они полностью автономны, благодаря чему запускаются самостоятельно даже при очень слабом ветре. Ветрогенераторы для дома своими руками могут прослужить десятки лет, для этого следует придерживаться нескольких правил:
- Чтобы металлические компоненты ветровой электростанции не сгнили под атмосферными осадками, их стоит красить каждые 2 года
- Дважды в год смазывать подшипники в генераторе и поворотном узле
- Ветроколесо – самое уязвимое место всей конструкции и может с легкостью разбалансироваться при сильном ветре. Примером разбалансировки может служить излишнее дрожание лопастей. Если дефект ветроколеса был обнаружен, то его следует немедленно снять и провести ремонтные работы
Вам понравится
Ветряки для дома: достоинства и недостатки
Для того, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант ветряка для своего дома, необходимо знать некоторые особенности устройства и работы ветряков их достоинства и недостатки, а также метеорологические особенности местности.
Потребность установить ветряк возле частного дома может возникнуть в двух случаях — если централизованного электроснабжения нет совсем или оно оставляет желать лучшего либо же вы решили существенно сэкономить на оплате за электроэнергию. Строительство ветрогенератора — довольно масштабное мероприятие и по средствам, и по трудозатратам, поэтому требует предварительных расчетов и уточнения множества факторов.
Ветер — экологически чистый бесконечный источник энергии, которым человечество пользуется уже тысячи лет. Для получения электроэнергии его начали использовать около века назад, но не везде ветер имеет достаточные показатели, чтобы было выгодно устанавливать ветрогенератор.
Поиск по специализированным сайтам с метеорологической статистикой, визит на местную метеостанцию, сбор и проверка данных по силе и направлению ветра своими руками на месте планируемой установки, например, при помощи анемометра с самописцем, поднятого над землей на уровень ротора будущего генератора будет первоочередной задачей.
Если в вашей местности ветер имеет среднегодовую скорость меньше чем 4—4,5 м/с (14,4—16,2 км/ч), ветряк скорее всего окажется нерентабельным. Лучше всего устанавливать ветрогенераторы на возвышенностях, побережьях, в степи — там, где постоянно дует сильный ветер и нет никаких природных или искусственных препятствий для него.
Если присутствует ветровая тень от холма, высоких деревьев, придется либо увеличивать высоту расположения ветрогенератора, что существенно удорожает конструкцию, либо переключиться на другие альтернативные источники для снабжения дома теплом и электроэнергией.
к содержанию ↑Некоторые формальности
Следует обратиться к местным властям и уточнить перечень требований и разрешений, которые нужно получить. Максимальная высота конструкции, которая не будет мешать полетам малой авиации, отсутствие помех для радиосвязи и телевещания, создаваемых ветрогенератором с металлическими лопастями, предельный безопасный уровень шума, а также согласие соседей на установку ветряка неподалеку от их домов.
Согласитесь — обидно будет, когда построенный своими руками и уже действующий ветряк придется демонтировать или переделывать по решению суда. Поэтому чем больше разрешений удастся собрать — тем лучше. Многих проблем удастся избежать, если оформлением разрешений на ветряк будет заниматься фирма, которая его и будет устанавливать — но это также дополнительные затраты.
к содержанию ↑Компоненты и расчеты
Стоимость постройки варьируется в самых широких пределах, в зависимости от выбранной конструкции ветряка и использованных компонентов. Есть два основных типа ветрогенераторов — с горизонтальной осью вращения (обязательно располагать на высоте, оптимально 25-35 м) и с вертикальной осью, которые допустимо размещать просто на уровне земли.
Кроме самого генератора для ветряков с горизонтальной осью вращения необходим ротор с лопастями, редуктор и поворотный хвост, а также защитный кожух. Все это, обычно, устанавливается на высокую мачту. Поскольку мачта, как правило, довольно массивное и высокое сооружение, под него придется закладывать фундамент, а также закреплять ее дополнительными тросами-растяжками.
Дополнительно к суммарной цене конструкции добавляется стоимость монтажа при помощи крана. Чтобы избежать строительства высокой и дорогой мачты, для небольших ветряков все чаще используют варианты конструкции с вертикальной осью вращения ротора, которые способны работать на меньшей высоте при скоростях ветра от 1 м/с. Но такие системы относительно новые, поэтому однозначной статистики их эксплуатации еще не накоплено. Они дают меньше электроэнергии, зато существенно дешевле и не такие шумные, их проще изготовить своими руками.
На земле, в помещении располагается инвертор для превращения постоянного тока от генератора в переменный, комплект аккумуляторов, разъединители и автоматические выключатели, нужные для перераспределения полученной электроэнергии и отключения устройства при аварийных ситуациях либо для ремонта.
Примерное количество энергии, вырабатываемое на протяжении года ветряком с горизонтальной осью вращения можно подсчитать по такой эмпирической формуле: E = 1.64 * D*D * V*V*V. Где: E — электроэнергия за год (кВт*ч/год), D — диаметр ротора (в метрах), V — среднегодовая скорость ветра (м/сек). После этого подсчитываем количество и стоимость потребляемой вашим домом за год электроэнергии, а затем множим полученные цифры на 25-30 лет — оценочный срок службы ветряка. Исходя из этого, рассчитываем необходимый размер лопастей и примерную общую стоимость конструкции, в зависимости от стоимости компонентов.
Если мачту можно построить самостоятельно, то электрооборудование и сам ветряк целесообразно покупать серийные, заводской сборки. Хотя, народные умельцы не раз демонстрировали примеры самостоятельной постройки ветрогенераторов для дома на основе компонентов из других устройств (электрогенераторов автомобилей, промышленного оборудования, даже умудряются пускать в дело переделанные электродвигатели от бытовой техники), использовать самодельные лопасти ротора и хвостовое оперение.
Схемы, методики и советы несложно найти в интернете или специализированных технических журналах, но в таком случае вся ответственность за работоспособность и безопасность построенного ветрогенератора будет лежать только на вас.
Очевидно, что с увеличением диаметра лопастей ротора и высоты мачты и соответственно большей собираемой энергии ветра возрастает генерируемая мощность, но пропорционально растет окончательная стоимость конструкции.
По разным оценкам стоимость постройки небольшого ветрогенератора для дома составляет в пределах 2-8 тыс. долларов за 1 кВт электроэнергии. Если у вас дома нет централизованного электроснабжения, ветряк, скорее всего, будет стоить дешевле самостоятельной прокладки линии электропередач или топлива для дизель-генератора.
Если же он задумывался как средство экономии — считайте и делайте выводы о его необходимости для дома. Кстати, уже сейчас полученная на крупных промышленных ветрогенераторах электроэнергия за 1 кВт получается дешевле, чем электроэнергия, выработанная на классических тепловых электростанциях. Себестоимость электроэнергии на малых ветрогенераторах немного выше, но все последние годы она неуклонно снижается.
В любом случае, если сегодня ветряк окажется нерентабельным, не выбрасывайте сделанные своими руками расчеты — через некоторое время появление новых моделей генераторов с большими показателями КПД, изменение тарифов на электроэнергию могут кардинально изменить ваше предыдущее решение.
Также наблюдайте за ситуацией с зеленым тарифом, который применяется во многих странах. По этому тарифу электроэнергию, сгенерированную дома при помощи альтернативных источников, в том числе энергии ветра, можно возвращать в электросеть, получая за нее доплату. Появление в стране зеленого тарифа или изменение его ставки может существенно повлиять на время окупаемости ветряка и проносимую им экономию для дома.
к содержанию ↑Оптимальные режимы использования
Ветер дует неравномерно, и повышенная генерация электроэнергии с его помощью редко будет совпадать с периодами максимального потребления в доме. Поэтому желательно чтобы у вас была возможность обеспечить необходимую нагрузку и использовать всю лишнюю наработанную ветрогенератором электроэнергию — на подогрев воды в бойлере, дополняющие систему отопления электронагреватели внутри дома, насос в колодце, качающий воду в бак на крыше, или же на еще более экзотичные задачи вроде подзарядки аккумуляторов электромобиля — все они должны включаться автоматически при сильном ветре и при маленьком общем потреблении.
Вообще, в условиях российского климата с длинной холодной зимой и относительно небольшими скоростями ветра наиболее энергоэффективной и дешевой представляется схема из ветрогенератора с вертикальной осью вращения, установленного на уровне грунта либо на небольшой мачте в 5-10 м высотой, поднимающей его над крышей дома и кронами плодовых деревьев. Ветряк напрямую подключается к отдельному электронагревателю и бойлеру внутри помещения, без преобразователей тока и аккумуляторов.
Такую схему вполне реально реализовать своими руками, не привлекая монтажников. В этом случае ветрогенератор вырабатывает по сути тепло для обогрева дома, который, в свою очередь, служит безразмерным тепловым аккумулятором и позволяет не слишком беспокоиться из-за нерегулярных перепадов силы ветра, полностью используя всю наработанную ветрогенератором электроэнергию. Причем такая система получается саморегулируемой — сильный ветер быстрее охлаждает дом, но одновременно он же дает возможность тандему из ветрогенератора и электронагревателя лучше его отапливать изнутри.
к содержанию ↑Проблемы на этапе проектирования
Шум в пределах 40-60 Дб, который может мешать не только соседям, но и вам. При возможности, если позволяет конфигурация земельного участка, ветряк стоит максимально отдалить от дома. Оптимально на 200-300 м.
- При некоторых режимах работы ветрогенератора или неудачной конструкции мачты ветряк может издавать инфразвук, вызывающий ощущение страха и дискомфорта;
- Высокая мачта, требующая обязательного заземления и наличия молниеотвода, а также наличия сигнальной лампы на вершине для безопасности полетов малой авиации;
- При работе ротора возникает вибрация, поэтому мачта ветряка должна располагаться отдельно, не соприкасаясь со стенами и перекрытиями дома или с другими строениями;
- Необходимость регулярного техобслуживания частей генератора, осмотров и замены смазки, которые нужно проводить на высоте. Примерно раз в 10 лет требуют замены лопасти и подшипники, независимо от того самодельные они или нет. Такие ремонты не всегда возможно выполнить своими руками и возникает необходимость привлекать специалистов. Мачту также придется регулярно красить и осматривать, чтобы избежать коррозии;
- Возможность повреждения мачты, лопастей и генератора в случае ураганного ветра или при обледенении;
- Аккумуляторы также требуют регулярной замены раз в несколько лет, располагать их нужно внутри дома;
- При подборе готовых серийных ветрогенераторов нужно очень внимательно вычитывать их технические характеристики — в разных странах и у разных производителей выходная мощность, указанная в описании изделия и в его техпаспорте вычисляются по различным методикам, сильно зависящих от принятой за базовую силы ветра;
- Расположенные неподалеку от места установки ветрогенератора маленькие деревья со временем вырастут и начнут создавать помехи для ветра;
- Если вы решились изготавливать ветряк своими руками, очень сложно наперед предсказать и рассчитать его итоговую выработку электроэнергии и его степень эффективности.
Тенденции развития техники однозначно указывают на перспективность использования для полного или частичного снабжения дома электроэнергией и теплом разнообразных альтернативных источников: солнечных панелей, ветровых генераторов, тепловых конвекторов, новых эффективных материалов для термоизоляции. Недорогая и эффективная система для создания полностью энергонезависимого жилища из научной фантастики постепенно превращается в довольно распространенное техническое решение, и ветряк может оказаться в нем одним из значимых элементов.
Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.
Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.
Правовая сторона вопроса
Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).
В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.
Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:
- Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач.
При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется. - Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
- Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.
Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.
Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).
- Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.
Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.
При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
Разновидности генераторов
Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:
По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным
- Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
- Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.
Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.
Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.
Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.По номиналу генерируемого напряжения
- Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
- 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.
Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.
Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.Типовые примеры самодельных ветрогенераторов
Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.
- Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
- Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
- Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
- Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
- Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.
Пропеллер
Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.
Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.
Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.
Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.
Тем не менее, система вполне работоспособна.
Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.
Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).
Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.
Генератор
Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.
Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.
Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.
Можно переделать ротор имеющегося генератора.
Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.
Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.
Мачта
Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.
Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.
Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.
Итог
Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.
Видео по теме
Хорошая реклама
Ветряные генераторы уже не представляют собой ничего экзотичного – сейчас их используют и расценивают как наилучшую возможность сэкономить. В статье рассмотрим популярные модели мини-ветрогенераторов для дома, особенности их устройства и принцип работы.
Особенности
Даже мини-ветрогенератор с легкостью преобразовывает всю ту энергию, которую несет в себе ветер. Успешное использование данных установок уже зарекомендовало себя благодаря тому, что их можно использовать как в частных домах, дачах и загородных постройках, так и на производствах и больших фабриках.
Ветряку для того чтобы получить электроэнергию, не нужны топливо и солнце. Это заставляет задуматься о том, как они работают, и какие предложения есть на рынке данных устройств.
Еще к одной особенности ветряного генератора можно отнести то, что его мощность напрямую зависит от размера окружности, что формируют его лопасти. Если увеличить ее диаметр в 2 раза, то при сохранении прежней скорости ветра электроэнергии, которую будет производить генератор, будет в 4 раза больше.
Принцип работы
Конструкция и принцип работы старых ветряных мельниц уверенно перекочевали к их современным последователям – ветряным электрогенераторам.
Сила ветра, вращающая лопасти, заставляет двигаться ось, к которой эти лопасти прикреплены, а она уже, в свою очередь, двигает шестерни и механизмы внутри мельницы.
В наши дни ветряные мельницы для производства электричества устроены практически так же, только энергия ветра заставляет вращаться ротор.
Рассмотрим более детально, как происходит преобразование ветра в электроэнергию.
- Первичный вал с редуктором начинает вращаться от силы ветра, который толкает лопасти и заставляет их совершать обороты. Затем момент вращения передается на оборудованный магнитами ротор. Благодаря такой последовательности действий в статорном кольце образуется переменный ток.
- При выработке электроэнергии в таком количестве необходимы аккумуляторы. Для того чтобы заряжать в безопасном режиме, необходим выпрямитель тока, который позволяет избежать скачков напряжения и увеличивает срок службы аккумуляторных батарей.
- Чтобы создать привычное нам напряжение в 220 В, из аккумуляторов ток подается в инвертор, а затем уже к конечным потребителям. Чтобы ветряк всегда ловил наиболее сильный ветер, устанавливают хвост, который разворачивает лопасти по ветру. Всевозможные датчики позволяют современным моделям иметь системы торможения, складывания и отвода лопастей от ударов ветра.
Виды
Различные виды ветряных мельниц классифицируют по количеству лопастей, по материалу, из которого эти лопасти изготовлены, по шагу винта и еще ряду критериев. Независимо от того, как расположена ось вращения генератора, принцип его работы остается одинаковым для любого вида. Но в основном их разделяют по выбору расположения оси или вала.
- Горизонтальный вид. Это когда поверхность земли расположена параллельно оси вращения генератора.
- Вертикальный вид. У этого вида ветряков вращающий вал расположен перпендикулярно поверхности земли, а лопасти расположены вокруг него.
Составная часть пропеллера или ветроколеса у современных ветряных генераторов может состоять из разного количества лопастей. Уже признано устоявшимся утверждение, что пропеллеры с количеством лопастей до трех вырабатывают большое количество тока лишь при сильном ветре, в то время как многолопастные ветрогенераторы могут довольствоваться небольшими потоками воздуха.
Обзор моделей
Российский рынок отличается большим ассортиментом ветряных генераторов. Перед выбором стоит сравнить характеристики представленных моделей и варианты их применения. Разнообразие устройств представляет солидный ряд, в котором стоят как небольшие ветрогенераторы для дома, так и изделия для промышленного использования более крупных размеров.
- Ветряные генераторы Condor Home. Ветряки предназначены для использования в домашних условиях, мощность 0,5-5 кВт. Эти станции предназначены для использования при низких температурах, а также продуцируют энергию при слабых порывах ветра. Служат как основным, так и вспомогательным источником электричества на участке.
- Маленькие электростанции Falcon Euro. Чаще всего используются в комплексе с солнечными батареями или другими источниками энергии в случае значительного удаления от линий электропередач. Линейка моделей представлена технологичными ветряными генераторами преимущественно с вертикальными валами мощностью 1-15 кВт.
- Генераторы Sokol Air Vertical. Небольшие ветровые установки способны обеспечить электричеством как небольшие дома, так и средние производственные здания. Данные электростанции выпускаются с мощностью 0,5-15 кВт.
- Ветрогенераторы Energy Wind. Данные ветряки замечательно себя зарекомендовали как прекрасный вариант для электрообеспечения жилых домов, коттеджей и жилых построек. Есть как однолопастные, так и трёхлопастные модели с различной мощностью – 1-10 кВт.
- Ветряные мельницы Altek ЕВ. Сегмент загородных домов и дач покорили эти ветротурбины с горизонтальным валом вращения. Номинальная мощность от 1 до 10 кВт. Превосходно подходит для решения задач снабжения электричеством дачные участки.
Как выбрать?
Чтобы выбрать ветряную электростанцию, необходимо определиться с некоторыми пунктами, которые будут влиять на принятие решения. Все расчеты и подобные вычисления требуют большого внимания: нужно собрать и обработать важную информацию.
- Необходимо рассчитать максимальное и минимальное количество электричества, которого хватит для комфортного обеспечения объекта.
- Изучить показатели ветра в разное время года, выявить безветренные периоды и понять, какие нужны аккумуляторы, когда энергию от ветряной мельницы нужно заменить чем-то другим.
- Учитывайте в первую очередь климатические и географические характеристики региона. В том случае, если будут сильные заморозки, ветряной генератор будет нерентабелен.
- Хорошо изучить рынок, провести сравнение подходящих вам генераторов от всех производителей. И не забывайте про такой показатель, как шум при работе ветрогенератора.
Полный переход на такие электростанции для жилых домов на значительном удалении от линии электропередач не решит проблему целиком. Но может быть отличной альтернативой и выходом из положения в определенных ситуациях, а иногда и единственным способом обеспечить электричеством свой участок. Для того чтобы выбор оказался максимально оправдан, следует учесть каждую характеристику – от размеров, уровня шума, емкости аккумуляторов до способа установки, необходимой для работы скорости ветра и количества вырабатываемого электричества.
Подробнее о ветрогенераторе смотрите в следующем видео.
Общая схема ветрогенератора
Ветрогенератор в сборе
Большинство инструментов и материалов, упомянутых в этой инструкции, можно приобрести в хозяйственном магазине. Также, настоятельно рекомендуем Вам поискать указанные ниже компоненты у торговцев подержанным товаром или на местной свалке.
Вопрос безопасности имеет для нас наивысший приоритет. Ваша жизнь является гораздо более ценной, нежели дешевый источник электричества, поэтому соблюдайте все правила техники безопасности, связанные с постройкой ветряка. Быстровращающиеся детали, электрические разряды и резкие погодные условия могут сделать ветрогенератор довольно опасным.
Конструкция данного ветрогенератора для дома проста и эффективна, при этом он быстро и легко собирается. Использовать энергию ветра Вы можете без каких бы то ни было ограничений.
Комплектующие ветрогенератора
В данной инструкции используется электродвигатель постоянного тока от беговой дорожки (питание 260V, 5A), с присоединенной к нему нарезной втулкой 15 см. При скорости ветра около 48 км/ч, выходной ток достигает 7 А. Это небольшой, простой и дешевый агрегат с которым вы можете начать освоение энергии ветра.
Вы можете использовать любой другой двигатель постоянного тока, который выдает не меньше 1V на 25 об/мин и может работать при более чем 10 амперах. Если это необходимо, можно изменить список требуемых компонентов (к примеру, найти втулку отдельно от двигателя – полотно циркулярной пилы с валовым переходником на 1,6 см подойдет для этих целей).
Инструменты для сборки ветрогенератора
— Дрель
— Сверла (5,5 мм, 6,5 мм, 7,5 мм)
— Электролобзик
— Газовый ключ
— Отвертка с плоским шлицем
— Разводной ключ
— Тиски и/или струбцина
— Инструмент для снятия изоляции с кабеля
— Рулетка
— Маркер
— Циркуль
— Транспортир
— Метчик для нарезания резьбы на 1/4″х20
— Помощник
Материалы для сборки ветрогенератора
Несущая планка:
— Труба квадратного сечения 25х25 мм (длина 92 см)
— Маскирующий фланец на трубу 50 мм
— Патрубок 50 мм (длина 15 см)
— Саморезы 19 мм (3 шт.)
Примечание: если у Вас есть возможность воспользоваться сварочным аппаратом, то приварите отрезок 50 мм трубы длиной 15 см квадратной трубе, без использования фланца, патрубка и саморезов.
Двигатель:
Двигатель постоянного тока от беговой дорожки (питание 260V, 5A) с присоединенной к нему нарезной втулкой 15 см
Диодный мост (30 – 50 А)
Болты для двигателя 8х19 мм (2 шт.)
Отрезок полихлорвиниловой трубы 7,5 см (длина 28 см)
Хвостовик:
Квадратный кусок жести 30х30см
Саморезы 19 мм (2 шт.)
Лопасти:
Отрезок полихлорвиниловой трубы 20 см длиной 60 см (если она устойчива к ультрафиолетовому излучению, вам не придется ее красить)
Болты 6х20 мм (6 шт.)
Шайбы 6 мм (9шт.)
Листы бумаги А4 (3 шт.)
Скотч
Сборка ветрогенератора
Вырезание лопастей – у нас получится три набора лопастей (всего девять штук) и тонкая полоска отходов.
Поместите нашу ПВХ трубу длиной 60 см на плоскую поверхность вместе с отрезком трубы квадратного сечения (можно использовать любой другой достаточно длинный предмет с ровной кромкой). Плотно прижмите их друг к другу и проведите на ПВХ трубе линию в месте их соприкосновения по всей ее длине. Эту линию назовем А.
Сделайте отметки с каждого конца линии А, отступив от края трубы по 1-1,5 см.
Склейте вместе три листа бумаги формата А4 так, чтобы они образовали длинный прямой кусок бумаги. Вам предстоит обернуть им трубу, прикладывая по очереди к только что сделанным отметкам на ней. Убедитесь, что короткая сторона куска бумаги плотно и ровно прилегает к линии А, а длинная — ровно перекрывается в тех местах, где идет внахлест сама с собой. С каждого конца трубы проведите линию вдоль края бумаги. Назовем одну из этих линий В, другую – С.
Возьмите трубу так, чтобы конец трубы, ближайший к линии В смотрел вверх. Начните там, где линии А и В пересекаются и делайте отметки на линии В каждые 145 мм, двигаясь влево от линии А. Последний отрезок должен получиться длиной около 115 мм.
Переверните трубу вверх тем концом, который является ближайшим к линии С. Начните с точки, где линии А и С пересекаются, и также наносите отметки на линии С каждые 145 мм, но двигаться нужно вправо от линии А.
При помощи квадратной трубки соедините линиями соответствующие друг другу точки на противоположных концах ПВХ трубы.
Разрежьте трубу вдоль по этим линиям, используя электролобзик, таким образом, чтобы у Вас получилось четыре полоски шириной 145 мм и одна – около 115 мм.
Разложите все полоски внутренней поверхностью трубы вниз.
Сделайте на каждой полоске отметки по узкой стороне с одного конца, отступая с левого края 115 мм.
Повторите то же самое с другого конца, отступая по 30 мм с левого края.
Соедините эти точки линиями, пересекая полоски разрезанной трубы по диагонали. Распилите пластик по этим линиям при помощи лобзика.
Полученные лопасти положите внутренней поверхностью трубы вниз.
Сделайте на каждой отметку по линии диагонального распила на расстоянии 7,5 см от широкого конца лопасти.
Сделайте другую отметку на широком конце каждой лопасти на расстоянии 2,5 см от длинной прямой кромки.
Соедините эти точки линией и отрежьте получившийся уголок по ней. Это предохранит лопасти от заламывания побочным ветром.
Обработка лопастей ветрогенератора
Вы должны обработать шкуркой лопасти для того, чтобы добиться нужного профиля. Это повысит их эффективность и, также, сделает их вращение более тихим. Передняя кромка должна быть закруглена, а задняя должна быть заостренной. Для уменьшения шума любые острые углы должны быть скруглены.
Вырезание хвостовика
Размеры хвоста не имеют решающего значения. Вам нужен кусок легкого материала размером 30х30 см, желательно металла (жести). Вы можете придать хвостовику любые очертания, главным критерием является его жесткость.
Сверление отверстий в трубе квадратного сечения – используйте сверло 7,5 мм.
Поместите двигатель на передний конец квадратной трубы таким образом, чтобы втулка выступала за край трубы, и отверстия под крепежные болты смотрели вниз. Отметьте положение отверстий на трубе и просверлите трубу в отмеченных местах насквозь.
Отверстия в маскирующем фланце – этот момент будет описан ниже, в разделе данной инструкции, посвященном монтажу, так как эти отверстия определяют баланс конструкции.
Сверление отверстий в лопастях — используйте сверло 6,5 мм.
Отметьте два отверстия на широком конце каждой из трех лопастей вдоль их прямой (задней) кромки. Первое отверстие должно быть на расстоянии 9,5 мм от прямой кромки и 13 мм от нижнего края лопасти. Второе – на расстоянии 9,5 мм от прямой кромки и 32 мм от нижнего края лопасти.
Просверлите эти шесть отверстий.
Сверление и нарезание отверстий во втулке – используйте сверло 5,5 мм и метчик на 1/4″.
Двигатель от беговой дорожки поставляется с прикрепленной к нему втулкой. Чтобы снять ее, плотно зафиксируйте плоскогубцами вал, выступающий из втулки, и поверните втулку по ходу часовой стрелки. Она отвинчивается по часовой стрелке, именно поэтому лопасти вращаются против хода часовой стрелки.
Сделайте шаблон втулки на листе бумаги, используя циркуль и транспортир.
Отметьте три отверстия, каждое из которых находится на расстоянии 6 см от центра круга и на равном расстоянии друг от друга.
Поместите этот шаблон на втулку и набейте на ней предварительные отверстия сквозь бумагу в отмеченных местах.
Просверлите эти отверстия сверлом 5,5 мм.
Нанесите на них резьбу метчиком 1/4″х20.
Прикрутите лопасти к втулке болтами 1/4«х20 мм. В этот момент внешние, близкие к границам втулки отверстия еще не просверлены.
Измерьте расстояние между прямыми кромками кончиков каждой лопасти. Отрегулируйте их так, чтобы они были равноудалены. Наметьте и набейте каждое отверстие на втулке сквозь каждую лопасть.
Сделайте отметки на каждой лопасти и втулке, чтобы Вы не перепутали места крепления каждой из них на более поздней стадии сборки.
Скрутите лопасти с втулки, просверлите и нанесите резьбу на эти три внешних отверстия.
Изготовление защитного рукава для двигателя.
Проведите на нашем отрезке ПВХ трубы диаметром 7,5 см вдоль ее длины две параллельные линии на расстоянии 2 см друг от друга. Разрежьте трубу по этим линиям.
Срежьте один из концов трубы под углом 45°.
Поместите остроносые плоскогубцы в образовавшуюся прорезь и осматривайте трубу сквозь нее.
Убедитесь, что отверстия под болты на двигателе отцентрированы по середине прорези в ПВХ трубе и поместите двигатель в трубу. С помощником сделать это намного легче.
Монтаж
Поместите двигатель на трубу квадратного сечения и прикрутите его к ней, используя болты 8х19 мм.
Разместите диод на квадратной трубе за двигателем на расстоянии 5 см от него. Прикрутите его к трубе саморезом.
Присоедините черный провод выходящий из двигателя к “плюсовому” входящему контакту диода (он обозначен АС со стороны “плюса”).
Присоедините красный провод выходящий из двигателя к “отрицательному” входящему контакту диода (он обозначен АС со стороны “минуса”).
Разместите хвостовик так, чтобы конец квадратной трубы, противоположный тому на котором размещен двигатель, проходил по его центру. Прижмите хвост к трубе при помощи струбцины или тисков.
Прикрутите хвостовик к трубе при помощи двух саморезов.
Разместите все лопасти на втулке таким образом, чтобы все отверстия совпали. Используя болты 6х20 мм и шайбы, прикрутите лопасти к втулке. Для трех отверстий внутреннего круга (ближайших к оси втулки) используйте по две шайбы, по одной с каждой стороны лопасти. Для трех остальных используйте по одной (со стороны лопасти, ближайшей к головке болта). Туго затяните.
Надежно зафиксируйте вал двигателя (который проходил через отверстие во втулке) плоскогубцами и, надев втулку, поворачивайте ее против хода часовой стрелки, пока она не закрутится до конца.
При помощи газового ключа плотно прикрутите патрубок 50 мм к маскирующему фланцу.
Зажмите патрубок в тисках так, чтобы фланец был расположен горизонтально над губками тисков.
Расположите квадратную трубу, несущую на себе двигатель и хвостовик, на фланце и добейтесь ее идеально сбалансированного положения.
После достижения сбалансированности сделайте метки на квадратной трубе сквозь отверстия во фланце.
Просверлите эти два отверстия, используя сверло 5,5 мм. Возможно, придется скрутить для этого хвост и втулку, чтобы они не мешали Вам.
Прикрутите несущую квадратную трубу к фланцу двумя саморезами.
Для того, чтобы продлить срок службы Вашего ветрогенератора необходимо покрасить его лопасти, защитный рукав двигателя, основание и хвостовик.
Дополнительная информация
Для использования ветрогенератора Вам понадобится мачта, провода, амперметр, контроллер зарядки и аккумуляторные батареи.
Мачта является одним из самых важных компонентов ветрогенератора. Она должна быть прочной, устойчивой, надежно закрепленной и легко опускаемой/поднимаемой. Чем больше будет ее высота, тем большему воздействию ветра будет подвергаться ваш генератор. Проволочные растяжки должны быть расположены через каждые 5,5 м высоты мачты. Растяжки следует закрепить на земле на расстоянии от основания мачты составляющим как минимум 50% ее высоты.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.6 лучших домашних ветровых турбин
Альтернативная энергия быстро растет интерес для домовладельцев, поэтому мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин , доступных в настоящее время на рынке. С ростом расходов на проживание все больше домовладельцев стремятся сократить расходы.
Генерация собственного электричества — это простой способ сократить ваш счет за электроэнергию вдвое. В то время как солнечная энергия, как правило, является экологически чистым вариантом, энергия ветра является отличным решением для тех, кто живет в районах с надежной скоростью ветра .
Если вы живете в сельской местности и не имеете доступа к электросети или проживаете в пригороде и хотите уменьшить счет за коммунальные услуги, домашние ветряные турбины — отличное решение. Все, что требуется, — это немного ноу-хау, немного земли и аккумуляторная батарея высокого напряжения. Приблизительно за 800 долл. США за вы можете купить домашнюю ветряную турбину среднего класса, которая может удовлетворить ваши потребности.
6 лучших домашних ветровых турбин
Лучший в целом: WINDMILL 1500 Вт Комплект ветрогенератора
- Рейтинг скорости ветра: 31 миль в час
- Выходная мощность: 1500 Вт
- Основные характеристики: Оснащен высоковольтной емкостью и мощностью.
- Not-So: Это одна из самых дорогих домашних ветряных турбин на рынке.
В качестве ветряной турбины с самым высоким рейтингом в нашем списке, Windmill 1500 W — это настоящий удар. Благодаря множеству функций и прочному, прочному корпусу турбина предлагает домовладельцам возможность сократить свои расходы на электроэнергию и потребление энергии без возобновляемых источников энергии.
В целом, Windmill 1500W на дороже , чем другие модели на рынке, но компенсирует это по стоимости. Встроенный контроллер заряда, высокая выходная мощность и относительно легкий дизайн — все это возможности для экономии денег для домовладельцев, которые являются новичками в области ветряных турбин.
Что говорят рецензенты?
Некоторые рецензенты столкнулись с проблемами в конструкции лопастей. Тем не менее, обслуживание клиентов производителя является звездным , и они готовы и способны заменить все дефектные блоки, не задавая вопросов.
Кроме того, покупатели сообщают, что турбина абсолютно бесшумна и не шумит даже в ветреные дни.Это отличная возможность для домовладельцев, которые хотят установить свои турбины в более густонаселенном районе или возле своего дома.
Особенности и замечания
3-лопастная турбина из высококачественного стекловолокна с защитным покрытием от ультрафиолетового излучения. Он предназначен для работы на полную мощность при скорости ветра 31 миль / ч.
Начальная скорость ветра составляет , 5,6 мили в час, , что означает, что эта турбина лучше всего подходит для умеренно ветреных областей И если турбина сталкивается с сильными порывами или скачками ветра, система автоматического торможения может быстро исправить и предотвратить перезарядку аккумулятора.
24-вольтовая система имеет рекомендованную емкость батареи 200A или выше и может питать небольшие автономные домашние системы. Несмотря на то, что мощность 1500 Вт не рассчитана на удовлетворение потребностей всего домашнего хозяйства, его можно легко соединить с солнечной батареей. Это дает большую гибкость для домовладельцев, которые хотят стать полностью экологичными и уменьшить свою зависимость от городских сетей.
Генератор турбины также оснащен встроенным контроллером заряда MPPT . Интегрированная система не требует дополнительных наворотов и полностью автономна, за исключением аккумулятора. В случае неисправности каких-либо деталей Windmill предлагает гарантию производителя на года.
The Next Best: комплект ветрогенератора Tumo-Int 1000 Вт с регулятором усиления ветра
- Рейтинг скорости ветра: 28 миль в час
- Выходная мощность: 1000 Вт
- Основные характеристики: Хорошая выработка энергии и низкая скорость включения.
- Not-So: Довольно большой и тяжелый, который не идеален для монтажа на крыше или на фургоне.
Длинный и изящный комплект ветротурбин Tumo-Int на первый взгляд выглядит как небольшая промышленная ветротурбина. Его белая 3-лопастная турбина оснащена генератором мощностью , который может заряжать аккумуляторную батарею 48 В, , что является впечатляющим достижением для жилой ветряной турбины.
Цена разумна для такой турбины, хотя вы можете найти более высокие мощности для более дешевых в других брендах.И хотя весь блок работает с огромными 77 фунтов ., Турбина эффективно бесшумна и не производит шума.
Что говорят рецензенты?
В целом рецензенты довольны ветряной турбиной Tumo-Int. Его возможности превосходят другие модели на рынке и являются надежными и эффективными. Один опытный покупатель использовал их для замены своих старых стандартных юго-западных ветряных турбин в Скалистых горах.
Будущие покупатели должны быть осторожны с установкой .Процесс сложный, если вы не опытный самодельщик, и вам сложно сбросить настройки контроллера до предпочитаемых вами. Хотя это может поначалу вызывать неприятные ощущения, компания предоставляет англоговорящий персонал по обслуживанию клиентов, чтобы помочь с любыми возникающими проблемами.
Особенности и замечания
Скорость пускового ветра составляет всего , 5,6 миль / ч, , что означает, что она отлично подходит для климатов с небольшим ветром. Он может выжить до миль / ч , поэтому вы не должны размещать его в местах, подверженных ураганам, торнадо или сильным штормам.В идеале, подходящая среда — это область с годовой скоростью ветра менее 8 миль в час.
При максимальной эффективности турбина Tumo-Int может генерировать 1050 Вт мощности, что на 50 Вт выше ее номинальной мощности. В комплект также входит контроллер MPPT и разгрузочная нагрузка, которая обнаруживает и регулирует напряжение в режиме реального времени. Запатентованный генератор использует термостойкую тефлоновую проволоку, а корпус колеса устойчив к коррозии для максимальной защиты.
Лучший бюджетный выбор: ветряная турбина Happybuy 600 Вт, белый фонарь
- Рейтинг скорости ветра: 27 миль в час
- Выходная мощность: 600 Вт
- Основные моменты: Вертикальный дизайн фонарей отлично подходит для городских районов.
- Not-So: Его генератор вырабатывает только скромное количество энергии.
Как одна из самых уникальных домашних ветряных турбин, доступных на рынке, ветротурбина Happybuy 600 Вт представляет собой демонстрационный цилиндр. Эта турбина с изогнутыми вертикальными лопастями, имитирующими форму фонаря , предназначена для выработки электроэнергии без необходимости в большом количестве воздушного пространства.
Футуристический облик обладает скромной мощностью выработки энергии, а сам бренд предлагает широкий выбор вариантов мощности: от 100 Вт до 600 Вт .Хотя это и близко не соответствует потребностям среднего домохозяйства, компактная конструкция ножей позволяет разместить несколько устройств на одном заднем дворе, удвоив или утроив потенциал мощности.
Что говорят рецензенты?
Довольно много рецензентов прокомментировали неожиданный размер устройства, так как его намного больше, чем в его списке продуктов. Это может вызвать беспокойство у тех, кто ищет скрытную и маленькую ветряную турбину, чтобы убрать ее из поля зрения.
Тем не менее, установка проста и понятна, , поэтому покупатели-новички были довольны процессом по сравнению с другими более сложными моделями. Большинство из них сочетали свои турбины с наборами солнечных батарей для максимальной выработки электроэнергии и использовали турбину для небольших устройств, таких как уличные фонтаны и инверторы RV.
Особенности и замечания
Одной из самых продаваемых особенностей ветротурбины Happybuy является то, что она способна работать в районах с малым ветром. При начальной скорости ветра и скорости 4,5 км / ч турбина способна быстро вырабатывать электроэнергию. Однако это только начальная скорость ветра, поэтому генератор не сможет производить свою указанную мощность, пока не достигнет номинальной скорости ветра 27 миль в час.
Уникальный дизайн фонарей позволяет размещать их в тесных помещениях. С половиной среднего радиуса ротора стандартной домашней ветряной турбины, ветротурбина Happybuy — , легкая, компактная и простая в установке на небольших задних дворах или на крыше.Турбина также способна собирать энергию из турбулентного потока воздуха вокруг зданий и сооружений, что делает ее идеально подходящей для городских условий.
Турбина предлагается в двух классных цветах, включая белый и красный. Каждая модель оснащена 5 лезвиями из углеродного волокна, которые являются антикоррозийными и анти-УФ. Встроенный контроллер отслеживания максимальной мощности регулирует ток и напряжение генератора 24 В, а система автоматического торможения защищает турбину от внезапных порывов ветра.
Лучший вариант среднего диапазона: Windmax HY400 500 Вт Комплект ветрогенератора для дома
- Рейтинг скорости ветра: 27 миль в час
- Выходная мощность: 500 Вт
- Основные моменты: Обновленная 5-лопастная модель хорошо работает в условиях слабого ветра.
- Not-So: Низкая мощность и номинальное напряжение означают, что он подходит только для питания устройств малой емкости.
Хотя ветряная турбина Windmax HY400 оснащена только генератором мощностью мощностью 500 Вт, она по-прежнему работает как шарм.В общем, Windmax — отличная покупка для начинающих покупателей, которые ищут модель среднего класса, надежную и эффективную.
Турбина с черными лопастями и белым ротором не самая стильная на рынке. Тем не менее, его обновленная 5-лопастная модель, по сравнению с предыдущим 3-лопастным Windmax, может помочь снизить расходы на электроэнергию в ненастные дни. Это бесшумных, долговечных и рекламирует себя как необслуживаемых . Для большинства это проверяет все коробки для домашней ветряной турбины с низким уровнем шума.
Что говорят рецензенты?
Обозреватели сообщают об успехе своей турбины Windmax HY400 от островитян до северных техасцев. Турбина надежна, но не производит много энергии, если нет ветра со скоростью более 30 миль в час. Тем не менее, рецензенты сообщают, что лопасти будут вращаться в условиях слабого ветра.
Некоторые покупатели использовали свои турбины для увеличения производства зеленой энергии в ночные часы, когда солнечные панели не могут работать. Это дает больше альтернативной энергии для домовладельцев вне сети.
Особенности и замечания
Windmax HY400 может похвастаться первоклассной совместимостью с солнечными панелями. В сочетании с солнечной батареей, ветряная турбина может работать при 650 Вт . Однако, только при ветре, номинальная мощность составляет всего 400 с максимальной мощностью 500 в ветреные дни.
Лопасти из нейлона и армированного стекловолокна управляются с помощью аэродинамического ограничения скорости лезвия и электромагнитного управления превышением скорости.Эти дополнительные защитные меры обеспечивают безопасную и эффективную работу даже в условиях сильного ветра со скоростью более 60 миль в час.
В верхней части комплекта вам необходимо приобрести шест для установки турбины и батарею для сбора собранной энергии. Турбина оснащена контроллером и проводом, который достигает около 20-30 футов, , чтобы быть безопасным, монтажный столб не должен быть выше 25 футов.
Лучшая домашняя ветротурбина для влажных помещений: 2000-ваттный морской ветрогенератор мощностью
- Рейтинг скорости ветра: 28 миль в час
- Выходная мощность: 2000 Вт
- Основные моменты: Может использоваться на суше или в воде.
- Not-So: Очень дорого и является большей инвестицией для большинства домовладельцев.
Эта современная ветряная турбина выглядит гладкой и эффективной . Благодаря 3 лопастям из углеродного волокна, морская ветряная турбина способна собирать достаточно энергии для питания небольших устройств и бытовой техники без звука.
Турбинаоснащена всеми стандартными принадлежностями, а также несколькими дополнительными функциями, такими как защита от превышения скорости . Домовладельцы могут свободно размещать свои турбины там, где им удобно, , даже в открытых водоемах , не беспокоясь.Однолетняя ограниченная гарантия также предлагает ощущение комфорта для начинающих покупателей, которые могут опасаться высокой цены.
Что говорят рецензенты?
Рецензенты, как правило, впечатлены конструкцией морской ветровой турбины. С легким и маленьким корпусом , турбина по-прежнему прочна и крепка . Это пригодится тем, кто живет в районах, подверженных неблагоприятным погодным условиям, например, ураганам.
С другой стороны, рецензенты также высоко оценивают производительность турбины.Хотя это не промышленная ветроэлектростанция, турбина отлично справляется со своей работой. Это , что необходимо для тех, кто полагается исключительно на энергию ветра для выработки электроэнергии в автономных ситуациях.
Особенности и замечания
Ключевым моментом продажи этой домашней ветряной турбины является то, что ее можно установить на суше или в водоеме , например, в озере, пруду или на пляже. В отличие от других моделей, турбина с покрытием, защищающим от морского воздействия, способна противостоять суровой погоде и брызгам воды.Если вы живете в прибрежной зоне или имеете домик у озера, то эта турбина идеальна.
Морская ветряная турбина может также производить до 2000 Вт с ветром при 28 миль / ч . Скорость врезания ветра составляет 7 миль в час, что является довольно высоким для промышленности. В конечном счете, турбина не очень подходит для не ветреных районов и должна использоваться только домовладельцами, которые живут в районах с высокими скоростями ветра.
Корпус изготовлен из прочного литого алюминия и может противостоять ветру до со скоростью 110 миль / ч. , что делает его эффективно защищенным от атмосферных воздействий.В комплект не входит необходимый металлический столб для установки, который является стандартным, поэтому следует также приобрести 1,5-дюймовую стальную трубу. В целом, установка довольно проста, так как для сборки требуется всего 5 деталей.
Турбина поставляется с трехфазным синхронным генератором , который можно использовать для зарядки аккумулятора 12 В . Этого достаточно для запуска небольших устройств, таких как ноутбуки, инструменты, лампы или телефоны. Если вы хотите питать всю семью, то следует использовать как минимум 3 турбины.Они могут быть связаны вместе, как солнечные панели, если они расположены на расстоянии примерно 58 футов друг от друга.
Лучшая домашняя ветротурбина для высоких скоростей ветра: 2000 Вт 11 лопастей Миссури Генерал Фридом II Ветрогенератор
- Рейтинг скорости ветра: 15 миль в час
- Выходная мощность: 2000 Вт
- Основные моменты: Может выдерживать скорость ветра до 125 миль в час.
- Не так: Не имеет хороших отзывов пользователей.
Ультрасовременный и элегантный Missouri General Freedom II со звездообразным дизайном является одной из самых привлекательных домашних ветряных турбин на рынке. Турбина поставляется либо в черном, либо в белом цвете и обеспечивает колоссальную мощность 2000 Вт. При скромной цене турбина большой мощности на дешевле, чем другие модели в том же диапазоне мощности.
Missouri Wind and Solar является признанным в энергетической отрасли брендом по количеству меди, которую он использует в своих установках.Их ротор Freedom PMG может похвастать в два раза больше меди по сравнению с PMA в стиле Delco, что означает, что он может заряжать батарею быстрее, чем другие генераторы. Кроме того, компания предлагает трехлетнюю ограниченную гарантию и пожизненную гарантию того, что их турбина не сломается при нормальном использовании.
Что говорят рецензенты?
Хотя характеристики, перечисленные в описании продукта, отличаются высоким качеством деталей и максимальной выходной мощностью, обзоры рассказывают другую историю. Судя по опыту покупателей, Missouri General Freedom II не производит столько энергии, сколько рекламируется .Один из таких покупателей заявил, что они не собирают много энергии, даже когда в их районе разразился сильный шторм.
С другой стороны, один рецензент утверждает, что задний подшипник вышел из строя на его блоке через три месяца после покупки. Подшипник был неисправен, и они должны были заменить его самостоятельно. Это стоило времени и денег от имени рецензента. Основываясь на этих отрицательных отзывах, эта конкретная ветряная турбина падает в нашем списке ниже, чем другие бренды, у которых может быть не так много рекламируемых наворотов.
Особенности и замечания
Комплект поставляется с 11 лопастями из оцинкованного углеродного волокна , которые способны выдерживать невероятные скорости ветра и неблагоприятные погодные условия без ржавчины и повреждений. Это отлично подходит для тех, кто живет в районах, подверженных береговой влажности или частым штормам.
Скорость ветра со скоростью 9 миль / ч не является ни самой высокой, ни самой низкой на рынке. И хотя турбина может эффективно работать в широком диапазоне ветровых условий, она лучше всего подходит для средней скорости 15 миль в час.Этот относительно низкий показатель скорости ветра частично объясняется большим количеством лопастей.
В турбине используется система натяжения проволоки , а не контактные кольца , которые могут сломаться или выйти из строя. Freedom II PMG также построен с 28 магнитами и более надежен, чем роторы, построенные с щетками. Таким образом, хотя цена выше, чем у дешевых моделей ветряных турбин, ваши деньги хорошо инвестируются, так как «Миссури Дженерал Фридом II» надежна и долговечна на .
Вернуться к началу
Полный комплект ветряных турбин для дома. Руководство покупателя
В поисках подходящей ветряной турбины для вашего дома
Домашняя ветряная турбина, безусловно, является инвестицией.Модели высшего уровня могут легко стоить вам долларов США или более , поэтому для вас важно сначала рассмотреть несколько ключевых факторов, прежде чем сделать свой выбор.
Планируете ли вы использовать свою ветряную турбину для питания огней сарая или подземный бункер, существуют различные модели, которые удовлетворят ваши потребности. От дешевых недорогих устройств до комплектов морского класса — каждый найдет что-то для себя.
Насколько ветрена ваша область?
Это самое важное соображение, которое вы примите во внимание при выборе турбины для вашего дома.Если вы получаете низких скоростей ветра , живете в густонаселенном районе или часто испытываете штормовые ветры, то ветряная турбина, вероятно, не лучший вариант.
В среднем домашним ветровым турбинам требуется минимальное количество ветра для работы. Это зависит от модели, но большинство часов составляет около 6-7 миль / ч . Номинальные скорости ветра для полной выработки энергии обычно составляют около 27 миль в час для стандартных единиц. Если вы живете в районе, где постоянно дует сильный ветер, тогда обычная жилая турбина подойдет.
Однако, если вы сталкиваетесь с регулярными низкими скоростями ветра, вам нужно искать модели с более низким порогом. Одним из самых важных факторов являются лезвия. Те, у кого больше лопастей, например от 9 до 11, имеют на больше площадь поверхности, вес и крутящий момент , чтобы поддерживать вращение ротора. Это означает, что они все еще смогут работать в условиях слабого ветра, в то время как модели с 3 лопастями не могут.
При покупке домашней ветряной турбины обратите внимание на . Эти технические характеристики изделия:
- Стартовая скорость ветра
- Скорость включения
- Номинальная скорость ветра
- Безопасная скорость ветра
Какое у вас среднее энергопотребление?
Среднестатистическое американское домохозяйство с современной бытовой техникой потребляет около 8000-9400 кВтч электроэнергии в год. Если вы хотите полностью отключиться от электросети, вам необходимо достичь минимального порогового значения от 5 кВт до 15 кВт выходной мощности. Большинство домашних ветровых турбин не достигают этого минимума, поэтому их необходимо использовать вместе с другими турбинами или другим источником энергии.
Если вы просто рассчитываете на питание небольших устройств, таких как насос наружного пруда, тогда вам подойдет небольшая турбина средней мощности. Те, кто обладает мощностью 400-1000 Вт и мощностью , могут заряжать небольшие устройства, такие как ноутбуки, телефоны, фонари, электроинструменты и многое другое.Если вы хотите использовать турбину в сочетании с инвертором для RV, вам, вероятно, понадобится больше.
Где вы планируете установить ветряную турбину?
Ветровые турбиныпредназначены для высоко расположенного воздуха. Турбина и генератор должны быть установлены на высоком столбе высотой около 25-60 футов. . Однако турбины не ограничиваются только большими полями или вершинами холмов; Домашние ветряные турбины также могут быть размещены на крыше (как в вашем саду на крыше) или в водоеме.
В зависимости от количества квадратных метров , которые у вас есть, доступно несколько вариантов. Для тех, кто живет в более компактных условиях, турбина с небольшим радиусом ротора имеет важное значение. С другой стороны, если вы хотите установить турбину на крышу, вам понадобится модель, которая не будет тяжелой и громоздкой.
Помните, что каждая турбина должна быть размещена в буферной зоне . Две турбины никогда не должны быть расположены рядом друг с другом.Простой способ определить правильное расстояние для размещения — это умножить радиус лопасти турбины на 10. Это даст вам общую оценку, хотя предпочтительным выбором будет консультирование производителя.
Собираетесь ли вы соединить ветряную турбину с альтернативным источником энергии?
Ветряные турбины отлично работают, когда в паре с солнечной батареей , так как это максимизирует вашу способность производить энергию. В течение дня солнечные панели могут впитывать солнечный луч, в то время как ваша ветряная турбина может генерировать энергию при вечерних порывах ветра.Если вы хотите полностью отключиться от сети, то такое соединение является наиболее надежным выбором, поскольку вы не всегда можете гарантировать, что вы будете получать достаточно ветра каждый день.
С другой стороны, если вы действительно хотите посвятить себя исключительно энергии ветра, то вам нужно будет найти комплекты с высокой мощностью. 100-1000 Вт не будет производить достаточно энергии, а просто будет тратить ваше время, деньги и энергию. Те с более чем 3 лопастями и мощностью 2000 Вт гораздо лучше подходят для обитателей кабины и автономных систем.
Вернуться к началу
Критерии отбора: как мы оценили лучшие домашние ветряные турбины
Исходя из целого ряда факторов, включая количество лопастей, вес, номинальную скорость ветра, выходную мощность и характеристики, мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин на рынке.
Наши рейтинги делают упор на полезности, эффективности и надежности, , а также с учетом цены и реального опыта. Как жилой источник зеленой энергии, эти ветряные турбины должны также иметь минимальное количество энергии.
Лезвия
Количество и размер лопастей будут , чтобы повлиять на общую эффективность и полезность ветротурбины. Те, у кого меньше лопастей, заставят ротор вращаться быстрее, генерируя больше энергии на более высоких скоростях. А те, у кого больше лопастей, будут развивать низкую скорость ветра и могут работать без необходимости постоянно сильного ветра.
С другой стороны, длина лезвия также является важным фактором.Если лопасть длинная, то турбине потребуется большая буферная зона. Те с маленькими или компактными лезвиями лучше подходят для городских районов, где больше места.
Рейтинг скорости ветра
Номинальная скорость ветра равна среднего количества ветра, необходимого для или турбины, чтобы работать с максимальной эффективностью. Хотя турбина будет по-прежнему вырабатывать электроэнергию на скоростях ниже номинальной, она не сможет удовлетворить свою указанную мощность, если не получит номинальную скорость ветра или выше.В целом, люди с более низким рейтингом скорости ветра оцениваются выше, потому что они предлагают наибольшую гибкость для домовладельцев.
Вес
Хотя общий вес комплекта не является самым важным фактором, он все равно влияет на размещение. Если комплект тяжелый, то для его поддержки потребуется дорогих и крепких шестов. Его также нельзя размещать на крышах или вокруг других конструкций, которые могут быть повреждены в случае поломки столба. В конечном счете, — чем легче устройство, тем лучше. У вас также будет дополнительный бонус: платите меньше за доставку!
Выход энергии
В общем, выходная мощность генератора является наиболее важным фактором для большинства покупателей. В конце концов, цель ветряного двигателя — преобразовать энергию ветра в электричество. Любая модель с мощностью ниже 500 Вт бесполезна, если только вы не планируете использовать ее для питания ряда наружных светильников или зарядки телефона. Средняя мощность для домашней ветровой турбины по разумной цене составляет около 1000 Вт .Это отличная отправная точка для начинающих покупателей.
Особенности
Ветровые турбины — это простые машины, и, как правило, они не оснащены множеством наворотов. Однако есть несколько особенностей, которые делают одну турбину выше другой.
Как и большинство других вещей, чем больше функций предлагает домашняя ветряная турбина, тем лучше . Это особенно актуально для тех, кто имеет встроенный сброс нагрузки и контроллеры заряда MPPT.
Вот наиболее распространенные функции:
- автоматические тормозные системы
- контроллеры заряда
- низкая эффективность ветра
- защитное покрытие (морское, анти-УФ, антикоррозийное)
Вернуться к началу
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как работают ветряные турбины?
Основная операция ветротурбины на самом деле довольно проста: ветер вращает лопасти турбины вокруг ротора, который затем вращает генератор, чтобы создать электричество , которое хранит банк внешних батарей.Будь то ветряная турбина промышленного класса на ветряной электростанции или небольшая жилая турбина на заднем дворе, общий принцип один и тот же.
В целом, вы должны поместить ветряные турбины в область, которая получает минимальное количество ветра. Для обычной домашней ветряной турбины это обычно скорость ветра , 5,5 миль в час или более, . Без этого минимального количества ветра лопасти просто не будут вращаться, и электричество не будет производиться.
Тем не менее, номинальная выходная мощность турбины не может быть достигнута, если турбина не имеет доступа к ее номинальной скорости ветра, которая равна среднего количества ветра, необходимого для получения генератора с максимальной производительностью.Например, турбина мощностью 50000 Вт мощностью км / ч будет развивать скорость ветра около Вт мощностью , только если скорость ветра составляет 10-12 км / ч.
Какова средняя выходная мощность ветровой турбины?
Большинство домашних ветровых турбин имеют мощность от до 2000 Вт и мощности. Однако фактическая мощность зависит от скорости ветра и эффективности генератора. Хотя некоторые модели имеют высокую номинальную мощность, они могут работать только при очень высоких скоростях ветра, к которым большинство домовладельцев не имеют доступа в своем районе.
Дорогие устройства могут производить 2000 Вт и заряжать аккумуляторные батареи 12-24-48 В . В сочетании с 3 или более агрегатами турбины способны полностью питать небольшой дом. Однако большинство домовладельцев не хотят устанавливать мини-ветряную электростанцию на своей собственности, поэтому сеть турбин и солнечных батарей — это то, что вам нужно, если вы планируете полностью отключиться от сети.
Может ли ветротурбина противостоять неблагоприятным погодным условиям?
В зависимости от модели, которую вы покупаете, ветряные турбины обладают удивительной способностью выдерживать сильные бури , штормы и ветровые нагоны.Обычно домашние ветряные турбины могут управлять скоростью ветра до 90-100 миль в час за до того, как они начнут ломаться или работать со сбоями.
Те, кто живет в районах, подверженных ураганам или частым торнадо не должны устанавливать ветряные турбины , так как они могут представлять угрозу безопасности и в какой-то момент обязательно будут неисправны. В этом случае солнечная батарея более эффективна в качестве альтернативного источника энергии.
В условиях дождя почти все турбины среднего класса покрыты антикоррозийными материалами , которые устойчивы к ржавчине и повреждениям от воды.Некоторые модели могут быть размещены даже в морской среде, например, в прибрежных районах или небольших водоемах в сельской местности.
Сколько денег мне сэкономит ветряная турбина в месяц?
Сумма денег, которую вы сэкономите, используя ветряную турбину, полностью зависит от среднего потребления электроэнергии в вашей семье и стандартной цены на электроэнергию в вашем районе. В среднем, американское домашнее хозяйство будет использовать около 780 кВтч в месяц .
Если у вас достаточно ветряных турбин для производства мощностью 5 кВт , вам нужно будет удовлетворить свои энергетические потребности и иметь доступ к разумным скоростям ветра в течение года, тогда вы сможете сократить свои счета за электричество до нуля.Фактически, электрическая компания может платить вам за любую дополнительную энергию, которую вы производите , и продавать обратно.
Однако, чтобы выполнить эту квоту, вам необходимо установить как минимум три турбины мощностью 2000 Вт , что является дорогостоящим первоначальным вложением. С другой стороны, небольшая ветровая электростанция, которая включает в себя 1 или 2 турбины на вашей собственности, может легко сократить ваши счета за электроэнергию вдвое, и вы можете значительно сократить расходы на коммунальные услуги в самые ветреные времена года.Для преданных мастеров-предпринимателей обычная экономия от составляет от 50 до 90%.
Вернуться к началу
,Ветряные турбины дома — это электрические генераторы, которые преобразуют энергию ветра в чистую, безэмиссионную энергию. Хотя большинство крупных ветряных электростанций существуют для питания определенных городов и населенных пунктов, существуют также небольшие ветряные турбины для домов и домовладельцев. Эти меньшие турбины могут быть установлены на любой части вашего имущества, чтобы покрыть некоторые или даже все ваши ежемесячные потребности в энергии.
В типичном доме обычно требуется домашняя ветряная турбина мощностью 5 кВт для удовлетворения всех ее потребностей в энергии.Турбина, которая предлагает такую большую мощность, должна иметь диаметр около 13-18 футов и расположена в области, где часто проходят сильные ветры. Существует также множество более мелких и дешевых турбин, но эти варианты вырабатывают меньше энергии и менее надежны, чем их более дорогие аналоги.
10 лучших домашних ветровых турбин. Фото Анастасии Палагутиной на UnsplashTop Picks
Заголовок
2000 Вт 11 лопастей Missouri General Freedom II Ветрогенератор
Primus Wind Power 1-AR40-10-12 Воздух 40 Ветрогенератор 12V
IRONWALLS Комплект ветрогенератора Ветряная мельница 500 Вт постоянного тока…
Лучшая ценаPerview
Заголовок
2000 Вт 11 Blade Missouri General Freedom II Ветровая турбина
Лучшая общаяPerview
Заголовок
Primus Wind Power 1-AR40-10-12 Air 40 Ветровая турбина 12V
Лучшая ценаPerview
Заголовок
IRONWALLS Ветрогенератор Комплект ветрогенератора мощностью 500 Вт постоянного тока …
Каковы преимущества домашних ветротурбин?
Преимущества домашней ветротурбины полностью зависят от скорости ветра и эффективности турбины.Таким образом, чем больше энергии производит конкретная ветряная турбина, тем лучше.
Стандартная домашняя ветряная турбина может стоить около 30 000 долларов, хотя более дорогие варианты могут стоить до 70 000 долларов (плюс затраты на установку и другие прочие расходы). Если у вас мало денег, есть турбины стоимостью менее 10 000 долларов, но они не производят много энергии.
Турбина, которая вырабатывает около 5 кВт энергии, может вырабатывать около 8000 кВт / ч в год, при условии, что для ее приличного ветра достаточно.При идеальных условиях вы сможете окупить свои инвестиции через три-пять лет, в зависимости от вашего ежемесячного потребления энергии и других связанных с этим факторов. Однако, если ваша собственность не получает достаточного ветра, может потребоваться немного больше времени, чтобы вернуть ваши первоначальные инвестиции.
Связаны: ветряные турбины стоят инвестиций?
Помимо сокращения ваших счетов за электроэнергию, домашние ветряные турбины также предлагают другие преимущества, в том числе:
— Снижение загрязнения
— Невосприимчивость к росту затрат на электроэнергию
— Невосприимчивость к отключениям и другим связанным с этим проблемам
— Ненадежность к энергосистеме
— Повышение энергоэффективности
— Право на получение государственных стимулов, способствующих повышению энергоэффективности или сохранению окружающей среды
Что нужно знать людям перед установкой домашней ветротурбины
Прежде чем устанавливать комплект ветряных турбин на свою собственность, обязательно заполните следующий контрольный список в первую очередь.
— Узнайте, что местные законы о зонировании должны сказать в отношении ветряных турбин. Некоторые сообщества могут не разрешать их установку, в то время как другие могут предлагать определенные стимулы.
— Узнайте, сколько энергии потребляет ваша собственность каждый месяц, и сравните ее с прогнозируемым количеством энергии, которое могут предложить ваши турбины. Если турбины не могут предложить достаточно энергии, то вам, возможно, придется найти вторичный источник энергии, чтобы дополнить турбины.
— Определите количество ветра, который проходит через вашу собственность.Убедитесь, что этого достаточно для питания ваших ветряных турбин круглый год.
— При покупке домашней ветряной турбины убедитесь, что они сертифицированы Советом по сертификации малых ветровых электростанций, который контролирует качество всех ветряных турбин, доступных в настоящее время на рынке.
После того, как вы решите все эти проблемы, вы можете приобрести ветряные турбины и установить их на свое имущество.
10 лучших домашних ветровых турбин
1.
GOWE: генератор ветротурбин мощностью 3 кВт- Сетка-галстук Система ветроэнергетики мощностью 3 кВт.В том числе: ветровая турбина 1шт 3кВт; Регулятор связи решетки 1pcs 3KW; Инвертор связи решетки 1pcs 3KW; После заказа сообщите, пожалуйста, ваше напряжение: 110 В / 220 В, 50 Гц / 60 Гц.
2. Air 40: 12 В ветротурбина
- Ветровая электростанция Southwest 1-AR40-10-12 Air 40 Ветрогенератор — 12 В пост. Тока
- Усовершенствованный микропроцессор для надежного производства энергии
3. Ista Breeze: i- 1000 Вт, 48 Вольт Ветрогенератор
- Features Особенности генератора: Номинальная мощность 1000 Вт, Максимальная мощность 1200 Вт ✉✉✉✉ ЛУЧШИЙ СДЕЛКА СЕЙЧАС ИБП ЭКСПРЕСС-ПЕРЕВОЗКА ГРУЗА ✉✉✉✉
- 📣5 Лезвие Спецификация ветротурбины: Материал углерод ( черный), длина 107 см
4. Распродажа Automaxx: 1500 Вт, 24 В, 60 А, генератор ветряных турбин, комплект
- ✅ ОСОБЕННОСТИ: Встроенная автоматическая тормозная система для защиты от внезапной и высокой скорости ветра. Простые методы установки DIY со всеми предоставленными материалами. Может использоваться в сочетании с солнечными батареями. MPPT Отслеживание максимальной мощности включено. Изготовлен из высококачественного полипропилена и стекловолокна с защитой от атмосферных воздействий. Соответствие ограничениям по опасным веществам (RoHS), декларация о соответствии CE
- ✅ ЗАЩИТА ОТ УЛЬТРАФИОЛЕТОВ: защитное покрытие от ультрафиолетовых лучей, резкий скачок напряжения и порыв ветра, высокие скорости ветра со встроенной автоматической системой торможения + переключатель ручного торможения и перезарядка аккумулятора.
5. IRONWALLS: Комплект генератора энергии ветровой турбины 500 Вт
- Количество лопастей: 5. Лезвие оснащено медной вставкой, которая не повреждает нейлоновое волокно при затягивании болта и не легко деформируется или сломан. В то же время, лопасть также разработана с аэродинамикой, чтобы ротор работал ровно, надежно и тихо. Низкая стартовая скорость ветра; Автоматическая регулировка направления ветра.
- Материал ветрового листа: нейлон. Более толстые подшипники менее подвержены дрожанию при работе машины.Рабочая температура составляет -40 ° C ~ 80 ° C, не беспокойтесь о слишком низкой температуре и заставьте листья замерзнуть.
6. Tumo-Int: 1000 Вт Комплект генератора ветряных турбин мощностью 3 Вт
- [Низкий уровень шума] Корпус ветряного двигателя из алюминиевого сплава имеет легкий и красивый, низкий уровень вибрации.
- [Высокая эффективность] Оптимизированная конструкция аэродинамического контура и структуры позволяет запускать генератор при низкой скорости ветра и улучшать использование энергии ветра, что позволяет увеличить годовую выработку электроэнергии.
7. Природная мощность: ветровая турбина 2000 Вт
- Всепогодное высококачественное морское покрытие и конструкция обеспечивают универсальность как в наземных, так и в морских условиях
- Начинает подачу энергии при очень слабом ветре 7 миль в час скорость, так что даже если ветер стихнет, ваша мощность не будет
8. УСТАНОВКА: 1,5 кВт, 24 В
- ★ Напряжение системы составляет 24 В ★ Срок гарантии составляет 2 года ★ ★ самый продаваемый бренд в мире ★ ★
- ★ Генератор: алюминиевый материал, 3-фазный переменный ток PMG, Рабочая температура: от -40 80 до 80 ℃
9. GOWE Сетка-галстук 800 Вт ветрогенератор + контроллер + …
- Этот пункт включает в себя: ветротурбина 2шт 400 Вт с регулятором стяжки сетки, 2шт водонепроницаемый инвертор стяжки сетки! Почему системы Grid должны включать ветер? Ветер дает энергию ночью. Ветер самый сильный в зимние месяцы, когда солнечные ресурсы ограничены. Ветер дает энергию при плохих погодных условиях. Плотность воздуха выше в холодную погоду и максимизирует выработку энергии.
- Примечание. Для сети 220 В может использоваться группа из не более 6 инверторов, а для сети 110 В — не более 4 инверторов.Список пакетов: один инвертор микро сетки; Одно руководство пользователя; Один мешочек с винтом; Один гарантийный талон;
10. Миссури: ветер и солнечная энергия, ветровая турбина 2000 Вт
- Металлические компоненты полностью оцинкованы, ступица оцинкована — не ржавеет — нет необходимости в покраске или специальном покрытии в течение 50 лет при нормальных условиях
- Углепластиковые лезвия Raptor выдерживают 125 миль / ч — Гарантируется на весь срок службы, не ломается при нормальном использовании.
.
7 лучших ветровых турбин для дома
Найдите идеальную ветряную турбину для вашего проекта по экологически чистой энергии, так как мы внимательно рассмотрим 7 лучших небольших ветряных турбин, доступных на данный момент.
Ветряные турбины являются отличным способом обеспечения возобновляемой энергией вашего дома. Установленные в благоприятных условиях, они могут обеспечить чистую энергию наиболее удовлетворительным способом.
Сегодня мы рассмотрим лучшие из доступных на сегодняшний день ветряных турбин для жилых помещений.
Некоторые из приведенных ниже ссылок являются партнерскими, т. Е. Без дополнительной оплаты мы можем взимать комиссию, если вы перейдете по ссылке и совершите покупку.
Просмотрите таблицу сравнения, в которой вы можете быстро сравнить ключевые функции, прежде чем мы рассмотрим каждую рекомендованную модель более подробно.
Мы включили комплекты ветроэнергетики для жилых домов, мощность которых начинается от 300 Вт и достигает 1600 Вт.
Если вы новичок в мире ветряных турбин, не пропустите наш путеводитель.Мы обсудим все, что вам нужно знать о небольших ветряных мельницах, прежде чем купить.
Топ-7 по сравнению с жилыми ветряными турбинами
Чтобы узнать последние цены, просто нажмите на картинку. Таблица может быть отсортирована по каждой категории.
Скорость включения : это скорость ветра, при которой ветротурбина впервые начинает вырабатывать энергию.
Обзоры жилых ветряных турбин
Теперь мы обсудим каждую из моделей, представленных в таблице, более подробно.
Если вы устанавливаете свою первую маленькую ветряную турбину или вам просто нужно что-то простое в настройке и эксплуатации, тогда мы рекомендуем модели Windmill / Automaxx . Мы начинаем с модели на 1500 Вт, но мы также включаем модели на 1200 и 600 Вт, которые работают очень хорошо.
Ветряная мельница / Automaxx 1500 Вт
Ветряная мельница 1500 Вт — один из самых мощных ветрогенераторных комплектов, на которые мы смотрели. Он рассчитан на 1500 Вт и имеет диаметр ротора 1.7 метров
Этот ротор большего размера означает, что он имеет большую площадь захвата ветра и довольно низкую скорость включения. Скорость включения (скорость ветра, при которой он начинает производить энергию) составляет всего 5,6 миль в час, поэтому энергию можно генерировать при относительно слабых ветрах. Он также оснащен автоматической системой торможения, которая защищает систему от внезапных порывов ветра, которые могут вызвать опасные скачки напряжения.
Ветряная мельницапредлагает аккумулятор емкостью 200 А для этой модели и систему 24 В.Приятной особенностью этого пакета является включение контроллера заряда MPPT. Контроллер является неотъемлемой частью солнечной или ветровой установки, а системы MPPT являются наиболее эффективным из доступных типов. Эффективность — главное в мире возобновляемой энергии, и эти контроллеры обычно работают с эффективностью 94-98%. Помимо обеспечения оптимальной работы системы контроллер обеспечивает правильную зарядку батарей.
Устройство изготовлено из высококачественного полипропилена и стекловолокна и имеет атмосферостойкое покрытие.Он легко устанавливается и может быть сравнительно легко подключен к панелям солнечных батарей.
Все, что нужно для завершения установки ветряной турбины, — это полюс и аккумулятор. Эта модель также поставляется с удобной 1-летней полной гарантией.
В коробке:
- Центральная часть (генератор)
- Хвостовая часть
- Контроллер заряда MPPT
- 3 х лезвия
- Носовой конус
- Ручной выключатель тормоза
- Коробка дисплея измерителя ампер
- Шестигранные винты, контргайки, проставки, шестигранные ключи
Итог: По нашему мнению, это один из лучших доступных комплектов ветряных турбин для жилых помещений.Включение контроллера заряда, оптимизированного для этой турбины, делает установку намного проще.
VEVOR 400 Вт
Эта мини-ветряная турбина VEVOR рассчитана на 400 Вт для 12-вольтных батарей. Это популярная модель начального уровня из-за ее относительно небольшого размера и включения гибридного контроллера. Тот факт, что это так по разумной цене, тоже не повредит.
Размер турбины идеально подходит для небольших автономных установок или даже для морского использования.Он чаще всего используется в размере 400 Вт, но на самом деле имеет вариации, достигающие до 1500 Вт.
Лезвия изготовлены из алюминиевого сплава, что делает их очень прочными, но и очень легкими. Фитинги изготовлены из нержавеющей стали, поэтому должны без проблем выдерживать влажную погоду.
Тот факт, что турбина настолько легкая, означает, что ей нужно очень мало ветра, чтобы начать вращаться и производить энергию. Он начинается всего с 2,5 метров в секунду или 5.5 миль в час и бежит с очень маленькой вибрацией или шумом.
Поставляется с гибридным контроллером зарядки на 20 А, но качество контроллера не соответствует турбине. Контроллер плохо оборудован для работы в условиях слабого ветра, поэтому, если уровень ветра в вашем районе находится на предельной стороне, тогда потребуется лучшая модель.
Итог: Еще одна действительно хорошая турбина начального уровня. Тем не менее, включенный контроллер заряда не самый лучший во времена слабого ветра.
WINDMILL / Automaxx 1200 Вт Турбогенераторный комплект
Этот комплект ветровой турбины для жилых помещений мощностью 1200 Вт поставляется с высокопроизводительным MPPT-контроллером в комплекте. Контроллер заряда является неотъемлемой частью работы, так как он сопоставляет напряжение ветротурбины с батареями.
3-лопастная турбина имеет скорость включения 4,5 мили в час, что означает, что она начнет производить энергию даже при более низких скоростях ветра, чем ее модель старшего брата.Сами лезвия имеют диаметр 5,6 фута и изготовлены из полипропилена и стекловолокна с атмосферостойким уплотнением.
Комплект имеет множество функций безопасности для защиты схем и оборудования. Эти меры предосторожности включают защиту от скачков напряжения, защиту от перезарядки аккумулятора, внезапный порыв и защиту от высокоскоростного ветра, а также встроенную систему автоматического торможения. Это идет с ручным выключателем тормоза также. 
В комплект входит все необходимое оборудование для сбора энергии ветра, за исключением аккумулятора.Вот краткий обзор того, что входит в комплект:
- Генератор (центральная часть)
- 3x лезвия
- Хвостовик
- Носовой конус
- Контроллер MPPT заряда
- Ручной тормозной выключатель
- Шестигранные винты, гайки, ключи, распорки и установка Руководство
Система подходит для аккумуляторов емкостью 100 А и более. Он также подходит для использования в сочетании с солнечными батареями для удовлетворения ваших потребностей в энергии в дни слабого ветра.
В комплект входит контроллер заряда MPPT.Это наиболее эффективные типы контроллеров заряда и особенно эффективны в больших ветровых и солнечных установках.
Комплект поставляется с годичной гарантией производителя.
Итог: Этот комплект решает проблему поиска подходящего контроллера заряда для вашей установки. Его очень легко настроить, и он является идеальной отправной точкой для тех, кто только начинает свое приключение с энергии ветра.
ECO-WORTHY 580W Combo
Эта модель немного отличается от других.Это комбинация солнечной и ветровой энергии, в которую входят солнечные батареи. В этот комплект входит все необходимое для начала работы, кроме электрических кабелей для подключения турбины и солнечных батарей к контроллеру, полюсу и батареям.
Модель, которую мы здесь перечислили, является уменьшенной версией, но ее можно увеличить в размерах с помощью большего массива солнечных батарей. Контроллер предназначен для автоматического определения системы батарей 12 В или 24 В.
Ветротурбина имеет действительно хорошую скорость включения всего 5.6mph. Это хорошо для слабых ветров. Наличие вариантов солнечной энергии и энергии ветра означает, что она может генерировать энергию в любое время года, днем и ночью.
Это по отличной цене, учитывая все, что входит в комплект. Турбина, контроллер и солнечные панели все включены.
В коробке:
- 3-лопастная ветротурбина
- Гибридный контроллер
- Солнечная панель 100 Вт с разъемами MC4 (количество панелей можно увеличить)
- 1 пара разъемов MC4 с проводом 12 см (для подключения солнечной панели к контроллер)
Ветряная мельница 600 Вт
Это полный комплект ветрогенератора для дома.Он продается как простой в установке и может использоваться вместе с солнечными батареями. Он изготовлен из высококачественной конструкции из полипропилена и стекловолокна, которая подходит для любых погодных условий.
В комплект входит встроенная автоматическая тормозная система, а также ручной тормозной выключатель. Он рассчитан на мощность 600 Вт и скорость ветра 31 миль в час. Он имеет как 12 В, так и 24 В системы и имеет режим автоопределения. Рекомендуемая емкость аккумулятора для этой турбины составляет 100 А или больше. Цифровой контроллер заряда MPPT специально разработан, чтобы всегда генерировать максимальную выходную мощность, и обеспечивает такие функции безопасности, как автоматическое отключение и защита от перезарядки аккумулятора.
У этого есть действительно низкое сокращение скорости 4.5 миль в час. Это самая низкая модель из всех представленных нами моделей, и это означает, что она является лучшей в производстве энергии при низких скоростях ветра. Эта турбина также поставляется с отличной гарантией на год. Это одна из наших любимых моделей, которые мы показали в наших обзорах ветряных турбин.
В коробке:
- 1 х центральная часть + генератор
- 1 х наконечник
- 1 х цифровой контроллер заряда MPPT
- 3 х лезвия
- 1 х Nosecone
- 1 х ручной выключатель
- шестигранные винты, блокировка гайки, проставки, шестигранные ключи и инструкции
Итог: Если вам не нужна выходная мощность более крупных турбин, то это одна из лучших жилых ветряных турбин меньшего размера.Это жилой комплект ветряных турбин, который может дополнять солнечную энергию. Это один из наших любимых небольших генераторов ветряных мельниц.
Ветряная мельница DB-400
Эта ветряная мини-турбина мощностью 400 Вт для домашнего использования идеально подходит для подачи электроэнергии «от сети» на суше или на море. Он был хорошо спроектирован, чтобы выжить во всем, что природа может бросить в него. Он имеет УФ-покрытие и не будет подвергаться коррозии под воздействием соленой воды. Кроме того, он может противостоять сильным порывам и сильным ветрам.Он также оснащен встроенной размыкающей цепью, что означает, что он «выключится», когда батареи будут полностью заряжены.
Он имеет номинальную мощность 400 Вт и подходит для системы питания 12 В. Эта турбина идеально подходит для аккумуляторов емкостью 50А или более. Он имеет приличное снижение скорости ветра 6,7 миль в час, что означает, что он может все еще снабжать энергией в более спокойные дни. Ветряная мельница также предлагает полную гарантию на один год, чтобы обеспечить спокойствие в трудный первый год работы.
В комплект поставки входит все необходимое, кроме шеста и батареи.Это инвентарь:
- 1 х центральная часть + хвост (включая генератор + MPPT)
- 3 х лезвия
- 1 х носовой конус
- 1 х ручной выключатель + коробка индикации вольтметра
- 9 х болтов с шестигранной головкой (большой)
- 2 x шестигранных болта (маленькие)
- 1 x шестигранный ключ
- 11 x гайки
- 20 x шайб
- 1 x односторонний открытый ключ
- Руководство по установке
Missouri Raider 1600W
The Миссури Raider — американский дизайн и сделано.Компания (Missouri Wind and Solar) хорошо осведомлена и ответит на любые ваши вопросы. Эта модель поставляется в двух цветовых вариантах (черный и серый), а также в двух системах напряжения (24 В и 48 В).
Хвост турбины и ступица имеют прочную конструкцию, которая выдержит испытание временем. С мощностью до 1600 Вт это одна из самых мощных турбин, на которые мы смотрели. Это означает, что он также имеет больший диаметр ротора 1,6 м. Он имеет впечатляющую скорость врезания 6 миль в час, что делает его хорошим при низких скоростях ветра.
У этого также есть генератор PMG (магнит), который гарантирует, что он работает гладко и никогда не залипает. Миссури Raider является одной из крупных ветряных турбин, которые мы перечислили, но также и одна из самых дешевых. Это хорошая цена комплекта.
Итог: Эта ветряная турбина для домашнего использования предлагает большую ценность. Это довольно мощная жилая турбина, которая не сломает банк.
Руководство по эксплуатации бытовых турбин
Покупка одного из этих устройств — большой шаг с большим количеством планирования.В этом разделе мы расскажем о некоторых шагах, которые необходимо учитывать перед покупкой.
Как работают комплекты ветрогенераторов для дома?
Они выглядят очень просто, но то, что происходит «за кадром», совсем не так. Мы не будем вдаваться в подробности, но в этом разделе мы объясним основы. Если вы не очень большой читатель, то видео ниже отлично объясняет.
Ветровые турбины используют природную кинетическую энергию, которую дает земной ветер, и преобразуют ее в чистую электрическую энергию для наших домов.Поскольку лопасти ротора вращаются ветром, они приводят в действие генератор, который использует энергию (узнайте больше о том, как образуется ветер в нашей последней статье).
Ветровая турбина будет генерировать энергию всякий раз, когда скорость ветра достигает скорости включения модели. Например, турбина с номинальной скоростью 7 миль в час начнет производить электричество только тогда, когда скорость ветра достигнет этого порога.
Турбина будет производить энергию каждый раз, когда ветер дует достаточно быстро. Энергия хранится в батареях глубокого цикла, потребляется или возвращается обратно в сеть.
Ветрогенераторы могут снизить расходы на электроэнергию до 90%, если они используются в надлежащих условиях. Они не идеально подходят для большинства людей, хотя. Вы можете узнать, подходят ли они для вас в следующем разделе.
Существует два вида комплектов ветряных турбин для жилых помещений. У каждого есть свои достоинства. Давайте посмотрим на каждого из них.
- Связанная с сетью система — эта система подключена к национальной электрической сети.Этот тип турбинной системы поможет сократить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными службами. Если ветряная турбина не выдает достаточно энергии, то решающим фактором является разница. Если ветряная турбина вырабатывает слишком много энергии, избыток может быть продан коммунальному предприятию. Эти системы имеют смысл, если ваша энергия, поставляемая утилитой, является дорогой, и их требования для подключения вашей турбины к сети не слишком высоки.
- Автономная система — это автономная версия, которая интересует тех, кто хочет стать самодостаточным и производить чистую энергию.Эта версия обычно используется в сочетании с солнечной электрической системой. В этом случае ветряная турбина заряжает аккумуляторы, которые накапливают электричество.
Генератор будет производить электричество постоянного тока в каждом случае. Это должно быть преобразовано в электричество переменного тока, прежде чем оно может быть использовано бытовыми приборами или подключено к сети. Это делается с помощью инвертора. Некоторые ветряные турбины для продажи будут поставляться как полные комплекты и включать инвертор, но большинство из них продаются отдельно.
Что находится в домашних комплектах ветряных турбин?
Давайте разберем ветротурбину на составные части.Это должно дать лучшее понимание того, как это работает. Знание некоторой этой терминологии очень поможет при выборе лучшей домашней ветряной турбины для ваших нужд.
Генератор — это часть, которая создает электричество в системе. Движение вращения роторов вращает генератор, который превращает кинетическую энергию в электрическую энергию. Генератор соединен с центральным элементом лопастей и сидит непосредственно за ними.
Тормоза — лучшая конструкция ветродвигателя будет включать как ручные, так и автоматические тормозные системы.В некоторых моделях можно использовать автоматические тормоза, когда батарея полностью заряжена. Ручные тормоза необходимы для технического обслуживания или даже в чрезвычайных ситуациях.
Батареи — для автономной системы потребуется банк батарей для хранения электроэнергии. Турбина будет производить электричество всякий раз, когда она вращается выше скорости включения. Таким образом, вы можете накапливать эту энергию в батареях, когда это необходимо. Свинцово-кислотные батареи (глубокого цикла) являются наиболее распространенными видами использования. Они могут быть подключены последовательно или параллельно для создания батареи.
Контроллер — контроллер заряда — это, в основном, функция безопасности, которая заботится о батарее батарей. Он контролирует количество энергии, запасенной в батареях, и защищает батареи от перегрева, когда они полностью заряжены. Когда батареи полностью заряжены, контроллер отводит энергию на сброс (см. Следующий компонент). Мы рекомендуем MPPT контроллеры заряда. Они немного дороже, чем ШИМ-контроллеры, но гораздо эффективнее.
Дамп — когда аккумуляторная батарея полностью заряжена, турбина может продолжать вращаться.Без сброса энергии некуда деваться, и система будет работать без нагрузки. Это означает, что он может вращаться очень быстро и может сломаться. Свалка защищает устройство, когда батареи полностью заряжены, обеспечивая достаточное сопротивление в цепи.
Инвертор — электрическая энергия, вырабатываемая генератором, должна быть преобразована из постоянного тока в переменный, прежде чем его можно будет использовать.
Как узнать, будет ли ветряная турбина работать там, где я живу?
Есть много веских причин участвовать в таких возобновляемых источниках энергии, как ветер.Люди обычно выбирают энергию ветра по экологическим причинам, но другие причины включают более дешевую энергию и желание быть более независимым.
Важно, чтобы люди оставались реалистичными с их ожиданиями относительно энергии ветра. Несмотря на то, что долгое время здесь было много времени, есть причины, по которым энергия ветра не так популярна.
Для начала, это полностью зависит от постоянства ветра. Если вы живете в месте, где средние скорости ветра не высоки, то установка ветротурбины была бы совершенно непрактичной и трата денег.На самом деле, это означает, что энергия ветра не является реальным источником энергии для большинства из нас. Посмотрите на карту ниже, которая показывает среднюю скорость ветра по всей стране на высоте 80 метров. Если вы живете в зеленой зоне, то вы должны забыть об этом прямо сейчас (если вы не живете на возвышенности). Вы можете получить всю эту информацию на веб-сайте NOAA.
Как видно из карты, основные местоположения включают (но не ограничиваются ими):
- Северная Дакота
- Южная Дакота
- Небраска
- Канзас
- Оклахома
- Техас
- Монтана
- Вайоминг
- Нью-Мексико
- Миннесота
- Айова
Важно помнить, что карта показывает среднюю скорость ветра и что окружающий ваш ландшафт пейзаж будет определять, является ли энергия ветра жизнеспособным решением для вас.
Итак, как вы можете определить, подходит ли вам ветер? Как вы можете со временем рассчитать стоимость ветряной установки?
Чтобы домашний ветрогенератор работал эффективно и обеспечивал приличное количество энергии, место должно быть идеальным. Чем сильнее и устойчивее ветер, тем больше энергии у вас будет.
Ветряные турбины очень чувствительны даже к малейшим изменениям скорости ветра. Количество энергии ветра, которое вы можете собрать, можно очень легко рассчитать, если вы знаете скорость ветра.Энергия, собираемая ветром, увеличивается с кубом скорости ветра. Соотношение можно представить так:
Собранная энергия = (Скорость ветра) 3
Это означает, что ветер со скоростью 10 миль в час будет давать в 8 раз больше энергии, чем ветер со скоростью 5 миль в час. Фактически, увеличение скорости ветра всего на 1,3 мили в час создаст вдвое больше энергии. Кроме того, выбрав место для вашей ветряной турбины, где на 10% больше ветра, вы получите на 33% больше энергии.
Это соотношение не является точным научным, поскольку существуют другие переменные, которые будут влиять на количество собираемой энергии. Но это дает большое представление о количестве энергии, которое вы можете производить в данной области.
Приведенная выше карта дает отличное представление о местах общего пользования, которые подвергаются сильному ветру, но непосредственное окружение также жизненно важно. Ветряная турбина должна беспрепятственно функционировать от деревьев, холмов, зданий или чего-либо еще, что может повлиять на ветер.Хорошими местами для ветряных турбин были бы вершины холмов, равнины, поля и морские фронты. Все, что находится рядом с лесом, городом или долиной, может оказаться недостаточно сильным ветром.
Самый простой способ узнать наверняка, является ли ваша местная погода идеальной для кинетического ветрогенератора, — это измерить ее самостоятельно. Цифровой ручной измеритель ветра можно приобрести на Amazon. Чтобы действительно получить значимые результаты, вы должны регулярно контролировать скорость ветра в течение длительного периода времени.
В противном случае информация может быть доступна на местных метеорологических объектах. Эти данные будут не такими точными, как сбор ваших собственных данных «на месте», но будут хорошим показателем. Они могут даже хранить исторические данные о скорости ветра, которые были бы действительно полезным ресурсом.
Если после всех ваших исследований вы обнаружите, что вы живете в районе, где скорость ветра выше средней, вы можете подумать о продаже ветряных турбин. Они являются отличным решением для энергозависимых энергозатрат.
Вообще говоря, они хорошо работают в сочетании с солнечными батареями, но могут иметь смысл сами по себе, если у вас очень высокий уровень электричества. Жаркие, солнечные дни не имеют тенденцию быть очень ветренными, в то время как те облачные, солнечные дни часто намного ветреннее. Ветровые турбины производят большую часть своей энергии зимой, в то время как солнечные панели выполняют большую часть своей работы летом. Сочетание этих двух является отличной энергией, обеспечивающей отношения для сознательного с точки зрения окружающей среды или для человека, стремящегося выйти «за пределы сети».
Плюсы и минусы
Мы много говорили и предоставили много информации. Итак, вот краткий обзор ключевых моментов, которые нужно отойти от этого. Это положительные и отрицательные стороны установки ветроэнергетической системы.
Pros
- Возобновляемая энергия
- Избегайте затрат на расширение линий электропередач до удаленного местоположения
- Гораздо лучше для окружающей среды
- Может обеспечить резервное питание при отключении электроэнергии
- Экономить деньги в долгосрочной перспективе
- Налоговые льготы от правительства
Минусы
- Дорого к установке
- Зависит от погодных условий
- Не подходит для большинства мест
Установка и обслуживание
Процедура установки для комплектов ветряных турбин не простойВам нужно приличное понимание электрики, чтобы ваша система работала эффективно, а главное, безопасно.
Кроме того, в большинстве комплектов отсутствует опора для крепления устройства. Это то, что вы тоже должны рассмотреть.
В этом разделе мы перечислим несколько вещей, которые следует учитывать перед покупкой небольших ветряных мельниц.
- Убедитесь, что вы знаете место установки наизнанку . Помимо защиты ветряного двигателя от любых физических препятствий ветра, таких как деревья и здания, убедитесь, что вы знаете о преобладающих направлениях ветра.Ветряная турбина должна быть расположена против ветра от любых препятствий. Оно должно быть как минимум на 30 футов выше любого препятствия в пределах 300 футов.
- План технического обслуживания. Ваша ветряная турбина должна прослужить не менее 20 лет, но в течение ее срока службы потребуются проверки технического обслуживания. Убедитесь, что его можно легко опустить или достать до обслуживания.
- Рассмотрим количество использованной проводки . Довольно большое количество электроэнергии может быть потеряно из-за сопротивления провода.Попробуйте спланировать место установки, чтобы длина провода между турбиной и батареями была минимальной. Если вам нужно использовать большую длину провода, попробуйте преобразовать постоянный ток (постоянный ток) в переменный (переменный ток), поскольку потери будут меньше.
- Как будет поддерживаться турбина? — Большинство производителей не поставляют опоры для крепления ветровых турбин. Вам придется либо купить один, сделать один, либо прикрепить его к крыше или другой поверхности.
- Убедитесь, что все настройки соответствуют. Если вы выбираете ветротурбину 12 В, убедитесь, что вы также выбрали инвертор 12 В и контроллер, соответствующий ему. Аналогично, если вы выбираете систему 24 В или 48 В, убедитесь, что они имеют одинаковое напряжение. Разгрузочная нагрузка должна точно соответствовать номинальной мощности турбины. Если у вас есть турбина мощностью 400 Вт, то нагрузка на выгрузку должна соответствовать ей.
Перед установкой системы, связанной с сеткой, вам, конечно, необходимо получить разрешение от вашей коммунальной компании.
Для автономной системы также потребуются батареи для хранения электричества.Они используют батареи глубокого цикла, которые обычно являются литий-ионными или свинцово-кислотными. Большинству небольших ветровых турбин потребуются батареи 12 В. Они могут быть объединены, чтобы сделать банки батареи. Они предлагают больше места для хранения энергии.
Для обоих стилей потребуется преобразователь тока, чтобы изменить ток с переменного на постоянный, прежде чем его можно будет использовать.
Техническое обслуживание
Ветряные турбины имеют много движущихся частей, и каждые 6 месяцев их проверяют.При надлежащем уходе и обслуживании ветряная турбина должна прослужить 20 лет или даже дольше.
Общая проверка обслуживания должна включать:
- Проверьте лезвия и носовой обтекатель на наличие поверхностных повреждений.
- Поврежденные лезвия снижают эффективность и могут быть опасными.
- Убедитесь, что носовой конус лезвий сбалансирован и надежно закреплен.
- Проверьте гайки и болты.
- Удалите грязь или остатки с лезвий и конуса.
- Проверьте надежность электрических соединений и отсутствие коррозии.
- Проверьте состояние аккумуляторной батареи.
- Используйте мультиметр для проверки батарей.
- Очистите и осмотрите соединения.
Перед покупкой: Контрольный список
- Выполните локальную ветровую съемку . Это важный шаг, который покажет, является ли турбина перспективной или нет. Вы можете сделать это самостоятельно, используя измеритель ветра. Вам необходимо ежедневно измерять ветер на предполагаемом месте установки в течение длительного периода времени (+1 год), чтобы получить полезные данные.Другой вариант — использовать публичную информацию, собранную метеорологическими агентствами.
- Оценить выходную мощность ветровой турбины . Ранее мы упоминали простое уравнение, которое может дать приблизительное представление о том, сколько энергии можно произвести. Это уравнение полезно на ранней стадии принятия решения, но если вы действительно серьезно относитесь к приобретению ветряных турбин, то есть более точный способ оценки производительности отдельных турбин. Это уравнение позволит вам увидеть, является ли это жизнеспособным предложением.Уравнение:
AEO = 0,01328 D 2 V 3
AEO = Годовая выработка энергии турбины (киловатт-часов / год)
D = Диаметр лопасти / ротора в футах
V = среднегодовая скорость ветра, в милях в час (миль в час)
- Знать скорость включения ветродвигателя . Скорость включения — это минимальная скорость ветра, необходимая для того, чтобы турбина начала производить электричество. Если скорость ветра ниже скорости включения, то турбина не будет производить энергию.Это не очень хорошая модель с частотой в 9 миль в час, если средняя скорость ветра составляет 8 миль в час.
Это подводит нас к концу нашего руководства по лучшим домашним ветряным турбинам. Мы надеемся, что вы нашли наш путеводитель.
Мы регулярно публикуем статьи о том, что может немного облегчить жизнь за пределами сети. Следите за нами на Facebook, чтобы быть в курсе всех последних новостей. Справа есть ссылка «Нравится» на нашей странице.
Дайте нам знать, как продвигается ваш турбинный проект, в комментариях внизу.Мы хотели бы услышать от вас!
Источники
Правительственный веб-сайт по энергетике
Windmap image
.Малые ветряные турбины — Energywise
Новая Зеландия обладает отличными ветровыми ресурсами, и было предложено и построено все больше ветровых электростанций. Маломасштабные и микро ветровые турбины также доступны для домов, фермерских хозяйств и предприятий, которые хотят генерировать свою собственную энергию ветра.
Как работают ветряные турбины
Ветер вращает лопасти ротора турбины. Затем турбина вращает вал, соединенный с генератором, где вырабатывается электричество.Ветровые турбины вырабатывают электроэнергию до тех пор, пока существует относительно постоянный ветер с разумной скоростью Большинству небольших ветровых турбин требуется средняя скорость 4,5 метра в секунду (16 км / ч).
Микро- и маломасштабные ветряные турбины обычно устанавливаются на вышках, поэтому они подвергаются воздействию более равномерного ветра с более высокой средней скоростью. Поскольку ветер дует периодически, небольшие ветряные турбины обычно объединяются с другими генераторами энергии в энергосистеме, подключенной к сети или от сети.
Типы ветровых турбин
Турбины с горизонтальной осью
Большинство ветрогенераторов являются турбинами с горизонтальной осью — как те, которые вы видите на ветровых электростанциях.Турбины установлены на башне против ветра. Малогабаритные версии имеют хвостовые плавники, чтобы лезвия постоянно поворачивались по направлению ветра.
Турбины с вертикальной осью
Турбины с вертикальной осью встречаются реже, чем турбины с горизонтальной осью, но имеют преимущество, заключающееся в том, что они не должны противостоять ветру. Это полезно, когда направление ветра быстро меняется. Некоторые из них достаточно малы, чтобы их можно было установить непосредственно на здание, другие — на опору в земле.
Турбины на крыше или настенные турбины
Турбины на крыше или настенные микро-турбины — это новый тип турбины.
Лучшие площадки для небольших ветровых турбин
В городских районах — даже на крышах — турбины обычно не очень успешны. Ветры имеют тенденцию быть бурными, слабыми и неустойчивыми из-за препятствий, таких как здания и деревья.
Если вы живете в сельской местности, которая подвергается сильному и постоянному ветру, и нет подключения к электросети, то для вас может быть экономически эффективным установка небольшой ветряной турбины. Домашние хозяйства обычно используют микроветровые турбины мощностью менее 5 кВт.Небольшие сообщества или группы домов могут использовать турбины мощностью до 20 кВт.
Выход энергии малых ветровых турбин
Количество электроэнергии, вырабатываемое ветротурбиной, зависит от скорости ветра и номинальной мощности турбины. Если модель имеет номинальную мощность 1 кВт, она будет производить 1 кВт-ч электроэнергии в час при воздействии определенной номинальной скорости ветра. Эта конкретная номинальная скорость ветра варьируется в зависимости от модели и производителя, но обычно составляет от 11 до 15 метров в секунду.Это примерно от 40 до 55 километров в час.
Номинальная мощность
В реальном мире турбина не будет постоянно подвергаться воздействию идеальных условий или номинальной скорости ветра. Это означает, что турбины обычно генерируют только 10-40% своей номинальной мощности каждый час.
Чтобы рассчитать, сколько электроэнергии будет вырабатывать турбина в день, умножьте номинальную мощность на 24 часа, а затем умножьте ее снова на проценты в диапазоне от 10 до 40:
- ветряная турбина мощностью 1 кВт может генерировать между 2.4 кВтч и 9,6 кВтч в день (1 х 24 часа х 10% = 2,4 кВтч / сутки, 1 х 24 часа х 40% = 9,6 кВтч / сутки).
Имеет ли это финансовый смысл?
Если вы смотрите на ветряную турбину по чисто экономическим причинам, EECA настоятельно рекомендует вам тщательно составлять суммы перед покупкой, особенно если вы уже подключены к электросети.
Малые ветряные турбины обычно стоят от 10 000 до 15 000 долл. США за кВт номинальной мощности. Таким образом, турбина мощностью 2 кВт может стоить от 20 000 до 30 000 долларов США, включая стоимость установки.Солнечная электроэнергетическая система, вероятно, будет более рентабельной, чем небольшая ветряная турбина.
Среднее новозеландское домохозяйство потребляет около 8 кВтч электроэнергии на человека в день. Среднему семейству из 4 человек потребуется от 3 до 13 кВт (от 30 000 до 195 000 долларов США) установленной мощности ветра, чтобы обеспечить свое электричество. Даже если вы значительно улучшите эффективность использования энергии, небольшая ветряная турбина вряд ли будет вырабатывать достаточно электричества для самостоятельной работы вашего дома.
Поэтому вам, скорее всего, потребуется оставаться подключенным к электросети, а электроэнергия по-прежнему будет закупаться у продавца в периоды, когда ветряная турбина не вырабатывает достаточно электроэнергии.
Некоторые домохозяйства предпочитают отключаться от электросети, полностью отключаясь от электросети и покупая батареи для обеспечения электроэнергией, когда ветряная турбина не вырабатывает достаточно электроэнергии для удовлетворения спроса. Хотя цены на аккумуляторы падают, этот подход не будет экономически целесообразным для большинства домашних хозяйств, которые уже подключены к сети.
Однако, если вы не подключены к сети, может быть более выгодно установить небольшую ветряную турбину (или солнечную электроэнергию или микро-гидро систему) в составе автономной энергосистемы, чем платить за подключение к электросети (до 25 000 долл. США за км).
Избыточное электричество ветра может быть продано розничному продавцу
Иногда ветряная турбина может генерировать больше электричества, чем можно использовать, что позволяет домохозяйствам, подключенным к сети, продавать электроэнергию продавцу электроэнергии. Ритейлер покупает эту электроэнергию по «цене выкупа» — она варьируется, но ниже, чем сумма, которую компании взимают с вас за электроэнергию. Это означает, что домохозяйства с ветряными турбинами получают большую выгоду от использования электричества, которое они сами производят, а не от продажи его розничному продавцу.
Рассматривая небольшую ветряную турбину, рассмотрите предлагаемые ставки выкупа. Возможно, вам придется перейти от вашего текущего продавца, чтобы получить доступ к ставке выкупа. Ритейлер, предлагающий наилучшую цену выкупа, не обязательно может брать самую низкую цену за электроэнергию, которую он продает.
Контрольный список для установки небольшой ветряной турбины
- Получить консультацию специалиста — SEANZ (Ассоциация устойчивого электроснабжения Новой Зеландии) является представительным органом для отрасли производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии на месте.EECA рекомендует потребителям использовать членов SEANZ для предоставления рекомендаций, предложений и проведения небольших работ по установке ветряных турбин.
- Возможно, вам потребуется согласие ресурса вашего регионального совета.
- Требуется предварительное разрешение для подключения небольшой ветряной турбины к электросети , поэтому прежде чем начинать, свяжитесь со своей линейной компанией и поговорите с продавцом электроэнергии. В этом может помочь небольшой специалист по установке ветряных турбин.
- Несмотря на то, что вы можете самостоятельно выполнить небольшую работу ветровой турбины , все электрические работы должны соответствовать электрическим стандартам Новой Зеландии и быть сертифицированы.Ваша установка должна соответствовать местным нормативным требованиям, поэтому проконсультируйтесь с вашим советом, прежде чем идти дальше.
- Сделайте скидку на техническое обслуживание — малые ветряные турбины, как правило, нуждаются в более длительном техническом обслуживании, чем солнечные батареи и микро-гидро системы. Это особенно верно, если ваша турбина находится на очень открытой площадке.
Веб-сайт SEANZ
Подпишитесь на новости
Подпишитесь на лучшие советы, чтобы сделать ваш дом теплее и сэкономить деньги на счетах за электроэнергию.
Зарегистрируйтесь здесь
,Похожие записи
