Ветряные генераторы своими руками для дома: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Содержание

Ветряные генераторы для дачного участка своими руками

Электроснабжение дома, удаленного от цивилизации, задача актуальная. Нередко решить ее можно только за счет установки локальной электростанции. Отсутствие возможности подключения загородного дома к центральной электросети требует от владельцев приусадебных участков обратить внимание на альтернативные источники энергии.


Эффективность ветряных геренаторов

Предлагаемые варианты конструкций локальных электростанций на жидком топливе не обладают высокой эффективностью. Связано это с тем, что расход дизельного топлива очень велик, в результате затраты на электроэнергию ощутимо бьют по кошельку.

Существует весьма привлекательная альтернатива: установка на приусадебном участке ветряного генератора, который можно собрать собственными руками. Таким образом, электроэнергия, в буквальном смысле слова, получается из воздуха. Ветрогенераторы преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Данный тип конструкций получил широкое распространение в развитых странах. Несложные модели ветрогенераторов для частного пользования с высоким коэффициентом полезного действия, позволяют создать эффективную систему электроснабжения загородного участка.

Изготовить ветрогенератор самостоятельно можно в одном из двух вариантов: роторном или винтовом. Наибольшее распространение получили ветрогенераторы роторного типа. Они подразделяются на такие виды: карусельное ветряное колесо, двухъярусное роторное колесо, ротор Савониуса и четырехлопастное колесо.

Для того, чтобы сконструировать, к примеру, четырехлопастное колесо, потребуется хорошо сохранившаяся металлическая бочка. Ее нужно разрезать болгаркой или шлифовальной машинкой и укрепить края арматурой, сделав ребра жесткости. Полученные лопасти закрепляются на крестовине, а после этого на роторе.


Что учесть при установке генераторов?

Чтобы сделанный ветряк функционировал нормально, нужно предусмотреть ряд факторов. Хороший эффект можно получить при силе ветра 3- 5 метров в секунду и более. В основу такой конструкции кроме роторного колеса, должны также войти мощный генератор, реле-генератор, преобразователь напряжения и аккумулятор.

Отталкиваясь от существующих климатических условий в районе приусадебного участка, ветрогенераторы снабжаются тем или иным дополнительным оборудованием, благодаря которому конструкция будет иметь максимальную производительность, а также обладать хорошими характеристиками экономичности. Таким образом, на основании общего подхода к конструкции роторных ветряков, проводится адаптация к конкретным природным условиям.

Установка ветрянного генератора на приусадебном участке

Существует весьма привлекательная альтернатива: установка на приусадебном участке ветряного генератора, который можно собрать собственными руками. Таким образом, электроэнергия, в буквальном смысле слова, получается из воздуха. Ветрогенераторы преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Данный тип конструкций получил широкое распространение в развитых странах. Несложные модели ветрогенераторов для частного пользования с высоким коэффициентом полезного действия, позволяют создать эффективную систему электроснабжения загородного участка.

Изготовить ветрогенератор самостоятельно можно в одном из двух вариантов: роторном или винтовом. Наибольшее распространение получили ветрогенераторы роторного типа. Они подразделяются на такие виды: карусельное ветряное колесо, двухъярусное роторное колесо, ротор Савониуса и четырехлопастное колесо.

Для того, чтобы сконструировать, к примеру, четырехлопастное колесо, потребуется хорошо сохранившаяся металлическая бочка. Ее нужно разрезать болгаркой или шлифовальной машинкой и укрепить края арматурой, сделав ребра жесткости. Полученные лопасти закрепляются на крестовине, а после этого на роторе.

Чтобы сделанный ветряк функционировал нормально, нужно предусмотреть ряд факторов. Хороший эффект можно получить при силе ветра 3- 5 метров в секунду и более. В основу такой конструкции кроме роторного колеса, должны также войти мощный генератор, реле-генератор, преобразователь напряжения и аккумулятор.

Отталкиваясь от существующих климатических условий в районе приусадебного участка, ветрогенераторы снабжаются тем или иным дополнительным оборудованием, благодаря которому конструкция будет иметь максимальную производительность, а также обладать хорошими характеристиками экономичности. Таким образом, на основании общего подхода к конструкции роторных ветряков, проводится адаптация к конкретным природным условиям.


Ветряные генераторы для дачного участка видео

Читаем дальше — узнаём больше!


Оценка: 2.5 из 5
Голосов: 156

Как сделать ветряной генератор для дома своими руками?

Вопрос с обеспечением электрической энергией объектов сегодня становится все более актуальным, цены на такой энергоноситель постоянно растут. Пока самым удачным вариантом считается ветряной генератор, использующий силу ветровых нагрузок для вырабатывания электрического тока. Такие устройства в зависимости от собственной мощности способны обеспечивать электричеством не только частные дома, но и предприятия.

Особенности конструкции и принцип работы

Основными элементами любого генератора являются:

  • башня – в высоту может достигать несколько десятков метров, считается основным опорным элементом. Для изготовления могут применяться различные материалы, не исключая железобетон, который последовательно заливается в кольца опалубочной конструкции. Башня должна отличаться прочностью, достаточной для удержания турбины и гондолы, противостоять нагрузкам, возникающим во время работы генераторного устройства, препятствуя его опрокидыванию;
  • лопасти и ротор – для изготовления лопастей используют особое композитное волокно на стальной основе. Собирают их из отдельных элементов либо изготавливают в монолитном варианте, учитывая размах. Крепление лопастей выполняется болтами или через хаб на генераторный ротор;
  • асинхронный двигатель – с его помощью осуществляется вращение турбины вокруг башенной оси. Их может быть от одного до трех – количество зависит от размера установки и ее мощности;
  • электрогенератор – раньше применяли синхронные модели, сегодня стали использовать кольцевые генераторы;
  • инвертор – постоянное напряжение передается на этот элемент, который установлен у основания. Здесь энергия преобразуется в переменный электрический ток, трансформируется и подается на линию.
Как выглядит ветряной генератор

Если рассматривать упрощенный вариант работы установки, то все происходит следующим образом. Ветер двигает лопасти, которые обеспечивают вращение ротора. Механическая энергия преобразуется в ток. От силы воздушных поток зависит скорость вращения лопастей и количество вырабатываемого электричества.

Классификация видов и их характеристика

На сегодняшний день различают два основных вида ветрогенераторных установок.

С горизонтальным расположением ротора

Ось вращения установлена горизонтально, располагается параллельно либо перпендикулярно направлениям ветровых потоков.

Такие конструкции серийными партиями не изготавливаются, потому что считаются малоэффективными. Кроме этого, их приходится дополнительно оснащать специальными системами, отвечающими за правильность ориентации.

Преимущество таких моделей перед вертикальным типом состоит в том, что они обладают большей быстроходностью и вырабатываемой мощностью.

С вертикальным ротором

Ось вращения смонтирована вертикально, располагается перпендикулярно потокам ветра.

Такие устройства способны работать при ветре, дующем в любом направлении, специальная установка, определяющая направление потока, не требуется.

Устройства могут устанавливаться на уровне земли, отличаются пониженными гигроскопическими нагрузками на лопасти и систему передачи энергии.

Если установлено несколько таких ветровых генераторов, то рабочий эффект их увеличивается – потоки ветра от одной установки создают дополнительный напор ветра на остальные.

Критерии выбора

Сегодня многие потребители стараются получить независимый источник электрической энергии и использовать экологически безопасные технологии в повседневной деятельности. Одним из вариантов для этого считается применение ветрового генератора, разнообразие которых предоставляет возможность выбора именно той установки, которая полностью ответит критериям. Единственное условие, которое может повлиять на возможность применения ветрового генератора – отсутствие ветров в месте его предполагаемой установки.

При выборе ветряного генератора нужно учитывать мощность электрической энергии, стоимость оборудования

При выборе ветряного электрогенератора пользуются следующими критериями:

  • мощностью электрической энергии;
  • ежемесячной потребностью в электричестве;
  • минимальной скоростью движения ветровых потоков;
  • эксплуатационными условиями – температурным режимом, влажностью, расположением над уровнем моря и т. д.;
  • защитной системой от перегрузок;
  • продолжительностью эксплуатационного периода;
  • стоимостью оборудования.

Нюансы расчета ветрогенератора

Выполнить точные расчеты, учитывающие все факторы, воздействующие на ветровой генератор, довольно сложно. Если человек теоретически слабо подготовлен к таким действиям, ему будет затруднительно определить все данные, для получения которых потребуются специальные измерения и расчеты.

По этой причине многие пользуются упрощенным вариантом, выдающим довольно близкие к реальности результаты. При этом большого количества исходных данных не требуется.

Для расчета ветряного генератора для дома выполняют определенные действия:

  • определяются в потребности с электричеством, для чего подсчитывается общая мощность всех потребителей;
  • полученные данные увеличивают на пятнадцать – двадцать процентов, чтобы создать определенный запас;
  • узнав требуемую мощность, можно определить требуемый тип генератора;
  • рассчитываются параметры ветрового колеса.

Изготовление своими руками

Так как устройства в готовом виде стоят достаточно дорого, а идея получать бесплатное электричество весьма привлекательна, многие стараются изготовить ветряные генераторы своими руками. Для этого потребуются минимальные познания в электротехнике и навыки исполнения определенных работ.

Инструменты и материалы

Для изготовления ветрогенератора потребуются детали для конструкции, расходные материалы и инструменты. Для начала необходимо найти наиболее подходящие составные части ветряка, которые, как правило, лежат в старых запасах:

  • автомобильный генератор с мощностью около 12 V;
  • аккумуляторные батареи на 12 V;
  • полугерметичный переключатель кнопочного типа;
  • инвентор;
  • автомобильное реле, через которое осуществляется зарядка АКБ.

В качестве расходников понадобятся:

  • болты и гайки для выполнения креплений, изолента;
  • емкость из стального или алюминиевого материала;
  • два метра провода сечением 4 мм, и один метр – 2.5 мм;
  • тренога, мачта и иные подобные элементы, придающие устойчивость;
  • прочная веревка.
Ветряной генератор своими руками

Из инструментов потребуются:

  • болгарка;
  • рулетка;
  • пассатижи;
  • набор сверел;
  • дрель электрическая;
  • острый нож;
  • ключи гаечные и набор отверток.

Чертежи

Сборка подразумевает последовательное подключение, гарантирующее правильность монтажа и работоспособность установки. Если представить себе устройство схематично, то основными узлами его будут считаться:

  • генератор;
  • лопасти;
  • хвостовик конструкции;
  • мачта;
  • мультипликатор и контроллеры.

Если сложно представить себе принципиальную схему, рекомендуем отыскать готовые чертежи в интернете, распечатать их, изучить и выбрать наиболее удобный вариант.

Изготовление лопастей

Решившись на изготовление ветрового генератора, необходимо продумать, из какого материала будут сделаны лопасти. Для этого можно воспользоваться древесиной, полипропиленом, металлом.

Первый вариант позволит подготовить облегченный тип конструкции. Но в эксплуатационный период древесина может покрыться трещинами и быстро выйти из строя. Полимерные лопасти будут достаточно стойкими, стоимость исходного сырья достаточно приемлема. Этот материал для лопастей представляет собой удачное решение для маломощных моделей.

Стальной материал не имеет конкурентов по надежности и эксплуатационному сроку. Из такого сырья изготавливают лопасти любых размеров. Рекомендуется использовать оцинкованные или дюральалюминиевые сплавы.

Флюгерная основа

Теперь рассмотрим, как сделать флюгер для ветряного генератора. В первую очередь необходимо решить два вопроса:

  • определиться с дизайном;
  • подобрать подходящий материал.

Чтобы принять решение по дизайну, лучше всего изучить готовые варианты, фотографии которых можно легко отыскать в интернете. Каждая из них может помочь наглядно представить тот или иной флюгер, подсказать возможности его самостоятельного изготовления.

Из всех материалов лидирующие позиции занимает металл, отличающийся прочностью и долговечностью, устойчивостью к воздействию внешних факторов. Кроме этого, данный материал подразумевает разные варианты обработки – резьбовую сборку, ковку, сварку. Основной недостаток – образование на поверхности стали коррозии.

Конструкции из древесины считаются более доступными, так как для их изготовления необходимы самые обычные инструменты. Кроме этого, дерево легко обрабатывается, отличается высокой степенью ремонтопригодности. Только устойчивость данного материала к воздействиям физического и механического характера значительно ниже, эксплуатационный период продолжительностью не отличается.

Основным элементом флюгера считается рабочая крыльчатка, смонтированная на траверсе с хвостовиком, размещенном на противоположном конце. Центр тяжести считается точкой установки вращающегося механизма, позволяющего флюгеру свободно оборачиваться вокруг оси, чтобы без проблем устанавливаться на направление ветра.

Наличие шарнира в точке равновесия считается важным условием, потому что именно он обеспечивает беспрепятственное вращение вокруг вертикальной оси.

Основание и шарнирная мачта

Оба элемента должны отличаться прочностью, потому что предназначены для удерживания веса все конструкции ветрового генератора. Средняя высота мачты, как правило, достигает семи – двенадцати метров, крепление выполняется системой тросовых растяжек. Мачта должна отличаться достаточной прочностью и толщиной, чтобы полностью исключить деформирование от общей массы закрепленного на ней оборудования.

Основание под установку мачты выбирается заблаговременно. Если есть необходимость – выполняются подготовительные работы по его упрочнению.

Нюансы подключения и меры безопасности при установке

Установка способна работать автономно, но лучше подключать ее комбинированным вариантом, предусматривающим сочетание ветрогенератора с солнечными батареями, централизованным электропитанием, дизельными или газовыми установками.

В случае автономной работы монтируется одна установка, улавливающая и накапливающая ветровую энергию, в дальнейшем преобразующуюся в ток.

При совмещении с солнечными батареями отсутствие ветра не окажет влияния на работоспособность установки, так как аккумуляторы будут заряжаться от солнечной энергии.

Если выполнено комбинированное подключение, то работу ветровой турбины можно будет совместить с электрическими коммуникациями. Избыток энергии будет уходить в сеть, а в случае ее недостатка можно будет пользоваться током из общей системы.

Монтируя и обслуживая ветрогенератор, необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

  • мачта должна иметь заземление;
  • запуск с помощью генератора производить запрещается;
  • установку эксплуатировать не рекомендуется, если скорость ветра превышает пять метров в секунду;
  • роторный подшипник через каждые 400 часов работы рекомендуется смазывать. После 1 200 часов наработки он промывается керосином и смазывается вновь;
  • контактные группы генератора периодически осматриваются и подтягиваются. Если начинает искрить коллектор, его шлифуют наждачной бумагой;
  • расстояние места установки АКБ от мачты не должно превышать 25 метров. Батареи размещают в контейнерах или помещениях с температурным режимом не ниже пяти градусов тепла. В помещениях должна быть предусмотрена вентиляция для вывода взрывоопасных газов;
  • предусматривается установка щита с переключателями, с помощью которых разъединяются устройства.
Мачта ветряного генератора должна иметь заземление

Домашний ветрогенератор и схема контроллера

Контроллер, отвечающий за обслуживание АКБ, предназначен для управления зарядным процессом. Данная функция делится на несколько подфункций:

К примеру, один функционал следит за токами заряда и саморазряда. Второй реализует действия, измеряющие давление и температурный режим. С помощью третьего компенсируется разница энергетических потоков, когда одновременно с потреблением энергии осуществляется зарядка батарей.

Полным функционалом обладают промышленные приборы, а вот домашние самодельные контроллеры от совершенства далеки. Но и они нормально работают, защищая установку от перенапряжения и глубокой разрядки.

Контроллер представляет собой отдельный электронный модуль, способный быстро отключаться и сниматься.

Ветряки для дома своими руками (ветряные генераторы): как сделать?

Нередко возникают ситуации, когда электроэнергия в ближайшей линии передач становится недоступной или неоправданно дорогой, и в таких случаях может выручить только самодельный ветряк. Давайте рассмотрим варианты автономного снабжения загородного дома электричеством.

Ветряные генераторы – какая модель лучше?

Очень часто хочется сэкономить на электроэнергии или получить ее там, где еще не проходят вышки ЛЭП. Также возможен вариант, когда просто нет возможности присоединения к этой вышке по причине отсутствия свободной мощности. В любом из перечисленных случаев возникает необходимость найти доступный источник электроэнергии, причем желательно возобновляемый, то есть без применения горючего. Поэтому забудем на время про существование бензиновых и дизельных генераторов и попробуем использовать силу ветра для получения электричества.

Ветряки существуют довольно давно, еще пару столетий назад активно использовались ветряные мельницы. Да, во время штиля от такого приспособления мало толку, а во время бури может отказать даже самый надежный механизм (в лучшем случае). Но при всей своей ненадежности ветровой генератор для дома своими руками изготовить проще всего, он считается наиболее эффективным, особенно если нет доступа к реке с быстрым течением для установки колеса. И следует помнить, что башня ветряка не должна мешать соседям ни шумом, ни вибрацией, ни даже отбрасываемой тенью, согласно правилам строительства жилого дома на участке.

Ветряные генераторы с вертикальной осью могут работать при слабом ветре

Основных видов ветряков существует только 2: с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Мельницы, когда-то используемые повсеместно, относились к механизмам, лопасти которых насаживались на горизонтально ориентированную ось. Также и большинство ветряков сегодня изготавливаются именно по этому принципу, поскольку такой вариант обеспечивает наибольший КПД. Однако ветряные генераторы с вертикальной осью для дома, сделанные своими руками, работают при самом слабом ветре, который не сдвинет лопасти пропеллерных моделей. Для них достаточно легких порывов от 1–2 метров в секунду. Что касается изготовления – гораздо проще сделать вертикальный ветряк, который принимает ветер с любой стороны.

Различают генераторы и по типу лопастей, которые имеются у обоих указанных выше видов. По большей части основным фактором деления по типам является конструкция: жесткая или парусная. Уже в зависимости от того, какой вариант предпочтительнее для конкретной модели, выбирается материал для изготовления лопастей улавливателя ветровых потоков. Это может быть фанера, жесть или тонкая листовая сталь, пластик, композит – для легкой жесткой конструкции, а для парусной подойдет любой гибкий, но прочный материал, включая шелк, баннерную ткань или даже тонкий брезент.

Различия генераторов по форме лопастей – сравнение эффективности

Самый простой вариант горизонтального типа – парусная конструкция, то есть просто расположение плоскостей пропеллера под небольшим углом к плоскости вращения. Жесткие лопасти потребуют точного расчета изгиба их поверхностей, либо добиваться максимальной производительности нужно будет опытным путем. Недостаточное искривление «крыла» даст в итоге понижение КПД из-за плохого захвата воздушного потока, а слишком сильное само будет создавать сопротивление вращению из-за трения о воздух.

Парусная конструкция — самый простой вариант горизонтального типа.

Что касается генераторов с вертикальной осью, их улавливатели ветра могут иметь самые разные формы, и разработки новых контуров и изгибов продолжаются постоянно. Самый простой вариант – с лопастями в форме желобов, так называемая конструкция Савониуса. Их количество обычно делают четным – 2 или 4. Хотя бывает и больше, когда изготавливают своими руками самодельные многолопастные вертикальные ветрогенераторы на 30 кВт, с дополнительными статичными экранами на внешнем кольце. Эти экраны направляют и концентрируют ветер на определенные участки расположенного внутри кольца ротора, где установлены непосредственно лопасти. Их, в зависимости от диаметра диска основания, может начитываться от 8 до 16 штук.

Существуют еще ортогональные пропеллеры, которые расположены на вертикально установленных осях и вращаются в горизонтальной плоскости, но их основной недостаток в чрезвычайно низком КПД. Также подобные генераторы не работают при слабых порывах ветра, нужна скорость не менее 4 метров в секунду. И реже всего используются модели ветряков Дорье, в том числе геликоидный, с винтообразным загибом лопастей, дугообразными улавливателями ветра и конструкцией типа «Н». Они надежны и эффективны, но их сложно делать в домашних условиях.

Плюсы и минусы различных типов – разбираем и оцениваем

Как уже было сказано, производительность намного выше у моделей с горизонтальной осью вращения. Однако они нуждаются в сильном ветре, такой обычно бывает на высоте более 10–15 метров, и именно такой длины устанавливают мачту, которую венчает поворотная гондола с лопастями. Еще одним положительным качеством можно считать отсутствие изгибающей нагрузки на вал, которая имеет место у ветряков с вертикальной осью. К минусам же можно отнести тот факт, что у поворотных пропеллерных моделей 2 вала, а значит больше изнашивающихся узлов и выше вероятность поломки.

Вертикальные ветрогенераторы проще всего сделать самостоятельно

Что касается вертикальных систем, их достоинства и недостатки зависят от модели. К примеру, ветряки Савониуса наиболее простые и могут быть сделаны для дома своими руками, как из консервной банки, так и из металлической либо пластиковой бочки. Заводятся они при наличии 4 лопастей от самого легкого дуновения ветра, особенно если установлены качественные детали, тогда будет происходить самораскручивание за счет инерции даже при порывистом ветре. Но если лопасти только 2 или 3, самостоятельное вращение невозможно, поэтому ставят 2 таких модуля один на другой, располагая улавливатели ветра каждого под углом 90 градусов по отношению к другому. Парусность у этого типа большая, а потому очень высоко боковое давление на ось при сильном шторме.

У ортогональных ветряков, помимо их малой мощности, имеется еще ряд недостатков. Во-первых, это довольно сильная вибрация из-за неравномерного давления на разные участки лопасти крыловидной формы. Как следствие, быстро портится подшипник, установленный на вертикальном вале. Кроме того, подобные генераторы издают при вращении довольно сильный и неприятный шум, и потому могут стать причиной недовольства соседей на ближайших участках. Геликоидные, если их приобретать готовые, заводской комплектации, обходятся очень дорого, так же, как и многолопастные конструкции, у которых очень большое количество деталей.

Любой ветрогенератор для повышения эффективности может быть установлен в поворачивающейся трубе.

Принцип работы ветряков – как устроена система?

Независимо от типа ветряка, сам по себе он энергию выработать не может, ему нужен генератор, вращение вала которого будет обеспечиваться лопастями. Если у вас конструкция с горизонтальной осью вращения, для передачи движения на вал понадобится редуктор. Далее подключается контроллер, который преобразует получаемое на катушках генератора электричество в постоянный ток, поступающий затем в аккумуляторы. Далее можно подключить светодиодную лампочку, но если вы хотите зарядить какое-нибудь устройство или подключить ноутбук, понадобится еще и инвертор, который преобразует накопленный батареей заряд в переменный ток.

Следует учитывать, что каждое изменение тока с переменного на постоянный, и наоборот, уменьшает итоговое количество энергии на 10–15 %.

Установка с вертикальной осью вращения удобна тем, что у нее вал может быть довольно длинным, и это позволяет поместить генератор в нижней части мачты, то есть в зоне прямого доступа. Нередко в цепь устанавливают автоматический переключатель, в тех случаях, когда ветряк работает в комплексе с солнечными батареями или водяным колесом. Также в некоторых моделях ставят тормоз, который нужен на тот случай, если аккумулятор полностью заряжен. На лопастях ветряков с горизонтальной осью вращения могут быть предусмотрены шарниры, которые складывают улавливатели ветра при шторме. Очень мощный ветрогенератор на 5 киловатт, сделанный своими руками, иногда дополняется поворотным электромотором, который срабатывает от датчика направления потоков воздуха.

Изделие на неодимовых магнитах – краткая инструкция

Доверить сборку ротора и статора для ветряка лучше специалисту, но если вы решили сделать ветряк для частного дома с нуля своими руками, необходимо знать, как изготавливается генератор. Начать следует с основания, для которого лучше всего использовать ступицу автомобиля, поскольку на ней уже есть подшипники. На диск через равные промежутки наклеиваются неодимовые магниты, полюса которых, обращенные лицевой стороной к вам, должны чередоваться. Причем в однофазной модели число разнополюсных сторон должно совпадать. Что касается трехфазных генераторов, там рекомендуется соблюдать пропорции 2:3 или 3:4.

Для наматывания катушек лучше использовать специальные приспособления

Далее следует заняться наматыванием катушек для статора. Эту задачу тоже лучше доверить специалисту или использовать специальные приспособления, которые помогут справиться с задачей более аккуратно, чем если все делать вручную. Для того чтобы успешно заряжать батарею на 12 Ватт, понадобится суммарное количество витков во всех катушках, равное 1000. В целом для расчета витков можно использовать наиболее простую формулу ω = 44 / (T * S), где 44 – постоянный коэффициент, Т – индукция Тесла, а S – сечение провода в квадратных сантиметрах. Индукцию Тесла определяем по таблице для различных типов проводников:

Тип магнитопроводаМагнитная индукция max (Тл) при мощности трансформатора (Вт)
5-1515-5050-150150-300300-1000
Броневой штампованный1,1-1,31,31,3-1,351,351,35-1,2
Броневой витой1,551,651,651,651,65
Тороидальный витой1,71,71,71,651,6

Намотанные катушки (им лучше придавать прямоугольную или трапециевидную форму для удобства расположения по кругу) закрепляем клеем на неподвижном основании статора. При этом форма и размеры внутреннего пространства катушки должны соответствовать контурам магнита. То же касается и толщины. Все концы проводников выводим и соединяем так, чтобы получилось два общих пучка «+» и «–». Сердцевины катушек заливаем тем же клеем, что использовался для фиксации, можно им же изолировать полностью провода, уложенные на диск статора. Теперь, если магниты будут при вращении ротора совмещаться с катушками, разность потенциалов полюсов создаст условия для выработки электричества.

Изготовление ветряка на основе готового электромотора

Обычно домашние мастера стараются использовать автомобильные генераторы, однако подходят далеко не все, а только самовозбуждающиеся, например, такие, которые использовались в некоторых моделях тракторов. Большинство же требуют для появления тока наличия подключенного аккумулятора. Однако в качестве основы для ветряка можно использовать и мотор-колесо для самоката или скутера. Это позволит сделать малошумные вертикальные ветрогенераторы на 5 кВт, которые будут иметь очень высокий ресурс за счет простейшей конструкции с минимумом деталей.

Также можно использовать в качестве генератора практически любой электромотор от бытовых станков, главное, чтобы в основе отсутствовали щетки, как, например, в угловых шлифовальных машинах или электродрелях – такие генераторы вам не подойдут. Для маломощного варианта годится и кулер от компьютера, но только для зарядки небольших электронных устройств. Если вы хотите получить вертикальный ветрогенератор, изготовленный своими руками, хотя бы на 2 кВт, лучше взять за основу мотор от мощного вентилятора.

КАК СДЕЛАТЬ ВЕТРОГЕНЕРАТОРЫ СВОИМИ РУКАМИ НА 220В — Конструкции для дома — Конструкции для дома и дачи

Конечно, проще купить готовый ветрогенератор с доставкой и установкой. Однако, цена заводских установок немаленькая, они имеют довольно большую мощность и размеры, монтировать их нужно на высокие мачты, на установку которых полагается получать разрешение. Да и не на всяком подворье вообще имеет смысл устанавливать дорогое оборудование. Высокая стоимость электроэнергии, нестабильность наших энергосетей, отсутствие электропитания на выделенном или купленном земельном участке и неизбывная тяга народа к техническому творчеству заставляет смекалистых и рукастых искать альтернативные пути получения электроэнергии. В этой статье мы расскажем, как сделать ветрогенераторы своими руками на 220в, используя подручные материалы.

ИЗ ЧЕГО МАСТЕРИТЬ И СКОЛЬКО ЭТО СТОИТ

У хозяйственных людей всегда есть запас железок и агрегатов, добытых из списанного оборудования и приборов. А если в распоряжении умельца имеется бокс в гаражном кооперативе, то местная автосвалка может оказаться кладезем, где будут добыты многие полезные детали устройства для получения возобновляемой энергии. Ветрогенератор будет работать не только как источник электроснабжения, но и как зарядная станция. Неиспользованная в данный момент энергия будет запасаться в аккумуляторе, самом дорогостоящем элементе системы. Нам нужен довольно мощный. Отлично подойдёт от трактора «Беларусь». Стоимость — как договоришься. За исключением аккумулятора, нам пришлось потратить около 75 usd на детали для блока управления и инвертор.

Заводских ветрогенераторов небольшой мощности (300 Вт) у нас не продают. Самые маломощные — 750 Вт. Российские ветряки обходятся примерно в 1500 usd за 1 кВт, китайские — в 1000. Причём, это только сам ветрогенератор, без контроллера, мачты, аккумуляторных блоков и инвертора. Вот и считайте.

МОЩНОСТЬ

Мы решили изготовить ветряк своими руками с горизонтальной осью вращения и лопастями диаметром 1,8 метра. Номинальная мощность — 300 Вт. Конечно, это немного. Но расчёт показывает, что для достижения хотя бы 1 кВт при среднегодовой скорости ветра в Беларуси диаметр «пропеллера» должен составлять не меньше 4 метров. Нет, на наших шести дачных сотках такой агрегат просто не поместится. Тем не менее 300 Вт хватит на полное и достаточно яркое освещение, если использовать светодиоды. Или на компьютер, телевизор, даже с неярким светом. Достаточно и для однокамерного холодильника, но всё остальное придётся отключить. Подобный компактный ветрогенератор для дома сможет поддержать работоспособность котельной в период отключения линии подачи электроэнергии. Одним словом, парочки подобных ветряков с аккумуляторными батареями хватит для электроснабжения дачи или скромного дома в обычном режиме, без излишеств в виде электроплиты или СВЧ.

ЛОПАСТИ

Мы решили сделать их побольше, шесть штук. Использовали алюминиевый лист 2 мм, для снижения веса. Лопасти через приклёпанные втулки закреплены на шпильках. Те, в свою очередь, вкручиваются в центральное колесо с контргайками. Это удобно, можно менять поворот лопастей, при необходимости быстро разобрать конструкцию. Размер лопасти 650 х 120 мм, прокатана лопатка со смещением оси 10 градусов. Поворот лопасти к оси вращения определяли эмпирическим путём, самый эффективное значение оказалось примерно 12 градусов.

ХВОСТ И МАЧТА

Хвост подпружинен, это хорошо видно на фото. Трубки каркаса установлены шарнирно, плоскость хвоста имеет размеры 600 х 400 мм. Ось поворота ветряка смещена относительно оси симметрии пропеллера на 100 мм. Узел поворота выполнен с применением ступичного автомобильного подшипника. Такая конструкция способствует тому, что при увеличении скорости ветра выше расчётной ветроколесо само уходит в сторону. Мачта высотой 5,5 метров изготовлена из стальной трубы. Установку такого размера можно поставить на крепкую крышу, больших размеров — нет.

ГЕНЕРАТОР

Перед генератором установили повышающий планетарный редуктор непонятного происхождения. Желательно, чтобы передаточное число было 1:15. В качестве генератора использовали электродвигатель от ленточного накопителя данных. Мотор постоянного тока со статором на постоянных магнитах 36 В, 300 Вт. Кабель спрятан внутри мачты.

БЛОК УПРАВЛЕНИЯ

Блок управления стабилизирует напряжение зарядки аккумулятора, ограничивает значение тока максимально допустимыми значениями, стабилизирует нагрузку генератора при отсутствии потребителей и полностью заряженном аккумуляторе. Мы выбрали схему, в которой блок состоит из двух модулей.

  • Модуль 1 — импульсный стабилизатор напряжения, ограничение по току 10% ёмкости аккумулятора, напряжение на выходе —14,2 В.
  • Модуль 2 — импульсный коммутатор нагрузки. Когда мощность ветрогенератора не используется, а напряжение на входе достигает 18 V, коммутатор подключает резистор нагрузки в импульсном режиме, осуществляя максимальный отбор мощности.

Электропитание потребителей 220В осуществляется через простенький автомобильный инвертор, в части освещения планируем полностью перейти на светодиоды и отдельную сеть с напряжением 12В.

Практика показала, что построить работоспособный ветряк своими руками вполне реально. Обслуживания, по крайней мере, он не требует, а электричество исправно вырабатывает. Пусть в небольших количествах, зато практически бесплатно. Если в европейских странах существует возможность выдачи излишек в сеть, то в нашей стране, к сожалению, случаи выдачи эл. энергии  в сеть физическими лицами не встречались.

Тем, кто всерьез решил сделать ветрогенератор своими руками на 220в, будет полезна вот эта литература. Книга называется “Как сделать ветроэнергетический агрегат”, сама книга не нова, зато очень все доступно изложено.

Еще одна статья, посвященная самостоятельному изготовлению ветряка, на этот раз вертикального типа.

страничка форума где мы будем обсуждать данную статью.

Ветряные электростанции для дома: особенности строительства

Установка ветряной электростанции на даче или в частном доме помогает решить множество проблем, связанных с электроснабжением. Данный агрегат способен перерабатывать и накапливать энергию ветра, используя ее во благо человека. Процесс изготовления ветряной электростанции достаточно простой — он требует минимального количества материалов и прежде всего желания достичь заданной цели. О том как сделать ветряную электростанцию для дома рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Ветряные электростанции для частного дома: особенности и характеристика
  2. Преимущества и недостатки ветряных электростанций
  3. Сфера использования и виды ветряных электростанций для дома
  4. Солнечно ветряная электростанция — общие сведения
  5. Самодельная ветряная электростанция — особенности изготовления
  6. Ветряная электростанция своими руками: выбор генератора

Ветряные электростанции для частного дома: особенности и характеристика

Ветряные электростанции предназначены для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. В соотношении с внешним видом и конструктивными особенностями ветряные электростанции для дома бывают расположенными:

  • горизонтально;
  • вертикально.

Первый вариант менее зависим от ветра, но отличается меньшей популярностью, нежели второй. Так как он способен работать лишь при сильном ветре, а для его запуска требуется наличие внешнего источника. Вертикальные ветряные электростанции способны функционировать более качественно и отличаются высоким КПД. Для их работы достаточно силы ветра в 2-4 м/с.

Среди основных компонентов ветровых электростанций следует отметить:

  • мачту, которая бывает простой, телескопической или монолитной;
  • редуктор — часть электростанции, на которой располагаются лопасти;
  • контейнер — подвижная часть ветроэлектростанции, которая двигается в соотношении с ветром;
  • генератор — прибор, который преобразует энергию.

Выбор конструкции и мощности ветряка напрямую зависит от особенностей его эксплуатации.

Более простыми являются приборы, мощностью до 300 Вт. Такие агрегаты способны легко поместиться даже в автомобиль. Для их установки достаточно одного человека, а мощность, которую они вырабатывают, достаточно для зарядки телефона, обеспечения освещения или работы телевизора. Данный вариант отлично подходит для семейного отдыха на даче, в лесу или на море.

С помощью 2, 5, 10 кВт ветровых электростанций осуществляется обеспечение целого дома электроэнергией. Если существует излишняя энергия, то она помещается в аккумуляторах, которые ее расходуют при слабом ветре или при его отсутствии.

Более мощные варианты ветровых электростанций, мощность которых составляет более двадцати киловатт, способны снабдить электроэнергией несколько домов, коттеджей или даже частное предприятие.

Ветряные электростанции фото:

Главным преимуществом ветровой электростанции является экологичность, ведь ее работа никак не влияет на окружающую среду. При этом, энергию получить достаточно легко, главное условие — наличие стабильного ветра.

Среди недостатков ветровых электростанций отмечают их зависимость от ветра. Для работы ветряка ветер должен иметь скорость минимум два метра в секунду. Для достижения номинальной мощности потребуется сила ветра в 10 м/с.

Чтобы накапливать электричество и использовать его во время отсутствия ветра используют аккумуляторы. Срок их службы составляет около 10 лет. Кроме того, использование мощных ветровых электростанций отличается высокой шумопроизводительностью, что снижает комфорт проживания вблизи данного агрегата.

Ветровая электростанция способна препятствовать нормальной работе телевизора, радио и других подобных приборов.

Самыми главными составляющими любой ветроэлектростанции выступает генератор, устройство выпрямительного назначения, аккумулятор-батарея, инвертор, то есть преобразователь напряжения. Для осуществления общего контроля за работой устройства рекомендуется использование микропроцессорного контролера или простых логических схем.

Если планируется покупать ветровую электростанцию, то наиболее оптимальными вариантами станут устройства, имеющие низкий уровень начальной скорости ротора, скорости заряда батареи и выхода на рабочий процесс. Так как от широты восприятия рабочего диапазона ветра зависит количество энергии, которую воспроизводит установка.

Преимущества и недостатки ветряных электростанций

Среди преимущества использования ветровых электростанций отмечают:

1. Длительность применения ветровой энергии еще в древнеримские времена.

2. Экологичность и безвредность для окружающей среды.

3. Дешевизна получения качественной электроэнергии.

4. С помощью использования энергии ветра снижается расход электричества, вырабатываемого на ТЭС, поэтому выбросы парникового газа значительно снижаются.

5. Доступность, так как ветер присутствует в любом уголке всей планеты.

6. Размер ветряной турбины небольшой, поэтому для их установки не потребуется много места.

7. Особо востребованные ветровые установки в местах, которые отдалены от центрального электроснабжения, таких как леса, поля, моря или океаны.

8. Использование ветровой электростанции позволяет существенно снизить материальные расходы на оплату электроснабжения.

Несмотря на большое количество преимуществ, использование частных ветряных электростанций отличается такими недостатками:

1. Ветер отличается переменчивостью в разное время года в разных регионах поэтому кроме ветряной электростанции следует устанавливать накопительные устройства для электроэнергии, а их покупка — процесс весьма дорогостоящий. Кроме того, они требуют периодической замены.

2. Некоторым людям не нравится внешний вид ветряных электростанций и высокий уровень шума, который они производят.

3. Перед постройкой ветряной электростанции следует провести ряд исследований, направленных на определение силы и интенсивности ветра на определенной местности.

4. Цена на покупку ветровых электростанций довольно высокая, хотя и затраты со временем окупаются, первоначальный вклад довольно высокий.

5. Лопасти, которые находятся на ветряке приносят вред определенным насекомым и птицам, обитающих вблизи электростанции.

Сфера использования и виды ветряных электростанций для дома

Если мощность ветряной электростанции не превышает одного киловатта, то для изготовления ее корпуса требуется алюминиевый сплав. Поэтому, такие устройства характеризуются высокой тепловой отдачей и небольшим весом.

Чем ниже расчетная скорость ветра, тем выше уровень электроэнергии, которую преобразует ветряк. Тихоходный ветрогенератор позволяет не использовать редуктор, а, значит, шум, воспроизводимый ветряком уменьшается, а количество энергии — увеличивается.

Еще одним важным параметром ветряной электростанции выступает показатель энергоэффективности. Она зависит от размера, конструкции и уровня наклона лопастей. Если лопасти изготавливаются серийно, то их себестоимость снижается, а надежность находится на высоком уровне.

Минимальная мощность ветровой электростанции, применяемой в частном доме, составляет полкиловата. Если мощность ветряка будет меньше, этой энергии не хватит для полноценного функционирования здания.

Применение малых ветряков актуально в походе, на отдыхе или на яхте. Если рассматривать высокую шумопроизводительность ветряков и их вред для насекомых, то к установкам домашнего использования данные недостатки не относятся, так как данные только большие промышленные установки создают инфранизкочастотное колебание, вредное для вблизи обитающих животных.

Солнечно ветряная электростанция — общие сведения

Данный тип электростанций отличается более высокой выгодой, так как является комбинацией солнечных батарей с ветряком. Если на улице отсутствует солнце или ночью, работает ветряк. В другое время энергоснабжением занимаются солнечные батареи.

Таким образом, удается получить полную энергетическую независимость от центрального электроснабжения. Данные электростанции используют в регионах, с достаточно высокой интенсивностью солнечного и ветрового излучения.

В состав солнечно ветровой электростанции входит наличие:

  • ветрового генератора;
  • башни;
  • солнечных панелей;
  • солнечного контролера;
  • инвертора;
  • аккумуляторов гелиевого типа;
  • температурного батарейного датчика;
  • разного рода кабелей и соединителей.

Самодельная ветряная электростанция — особенности изготовления

Процесс сооружения ветряной электростанции следует начинать с крыльчатки, так как именно данный элемент отвечает за улавливание энергии ветра. Для изготовления лопастей следует приобрести фанеру или металлический лист. Кроме того, возможен вариант применения материалов, таких как дюралюминий или пластик.

Основные требования к лопастям:

  • легкость;
  • строгая симметричность;
  • отсутствие толчков во время вращения.

Учтите, что от количества лопастей не зависит конечный результат работы. То, если некоторые ветроустановки с тремя лопастями способны переработать такое же количество энергии, как и устройства, имеющие пять лопастей.

Самым оптимальным вариантом является сооружение ветряка с четырьмя лопастями. Обеспечить жесткость конструкции поможет шестимиллиметровая проволока, которой обрабатывают торцевые участки каждой лопасти. Данная процедура актуальна для изделий, изготовленных из металла. Если де лопасти у ветряка деревянные, то ее торцы пропитываются с помощью горячей олифы.

Для сооружения четырех крестовин, на которых фиксируются лопасти, следует использовать металлические полоски, размером 5х6 см. Срок их службы будет значительно дольше, чем у деталей изготовленных из дерева.

Вертикальной опорой для электростанции послужит стальная труба, минимальный диаметр которой составляет 30 см, а длина — 200 см. На нижнюю часть трубы крепятся два разных по диаметру шкива, таким образом, с помощью ремня, вращение передается к генератору.

Кроме того, следует обязательно позаботиться об укрытии всех элементов в коробке, выполненной из дерева или металла.

С помощью варочного аппарата, металлическая крестовина ротора приваривается к оси. Не забудьте тщательно измерить интервал между лопастями и осью. Когда роторная часть ветряка собрана, ее следует покрыть с помощью масляной краски.

Станина — довольно важный элемент ветряной электростанции, так как именно на нее крепится установка. Поэтому станина должна быть мощной и обеспечивающей прочность крепления.

Для фиксации четырех точек соприкосновения с поверхностью следует провести их заливку с помощью бетонного раствора.

Если сила ветра не будет превышать 10 м/с, то мощность ветряка составит около 1 кВт. Учтите, что ветрогенератор должен быть снабжен с помощью аккумулятора, в котором будет храниться энергия, используемая в безветренную погоду.

Ветряная электростанция должна располагаться на открытой местности, вдали от деревьев, предпочтительно на возвышенности.

Ветряная электростанция своими руками: выбор генератора

От типа генератора, используемого для переработки энергии, зависит КПД ветровой установки. Довольно высокой популярностью отличаются устройства асинхронного типа. Принцип их работы состоит в несовпадении момента вращения ротора с вращением статорного магнитного поля. Ветер обеспечивает вращение ротора генераторной установки, когда вышеприведенные поля между собой не совпадают, происходит образование дополнительной электрической энергии. Поэтому, КПД ветряка увеличивается.

Затраты на покупку данного генератора вполне себя окупают его высокой производительностью. В сравнении с обычными генераторами, устройства асинхронного типа отличаются более низким весом, более высокой мощностью и доступной стоимостью.

Они не нуждаются в дополнительном источнике питания, так как у них нету электрических щеток, которые требуют периодической замены в процессе работы обычного генератора.

Принцип работы асинхронных двигателей состоит в следующем. В процессе движения ротора с помощью ветра, статор находится под воздействием магнитного поля. Каждая обмотка статора подключена к конденсатору, поэтому происходит появление небольшого количества тока. Он и заряжает конденсатор. Далее происходит образование магнитного поля, воздействующего на вторую обмотку, которая способствует еще более сильному заряду конденсатора. Ротор насыщается и самостоятельно производит энергию.

Асинхронный ветрогенератор, при скорости ветра в 4 метра за секунду способен произвести электричество, мощностью в 3 кВт.

Среди преимущества данного генератора следует отметить:

  • простоту в эксплуатации;
  • материальную и техническую доступность;
  • наличие постоянного устойчивого тока;
  • получение высокой мощности за небольшие деньги.

Среди преимущества синхронных генераторов следует отметить наличие устойчивого и стабильного напряжения. Но в то же время, данные генераторы отличаются необходимостью в периодической замене щеток и высокой стоимостью.

Асинхронные же генераторы довольно просты в работе, кроме того, они не подвержены возникновению короткого замыкания.

В процессе изготовления ветровой электростанции своими руками наилучшим вариантом станет использование автомобильного генератора, который станет отличным прибором, преобразовывающим энергию ветра в электричество.

Ветряные электростанции видео:

как сделать, чертежи и все нюансы


О том, как самостоятельно выполнить расчет ветрогенератора, мы рассказывали в одном из прошлых материалов. Сегодня вашему вниманию будут представлены модели ВЭУ, построенные пользователями нашего портала. Также мы поделимся полезными советами, которые помогут собрать установку и не допустить при этом ошибок. Строительство ветрогенератора своими руками – задача сложная. Безошибочно справиться с ее решением может далеко не каждый (даже опытный) практик. Впрочем, любая вовремя обнаруженная ошибка может быть исправлена. На то мастеру – голова и руки.

В статье рассмотрены вопросы:

  • Из каких материалов и по каким чертежам можно изготовить лопасти ветрогенератора.
  • Порядок сборки аксиального генератора.
  • Стоит ли переделывать автомобильный генератор под ВЭУ и как это правильно сделать.
  • Как защитить ветрогенератор от бури.
  • На какой высоте устанавливать ветрогенератор.

Изготовление лопастей

Если у вас еще нет опыта в самостоятельном изготовлении винтов для домашней ВЭУ, рекомендуем не искать сложных решений, а воспользоваться простым методом, доказавшим свою эффективность на практике. Заключается он в изготовлении лопастей из обыкновенной канализационной ПВХ трубы. Этот метод прост, доступен и дешев.

Михаил26 Пользователь FORUMHOUSE

Теперь о лопастях: сделал из 160-й рыжей канализационной трубы со вспененным внутренним слоем. Делал по расчету, представленному на фото.

«Рыжая» труба упомянута пользователем не случайно. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к температурным перепадам и дольше служит (в сравнении с серыми трубами ПВХ).

Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. С них и следует начинать свои эксперименты.

Форма и конфигурация лопастей – это параметры, которые зависят от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра ветроколеса, от быстроходности рабочего винта и других расчетных характеристик. Чтобы не забивать себе голову аэродинамическими расчетами, вы можете воспользоваться готовой таблицей, которую выложил в соответствующей теме нашего портала ее автор. Она позволит определить геометрию лопастей, подставляя в расчетную таблицу свои собственные значения (диаметр трубы, быстроходность винта и т. д.).

Михаил26

Приноровился пилить электролобзиком. Получается реально быстро и качественно. Примечание: обязательно ставьте большой свободный ход пилки на лобзик, чтобы пилку не закусывало и не ломало.

Вертикалки

ВСУ с вертикальной осью вращения имеют неоспоримое для быта преимущество: их узлы, требующие обслуживания, сосредоточены внизу и не нужен подъем наверх. Там остается, и то не всегда, упорно-опорный самоустанавливающийся подшипник, но он прочен и долговечен. Поэтому, проектируя простой ветрогенератор, отбор вариантов нужно начинать с вертикалок. Основные их типы представлены на рис.

Вертикальные ветрогенераторы

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50% В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

  • Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
  • Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
  • Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
  • Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
  • А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Конструкция аксиального генератора

Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник тока менее подвержен вибрациям, возникающим из-за неравномерности нагрузки, и позволяет получать постоянную мощность при одинаковых оборотах ротора.

BOB691774 Пользователь FORUMHOUSE

Однофазные генераторы мотать не стоит: испытано и давно проверено на практике. Только на трех фазах можно получить достойные генераторы.

Расчетные параметры генератора, о которых мы рассказывали в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. И чтобы на практике они соответствовали объему вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна отвечать определенным требованиям:

  1. Толщина всех дисков (ротора и статора) должна равняться толщине магнитов.
  2. Оптимальное соотношение катушек и магнитов – 3:4 (на каждые 3 катушки – 4 магнита). На 9 катушек – 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек – 16 магнитов и так далее.
  3. Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Уменьшить это расстояние можно, но лучше, все же, соблюдать оптимальные параметры.

Aleksei2011 Пользователь FORUMHOUSE

Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита. Один человек оказался прав, когда говорил, что расстояние должно быть не меньше ширины магнита.

Если не вникать в скучную теорию, то схема перекрытия катушек аксиального генератора постоянными магнитами на практике должна выглядеть следующим образом.

В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогичным образом перекрывают обмотки катушек отдельно взятой фазы.

Aleksei2011

Вот так в реале: всё совпадает с рисунком почти на 100%, только катушки совсем немного отличаются по форме.

Последовательность сборки аксиального генератора рассмотрим на примере устройства, собранного пользователем Aleksei2011.

Aleksei2011

На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков – 220 мм, магниты – 50*30*10 мм. Всего – 16 магнитов (по 8 штук на дисках). Катушки мотал проводом Ø1.06 мм по 75 витков. Катушек – 12 штук.

Изготовление статора

Как видно на фото, катушки имеют форму, похожую на вытянутую каплю воды. Это делается для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярным длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).

Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если же используются квадратные магниты, конфигурация витков катушки должна быть построена таким образом, чтобы магниты перекрывали прямые отрезки витков. Установка более длинных магнитов особого смысла не имеет, ведь максимальные значения ЭДС возникают лишь на тех участках проводника, которые расположены перпендикулярно направлению движения магнитного поля.

Изготовление статора начинается с намотки катушек. Катушки проще всего мотать по заранее заготовленному шаблону. Шаблоны бывают самыми разными: от небольших ручных приспособлений до миниатюрных самодельных станков.

Катушки каждой отдельно взятой фазы соединяются между собой последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой – с началом седьмой и т. д.

Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора. При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.

Когда все катушки будут собраны в единую схему, можно готовить форму под заливку статора. После этого погружаем в форму всю электрическую часть и заливаем эпоксидной смолой.

Aleksei2011

Далее выкладываю фото готового статора. Заливал обычной эпоксидной смолой. Снизу и сверху стеклоткань положил. Внешний диаметр статора – 280 мм, внутреннее отверстие – 70 мм.

Изготовление ротора для аксиальника

Чаще всего самодельные аксиальные генераторы делают на основе автомобильной ступицы и совместимых с ней тормозных дисков (можно использовать самодельные металлические диски, как это сделал Aleksei2011). Схема будет следующей.

В этом случае диаметр статора больше, чем диаметр ротора. Это позволяет прикрепить статор к раме ветрогенератора с помощью металлических шпилек.

Aleksei2011

Шпильки для крепления статора М6 стоят (в количестве 3-х штук). Это исключительно для теста генератора. Впоследствии их будет 6 штук (М8). Я думаю, что для генератора такой мощности этого будет вполне достаточно.

В некоторых случаях диск статора крепится к неподвижной оси генератора. Подобный подход позволяет сделать конструкцию генератора менее габаритной, но принципы работы устройства от этого не меняются.

Противоположные магниты должны быть направлены друг к другу разноименными полюсами: если на первом диске магнит обращен к статору генератора своим южным полюсом «S», то противоположный ему магнит, расположенный на втором диске, должен быть обращен к статору полюсом «N». При этом магниты, расположенные рядом на одном диске, также должны быть сориентированы разнонаправлено.

Сила магнитного поля, которое создают неодимовые магниты, довольно велика. Поэтому регулировать расстояние между дисками статора и ротором генератора следует, используя шпилечно-резьбовое соединение.

Это вариант конструкции, в которой диаметр ротора больше диаметра статора. Статор в этом случае крепится к неподвижной оси устройства.

Также для регулировки расстояния между дисками можно использовать распорные втулки (или шайбы), которые устанавливаются на неподвижную ось генератора.

Расстояние между магнитами и статором должно быть минимальным (1…2 мм). Клеить магниты на диски генератора можно обыкновенным суперклеем. Правильнее всего осуществлять наклейку магнитов, используя заранее заготовленный шаблон (например, из фанеры).

Вот, что показали предварительные испытания генератора, выполненные пользователем Aleksei2011 с помощью шуруповерта: при 310 об/м с устройства было снято 42 вольта (соединение – звездой). С одной фазы получается 22 вольта. Расчетное сопротивление одной фазы – 0.95 Ом. После подключения АКБ шуруповёрт смог раскрутить генератор до 170 об/м, ток зарядки при этом составил 3.1А.

После длительных экспериментов, которые были связаны с модернизацией рабочего винта и другими менее масштабными усовершенствованиями, генератор продемонстрировал свои максимальные характеристики.

Aleksei2011

Наконец, к нам пришёл ветер, и я зафиксировал максимальную мощность ветряка: ветер усилился, а порывы временами достигали 12 – 14м/с. Максимальная зафиксированная мощность – 476 Ватт. При ветре 10м/с ветряк выдаёт примерно 300 Ватт.

Дополнительное электрооборудование

Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

Ветроэнергетическая установка из автомобильного генератора

Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ВЭУ своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность подобной затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, довольно проблематично использовать в составе ветроэнергетической установки. Разберемся – почему:

  1. Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал давать зарядку АКБ, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
  2. Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе возникает благодаря катушке возбуждения, которая встроена в ротор устройства. Чтобы такой генератор смог работать без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно – неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.

Михаил26

Переделанный автогенератор (на магниты) имеет право на жизнь. У меня сейчас два таких. На ветре 8 м/с с двухметровыми винтами дают честные 300 Ватт каждый.

Переделка автомобильного генератора под ВЭУ требует определенной сноровки. Поэтому приступать к ней желательно, имея за плечами опыт перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и те, и другие при желании можно превратить в альтернативную энергетическую установку). Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Понять их будет намного проще, если обратиться к опыту пользователей, которые успели достичь в этой сфере определенных успехов.

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. И если ваш ветрогенератор будет вращаться вокруг своей оси подобно флюгеру, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекрутится и в течение нескольких дней придет в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов защиты от подобных неприятностей.

Способ первый: разъемное соединение

Наиболее простой, но совершенно непрактичный способ защиты заключается в установке разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет распутать скрутившийся кабель вручную, отключив ветрогенератор от системы.

w00w00 Пользователь FORUMHOUSE

Я знаю, что некоторые внизу ставят что-то типа штепселя с розеткой. Закрутило кабель – отключил от розетки. Затем – раскрутил и воткнул вилку обратно. И мачту опускать не надо, и токосъёмники не нужны. Я это на форуме по самодельным ветрякам прочитал. Судя по словам автора, все работает и не перекручивает кабель слишком уж часто.

Способ второй: использование жесткого кабеля

Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, упругие и жесткие кабели (например, сварочные). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

user343 Пользователь FORUMHOUSE

Нашел на одном сайте: наш способ защиты заключается в использовании сварочного кабеля с жестким резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветровых турбин сильно переоценена, а сварочный кабель #4…#6 имеет особые качества: жесткая резина не дает кабелю скручиваться и препятствует повороту ветряка в одном и том же направлении.

Способ третий: установка токосъемных колец

На наш взгляд, полностью защитить кабель от перекручивания поможет только установка специальных токосъемных колец. Именно такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Как сделать ветряные электростанции своими руками

Не секрет, что стоимость ветряков очень высока, и не всем по карману.


Пример самодельного ветряка

Поэтому, все больше «кулибиных» предпринимают попытки сделать такие установки самостоятельно. Для того чтобы сделать ветряк своими руками понадобится:

  1. Фанера или листовое железо.
  2. Дерево.
  3. Стальная полоса.
  4. Стальная труба.
  5. Подшипники.

Первым делом следует сварить крестовину ротора и ось. В тех случаях, когда вместо металла используется древесина, для прикрепления к оси необходимо использовать клей. Лопасти крепятся с помощью болтовых соединений на одинаковом расстоянии друг от друга. Когда барабан будет собран, стыки обрабатываются краской. Следующий этап это создание станины. Для этого понадобятся уголки и шарикоподшипники.

После того как нанесен еще один слой краски, нижний конец оси дополняется шкивами. Далее, необходимо зацепить ремень на шкив и подсоединить его к генератору. Такие самодельные ветряки обладают мощностью около 800 Вт, и рассчитаны на скорость ветра до десяти метров в секунду.

Защита ветрогенератора от бури

Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике она реализуется двумя способами:

  1. Ограничением оборотов ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
  2. Уводом плоскости вращения винта от прямого воздействия ветрового потока.

Первый способ основан на подключении балластной электрической нагрузки к ветрогенератору. О нем мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей.

Второй способ предполагает установку складывающегося хвоста, позволяющего при номинальной силе ветра направлять винт навстречу ветровому потоку, а во время бури, наоборот – уводить винт из-под ветра.

Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.

  1. В безветренную погоду хвост расположен немного под наклоном (вниз и в сторону).
  2. При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельно воздушному потоку.
  3. Когда скорость ветра превышает номинальные значения (например, 10 м/с), давление ветра на винт становится больше, чем сила, создаваемая весом хвоста. В этот момент хвост начинает складываться, а винт уходит из-под ветра.
  4. Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения винта становится перпендикулярно потоку ветра.

Когда ветер ослабевает, хвост под собственной тяжестью возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвост смог вернуться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси поворота хвоста.

Ось поворота хвоста установлена под наклоном: на 20° относительно вертикальной оси и на 45° относительно оси горизонтальной.

Для того чтобы механизм мог выполнять свою основную функцию, ось мачты должна находиться на определенном расстоянии от оси вращения турбины (оптимально – 10 см).

Чтобы при резких порывах ветра хвост не сложился и не попал под винт, с обеих сторон механизма необходимо приварить ограничители.

Рассчитать размеры хвоста и их зависимость от других параметров ВЭУ вам поможет таблица Excel с уже готовыми формулами. В ней желтым цветом обозначена область переменных значений.

Оптимальная площадь хвостового оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.

Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора. В том или ином виде он успешно используется на практике пользователями нашего портала.

WatchCat Пользователь FORUMHOUSE

При шторме тормозить винт надо его уводом из-под ветра. У меня, к примеру, при слишком сильном ветре ветряк опрокидывается винтом вверх. Не самый лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается заметным ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.

Ветряные электростанции

Эти новомодные приспособления для получения электроэнергии представляют собой определенное количество генераторов, использующих для работы силу ветра, объединенных в систему вместе с другим вспомогательным оборудованием. Наиболее продвинутыми в направлении электроэнергетики странами являются Германия и Дания. Исследования показывают, что потребление энергии в этих странах существенно ниже по сравнению с их соседями. Также, благодаря тому, что они внедряют возобновляемую энергетику в другие страны, в их бюджете замечается существенный прирост.

Ветряные электростанции бывают двух типов: с горизонтальным и вертикальным расположением оси вращения.


Так выглядит горизонтальный ветрогенератор

Первый тип еще называют пропеллерным, и применяют его чаще всего, так как такие ветряки имеют наибольший коэффициент полезного действия. Их отличает более сложная конструкция, включающая в себя устройство для ориентации по ветру. Самодельное изготовление пропеллерного типа ветряков затруднено. Работают такие установки только при больших скоростях ветра, поэтому их применение в условиях слабых ветров нецелесообразно.

Второй тип – вертикальные ветровые генераторы, имеют более простую конструкцию, и неприхотливы относительно скорости ветра. Минусом таких устройств является их малый коэффициент полезного действия. Любой из типов ветряков имеет существенный минус – это невысокое качество получаемой электроэнергии, что обязывает принять меры для устранения этого недостатка. В качестве компенсаторов используются стабилизирующие устройства, преобразователи и аккумуляторы.


схема горизонтального ветрогенератора

Конструкция стандартной ветряной электростанции имеет следующие компоненты:

  • ветряной двигатель;
  • элемент, направляющий двигатель по ветру;
  • редуктор;
  • генератор;
  • зарядное устройство;
  • аккумуляторная батарея;
  • инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный).

Если не углубляться в технические вопросы, процесс получения электроэнергии ветряными электростанциями можно описать следующим образом:

  1. Ветер воздействует на лопасти ветряка и заставляет их вращаться. Лопасти современных ветряных электростанций имеют длину до тридцати метров и изготавливаются из полиэстера, усиленного стекловолокном или эпоксидным составом. Скорости вращения лопастей зачастую недостаточно для того, чтобы раскрутить генератор.
  2. Затем в дело вступает редуктор, который преобразует скорость вращения вала для работы генератора (с 10 – 20 об. /мин до 1000 – 3000 об. /мин).


    Стоит отметить, что некоторые ветряные электростанции оборудованы генератором, который подключается к валу без редуктора.

  3. Генератор вырабатывает постоянное напряжение, которое поступает на зарядное устройство. Устройства, расположенные на турбине производят мониторинг скорости ветра. В зависимости от показателей, автоматика заставляет выходить станции на оптимальный режим работы. Также, если скорость ветра будет недопустимо большой, система выдаст запрет на вращение турбины. В основном ветряки начинают работать при скорости ветра 4 метра в секунду, а прекращают вращаться при достижении скорости 25 метров в секунду.
  4. Аккумуляторные батареи связаны с инверторами, которые необходимы для преобразования постоянного напряжения в переменное, которое мы привыкли использовать.

выбираем маленький ветряной генератор для дома, принцип работы и устройство

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

  1. Необходимо рассчитать максимальное и минимальное количество электричества, которого хватит для комфортного обеспечения объекта.
  2. 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.
  3. Учитывайте в первую очередь климатические и географические характеристики региона. В том случае, если будут сильные заморозки, ветряной генератор будет нерентабелен.
  4. 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.

Как построить собственный домашний ветрогенератор

Введение

Ветрогенератор — один из наиболее эффективных способов получения энергии. Он использует энергию ветра, чтобы вращать двигатель и вырабатывать электричество через него. Мир нуждается в таких изобретениях сейчас больше, чем когда-либо. Мы сталкиваемся с серьезным экологическим кризисом, и мы должны экономить как можно больше энергии.

Однако установка личного ветрогенератора может обойтись нам в целое состояние. Чтобы избавить вас от такого финансового давления, мы придумали, как вы можете построить свой собственный домашний ветрогенератор.

Что такое ветрогенератор?

Ветрогенератор, который также называют ветряной турбиной или преобразователем энергии ветра, представляет собой устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра в электрическую энергию.

Имеется широкий ассортимент ветрогенераторов. Хотя есть крошечные ветрогенераторы, которые можно использовать для зарядки гаджетов, есть и более крупные, которые могут питать целый дом. Ветряные генераторы также широко используются в качестве вспомогательного источника питания для лодок и даже для питания светофоров.

Более крупные генераторы, используемые в качестве бытовых источников энергии, могут даже отправлять неиспользованную энергию обратно поставщику через его электрическую сеть.

Ветрогенераторы являются отличной заменой энергоемким источникам энергии. Он использует возобновляемые ресурсы и, таким образом, является очень устойчивым и экологически чистым. Многие страны в настоящее время рассматривают возможность принятия этой системы энергоснабжения для сокращения использования ископаемого топлива.

Как работает ветрогенератор?

Через три одновременных события формируется ветер, форма солнечной энергии.Этими событиями являются:

  • Солнце неравномерно нагревает атмосферу
  • Неровности поверхности Земли
  • Вращение Земли

Ветрогенератор использует аэродинамическую силу через свои лопасти, которые работают как лопасти винта вертолета, чтобы вращаться эту энергию ветра в электрическую энергию. Давление воздуха уменьшается на одной стороне лопасти, когда через нее дует ветер.

Поскольку существует разница в давлении воздуха на двух сторонах лопасти ветрогенератора, возникает подъемная сила и сопротивление.Здесь сила сопротивления слабее подъемной силы, из-за чего ротор начинает раскручиваться.

Затем ротор передает энергию генератору. Он может быть прямым, если генератор представляет собой прямой привод, или через ряд шестерен, если он состоит из редуктора. Шестерня ускоряет вращение лопастей и позволяет физически меньшему генератору производить энергию. Таким образом, аэродинамическая сила передается на вращение генератора, а ветрогенератор вырабатывает электричество.

Преимущества

Ветряные генераторы очень полезны и предоставят нам устойчивый способ питания наших домов.Чтобы доказать это, вот преимущества ветрогенератора.

Низкая стоимость

Во многих городах мира нет устойчивого источника энергии. Они в основном используют энергоемкие методы для производства электроэнергии. Поскольку эта энергия невозобновляема и ее было мало, затраты на ее потребление также очень высоки. Однако ветряным генераторам просто необходимо движение воздуха для выработки электроэнергии. Он доступен везде и, следовательно, не будет стоить вам целое состояние.

Экологичность

Ветрогенератор или ветряная мельница не использует никаких природных ресурсов, кроме ветра.Следовательно, у него нет возможности чрезмерно использовать любую невозобновляемую энергию. Это очень экологично, а также очень безопасно. Таким образом, он также является устойчивым.

Чистота

Как и большой ветряк, маленький ветрогенератор также является безупречным источником энергии. Поскольку он работает только на основе движения воздуха, он не может быть каким-либо образом смешанным или несовершенным. Более того, эти ветрогенераторы из-за своих небольших размеров могут располагаться практически в любом месте.Мы также гарантируем, что он не будет издавать мешающий шум.

Переносной

Поскольку этот генератор крошечный и не будет много весить, его можно носить с собой куда угодно. Легкий в основном будет служить вам, когда вы путешествуете в отдаленные места или кемпинг. Это может помочь вам питать ваши гаджеты и, в то же время, обеспечивать энергию для использования в других целях, таких как освещение.

Зоны энергопотребления

Этот мощный ветряк, сделанный своими руками, к тому же портативный. Вы должны воспользоваться этим.Вы можете узнать, сколько энергии потребляют части вашего дома, и, таким образом, уменьшить ее потребление, чтобы сохранить ее.

Используемые компоненты

В этом разделе мы перечислили материалы, которые вы собираетесь использовать для сборки домашнего ветрогенератора.

  • Инструменты
  • Тело
  • Body
  • Двигатель
  • Мотор
  • Central Hub
  • хвост
  • башня
  • диод и батареи
  • Что процессы втулны за собой

Изготовление собственного домашнего генератора ветра

Сбор инструментов

Убедитесь, что вы собрали все необходимые инструменты и компоненты для сборки ветрогенератора.Убедитесь, что у вас есть инструменты для зачистки проводов и паяльники. Кроме того, собирайте материалы, пригодные для вторичной переработки, такие как 2-литровые пластиковые бутылки из-под газировки и их крышки. У вас также должны быть легкие и тонкие полоски металла вместе с эпоксидной смолой и клеем.

Кроме того, приобретите традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электрическая дрель, чтобы всегда быть под рукой, когда они вам понадобятся. Наконец, составьте план строительства, прежде чем начинать строить ветрогенератор.

Строительство водосборной зоны

Ветроулавливающая зона — это компонент, собирающий ветер.Чтобы построить эту часть, вам понадобятся верхние части пластиковых бутылок. Вы отпилили крышки ниже горлышка у 2-литровых бутылок из-под газировки. Затем используйте эпоксидную смолу, чтобы соединить крышки бутылок вместе. Фиксируйте их, пока у вас не будет четырех компонентов муфты.

Сборка вентилятора

Хотя эта часть не совсем вентилятор, она будет работать аналогично. Чтобы сделать это, вырежьте «X» длиной не менее фута и шириной в дюйм. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить новый вентилятор своими куплетами. Затем дайте эпоксидке немного затвердеть.

Соединение воздухозаборника и вентилятора

Если вы правильно спроектировали и построили свои куплеты, это не должно быть сложным шагом. Просто вкрутите крышки от бутылок в куплеты.

Сборка генератора

Теперь вам нужно добавить двигатель. На этом этапе вам, наконец, понадобятся диоды и батарея. Снова используйте эпоксидную смолу, чтобы скрепить генератор и вентилятор вместе. Если есть края, зафиксируйте их клеем.

Сборка стенда

Теперь все, что вам нужно сделать, это сделать стенд для вашего ветрогенератора.

Для этого вы можете построить стенд в зависимости от того, какой двигатель вы использовали для своего генератора. Тем не менее, небольшой прямоугольный кусок дерева может стать идеальной подставкой для любого домашнего ветрогенератора.

Завершение строительства

После того, как вы закончите строительство стенда, аккуратно прикрепите генератор и вентилятор к стенду. Убедитесь, что вы держите устройство в безопасности и устойчиво, так как оно должно выдерживать сильный ветер. Чтобы генератор оставался быстрым, вы также можете использовать утяжеляющие механизмы.В качестве альтернативы мы рекомендуем вам использовать ветряную турбину мощностью 5 кВт или 10 кВт для вашего дома, фермы и использования водяного насоса, если вы не хотите заниматься своими руками. Эти ветряные турбины мощностью 5 кВт/10 кВт доступны по цене и используются на небольших площадях.

Подводя итог,

Ну вот! Теперь у вас может быть собственный ветрогенератор, который вы можете использовать для самостоятельной выработки электроэнергии. Это почти не стоит вам денег и может быть построено за довольно короткое время. Итак, без промедления начинайте уже строить свою башню!

Энергия ветра для дома: как использовать энергию ветра дома сегодня

Как использовать энергию ветра дома сегодня

Ветряные турбины могут быть отличным способом производства чистой возобновляемой энергии в массовом масштабе, если они расположены в ветреной местности.Ветряная турбина прикреплена к башне, которая поднимается на 100 футов над землей, чтобы использовать более высокие скорости ветра на больших высотах.

Поскольку эти турбины высокие, площадь, которую они занимают, в основном высока, а это означает, что площадь земли, которую они используют, очень мала. Вместо этого это оставшееся пространство можно использовать для ведения сельского хозяйства или строительства, или даже для установки большего количества из них.

Конечно, установка ветряной турбины — не единственный способ использовать энергию ветра для дома, и для многих из нас это непрактично.Если вы не живете на акрах земли в деревне, ветряная турбина просто непрактична. Соседи в Подмосковье будут недовольны, а если вы живете в квартире, то и речи быть не может!

Выбор плана перехода на возобновляемые источники энергии — это гораздо лучшее решение и способ использовать энергию ветра для дома, не говоря уже о том, что это намного (намного!) дешевле, чем строительство ветряной турбины, занимает всего несколько минут и дает вам все преимущества возобновляемой энергии.

Это именно то, что мы предлагаем здесь, в Inspire: все экологические преимущества энергии ветра, но без десятков тысяч долларов, которые стоят ветряные турбины.Если вы хотите узнать больше о переходе на план использования возобновляемых источников энергии, нажмите здесь.

Может ли ветряная турбина питать ваш дом?

Энергия, вырабатываемая ветряной турбиной, действительно могла бы питать дом. Большие турбины на ветряных электростанциях могут генерировать огромное количество энергии всего за один день, в некоторых случаях достаточно для питания одного дома в течение всего года.

Хотя установка собственной ветряной турбины дома может показаться хорошей идеей, это огромные первоначальные инвестиции, поэтому, если вы не планируете жить в этой собственности до конца своей жизни, она, скорее всего, не окупится. финансовый смысл в этом.

В любом другом случае использование простого энергетического плана с доверенной компанией по возобновляемым источникам энергии может быть гораздо более дешевым и простым способом сделать это.

Короткий ответ: да. Длинный ответ: это зависит от размера вашего дома, количества энергии, которое вам нужно, и среднегодовой скорости ветра в вашем районе.

Ваш дом может легко питаться от энергии ветра и солнечной энергии с энергетическим планом Inspire. Чистая энергия может поставляться напрямую в домохозяйство любого размера, независимо от того, живете ли вы в ветреной местности или нет.

Просто переключившись на чистую энергию, вы избавитесь от необходимости оценивать количество энергии, которое вам потребуется каждый год, узнаете, как определить размер, установить и подключить турбину, рассчитать высоту местности, окружающей ваш дом, и многое другое. шаги, которые необходимы даже для того, чтобы начать процесс оценки того, стоит ли устанавливать собственный.

Как работают ветряные турбины для жилых домов?

Функция ветряной турбины для жилых помещений такая же, как и у более крупной ветряной турбины; он просто меньше и обслуживает только одно свойство.Ветряной генератор для домашнего использования превращает естественную энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу лопастей ротора.

Прежде чем рассматривать домашнюю ветроэнергетическую систему, вам необходимо изучить количество ветра вокруг вашего района, требования зонирования и соглашения в вашем районе, а также любые протесты со стороны других местных жителей. Вам также нужно будет рассчитать, вернет ли турбина деньги, чтобы вы в конечном итоге сэкономили деньги. Затем вам нужно будет оценить годовую выработку энергии турбины и выбрать турбину и башню наилучшего размера, прежде чем решить, подключать систему к электрической сети или нет.

После того, как вы выбрали свою турбину, вам нужно будет выяснить логистику ее установки, и вам нужно будет знать, как правильно залить цементный фундамент. Вам понадобится доступ к лифту или способ безопасного возведения башни. Вам нужно знать разницу между электропроводкой переменного тока (AC) и постоянного тока (DC), как безопасно обращаться с батареями и устанавливать их, а также как безопасно подключать турбину.

Как видите, установка ветряка дома – это не малая инвестиция, как по деньгам, так и по времени.К счастью, есть гораздо более простые способы прямого подключения вашего дома к ветровой энергии.

Есть ли компании, которые будут снабжать мой дом энергией ветра?

Да! Ваш поставщик энергии может быть легко заменен на более устойчивый и возобновляемый источник с относительной легкостью, и это именно то, что мы делаем здесь, в Inspire Clean Energy. Наша цель — предоставлять энергию, которая смотрит на общую картину и помогает остановить ущерб, наносимый окружающей среде с помощью традиционных ископаемых видов топлива. С тех пор, как мы начали свой путь к более экологически устойчивой планете, мы предотвратили выброс парниковых газов в объеме, эквивалентном 1 190 747 метрических тонн.Мы предлагаем легкую и стабильную энергию ветра для неограниченного домашнего использования. Помимо перехода на поставщика экологически чистой энергии, есть много способов вести более устойчивый образ жизни, например научиться экономить энергию дома.

Сколько энергии ветра необходимо для питания дома?

На этот вопрос нет универсального ответа. Каждый дом имеет разный размер и разные потребности в энергии, но типичный американский дом потребляет около 10 932 киловатт-часов электроэнергии в год.

Сколько энергии может производить домашний ветряк?

По данным Energy.gov [1] по установке и обслуживанию домашней ветряной турбины, 1,5-киловаттная турбина удовлетворяет потребности одного дома, потребляющего 300 кВтч в месяц, в месте со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час.

Здесь также стоит упомянуть местонахождение участка – по данным Национальной службы наблюдения за ветром [2], ветряные турбины производят энергию со средней скоростью или выше ее примерно в 40% времени. И наоборот, примерно в 60% случаев они производят мало энергии или вообще не производят ее. Это означает, что большую часть времени ветряные турбины не могут служить единственным методом использования энергии для дома, и необходим второй источник энергии.Это еще более актуально в застроенных районах, так как другие здания будут уменьшать ветер.

Какой ветряк лучше всего подходит для домашнего использования?

Если вы думаете об инвестировании в ветряную турбину для домашнего использования, вам нужно будет провести много исследований, и однозначно нет простого ответа! Как упоминалось ранее, каждый дом построен и имеет разные размеры, поэтому самый эффективный способ гарантировать, что дом получит самую дешевую и чистую энергию ветра, — это использовать проверенного, проверенного поставщика вместо установки собственной турбины.

Мы покупаем чистую возобновляемую энергию из ветряных, солнечных и геотермальных источников, расположенных по всей территории США, и передаем ее в сеть, из которой вы получаете электроэнергию.

Сколько стоит установить дома ветряк?

Это зависит от многих факторов. Как только ветряная турбина выбрана для конкретного места, один небольшой фактор может привести к значительному увеличению стоимости. Например, если подключение к сети недоступно или может быть выполнено только через дорогостоящее расширение, это может стать чрезвычайно дорогостоящим.Затраты начинаются от 15 000 до 50 000 долларов за милю, в зависимости от местности, так что это немалые инвестиции.

По данным Windustry [3], 10-киловаттная машина, которая будет питать средний домашний дом, стоит 50 000–80 000 долларов или больше, чтобы полностью установить ее. Не совсем те деньги, которые большинству из нас приходится инвестировать в потребление энергии!

Сколько времени окупится ветряк?

Опять же, это было бы трудно установить, поскольку у каждого дома разные потребности в энергии.Потребуется значительное время — возможно, даже десятилетия — прежде чем домашняя ветряная турбина сэкономит достаточно энергии, чтобы окупить себя. Кроме того, преимущества серийно выпускаемых ветряных турбин настолько велики, что они почти не стоят того. По мере расширения ветряных электростанций в сельской местности местная экономика получает импульс и может ремонтировать дороги, финансировать правоохранительные органы и удерживать налоги на низком уровне.

Ветряные электростанции также сокращают количество сжигаемого ископаемого топлива, тем самым уменьшая количество диоксида серы и оксидов азота, загрязняющих воздух.Это сокращение загрязнения воздуха позволило сэкономить расходы на лекарства от эмфиземы и респираторных заболеваний, что позволило сэкономить огромные 9,4 миллиарда долларов [4] государственных расходов только в 2018 году.

Как генерировать энергию ветра дома

Перейдите на возобновляемые источники энергии и доверьте это профессионалам

В большинстве случаев более безопасным, дешевым и простым вариантом является доверить ветряные турбины профессионалам. Если вы решили установить собственную ветряную турбину из-за заботы об окружающей среде, Inspire Energy всегда с вами.

Вы можете зарегистрироваться всего за две минуты, и когда вы это сделаете, мы покупаем больше чистой энергии от вашего имени, увеличивая спрос и количество чистой энергии в сети. А когда в сети появляется больше чистой энергии, мы не полагаемся на ископаемое топливо и не вносим свой вклад в изменение климата.

Не уверены, подходят ли вам возобновляемые источники энергии? Прочтите последние обзоры Inspire Energy, чтобы узнать, как мы помогли клиентам сделать переход.

Источники [1] https://www.energy.gov/energysaver/installing-and-maintaining-small-wind-electric-system [2] https://www.ветер-часы.орг/faq-output.php [3] http://www.windustry.org/how_much_do_wind_turbines_cost [4] https://www.awea.org/wind-101/benefits-of-wind/environmental-benefits

Экономьте деньги и будьте экологичными, используя домашние ветряные генераторы

Руководство по домашним ветряным турбинам

Если вы Если вы похожи на других домовладельцев по всей стране, вы мечтаете сократить свои ежемесячные счета за электроэнергию за счет экологичности. Первым шагом к достижению этой цели является проведение энергоаудита в вашем доме.Хотя вы можете догадаться, что вы теряете контролируемый климатом воздух через окна и двери со сквозняками, профессиональный энергетический аудит позволит вам точно узнать, какие области вашего дома нуждаются в помощи. После того, как вы убедитесь, что ваша собственность надлежащим образом изолирована, пришло время подумать об установке ветроэлектрической системы, которая может экологически чисто и недорого производить электроэнергию для вашего дома. В этом удобном руководстве рассказывается об основных вещах, которые вам необходимо знать о ветроэнергетике для бытового использования и установке домашней ветряной турбины.

Загрузите PDF-форму этого руководства здесь

История генератора ветряной турбины

В использовании ветра как источника энергии нет ничего нового — древние мореплаватели по всему миру полагались на ветер, чтобы толкать свои парусные лодки. Первое зарегистрированное использование небольшой ветряной турбины появилось еще в 200 г. до н.э. в Китае, где ветряные мельницы качали воду в поля.

Мелкие фермеры продолжали использовать ветряные мельницы в Текущую Эру, совершенствуя технологию, чтобы ускорить и упростить производство продуктов питания.Генератор турбины ветряной мельницы путешествовал с Ближнего Востока в Нидерланды и за его пределы и использовался для измельчения кукурузы, пшеницы и других зерен, а также для перекачки воды.

Генератор ветряной мельницы был привезен в Новый Свет где-то в конце 1800-х годов, и американские фермеры использовали древние методы, усовершенствованные по ту сторону Атлантики. 20-й век и революция в области электричества, подпитываемая дальновидными провидцами, включая Эдисона и Теслу, принесут новые захватывающие возможности для ветрогенераторов.

 

Так называемый «энергетический кризис» 1979 года положил начало современной революции в области альтернативной энергетики, но в 1941 году в Каслтоне, штат Вермонт, был установлен и подключен к сети первый в мире ветрогенератор мощностью 1250 киловатт. Ветряная турбина Смита-Патнэма стояла на высоте 120 футов, что всего на несколько метров выше рекомендуемой сегодня вершины домашней ветряной турбины.

 

 

Ветроэнергетика для дома

Большинство людей думают об установке солнечных батарей, когда думают об альтернативной энергетической системе.Они часто забывают о ветроэнергетике для дома. Ветер — это природный ресурс, который вы не можете увидеть, но он эффективен для производства электроэнергии. В то время как использование возобновляемых источников энергии сегодня является популярной тенденцией, питание устройств с помощью ветра не является новой концепцией.

 

Источник фото: University of Maryland

Сообщается, что древние египтяне использовали энергию ветра для движения своих парусных лодок по Нилу еще в 5000 году до н.C. Эти ранние ветряные мельницы проложили путь к современным ветряным турбинам, которые используются для выработки электроэнергии для коммерческого и бытового использования.

Есть два основных способа получения ветровой электроэнергии для дома. Вы можете купить ветровую электроэнергию у экологически чистой энергетической компании. Эти компании обычно инвестируют в ветряные электростанции и продают произведенную ими энергию бытовым и коммерческим потребителям. Этот метод получения энергии ветра для вашего дома не сэкономит вам значительную сумму денег на ежемесячных счетах за коммунальные услуги.Экологически чистые энергетические компании должны платить за обширную инфраструктуру, связанную с владением ветряными электростанциями. В большинстве случаев покупка электроэнергии у одной из этих компаний снижает использование загрязнителей ископаемого топлива.

Наиболее распространенный способ получения ветровой энергии для вашего дома — это установка жилой ветряной турбины на вашем участке. Разместив домашнюю ветроэлектрическую систему на своей территории, вы получите ежемесячную экономию на счетах за электроэнергию и спокойную совесть хорошего защитника окружающей среды.Однако ветроэнергетика подходит не всем.

Вы хороший кандидат на домашнюю ветроэлектрическую систему, если у вас есть следующие пять вещей: Дом с сильным ветром

✔️ Большой участок площадью не менее одного акра

✔️ Гибкие строительные нормы, которые позволяют ветряные турбины

✔️ Способ подключения вашей системы к электросети

✔️ Желание жить полностью вне сети

инвестиции в турбину осуществимы.Вы также можете получить информационные ресурсы о скорости ветра в вашем местном аэропорту.

Чтобы определить, подходит ли вам новая ветряная система, вам необходимо провести анализ затрат и результатов, основанный на следующих четырех критериях:

  • Ваша потребность в электроэнергии
  • Стоимость вашей новой ветровой электрической системы
  • Ожидаемое производство энергии от вашей ветроэлектрической системы
  • Прогнозируемая сумма экономии от использования системы

Низкая экономия энергии ветра для домов

Существует множество причин для использования ветра в качестве средства производства энергии.За последние несколько десятилетий ветроэнергетика поднялась из безвестности и превратилась в глобальное явление, освещая дома и предприятия по всему миру, от обширных полей Китая до пивоварни New Belgium Brewing в Форт-Коллинзе, штат Колорадо.

Если вы планируете использовать энергию ветра в своем доме, у вас наверняка возникнет много вопросов. Например, сколько стоит ветряная мельница? Где я могу найти ветряную турбину для продажи? Сколько энергии производит ветряная турбина? Нужно ли покупать комплект ветрогенератора? Насколько большой ветряк для домашнего использования?

Это руководство предназначено для тех, кто плохо знаком с технологиями ветроэнергетики, а также для тех, кто хочет вести образ жизни, не зависящий от электросети.Стоимость ветряной турбины и выбор площадки — это лишь часть пути к чистой энергии. Следующая информация о домашних ветряных турбинах в первую очередь касается ветроэнергетических систем, подключенных к сети, а не автономных.

Рекомендации по выбору места для комплектов домашних ветряных турбин

При размещении ветряных турбин в жилых помещениях необходимо учитывать множество факторов, и географическое положение вашего дома — это только начало.

Стоимость энергии ветра не так высока, как можно было бы ожидать.Чтобы ветряная турбина была эффективной и экономически целесообразной в долгосрочной перспективе, ее следует устанавливать там, где среднегодовая скорость ветра превышает 5 метров в секунду. Ваш электрогенератор ветряной мельницы обеспечит оптимальное производство энергии при установке над турбулентным воздухом, где воздушный поток является плавным и ламинарным: то есть ветер постоянно течет в одном и том же направлении.

Одна из самых больших ошибок, которые вы можете совершить при установке ветряной турбины в жилом доме, — это разместить ее на крыше.Воздушный поток вокруг зданий часто бывает турбулентным, что приводит к недостаточной выработке электроэнергии. Ветрогенератор на крыше имеет тенденцию слегка вибрировать во время работы, что со временем может повредить вашу конструкцию.

Хотя это может показаться нелогичным, наличие постоянных сильных ветров в определенном месте не обязательно указывает на то, что это место идеально подходит для сбора энергии ветра. Имейте в виду, что качество гораздо важнее, чем качество, когда речь идет о производстве энергии, и просто скажите «нет» ветряной турбине на крыше.

Ваш местный ландшафт имеет первостепенное значение, когда вы планируете установить небольшую ветряную турбину для своего дома. В США оптимальные условия для производства энергии ветра находятся на Великих равнинах, причем Техас с большим отрывом возглавляет список штатов, производящих энергию ветра. Штат Одинокой Звезды, по сути, превосходит все три последующих производителя ветровой энергии в стране — Канзас, Монтана и Небраска — вместе взятые.

Но это был небольшой городок в Миссури, который вошел в историю как первый город страны, который полностью питается от энергии ветра.Рок-Порт с населением чуть более 1200 человек совершил подвиг в июне 2011 года. По состоянию на 2017 год еще четыре американских города присоединились к Рок-Порту в революции в области ветроэнергетики:

  1. Аспен, Колорадо
  2. Берлингтон, Вермонт
  3. Остров Кадьяк , Alaska
  4. Greensburg, Kansas

Каждый из этих новаторских городов отвечает минимальным требованиям к эффективному ветрогенерированию, может похвастаться максимальной годовой скоростью ветра и низким уровнем турбулентности воздуха.

Как ветряная турбина вырабатывает электроэнергию?

Современный ветрогенератор сильно напоминает своих деревянных предшественников, обычно состоящих из нескольких простых компонентов.Комплекты ветряных турбин для жилых домов, подключенных к сети, содержат башню и три лопасти ротора, а также могут быть включены другие компоненты.

Ваш новый ветряк для дома вырабатывает электроэнергию практически без усилий — в основном за счет вращающихся лопастей ротора, питающих генератор переменного тока, который направляет энергию на прочный магнит. Контроллер связи с сетью входит почти в каждый комплект ветряной турбины на рынке. Устройство гарантирует, что ваш дом останется на связи, даже если ваш домашний ветрогенератор не потребляет энергию.

Чтобы рассчитать расчетную годовую мощность ветра в вашем доме, вам необходимо определить диаметр ротора вашего микроветряка.Затем используйте следующее уравнение:

Энергия [кВтч] = 2,09 X Диаметр2 [м] X Ветер3 [м/с]

Типичный дом на одну семью потребляет около 8000 кВтч энергии в год. Для достижения такого уровня производства ветровой энергии при средней скорости ветра 11 миль в час должно быть достаточно турбины мощностью 6 кВтч. Рассчитайте типичные потребности вашего домохозяйства в энергии, используя информацию из прошлых счетов за электроэнергию, чтобы определить мощность, которая вам потребуется от ветряной турбины.

К сожалению, многие места не идеальны для производства энергии ветра.Чтобы определить, является ли генерация энергии ветра жизнеспособным вариантом для вашего дома, вам необходимо провести исследование. Собирайте ежегодную статистику скорости ветра в местном аэропорту вместе с метеорологическими данными.

Даже если ветровая обстановка в вашем районе соответствует минимальным рекомендуемым требованиям, вам все равно нужно учитывать стоимость ветряной турбины. Деревья, дома и хозяйственные постройки препятствуют потоку воздуха, и даже небольшой ветряк следует устанавливать на расстоянии не менее 150 м от ближайшей постройки.

Что касается высоты ветрогенератора, чем больше, тем лучше. Эксперты рекомендуют минимальную высоту башни турбины 60 футов плюс длина лопасти ротора, в общей сложности около 100 футов от земли.

Сколько энергии производит ветряная турбина?

Ветряные турбины оцениваются по их максимальной способности производить электроэнергию из захваченного ветра. Производство электроэнергии для больших ветряных турбин, которые используются в коммерческих целях, измеряется в мегаваттах. Один мегаватт равен одному миллиону ватт мощности.Небольшие ветряные турбины предназначены для использования в жилых домах и имеют мощность производства электроэнергии в киловаттах. Популярные малые ветроэлектрические системы рассчитаны на 10 кВт. Если эти системы ежедневно работают на максимальной мощности, они могут производить 87 600 кВт электроэнергии в год, что более чем достаточно для питания среднего американского домохозяйства.

Однако при определении того, удовлетворит ли одна из этих систем потребности вашей семьи в электричестве, вам придется смотреть дальше максимальной номинальной мощности, указанной производителем.Сколько энергии производит ветряная турбина? Вы можете лучше всего ответить на этот вопрос, приняв во внимание различия в скоростях полета в вашем регионе, а также размер и тип вашей системы. Ветер очень переменчив. В вашем районе могут наблюдаться высокие скорости в течение одной недели, но на следующей неделе ветер может стихнуть. Отраслевые эксперты предполагают, что небольшая ветроэлектрическая система возможна только в том случае, если в вашем регионе средняя скорость ветра составляет 10 миль в час или выше.

Посмотрите на карты ветров Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии для вашего региона в качестве ориентира.Когда дело доходит до захвата наибольшего количества энергии ветра, большое значение имеет конфигурация вашей малой ветроэлектрической системы. Типичная малая ветровая электрическая система состоит из следующих шести основных элементов: — Корпус турбины — Ротор — Ветрогенератор или двигатель постоянного тока — Хвост — Башня — компоненты баланса системы Типичная система имеет турбину с горизонтальной осью, которая содержит три ротора. Роторы улавливают ветер и вращают вал, который снабжает электроэнергией домашний ветрогенератор системы или двигатель постоянного тока.

Ротор большого диаметра улавливает больше ветра и вырабатывает больше энергии, чем меньшая версия.Мощность генератора ветряной мельницы для вашей турбины определяется размером роторов вашей системы. Хвост направляет турбину и удерживает ее по ветру. Турбина прикреплена к башне для оптимального захвата ветра. Эти башни могут быть автономными или с оттяжками. Башни с оттяжками, которые удерживаются на месте растяжками, являются наиболее распространенным типом башен для небольших ветроэлектрических систем.

Высота этих башен обычно колеблется от 20 до 60 футов. Ваша небольшая ветроэлектрическая система будет улавливать больше ветра и производить больше энергии, если она будет расположена на высокой башне, возвышающейся над препятствиями, которые могут препятствовать потоку ветра.Компоненты баланса системы включают в себя такие элементы, как аккумуляторные батареи, проводку для подключения вашей системы к сети, контроллер и инвертор.

Хотя вы не можете точно предсказать скорость ветра, ваша небольшая ветроэлектрическая система снижает риск более низких скоростей за счет накопления избыточной энергии в своих батареях. Если вы находитесь в районе с сильными ветрами, небольшая ветряная электростанция может производить большую часть энергии вашего дома. Эти системы подходят для односемейных, загородных домов, домов, расположенных на небольших фермах, и сооружений, которым требуется питание для водяных насосов.

Типы бытовых ветряных турбин, представленные на рынке

Вы можете приобрести небольшие ветряные турбины в различных конфигурациях. Наиболее распространенными малыми ветряными турбинами являются версии с горизонтальной осью, которые содержат две или три лопасти. Этим системам для вращения нужны высокоскоростные ветры, поэтому их необходимо размещать на высоких башнях. Полноразмерные турбинные системы с горизонтальной осью требуют тяжелых редукторов, генераторов и лопастей, которые полагаются на органы управления, чтобы перемещать их в направлении ветра.

Существуют меньшие версии ветряных турбин с горизонтальной осью для обеспечения энергии в небольших помещениях. Типичная ветряная микротурбина оснащена лопастями диаметром 52 дюйма, которые могут улавливать ветер со скоростью до 2,5 миль в час.

Ветряные микросистемы поставляются с батареями для хранения электроэнергии и контроллером заряда для оптимизации выходной мощности. Вы можете использовать ветряную микротурбину для автономного производства электроэнергии в хижине или в качестве резервного источника питания для вашего основного места жительства. Вы можете приобрести ветряную микросистему, включающую ветряную турбину мощностью 600 Вт или 400 Вт.Ветряная турбина мощностью 400 Вт также может использоваться для питания устройств на лодках и для подзарядки аккумуляторов.

Мини-ветряная турбина — еще один вариант для потребителей энергии, которым не хватает места. Эта ветряная турбина производит 25 Вт энергии при скорости ветра 22 мили в час. Мини-ветряк часто весит менее 10 фунтов и может быть установлен как ветряк на крыше. Вы можете разместить этот ветрогенератор на балконе своей квартиры.

В то время как основные компоненты полноразмерных горизонтальных ветрогенераторов расположены на вершине высоких башен, ветряные турбины с вертикальной осью размещают свои основные части в основании конструкции.Этот тип турбины расположен вертикально к земле и перпендикулярно потокам ветра. Ветряные турбины с вертикальной осью часто считаются более эффективными и экономичными, чем системы с горизонтальными ветряными генераторами.

Вертикальный ветряк не имеет лопастей, которые должны быть направлены против встречного ветра, и ему не нужны специальные датчики скорости и направления ветра. Компоненты вертикальной ветряной турбины всегда обращены к ветру и имеют большую площадь поверхности для захвата ветра, чем лопасти пропеллера горизонтальных систем.Они могут быть установлены как ветряная турбина на крыше или размещены в более незаметном месте на вашем участке. Инновации в турбинах с вертикальной осью принимают форму микросистем, таких как те, которые производит Vortex Bladeless.

Горизонтальная и вертикальная ветряная турбина

Как традиционная ветряная мельница, используемая в раннем американском производстве продуктов питания, так и массивные металлические гиганты, усеивающие предгорья Алтамонтского перевала в Центральной Калифорнии, представляют собой обширный массив из почти 5000 турбин, охватывающих 50 000 акров. примеры ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT).

Горизонтальные турбины оснащены роторами, напоминающими пропеллер, вращающимися вокруг оси, параллельной земле. На современном рынке альтернативной энергетики почти каждый ветрогенератор, предназначенный для подключения к сети, вращается вокруг горизонтальной оси.

Ветряная мельница Automaxx 600 Вт

Последнее обновление от 27 марта 2022 г.

В мире ветроэнергетики существует общее мнение, что HAWT значительно превосходят турбины, вращающиеся вертикально. Форма вертикальной ветряной турбины напоминает проволочный венчик.Две лопасти вращаются вокруг стационарного вертикального вала перпендикулярно воздушному потоку.

Производители VAWT рекламируют превосходную мощность вертикального вращения даже в турбулентных условиях и утверждают, что вертикальные турбины намного менее шумны, чем их горизонтальные аналоги. Однако реальные данные говорят об обратном; даже самый лучший домашний ветряк будет производить шум.

Сила ветра своими руками: стоит ли «запрягать ветер» на заднем дворе?

Ветер кажется отличным вариантом для производства электроэнергии в больших масштабах.На долю ветра приходится 7% электроэнергии, вырабатываемой в США. Для сравнения, на солнечную энергию приходится всего 1,7% вырабатываемой электроэнергии. Ветер кажется очень эффективным, но подходит ли он для домашней энергетической установки? Если вы когда-либо проезжали через Канзас, вы, вероятно, видели сотни гигантских ветряных мельниц, вырабатывающих энергию. Если вы проедете туда ночью, вы просто увидите кучу мигающих красных огней и можете подумать, что это НЛО. В любом случае, многие люди спрашивают нас о ветроэнергетике, а не о солнечной энергии, и мы собираемся обсудить некоторые плюсы и минусы, а также стоит ли вам строить домашнюю ветровую энергетическую систему.

Солнечная энергия своими руками против ветроэнергетики своими руками

Создание домашнего солнечного генератора почти всегда является лучшим вариантом для большинства людей. Это связано с тем, что стоимость установки солнечной энергии всегда была ниже, чем ветровой, и продолжает снижаться. Также легче найти место на вашем участке или на крыше, которое получает достаточное количество солнечных часов в день, чем место с достаточным количеством ежедневного ветра. С учетом сказанного, давайте поговорим об идеальной силе ветра для установки небольшой ветряной башни.Мы будем основываться на спецификациях, предоставленных Primus Wind. Вы можете найти их продукцию здесь.

Идеальное количество ветра

Как вы можете видеть на этой диаграмме, количество выходной мощности зависит от скорости ветра. Для модели «Air 40» оптимальная скорость ветра — постоянный поток ветра со скоростью 25 миль в час (это сильный ветер). В большинстве жилых домов нет ничего подобного, но некоторые люди живут в районах с сильным устойчивым ветром. Однако даже при оптимальном количестве ветра вы можете рассчитывать только на мощность около 100-200 Вт.Этот ветрогенератор обойдется вам примерно в 1000 долларов. Это включает в себя необходимое оборудование, такое как установка башни и контроллера заряда. Как это можно сравнить с установкой солнечной панели?

Средняя дневная мощность солнечной панели в кВтч составляет 1,24 кВтч, средняя дневная мощность небольшой ветряной турбины при скорости ветра 7,2 мили в час — 1,2 кВтч. Если вы хотите увидеть среднюю скорость ветра в США, посмотрите этот график. Как видите, значительная часть центральной части страны отлично подходит для ветроэнергетики. Имейте в виду, что на этой диаграмме показана скорость ветра на высоте 30 м.Большинство комплектов башни будет около 45 футов. Даже если вы живете в сильно ветреной местности, вам все равно повезет получить в среднем более 100 Вт с этими микротурбинами.

Если бы у вас действительно были очень сильные ветры, энергия ветра могла бы быть намного более продуктивной, чем ваша самая эффективная солнечная установка. По этой причине это действительно хороший вариант для людей с постоянным ветром. Главное — последовательность. Если вы знаете, что ваш ветер никогда не опускается ниже 10 миль в час, это может стать для вас отличной настройкой.Я рекомендую сделать свои собственные расчеты и посоветоваться с кем-нибудь, прежде чем покупать комплект ветряной турбины и башни.

Вы можете приобрести анемометр онлайн и начать вычислять среднюю скорость ветра в вашем районе. В качестве альтернативы вы можете основывать его на чтениях из вашего города в целом. Вы можете использовать Weather Spark для поиска средней скорости ветра в вашем городе. Если вы используете один из этих методов, вы можете, по крайней мере, получить представление о том, сколько энергии вы будете производить каждый месяц. Важно помнить, что средняя скорость ветра часто измеряется с высокой башни, так что имейте это в виду.Ветер на уровне земли может быть очень турбулентным. Ветряным турбинам нужен ветер, который постоянно течет в одном направлении.

Насколько практична установка небольшой ветряной турбины

Если вы живете в одном из районов США с сильным ветром, насколько практична установка одной из этих вышек? Прежде всего, если у вас уже есть солнечная система. Ветряную турбину довольно легко подключить к имеющейся у вас батарее. Большинство контроллеров заряда солнечных батарей не смогут добавить еще один непостоянный источник питания, но вы можете использовать отдельный контроллер заряда, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов, когда солнечная энергия недоступна.Вы можете использовать контроллер заряда Flexcharge и свинцово-кислотные аккумуляторы для действительно простой настройки резервного питания.

Ветряные турбины громкие

Вы почти наверняка захотите поставить его на башню с оттяжками. Если вы поставите его у себя дома, вибрация и шум будут раздражать. С другой стороны, солнечные панели как источник электроэнергии в основном бесшумны. Солнечные инверторы шумят, но не так сильно, как ветряные турбины.

Почему солнечная энергия почти всегда имеет больше смысла

Как указывалось ранее, стоимость установки солнечной батареи очень доступная.Фактическая стоимость панелей существенно снижается из года в год. Это связано с тем, что технология продолжает развиваться. Жилая солнечная энергия — это растущая отрасль, в которой каждый год появляется множество инноваций. Когда вы смотрите на ветроэнергетику для жилых помещений, цены на компоненты остаются примерно одинаковыми на протяжении многих лет. Он просто не так популярен в настройке и является более сложной установкой. Поэтому его следует рассматривать, когда условия оптимальны, а солнечная энергия не подходит.

Солнечные панели очень надежны, пока в вашем районе есть солнечный свет.Они также не требуют особого ухода. Если вам нужна помощь в создании решения для производства ветровой или солнечной энергии, просто свяжитесь с нами.

Энергия ветра для домовладельцев, фермеров и малого бизнеса в Колорадо — 10,623

Распечатать информационный бюллетень

И. Шонле и Р. Кантвелл * (5/15)

Краткие факты…

  • Ветры на вашем участке должны быть как минимум класса 2 (среднегодовая скорость ветра от 9,8 до 11,5 миль в час на высоте 50 метров над уровнем земли), чтобы можно было использовать энергию ветра.
  • Закон штата, принятый в 2008 г., требует, чтобы все коммунальные предприятия разрешали подключение к энергосистеме бытовых турбин мощностью до 10 кВт и коммерческих турбин мощностью до 25 кВт.
  • Стоимость бытовых ветряных турбин варьируется в зависимости от того, сколько энергии они могут производить, и других факторов.
  • Независимо от того, какую электроэнергию вы используете, лучший способ сократить расходы — использовать меньше.

1. Пригодна ли мне энергия ветра?

Небольшая ветряная энергетическая система может обеспечить вас экономичным источником электроэнергии, если вы живете в районе с довольно устойчивыми сильными ветрами и площадью не менее половины акра открытой земли.

Личные впечатления от ветрености участка часто недостоверны – лучше использовать объективную меру. Наиболее точную информацию можно получить, разместив на своем участке анемометр (прибор, измеряющий скорость ветра) хотя бы на один год. Вы можете воспользоваться бесплатной программой кредитования анемометров в Колорадо http://projects-web.engr.colostate.edu/ALP/index.htm.

Стоимость бытовых ветряных турбин варьируется в зависимости от того, сколько энергии они могут производить, и других факторов.Примерный диапазон составляет от 4000 до 8000 долларов за номинальный киловатт. Система, которая компенсирует большую часть потребления электроэнергии в среднем доме (10 000 кВтч в год), будет стоить примерно 50 000 долларов без учета льгот.

Более быстрый способ — найти данные о ветре на карте ветровых ресурсов Колорадо и в программе кредитования анемометра. Ветры на вашем участке должны быть как минимум класса 2 (годовая скорость ветра в среднем от 9,8 до 11,5 миль в час на высоте 50 метров над уровнем земли), чтобы можно было использовать энергию ветра. У Министерства энергетики США есть дополнительная информация о размещении турбин, а Американская ассоциация ветроэнергетики
предлагает подробное руководство по размещению.

Вы также должны убедиться, что ваши местные нормы зонирования или соглашения разрешают использование ветряных турбин и довольно высоких башен, которые позволяют им улавливать достаточно ветра для производства электроэнергии. Вам также необходимо провести достаточно исследований, чтобы узнать, окупится ли турбина достаточно быстро, чтобы удовлетворить ваши финансовые потребности.

Несмотря на то, что стоимость ветряной турбины высока, ветряная энергетическая система не потребует дополнительных закупок электроэнергии примерно в течение 20 лет. Это позволяет вам избежать непредсказуемых будущих расходов на другие виды топлива, оплачивая энергию ветра авансом.

2. Как работает ветряк?

Энергия ветра генерирует энергию в соответствии с этим уравнением:

Мощность = 0,5 x Охватываемая площадь x Плотность воздуха x Скорость ветра 3

Практические выводы из этого уравнения:

  1. Размещение вашей турбины в районе с хорошим ветром является наиболее важным соображением, поскольку мощность увеличивается со скоростью в кубе. Это означает, что небольшое увеличение скорости ветра резко увеличит выходную мощность.
  2. Чем больше лопасти турбины (охватываемая площадь), тем больше энергии она сможет захватить. Очень маленькие турбины не смогут производить много энергии, независимо от того, насколько они эффективны.

Ветряная турбина улавливает энергию ветра, использует ее для вращения лопастей и преобразует энергию в электричество с помощью генератора в части турбины, называемой гондолой. Однако турбина является лишь частью системы. Башня поднимает лопасти высоко в воздух, где ветер сильнее.Поскольку выше над землей ветер более мощный и менее турбулентный, более высокие башни значительно увеличивают выработку энергии турбиной. Кроме того, ветровому ресурсу мешает наличие деревьев и построек. Одно эмпирическое правило заключается в том, что нижняя часть области, охватываемой лопастями турбины, должна быть как минимум на 30 футов выше любых деревьев или зданий в пределах 300 футов. Однако, поскольку увеличение высоты градирни резко увеличивает выходную мощность, рассмотрите возможность инвестирования в максимально высокую градирню; окупаемость вложений того стоит.

Инвертор преобразует электроэнергию постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Для ветровых машин, которые используют батареи для хранения энергии, контроллер управляет подачей электроэнергии на батареи, турбины, подключенные к сети, не требуют батарей.

3. В чем разница между сетевым и автономным?

До недавнего времени большинство небольших ветряных турбин в Колорадо устанавливались людьми, которые жили «вне сети», то есть вдали от энергетической компании, поставлявшей им электроэнергию.Они полагались на свою собственную способность производить энергию с помощью ветряной турбины и, возможно, солнечных батарей с резервными батареями для хранения энергии. Но это меняется.

Закон штата, принятый в 2008 году, требует, чтобы все коммунальные службы разрешали бытовым и коммерческим пользователям до определенного размера подключаться к сети. Сеть выполняет ту же функцию, что и аккумуляторная система хранения. Энергия, произведенная сверх суточного потребления, возвращается потребителю по розничному тарифу. Этот кредит идет на мощность, потребляемую в спокойные периоды, когда электроэнергия не вырабатывается.Закон штата Колорадо разработан для того, чтобы люди компенсировали собственное потребление энергии, а не продавали ее обратно для получения общей прибыли. Это позволяет бытовым турбинам до 10 кВт номинальной производительности и коммерческим турбинам до 25 кВт. Чистый учет разрешен только для систем, размер которых не превышает 120 процентов среднегодового потребления потребителя. В конце года любая электроэнергия, вырабатываемая сверх потребления, покупается коммунальным предприятием, как правило, по очень низким ценам. Следовательно, не имеет финансового смысла увеличивать размер вашей системы.

Этот закон о «сетевых измерениях» вызвал гораздо больший интерес к небольшим ветряным турбинам, которые подключаются к энергосистеме. Поскольку эти турбины подключены непосредственно к системе электроснабжения, они не будут работать при отключении электричества, если только не будет резервной системы с батареями.

4. Насколько большая система мне нужна?

Большинство малых ветряных турбин имеют мощность или размер, основанные на максимальном количестве электроэнергии, которую они могут генерировать, например, 1,8 кВт или 5 кВт. Но это не очень полезное число для большинства потребителей, поскольку номинальная мощность не является сравнением яблок с яблоками.Лучше использовать сертифицированные рейтинги Совета по сертификации малых ветров (http://smallwindcertification.org) (SWCC). Рейтинг SWCC показывает мощность турбины в кВтч (киловатт-час) при номинальной скорости ветра, что дает турбине ее «номинальную мощность».

Однако важным фактором при принятии решения является выходная мощность при средней скорости ветра. Если номинальная скорость ветра (11,2 мили в час) не соответствует средней скорости ветра в вашем регионе, используйте кривую мощности, предоставленную производителем, показывающую, сколько электроэнергии машина производит при данной скорости ветра.Используйте это, чтобы оценить, сколько электроэнергии (кВтч) турбина будет производить каждый месяц или год при средней скорости ветра, которую вы ожидаете или измеряете на своем участке. Сопоставьте этот результат с вашим годовым потреблением энергии. Чтобы определить это число, проверьте свои ежемесячные счета, чтобы узнать общее годовое количество киловатт-часов электроэнергии, которое вы используете.

После того, как вы определили свое годовое потребление электроэнергии, вы можете решить, сколько электроэнергии вы хотите компенсировать с помощью турбины, исходя из бюджета и других соображений.Например, если вы хотите компенсировать почти все потребление электроэнергии и определили, что годовое потребление составляет 10 000 кВтч, выберите турбину, которая будет производить столько энергии в течение года при вашей средней скорости ветра.

5. Сколько это будет стоить?

Стоимость бытовых ветряных турбин варьируется в зависимости от того, сколько энергии они могут производить, и других факторов. Примерный диапазон составляет от 4000 до 8000 долларов за номинальный киловатт. Система, которая компенсирует большую часть потребления электроэнергии в среднем доме (10 000 кВтч в год), будет стоить примерно 50 000 долларов без учета льгот.

6. Как рассчитать окупаемость?

Определите сумму, которую вы платите по счетам за электроэнергию, прежде чем устанавливать свою систему, или, если вы планируете автономную систему, определите, сколько электроэнергии, по вашему мнению, вы будете использовать ежегодно. Если ваша система компенсирует всю вашу электроэнергию, вы можете разделить ее стоимость на годовой счет, чтобы определить, за сколько лет она окупится. Если вы компенсируете только часть своего использования, вам необходимо соответствующим образом скорректировать расчет

В Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии есть калькулятор и документ по экономическим аспектам малого ветра, подключенного к сети.

7. Шок от наклейки?

Независимо от того, какое электричество вы используете, лучший способ сократить расходы — меньше потреблять. Это означает сделать ваш дом более эффективным и найти способы сократить потребление, например, открывать окна в прохладные ночи и закрывать их, когда днем ​​становится жарко. Выключение света и отключение приборов от электросети, когда они не используются, действительно может добавить денег. Для получения дополнительной информации см. информационный бюллетень 10.610, Энергосбережение в доме .

Для дальнейшего снижения затрат ищите скидки и налоговые льготы.База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности содержит список федеральных и государственных скидок и стимулов.

8. С какими проблемами зонирования я могу столкнуться?

Правила зонирования сильно различаются в разных штатах, округах и муниципалитетах. Прежде чем продолжить, проконсультируйтесь с окружным отделом планирования и зонирования. Во многих городских округах ограничения по высоте могут исключить установку ветряной башни. Всегда полезно обсудить идею с соседями, так как они могут внести свой вклад в размещение.

9. Какое техническое обслуживание?

Техническое обслуживание зависит от системы, поэтому спрашивайте о требованиях, когда вы решаете, какой тип турбины купить, и когда вы просматриваете литературу от разных производителей. Ветряные турбины требуют регулярного обслуживания, которое обычно состоит из периодических проверок и регулировок; если выполнение такого рода обслуживания, иногда на вершине высокой башни, не является чем-то, что вы либо хотите делать, либо платить за это, энергия ветра вам не подходит.Представители производителей могут дать вам представление об ожидаемом графике технического обслуживания и помочь организовать техническое обслуживание. Эмпирическое правило состоит в том, чтобы выделять около 1 процента стоимости установки ветровой системы на расходы по эксплуатации и техническому обслуживанию в течение срока службы системы.

10. Как долго прослужит система?

При рассмотрении вопроса о покупке системы спросите о ее предполагаемом сроке службы. Большинство авторитетных небольших турбин должны хорошо работать в течение многих лет, при этом требуется только периодическое техническое обслуживание.Купите турбину с хорошей репутацией и хорошей гарантией — желательно не менее пяти лет. Гарантия является одним из показателей уверенности производителя в продукте. В общем, от правильно обслуживаемой турбины от известного производителя можно ожидать 20 лет.

11. Должен ли я думать о страховке?

Вы захотите застраховать свою турбину от возможного ущерба и претензий по ответственности, а в некоторых округах требуется страховка. Спросите в своей страховой компании, застрахуют ли они турбину.Как правило, наиболее экономичный способ застраховать ветровую систему — это существующий страховой полис домовладельца на ваш дом; его часто страхуют как «сопутствующее строение» (нежилое строение).

12. Как это повлияет на стоимость моего дома/ранчо/фермы?

Небольшой ветряк, как и другие капитальные вложения, должен увеличить стоимость вашего имущества. Если вы можете сказать потенциальному покупателю, что ваши счета за электроэнергию почти ничтожны, стоимость установленной турбины может стать привлекательным стимулом.

13. Каково воздействие на окружающую среду?

Небольшие ветряные турбины не загрязняют окружающую среду и не нуждаются в воде. Они также уменьшают количество загрязняющих веществ, которые выбрасывает ваша коммунальная служба, если вы полагаетесь, например, на электроэнергию от сжигания угля. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, за свой срок службы небольшой жилой ветряк может компенсировать примерно 1,2 тонны загрязнителей воздуха и 200 тонн парниковых газов (углекислого газа и других газов, вызывающих глобальное потепление).Хотя воздействие ветряных турбин на диких животных, особенно птиц, вызывает озабоченность у многих людей, исследования показали, что столкновения с небольшими неосвещенными турбинами птиц случаются довольно редко. Гораздо большее негативное влияние оказывают окна домов и уличные кошки. У Национального координационного совета по ветру (https://nationalwind.org/) есть список публикаций о взаимодействии дикой природы и ветра для получения дополнительной информации.

Большинство современных турбин в жилых домах довольно тихие — уровень шума такой же, как и при обычном ветре.

Небольшой ветряк, как и другие капитальные вложения, должен повысить стоимость вашего имущества. Если вы можете сказать потенциальному покупателю, что ваши счета за электроэнергию почти ничтожны, стоимость установленной турбины может стать привлекательным стимулом.

14. О каких других возобновляемых источниках энергии следует подумать?

Прежде чем рассматривать вопрос об использовании возобновляемых источников энергии в вашем доме, на ранчо или на ферме, эксперты советуют вам сделать все возможное, чтобы сократить потребление энергии за счет экономии и повышения эффективности.После этого добавление возобновляемых источников энергии зависит от вашего местоположения и бюджета.

Солнечные фотоэлектрические панели могут иметь больше смысла, чем небольшие ветряные турбины в большинстве городских районов. Их сочетание, возможно, с резервным дизельным генератором, часто имеет смысл для людей, которые хотят жить полностью независимо от энергетической компании.

Геотермальный тепловой насос, использующий преимущества относительно однородной температуры земли, имеет смысл для отопления и охлаждения, особенно в новом строительстве.И если у вас есть вода, стекающая вниз по вашей собственности, микро-гидрогенератор может быть хорошим вариантом для рассмотрения.

* Ирен Шонле, директор по развитию и агент Университета штата Колорадо, округ Гилпин; и Ребекка Кантуэлл, Colorado Solar Energy Industries. 09.10. Отредактировано 15 мая.

Перейти к началу этой страницы.

Домашние ветряные турбины – выгоды, затраты и требования

Стоимость домашней ветровой турбины

Если вы думаете об инвестировании в домашнюю ветряную турбину, то вам следует учитывать не только стоимость самой турбины.Вы также должны подумать о том, сколько будет стоить установка, какая страховка потребуется и есть ли гранты, чтобы помочь с этими расходами.

Виды затрат

Установка
Принято считать, что чем больше турбина, тем она дороже. Это касается и стоимости установки.

Например, если ветряная турбина мощностью 5 кВт стоит от 20 000 до 25 000 фунтов стерлингов, вам, возможно, придется почти удвоить свои инвестиции, чтобы запустить ее.

Затраты на получение разрешения на строительство, подготовку площадки, прокладку кабелей к сети и установку турбины могут в сумме составить от 30 000 до 40 000 фунтов стерлингов. *6

Установщик HIES сможет дать вам лучшее представление о том, сколько будет стоить ваш проект.

Страхование
Рекомендуется проверить страховку вашего здания, чтобы узнать, покрываются ли домашние ветряные турбины или они предлагают более полное покрытие.

В качестве альтернативы, возможно, стоит оформить страховку у специализированной страховой компании.Помимо обычного случайного повреждения, в спектр покрытия может входить поломка.

Гранты
В настоящее время нет национальных схем грантов для помощи в покрытии стоимости ветроэнергетической системы. Однако некоторые регионы могут предлагать гранты на турбины, особенно когда речь идет о финансировании общественных проектов.

Свяжитесь с сотрудником по устойчивому развитию в местном органе власти, чтобы узнать больше.

Сколько вы могли бы сэкономить?

По данным Ofgem, в среднем домохозяйство потребляет около 3330 кВтч энергии каждый год.Ветряная турбина мощностью 2,5 кВт в эффективном месте, получающая выгоду от правильной скорости ветра, вполне может покрыть эту годовую потребность в энергии.

Насколько эффективны бытовые ветряные турбины?

Скорость ветра является ключом к получению максимальной отдачи от домашней ветровой турбины. Подсчитано, что для успешного выхода необходима скорость шесть метров в секунду. *7   К сожалению, в Великобритании места, где скорость ветра приносит пользу, довольно редки.

Однако, если имущество расположено в отдаленном, ветреном районе и свободно от препятствий, то лучше всего использовать турбинную систему.

Вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором, чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем районе. Установщик, одобренный HIES, сможет дать вам подробный совет о том, на какую экономию вы можете рассчитывать, используя ветряную турбину.

— Air30 48V DIY Primos

Air 30 48V ветряная турбина DIY генератор домашняя кабина морской RV ветряные генераторы дешевые цены качественные турбины

Автономная ветряная турбина Air 30 48 В

позволяет вам использовать энергию матери-природы и преобразовывать ее в чистую, надежную энергию, которую вы можете использовать. в районах, куда не доходит электрическая сеть.Вырабатываете ли вы энергию для удаленной каюты, парусника, жилого дома или морской платформы, Blue Pacific Solar предлагает ветряную турбину, соответствующую вашим потребностям в энергии и ветровым условиям. Вы также можете обнаружить, что сочетание энергии ветра с Solar может создать идеальную дополнительную систему для поддержания заряда аккумуляторов.

Звук от небольших ветряных генераторов, таких как ветряная турбина Air 30 48V, обычно смешивается с обычными внешними звуками, такими как звуки от автомобили, самолеты, лай собак и ветер, дующий сквозь деревья.По данным Министерства энергетики США уровень звукового давления генерируемый небольшим ветряным генератором, находится в диапазоне 40-65 децибел, что тише, чем фоновый шум в доме или офисе. Звук турбины Air30 48V неузнаваем на фоне деревьев, качающихся на ветру.

Ветряные турбины Air 30 48V, как и аналогичные малые ветряки генераторы, устанавливаются на мачты, аналогичные общепринятым в населенных пунктах по всей стране, и внешне мало чем отличаются чем обычный фонарный столб или радиомачта.Ветрогенераторы Air 30 48V, как и другие малые ветрогенераторы, устанавливаются на мачты размером от 35–110 футов в высоту и диаметр лопастей от 3 до 6 футов, они не сильно отличаются от обычного фонарного столба или радиовышка. Генераторы Southwest Windpower спроектированы так, чтобы минимизировать зону видимости и сохранить горизонт.

Как и любой конструкция, ветряная турбина Air 30 48V и башня должны соответствовать местным требованиям к строительству и безопасности. Башни устанавливаются согласно производителя и местные спецификации зонирования, которые обеспечивают структурную безопасность.Небольшие башни ветряных генераторов не представляют большей опасности для скалолазания чем другие подобные столбы и башни или даже деревья. Многие башни ветрогенераторов имеют гладкую поверхность, как у фонарного столба, то есть почти невозможно подняться. Те башни, на которые можно взобраться, могут быть оснащены устройствами, предотвращающими падение, как и другие башни, на которые можно взобраться.

Ветродвигатель Air 30 48V не влияет на сигналы телевидения и связи, так как лопасти ветродвигателя Air 30 48V изготовлены из материалов, через которые могут проходить сигналы.Ветряная турбина Air 30 48V также не будет электромагнитно мешать телекоммуникациям или радиоволны. Фактически, одним из основных рынков сбыта ветряной турбины Air 30 48V является питание удаленных телекоммуникационных объектов, часто в качестве часть солнечной гибридной энергетической системы.

Ежегодно и на сегодняшний день устанавливается до 20 000 малых ветряных генераторов, не было никаких документальных свидетельств того, что небольшие ветряные генераторы, такие как ветряная турбина Air 30 48V, или даже коммерческие ветряные электростанции когда-либо снижена стоимость недвижимости в районе.На самом деле, исследование 2003 года, в котором изучалась стоимость недвижимости около десяти ветряных электростанций, показало, что стоимость недвижимости в этих районах росла быстрее, чем в других домах в регионе. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), опрос 300 калифорнийских домовладельцев, проведенный для Калифорнийской энергетической комиссии, показал, что 50 процентов опрошенных домовладельцев «были бы готовы платить больше за дом, оснащенный солнечной и ветровой энергией». То же исследование показало, что 60 процентов домовладельцев опрошенные «были бы более заинтересованы в доме, в котором уже установлена ​​система возобновляемой энергии, чем в доме, в котором ее нет.» Также, Неофициальные исследования стоимости недвижимости вокруг трех небольших ветряных мельниц в Нью-Йорке показали, что запрашиваемая цена на большую часть недвижимости вблизи бытовых ветрогенераторов была выше оценочной стоимости.

ПРИМЕЧАНИЕ. ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УСТАНОВКЕ И СОБЛЮДЕНИИ НОРМ: (Хорошо, вот страшная правовая оговорка.) покупатель должен убедиться, что все ветряные турбины Air 30 48V установлены и эксплуатируются в соответствии с местными и национальными строительными нормами и правилами. определяется NEC (Национальным электротехническим кодексом), UBC (Единым строительным кодексом) или IBC (Международным строительным кодексом) и местной коммунальной службой. политика компании.Эти коды могут варьироваться от города к городу и от округа к округу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.