Ветряные генераторы для дома

Рассматриваем ветровые электростанции для дома

Полезные ископаемые, добываемые из недр земли и используемые человечеством в качестве энергоресурсов, к сожалению, не безграничны. С каждым годом их стоимость увеличивается, что объясняется сокращением уровня добычи. Альтернативным и набирающим обороты вариантом энергоснабжения выступают ветряные электростанции для дома.

Они позволяют преобразовывать энергию ветра в переменный ток, что дает возможность обеспечивать все потребности в электричестве любых бытовых приборов. Главное преимущество таких генераторов – это абсолютная экологичность, а также бесплатное пользование электричеством неограниченное количество лет.

Какие еще преимущества имеет ветрогенератор для дома, а также особенности его эксплуатации, разберем далее.

В чем суть?

Еще древние люди заметили, что ветер может стать отличным помощником в осуществлении множества работ. Ветряные мельницы, позволявшие превращать зерно в муку, не затрачивая собственных сил, стали родоначальниками первых ветрогенераторов.

Ветряные электростанции состоят из определенного количества генераторов, способных получать, преобразовывать и накапливать энергию ветра в переменный ток. Они вполне могут обеспечить целый дом электроэнергией, которая берется из ниоткуда.

Однако, нужно сказать, что затраты на оборудование и их обслуживание не всегда дешевле, нежели стоимость центральных электросетей.

Преимущества и недостатки

Итак, прежде чем присоединиться к сторонникам бесплатной энергии, нужно осознать, что ветряные электростанции имеют не только преимущества, но и определенные недостатки. Из положительных сторон использования энергии ветра в быту можно выделить следующие:

• способ абсолютно экологически чистый и не вредит окружающей среды;
• простота конструкции;
• легкость эксплуатации;
• независимость от электросетей.

Домашние мини-генераторы могут, как частично обеспечивать электричеством, так и стать полноценным его заменителем, преобразуясь в электростанции.

Однако не нужно забывать про недостатки, которыми являются:

• высокая стоимость оборудования;
• окупаемость наступает не ранее чем через 5-6 лет использования;
• относительно небольшие коэффициенты полезного действия, отчего страдает мощность;
• требует наличия дорогостоящего оборудования: аккумулятор и генератор, без которого невозможна работа станции в безветренные дни.

Чтобы не потратить уйму денег впустую, перед покупкой всего необходимого оборудования, следует оценить рентабельность электростанции. Для этого высчитывают среднюю мощность дома (сюда входят мощности всех используемых электроприборов), количество ветреных дней в году, а также оценивают местность, где будут располагаться ветряки.

Основные конструктивные элементы

Простота возведения электростанции объясняется примитивностью конструктивных элементов.

Чтобы пользоваться энергией ветра, потребуются такие детали:

• ветряные лопасти – захватывают поток ветра, передавая импульс ветрогенератору;
• ветрогенератор и контроллер – способствуют преобразованию импульса в постоянный ток;
• аккумулятор – накапливает энергию;
• инвертор – помогает преобразовывать постоянный ток в переменный.

Вся схема получения электричества проста: ветер крутит лопасти, передавая ветрогенератору импульс, который переходя на контроллер, преобразуется в ток. Этот ток попадает в аккумуляторную батарею, где способен храниться достаточно длительное количество времени. Включая любой электрический прибор, инвертор берет заряд у аккумулятора, преобразуя постоянный ток в переменный.

Типы электростанций

Ветрогенераторы отличаются между собой ориентационной направленностью оси. Выделяют:

1. Ветрогенератор с горизонтальной осью, ориентированной перпендикулярно воздушному потоку. Конструкция напоминает устройство и принцип работы обычного флюгера. Роторный генератор обладает повышенным КПД, а также имеет более доступную стоимость. Принцип работы основывается на сопротивлении воздушного потока, который посылает импульс, преобразуемый в ток.
2. Ветрогенератор с вертикальной осью более компактный, однако, отличается дорогой стоимостью. Их конструктивные особенности не зависят от направления ветра, поэтому лопасти выполняются в виде турбин. Отсюда снижается нагрузка на ось, что влияет на мощность. Ортогональные ветрогенераторы наиболее удобны в тех местах, где направление ветра постоянно меняется.

Электростанции могут объединять несколько генераторов, имеющих различные пространственные оси. Обычно это делается в том случае, когда требуется на небольшом участке расположить станцию с достаточно большой мощностью.

Целесообразность покупки для дома

Как видим, ветровой генератор – достаточно дорогое удовольствие. Его стоит устанавливать только в том случае, когда:

• имеется подходящая местность;
• в регионе преобладают сильные ветра;
• нет другого альтернативного источника электричества.

В других случаях ветряные электростанции не дадут желаемого результата, став лишней тратой немалых денег. Наиболее оптимальным считается вариант комплиментации генераторов. К примеру, их использование является единственным источником энергии в регионе, а продолжительность ветренных дней минимальна.

Для этого используют дизельные или бензиновые генераторы в качестве основного источника электричества, а ветряными пользуются только тогда, когда это позволяет стихия (в качестве переменного источника питания). Солнечные батареи также идеальны для тандема получения электричества альтернативным способом.

Также ветрогенераторам можно выделить определенную роль, к примеру, выполнять функцию отопления. Накопленная незначительная мощность вполне способна нагреть батареи, экономя при этом деньги.

Расчет размера и места размещения

Чтобы произвести расчет нужного количества генераторов для электростанции ветряного типа, учитывают:

• необходимую мощность;
• количество ветряных дней;
• особенности месторасположения.

Итак, для того, чтобы установка ветрогенератора была оправданной затратам, нужно определить количество ветряных дней в году, а также их преобладающее направление. Приморские районы и площадки в горах имеют наиболее выгодное месторасположение, поскольку здесь сила ветра превышает 60-70 м/с, а этого вполне достаточно, чтобы отказаться от местного электричества.

https://www.youtube.com/watch?v=G1VnKw1YBgA

На равнинной территории ветер отличается равномерностью потока, однако его силы порой недостаточно для полного обеспечения частного дома. Установка вблизи посадок и лесов нерентабельна вовсе, поскольку энергия ветра расходуется и задерживается в большей степени на деревьях.

Поток ветра имеет увеличение мощности прямопропорциональную отдалению от поверхности земли. Соответственно, чем мачта ветряка выше, тем больший импульс она сможет захватить.

Однако, чем дальше она удалена от земли, тем большего укрепления требует. Вспомогательные опоры не всегда могут полностью удержать ветряк.

При сильном порывистом ветре вероятность падения высокой мачты намного больше, нежели мачты, установленной на уровне 5-7 метров.

Наиболее оптимальное удаление мачты от земли – 10-15 метров. Ее крепление осуществляется при помощи двух способов:

1. Бетонирование основы – выкапывают четыре глубоких, но небольших в диаметре ямы, в которые погружают растяжки ветряка и бетонируют. Процесс трудоемкий и затратный, но самый надежный. При сильном ветре мачта останется неподвижной, и единственной порчей ее может стать слом лопастей.
2. Металлические растяжки – при помощи металлического троса ветряк закрепляют перпендикулярно поверхности земли, при этом хорошо натягивают трос, закрепляя его концы в грунт.

От выбора способа закрепления мачты зависит продолжительность эксплуатации электростанции в целом.

Также важно позаботиться о рабочей площадке, на которой собственно и будут располагаться генераторы. Площадка должна быть равноудалена от любых строений на величину, кратную трем размерам мачты. Если планируется устанавливать электростанцию, конструктивные элементы которой изготавливались под заказ, установку лучше доверить специалистам.

Наличие специального оборудования, а также опыта проведения подобных работ убережет ветровую электростанцию от преждевременных поломок.

Что нужно учитывать при установке

Чтобы эксплуатация ветрогенератора была успешной и продуктивной, нужно учитывать следующие факторы:

• вблизи лопастей не должны расти деревья, а также гнездиться птицы;
• если грунт, на который производится монтаж электростанции, рыхлый, нужно позаботиться о его укреплении (бетонирование площадки);
• любая электростанция требует периодическое обслуживание, которое заключается в чистке основных элементов, поэтому генератор должен быть установлен таким образом, чтобы в любой момент можно было к нему получить полный доступ.

Репортаж про обратную сторону установки ветрогенераторов — про проблемы от их установки

Стоимость

Если брать во внимание, что средняя мощность, необходимая для полноценного обеспечения электричеством дом, составляет 500-1000 кВт, то энергия ветра оказывается не такая уж и бесплатная. Все дело в том, что стоимость оборудования напрямую зависит от требуемой мощности.

Генераторы на 10-12 кВт, указываемые как ветрогенераторы малой мощности, обойдутся покупателю в 20-30 тыс. рублей. И это если брать китайские модели, не оснащенные мачтой и не предназначенные для ремонта. Более серьезные модели, отзывы о которых наилучшие, начиная от 5 вольт, обойдутся в среднем от 30 000 рублей.

Полная стоимость комплекта электростанции, мощности которой хватит на обеспечение бытовых нужд, составляет порядка 160 тыс. рублей.

Большой рассказ про ветрогенераторы и их стоимость на примере конкретного решения

Цена заоблачная, но если смотреть далеко вперед, то ее окупаемость составит всего 12 лет.

Производители

Отечественные производители ветрогенераторов, которые закрепились на рынке и зарекомендовали себя с лучшей стороны:

• «Ветро-Свет»;
• «Rkraft»;
• «СКБ Искра»;
• «Сапсан-Энергия»;
• «Ветроэнергетика».

Эти организации не только производят изготовление по индивидуальному заказу, но и предоставляют услуги по расчету и проектированию ветровых электростанций на любой вкус, выбрать наиболее подходящее оборудование, основываясь на личных замерах, расчетах и показателях желаемой мощности.

Среди зарубежных производителей особой популярностью пользуются модели следующих производителей:

• Китай: Ming Yang, Sinovel, Goldwind;
• Дания: Vestas;
• Испания: Gamesa;
• Индия: Suzion;
• США: GE Energy;
• Германия: Siemens, Enercon.

Зарубежные производители отличаются повышенным уровнем качества, который достигается за счет наличия высокотехнологического оборудования. Однако, установка таких электростанций предполагает наличие дорогостоящего ремонта, запчастей для которого в отечественных магазинах не найти.

Интересное мнение: профессор Довиденко рассказывает, почему в России не торопятся строить ветрогенераторы

Своими руками

С каждым годом интерес к ветрогенераторам растет, заставляя людей отказываться от привычных энергоресурсов и переходить на альтернативные.

Их высокая и для многих недоступная стоимость всего комплекта наталкивает на мысль о создании ветряка своими руками.

Самодельный электрогенератор обойдется потребителю в 3-5 тыс рублей, 90% суммы которой отводится на качественный аккумулятор, способный длительное время держать заряд.

Достоинства самодельного создания ветрогенератора велики. Обладая простыми навыками можно построить мини электростанцию, которая сможет в незначительной степени разгрузить основную линию электропитания.

Наиболее легким вариантом является ветряк с вертикальной вращательной осью. Она не требует создания опоры и высокой мачты, легко и просто монтируется, а также обладает неплохими характеристиками.

Рассчитать ее мощность также не составит труда, а сколько гордости вызовет ветровая электростанция, созданная самостоятельно.

Таким образом, какая бы мощность не была у ветровой электростанции, стоимость ее оставляет желать лучшего. Безупречная экологичность и безопасность для здоровья конкурируют с заоблачной стоимостью самой конструкции.

В том случае, когда альтернативных источников энергоснабжения не наблюдается, ветровая электростанция, какой бы она марки не была, способна обеспечить дом электричеством.

Многие люди, которым недоступно пользование привычными энергоресурсами, дабы удешевить стоимость ветрогенератора, присваивают ему второстепенную роль, отдавая предпочтение бензиновым или дизельным аналогам. С незначительными задачами и расходами электричества они справляются на ура, при этом не стоят как половина автомобиля.

Источник: https://generatorexperts.ru/alternativnye-istochniki/vetrovye-elektrostancii.html

Ветряные электростанции для дома – обзор цен на популярные модели

Ветряные электростанции — это наиболее альтернативный вариант экономии электрической энергии на сегодняшний день.

Очень часто, такие установки можно встретить на дачных участках.

Люди используют их в тех местах, где загородные участки удалены от основных электрических сетей. Но это не единственная причина. Большинство людей используют ветроэлектростанции в целях экономии и автономности.

Ветряные электростанции имеют свои особенности, которые необходимо знать потенциальным покупателям, иак как от их компетентности зависит продуктивность работы ветрогенератора.

Главный стимул приобретения ветряного генератора — это, несомненно, его целесообразность. Одним из главных критериев при достижении данной цели являются требования к ветру.

Известно, что среднегодовая скорость ветра около 4.0-4.5 м/с.

, этого показателя более чем достаточно для того, чтобы домашняя ветряная электростанция была выгодна в использовании, то есть давала возможность экономить электроэнергию.

Для того, чтобы оценить скорость ветра в вашем регионе, вы можете воспользоваться картой ветров. Если у вас возникло желание измерить скорость ветра с максимальной точностью, вам стоит приобрести специальный прибор, который вам в этом поможет.

В состав этого изобретения входит деталь, которая носит название анемометр. С помощью неё к вам поступает сигнал равносильный скорости ветра. Также, вам пригодится прибор, который считывает сигналы, которые подаёт анемометр.

Существуют и другие приспособления этого типа.

Для того, чтобы данные получились как можно точными, такие приборы нужно устанавливать высоко, чтобы внешние факторы, такие как деревья, различные постройки и прочее, не искажали результаты прибора.

Компоненты устройства

Очень важно при покупке домашних ветроэлектростанций знать её компоненты, это вам даст возможность быть более компетентными в этом вопросе и подобрать наилучшую модель для своего дома.

В состав ветряной электростанции входит:

1. Ротор с лопастями (в зависимости от модели, ветрогенераторы делятся на двухлопастные, трёхлопастные и многолопастные).
2. Редуктор, проще говоря, коробка передач. Его задача заключается в регулировании скорости между ротором и генератором.
3. Защитный кожух — его название говорит само за себя, он предназначен для защиты всех составляющих деталей ветряной электростанции от внешнего воздействия.
4. «Хвост» ветряной установки — нужен для поворота конструкции по направлению ветра.
5. Аккумуляторная батарея – её основной целью является накопление электроэнергии. Связано с тем, что погодные условия не всегда благоприятны для ветряной электростанции, а с помощью этой составляющей сохраняется определённый запас энергии.
6. Инверторная установка – предназначена для преобразования постоянного тока в переменный. Это нужно для обеспечения работы домашних электроприборов.

Типы и принцип работы

Ветряные электростанции делят на типы по следующим четырём критериям:

1. По направлению оси вращения лопастей (делят на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные более устойчивы к внешним условиям, но у них меньшая выработка электроэнергии) .
2. По количеству лопастей (в этом случае ветрогенераторы бывают двух-, трёх- и многолопастные).
3. По использованному материалу (выделяют с жёсткими и парусными лопастями. Основное отличие в том, что парусные стоят дешевле, но они менее прочны);
4. По способу управления лопастями (существуют с фиксированным и изменяемым шагом лопастей. Специалисты рекомендуют фиксированный шаг лопастей, так как изменяемый вызывает затруднения в использовании).

При выборе электростанци,й целесообразно было бы знать, в чём заключается принцип работы ветрогенератора. Принцип действия установки предельно прост. Конструкция состоит из хвостовика с лопастями, закреплёнными на металлической мачте, которые вращаются при помощи ветра и крутят ротор генератора.

Перед подачей тока в аккумуляторный отсек, он проходит через преобразователь, где происходит преобразование переменного тока в постоянный до напряжения в 220 Вольт с частотой в 50 герц и снабжает дом электричеством в безветренную погоду.

Современному ветрогенератору нет необходимости в сильном ветре. Его конструкция столько продумана, что для частного дома достаточно скорости ветра до 4 – 5 м/c.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества ветрогенераторов:

1. Затраты уходят на установку и профилактику прибора. Больше расходов не требуется, так как конструкция не нуждается в топливе для работы.
2. Вам не нужно контролировать и вмешиваться в работу ветряка, так как выработка энергии происходит всегда, когда есть ветер.
3. В зависимости от типа генератора, он не будет производить лишний шум.
4. Приспособлению подходит большинству климатических условий.
5. Износ деталей незначителен.

Основные недостатки ветряной электростанции:

1. В определенных режимах или при неправильной установке мачты, ветрогенератор может издавать инфразвук.
2. Высокая мачта обязательно требует заземления.
3. Необходимость регулярной профилактики.
4. Вероятность повреждения приспособления при ураганах и т.д.

Выбор размера и места для размещения

Размер ветряной электростанции является очень важным вопросом для потенциальных покупателей. Для того, чтобы определиться с размерами, вам нужно внимательно изучить — сколько энергии вы потребляете в течение одного месяца? Полученную цифру необходимо умножить на 12 месяцев.

Затем, вам нужно воспользоваться формулой: AEO = 1.64 * D*D * V*V*V.

Она даст возможность рассчитать приблизительное количество электроэнергии, которую вы сможете получить с помощью домашней установки.

Обозначения, которые необходимо знать при использовании формулы:

1. AEO — электроэнергия, которую вы используете за год.
2. D — диаметр ротора, который обозначается в метрах.
3. V — среднегодовая скорость ветра, обозначается в м/сек.

Таким образом, эти подсчёты помогут определить, какой размер генератора вам нужен, в зависимости от вашего расхода электроэнергии.

Задумываясь о приобретении ветряной электростанции для дома, нужно максимально точно изучить все детали связанные с конструкцией, так как от этого зависит то, насколько ваша цель будет удовлетворена.

При размещении ветрогенератора, вам стоит учитывать следующие факторы:

1. Вблизи вашей установки не должно быть деревьев, разнообразных построек и прочего, что могло бы помешать максимальной продуктивности работы вашего генератора.
2. Лучше всего установить ветрогенератор на специально сооружённую конструкцию, которая должна быть на пару метров выше, чем преграды расположенные на расстоянии как минимум 200 метров.
3. Рекомендуется размещать ветроэлектростанции на расстоянии около 30-40 метров от жилых домов, так как они создают определённый шум, который приносит дискомфорт.

Также, вы должны учитывать, что вы не сможете постоянно получать одинаковый результат от вашей ветряной электростанции, так как природные условия меняются, в одном и том же месте могут быть разные порывы ветра, соответственно, и количество получаемой вами энергии будет динамично.

Обзор цен

В большинстве случаев, цена на ветряные электростанции зависит от их мощности. В бытовых условиях вполне достаточно генераторов с мощностью от 5 до 50 кВт.

Более детально о соотношении цен и видах генераторов:

1. Ветрогенераторы с мощностью 3 кВт /48V – примерная стоимость 93 000,00р. Подобные могут быть использованы не только в качестве дополнительного источника электроснабжения, но и основного. Такие модели в состоянии обеспечить электроэнергией коттедж.
2. Ветрогенераторы с мощностью 5 кВт /120V – приблизительно 220 100,00 р. Такая конструкция сможет обеспечить энергией целый дом. Вы сможете одновременно включать достаточно большое количество бытовых электрических приборов.
3. Ветрогенераторы с мощностью 10 кВт/240V – цены в пределах 414 000,00 р. Его достаточно для обеспечения энергией фермерского хозяйства или нескольких домов. Помимо бытовых приборов вы без проблем сможете использовать, к примеру, электрические строительные инструменты весь день. Такие электрогенераторы часто используются для супермаркетов, чтобы обеспечить постоянную работу отделов и видеонаблюдения.
4. Ветрогенераторы с мощностью 20 кВт/240V — цена такого устройства 743 700,00р. Электростанции такого типа являются очень мощными. Они в состоянии обеспечить электроэнергией целую водонапорную систему. В бытовых условиях он сможет более чем полностью обеспечить энергией огромный дом.
5. Ветрогенераторы с мощностью 30 кВт/240V — стоимость в пределах 961 800,00 р. Эта модель является настолько мощной, что сможет обеспечить электрической энергией пятиэтажный дом.
6. Ветрогенераторы с мощностью 50 кВт/380V — приблизительная цена около 3 107 000,00р. Эта модель не рациональна для использования в бытовых условиях, так как она настолько мощна, что сможет с лихвой обеспечить энергией несколько многоэтажных домов.

При покупке домашней электростанции, стоит знать о том, что в большинстве случаев цены указаны за полную комплектацию, но вы можете самостоятельно добавить или исключить определённые составляющие. Это подлежит вашему личному усмотрению.

Эффективность и окупаемость

Ветряные электростанции для дома являются альтернативным решением при экономии электроэнергии. Они получили достаточно широкое распространение.

Для того, чтобы обеспечить энергией целый дом, достаточно использовать один ветрогенератор и при этом не ограничивать себя, экономя на электроэнергии.

Выгодно и то, что для получения такого эффекта достаточно минимальной скорости ветра от 1,8 до 4,5 метра в секунду.

Но погодные условия не всегда подходят для ветрогенератора, поэтому вам нужно приобрести резервный генератор, который обеспечит запас энергии. Это даст возможность повысить продуктивность вашей домашней ветряной электростанции.

Среди положительных сторон установки стоит отметить следующие:

1. Потратив большую сумму на электрогенератор, вам больше не потребуется тратить денежные средства, так как топливо для работы прибора не нужно. То есть уже за несколько лет ваше приобретение сможет окупиться.
2. Производительность ветрогенератора не зависит от времени года или других погодных условий, его работа не прекращается даже зимой, что несомненно является плюсом, так как в зимнее время года расход энергии больше чем в другие. Этот факт несомненно свидетельствует о его эффективности и окупаемости.
3. Износ деталей генератора незначительный, учитывая регулярную профилактику ветрогенератора, которая является необходимой. При правильной и грамотной установке, а также эксплуатации ветряной электростанции для дома, она сможет прослужить вам более тридцати лет, что несомненно является значительным плюсом.

Срок полной окупаемости ветряных электростанций составляет приблизительно 5-7 лет, а далее вы сможете использовать электроэнергии абсолютно бесплатно.

Отзывы пользователей

В большинстве, пользователи отмечают, что они довольны ветряной электростанцией для дома:

0,00, (оценок: 0)Загрузка…

Источник: https://slarkenergy.ru/vetrogenerator/vetryanye-elektrostancii-dlya-doma.html

Использование ветряного генератора для дома: преимущества и недостатки ветровой электростанции, цена готовых решений

В последнее время проблема обеспечения электроэнергией становится действительно актуальной. Ученые всего мира прилагают усилия для решения задачи. Благодаря разработкам сегодня активно используются генераторы, вырабатывающие электрический ток, достаточный для дома. Особо мощные установки могут обеспечить электроэнергией большой коттедж и даже предприятие.

Принцип работы

Домашний ветряк отличается простотой конструкции. Так, на металлической мачте установлен хвостовик с несколькими лопастями, при вращении которых осуществляется включение ротора, что приводит к выработке тока.

Он подается на батареи, снабжающие жилье электричеством при отсутствии ветра. Предварительно ток пропускается через преобразователь, что делает его не переменным, а постоянным. Электричество поступает в инвертор, где напряжение становится 220 В.

Благодаря наличию аккумуляторных батарей ветряк питает жилище даже при слабом ветре или полном штиле.

Принцип работы ветряного генератора соответствует принципу работы автомобиля. Разница состоит лишь в том, что в последнем случае ротор вращает колеса.

Следует отметить, что для современных ветровых генераторов сильный ветер не нужен. Работа ветряка стала возможной благодаря наличию соответствующих металлов. Такая конструкция обеспечивает дом электроэнергией, даже если скорость ветра составляет всего 4 м/с.

Преимущества ветровых электростанций

Ветряки для дома пользуются огромной популярностью. Цена подобной не слишком мощной установки составляет примерно 2 тыс. долларов, однако вы будете экономить на электричестве в течение всей жизни. Естественно, это не единственное преимущество ветровой электростанции.

• Подобная конструкция считается наиболее экологически чистой. Соответственно, во время ее эксплуатации выброс ядовитых паров в атмосферу не производится. Более того, нет никакого вреда для окружающей среды.
• Домашние ветряные генераторы не нуждаются в топливе. Чтобы осуществлялась выработка электроэнергии, достаточно порывов ветра.
• Такие электростанции считаются долговечными, поскольку для их производства используются только современные материалы, не подвергающиеся коррозии.
• Отдельно стоит упомянуть простоту установки ветрогенератора, ведь это можно сделать самостоятельно, используя подходящие генераторы и несколько аккумуляторных батарей. Нужно помнить о том, что самодельные изделия могут работать хуже, чем заводские электростанции. Соответственно, очень важно подобрать генератор с определенными техническими параметрами, который действительно сможет обеспечить дом электроэнергией.
• Еще одно преимущество ветровых электростанций – это высокий КПД. Естественно, ветрогенераторы не являются вечными двигателями, но они близки к этому понятию. Так, для получения тока дополнительные затраты не нужны.
• Современные модели ветрогенераторов значительно превосходят своих предшественников. При их функционировании нет ощутимой вибрации или сильного шума. Несмотря на огромный размах лопастей, колебаний практически нет.
• При установке простого ветряного генератора не нужно получать соответствующее разрешение. Естественно, это касается лишь бытовых устройств, у которых мачта невысокая, а размах лопастей средний.

Недостатки ветряных электростанций

Изучив преимущества подобных устройств, многие люди задаются вопросом, почему электростанции не установлены повсеместно. Естественно, это объясняется рядом важных недостатков.

• Главный минус – отсутствие гарантии выработки необходимого количества электроэнергии, чтобы отопить жилье зимой. Наверняка решить эту проблему можно, установив несколько ветрогенераторов либо одну действительно мощную конструкцию, однако это обойдется довольно дорого, что в итоге окажется невыгодно.
• Другой недостаток касается необходимости наличия большой площади. Если речь идет о коттедже, который стоит на участке размером в 30–50 соток, то это не проблема. На скромном дачном участке поставить ветрогенератор сможет не каждый. Более того, считается, что устанавливать конструкцию можно минимум в 20 м от ближайшей постройки. В противном случае из-за электромагнитного поля домашние приборы будут плохо работать.
• Распространение ветряков сдерживается их ценой. Подобное изделие средней производительности обойдется в 5–10 тыс. долларов. Стоимость самых дешевых разновидностей начинается с 1–2 тыс. Естественно, качественная электростанция этого стоит, а значит, такая цена не должна смущать.

Применение ветрогенераторов

Подобные установки отличаются по своей мощности. Соответственно, они способны обеспечить электроэнергией один небольшой дом либо целый поселок.

Стоит отметить, что ветровые генераторы устанавливаются не только для того, чтобы питать жилище энергией, но и для экономии.

Другими словами, люди используют электроэнергию из общей сети и ту, которая вырабатывается ветрогенератором.

Если говорить об установке конструкции, то согласно требованиям безопасности ветрогенератор мачтового типа монтируют на приличном расстоянии от жилища. Сегодня в продаже встречаются мини-генераторы с незначительной мощностью. Такую конструкцию можно поставить на крышу жилища.

Разновидности ветряных электростанций

• Домашние генераторы бывают двух- или трехлопастными. Количество лопастей не оказывает непосредственное влияние на КПД или общее качество работы электростанции. Если у конструкции много лопастей, то генератор будет быстрее крутиться, но в результате из-за количества оборотов лопасти станут преградой для воздушного потока, а значит, быстрее они не разгонятся.
• Генераторы делятся на несколько видов в зависимости от материала лопастей. У некоторых моделей эта деталь довольно жесткая, а у других парусная.
• Существует еще одна классификация, согласно которой электроустановки могут быть горизонтальными и вертикальными. Первый вариант встречается довольно часто, хотя второй более устойчив к негативным внешним факторам и коррозии.

Выбор ветрогенератора

При выборе подобной конструкции необходимо обратить внимание на 3 важных фактора:

• средняя скорость ветра;
• средний уровень потребления электроэнергии в течение месяца;
• пиковая нагрузка.

Специалисты напоминают, что чем выше мачта, тем меньше необходимая скорость ветра для раскрутки вертушки. Соответственно, цена на такую конструкцию будет очень высокой.

Оптимальная высота должна превышать самую высокую постройку, расположенную в радиусе 100 м, примерно на 10 м.

Посчитать среднее потребление электроэнергии за месяц можно самостоятельно. Для этого достаточно подготовить таблицу, указав там электроприборы с их энергоемкостью и временем работы.

Действительно ли ветрогенератор выгоден?

Многие люди говорят о том, что в случае, когда средняя скорость ветра составляет 4 м/с, электроэнергия, полученная посредством ветряного генератора, будет довольно дорогой. Чтобы убедиться в этом или опровергнуть, необходимо посчитать выработку оборудования за год и 20 лет.

При этом нужно учесть, что стоимость ветрогенератора составляет минимум 150 тыс. рублей. Соответственно, использование ветряка будет действительно оправданным при отсутствии сетевой электроэнергии.

Если жилище подключено к сети, ставить мощную электростанцию с целью экономии не следует.

Если электроэнергия не была подведена, а средняя скорость ветра превышает 4–5 м/с, следует задуматься об установке ветрогенератора.

Особенно это актуально при учете постоянного увеличения цены на электроэнергию. При желании можно объединиться с соседями и приобрести действительно мощную электростанцию.

В таком случае стоимость установки будет не слишком высокой, и вы действительно обеспечите жилье электроэнергией.

Люди с древних времен использовали энергию ветра. Так и сегодня для получения электроэнергии применяются специальные ветряные установки. Подобные электростанции особенно эффективны в тех областях, где постоянно наблюдается сильный ветер.

Источник: https://elektro.guru/elektrooborudovanie/avtonomnoe-elektrichestvo/vetryanoy-generator-dlya-doma-preimuschestva-i-cena.html

Ветряной генератор для дома: отзывы. Ветряной генератор для дома своими руками

Сегодня, по мере повышения тарифов на электричество и усиления стремления людей построить загородные коттеджи и дачи подальше от “цивилизации”, многие хозяева частных владений все чаще обращаются к поиску альтернативных источников энергии. Самым дешевым на настоящий момент является сила ветра. Для ее использования конструируются специальные устройства. Далее в статье рассмотрим, что собой представляет ветряной генератор.

Терминология

Генератор электричества ветряной представляет собой устройство, преобразующее кинетическую энергию воздушного потока в механическую. Эта сила запускает вращение ротора. Вследствие его работы впоследствии механическая энергия преобразуется в электрическую.

Использование в промышленности

Такие устройства сооружаются крупными частными или государственными энергетическими компаниями. Обычно их объединяют в так называемые сети. В результате получаются ветровые электростанции.

Такие промышленные сети отличаются от атомных или тепловых полным отсутствием как сырья (топлива), так и отходов. Для того чтобы генератор для ветряной электростанции работал без сбоев, среднегодовая скорость потоков воздуха должна быть высокой.

Мощность современных систем может достигать 7.5 МВт.

Промышленный ветряной генератор монтируется на специально подготовленной площадке в течение семи или десяти дней. А получение разрешений на сооружение конструкции может занять в некоторых случаях больше года.

Кроме этого, необходимы продолжительные исследования на участке, где будет осуществляться установка ветряных генераторов. Как минимум в течение года изучается направление и скорость потоков воздуха.

Все эти мероприятия существенно увеличивают период воплощения проектов в жизнь.

Краткая историческая справка

Стоит отметить, что энергией ветра люди начали пользоваться еще в давние времена. Простым примером может служить парус.

За 200 лет до нашей эры уже сооружались ветряные мельницы, а после открытия электричества люди стали пытаться использовать силу воздушных потоков для его получения.

Вплоть до 50-х годов предыдущего века шла непрерывная работа по конструированию и проектированию нового оборудования в Советском Союзе. Ветряные генераторы были широко распространены в стране.

Ветряной генератор может как использоваться прямо по назначению, так и выполнять исключительно декоративные функции. Пропеллер можно оснастить трещоткой и поставить устройство в любое подходящее место. В промышленных целях ветряной генератор применялся раньше для перемалывания зерна.

Сегодня для этих целей используется другое оборудование, как правило. Часто используются ветряные генераторы для дома. Отзывы владельцев загородной недвижимости свидетельствуют об эффективности такой конструкции в процессе накачки воды.

Так, по словам некоторых пользователей, агрегат способен поднять из скважины либо колодца порядка 30-50 литров/час. Очень актуальны такие генераторы для дачи. Ветряные конструкции часто незаменимы там, где есть перебои с подачей тока в сеть. Их применяют и для запуска системы отопления.

Однако наиболее широко используется ветряной генератор для получения электроэнергии.

Классификация

Если возникла необходимость приобрести ветряной генератор для частного дома, то следует подробнее познакомиться с видами этого агрегата и принципом работы.

Конструкция может быть карусельного типа. В этом случае в нем присутствует вертикальная ось вращения. Также конструкция может быть и крыльчатой. Это значит, что ось вращения у агрегата горизонтальная.

Далее рассмотрим каждый вид отдельно.

Карусельная конструкция

Такой ветряной генератор, несомненно, имеет свои достоинства. Он довольно быстро набирает силу тяги в процессе увеличения силы воздушного потока. Впоследствии скорость вращения находится практически на одном уровне. Такая конструкция самостоятельно отслеживает направление ветра. Это значит, что ей не нужны дополнительные приспособления.

Ветряной генератор карусельного типа тихоходен. Это позволяет использовать достаточно простые схемы. При этом тихоходность существенно ограничивает применение конструкций. Это связано с тем, что появляется необходимость дополнительно использовать повышающие редукторы. Мультипликаторы имеют достаточно низкий КПД.

Без редуктора эксплуатация ветрогенератора существенно затрудняется.

Крыльчатая конструкция

Что собой представляет такой генератор (ветряной)? Отзывы многих пользователей говорят в пользу такой конструкции. У агрегата крыльчатого типа достаточно много преимуществ по сравнению с описанным выше.

К несомненным плюсам, которым обладает такой ветряной генератор, пользователи относят достаточно высокую скорость вращения. Благодаря этому нет необходимости в дополнительном использовании мультипликатора. Лопасти крыльчатой конструкции должны быть расположены перпендикулярно воздушному потоку, то есть вертикально.

Для этого применяется стабилизатор. Еще одним преимуществом, которым, по словам пользователей, обладает крыльчатый ветряной генератор, является высокий коэффициент преобразования энергии воздушного потока. Вместе с этим скорость вращения в таких конструкциях обратно пропорциональна числу лопастей.

В связи с этим агрегаты имеют, как правило, не больше трех крыльев. Широкая популярность таких установок обусловлена также и простотой изготовления конструкций.

Критерии выбора устройства

В первую очередь необходимо определить точно среднюю скорость и преимущественное направление воздушного потока на месте, где будет работать агрегат. Следует знать о некоторых параметрах.

Так, начальная скорость, при которой запускается вращение лопастей, составляет 2 м/с. Максимальной эффективности агрегат достигает при потоке в 9-12 м/с.

Мощность генератора зависит от диаметра винта и скорости ветра.

Особенности конструкции

Из чего состоит домашний ветряной генератор? Сама конструкция включает в себя колесо с лопастями. В ней также присутствует редуктор. Этот механизм предназначен для преобразования и передачи крутящего момента.

Также в конструкции есть мачта. На нее устанавливается само устройство. Также агрегат оснащается батареей и инвертором. С помощью последнего осуществляется преобразование постоянного тока в эффективный переменный.

Большинство существующих сегодня агрегатов работают при наличии централизованного либо локального электрического источника. В качестве него, например, может выступать дизель-генератор.

Необходимость в использовании дополнительного источника объясняется нестабильностью воздушных потоков. В данном случае сеть выполняет стабилизирующую задачу. Существуют определенные условия для использования таких конструкций.

Одним из основных является то, что мощность сети в обязательном порядке должна быть выше, чем у ветряного генератора, минимум в 1.8 раза.

Принцип работы

Мощные потоки воздуха приводят в движение лопасти ветряного генератора. Они начинают вращаться. Получаемая энергия передается на мультипликатор посредством ротора. Как выше было сказано, агрегаты могут функционировать как по отдельности, так и группами.

В некоторых конструкциях мультипликаторы устанавливаются для повышения производительности устройства. Следует сказать, что не все могут приобрести такой агрегат. В связи с этим некоторые люди сооружают ветряные генераторы для дома своими руками.

Каким образом это сделать, рассмотрим далее.

Тип агрегата

Какими бывают ветряные генераторы для дома? Существует два вида устройств. Первый – горизонтальный, а второй – вертикальный ветряной генератор.

Последняя конструкция, по словам самих пользователей, более проста в сборке и монтаже – балансировка устройства достаточно легкая. Кроме того, эта система обладает более высоким коэффициентом эффективного ветряного воздействия.

Чем мощнее выбранное для сборки устройство, тем большим будет вес и диаметр колеса. Это, в свою очередь, усложнит балансировку и монтаж.

Комплектующие

Перед тем как сделать ветряной генератор, следует подготовить все необходимые элементы и детали:

• Аккумулятор на 12 V. Можно использовать автомобильное устройство, но лучше купить альтернативное. Такой аккумулятор будет более безопасным и долговечным.
• Генератор на 12 V.
• Ротор 1.5-2 м.
• Металлическую бочку или ведро (большое). Емкость желательно использовать алюминиевую или из нержавейки.
• Реле зарядки аккумулятора.
• Реле для зарядки лампы (автомобильное, например).
• Полугерметичный выключатель.
• Распределительную коробку.
• Вольтметр. Можно использовать автомобильный.
• Мачту, высота которой – от 2-х до 10-ти метров. Изготовить ее можно и самостоятельно. Для этого потребуются трубы ПВХ и металлические детали для основания.
• 4 болта М6.
• Провода.
• Нержавеющую проволоку или хомуты. Этими элементами будет осуществляться крепление к мачте.

Также будут нужны следующие инструменты:

• Кусачки.
• Дрель и сверла.
• Отвертка.
• Ключи.

Монтаж мачты

Перед ее установкой необходимо залить фундамент в соответствии с объемом основания и сечения трубы. При этом следует учитывать особенности климата и свойства грунта. Установка мачты с ветряным двигателем осуществляется после застывания раствора (спустя не менее недели после заливки). Можно просто вкопать шест в землю и закрепить растяжки. Однако этот вариант менее надежен.

Ротор

Диаметр выбирается в соответствии со среднестатистической скоростью ветра. Делается ротор и переделывается шкив (специальное фрикционное колесо с ободом либо канавкой по окружности, предназначенное для передачи движения приводному ремню или канату). Фактически при ветре со скоростью до 6-7 м/с мощность элемента 3 м будет выше.

Крылья

Бочку разделяют на 4 равные части. Для этого используется рулетка и маркер. Вырезаются лопасти при помощи ножниц по металлу. Крылья после этого фиксируют к шкиву и днищу. В качестве крепежных элементов используют болты.

Места для них следует вымерять очень точно, в противном случае в дальнейшем придется часто регулировать вращение. Лопасти отгибаются осторожно, в пределах разумного, чтобы предотвратить излишние порывы при воздушном потоке.

Сборка

К генератору подсоединяют провода и собирают цепь в распредкоробке. Агрегат крепится к мачте. Провода фиксируются на шесте и генераторе. Далее агрегат, а затем аккумулятор подсоединяют в цепь.

С помощью проводов, сечение которых до 2.5 кВт, подключается нагрузка. В зависимости от степени изгиба лопастей задается скорость вращения.

Такого агрегата должно быть достаточно для обеспечения энергией загородного дома либо дачи.

Увеличение производительности

При повышении мачты до 20-25-ти метров скорость воздушного потока усилится на 30%. При этом будет увеличена и выработка энергии до 1.5 раз. Этот вариант используется при сниженной скорости ветра (до 4 м/с). При высокой мачте устранится влияние деревьев и построек. Вот как сделать ветряной генератор самостоятельно.

Развитие индустрии

Сегодня можно приобрести домашний ветряной генератор по вполне приемлемой стоимости. Это говорит о постоянном и активном развитии этой индустрии. Приобретая или самостоятельно собирая установку, можно на довольно продолжительное время обеспечить энергетическую независимость собственного жилья.

Как правило, для небольшого строения достаточно агрегата с номинальной мощностью 1 кВт. При этом скорость ветра на участке работы устройства должна составить 8 м/с. Если на местности нет стабильного воздушного потока, или он слаб, устройство можно оснастить дизель-генератором либо фотоэлектрическими элементами.

В России сегодня отмечается только зарождение тенденции установки ветряных генераторов. На отечественном рынке представлена продукция только нескольких производителей маломощных агрегатов для бытовых нужд. Стоимость ветрогенераторов на 1кВт в полной комплектации начинается от 35-40 тысяч рублей. Это цены двухлетней давности.

Для установки устройства нет необходимости оформлять сертификат.

Недостатки и преимущества эксплуатации

Несмотря на постоянный рост тарифов на энергоносители, себестоимость самой электроэнергии не составляет в какой-либо мере значительную величину в основной массе производств при прочих затратах.

Для потребителя сегодня ключевыми факторами являются стабильность и надежность снабжения.

Основными причинами, провоцирующими удорожание энергии для применения в промышленных целях, получаемой от ветряных генераторов, считаются:

• Необходимость автономного функционирования на протяжении некоторого времени. В этих случаях используются аккумуляторы.
• Необходимость в получении электрической энергии промышленного качества. Для этого применяется инвертор.
• Необходимость продолжительной бесперебойной работы. В таких случаях дополнительно используются дизель-генераторы.

Что касается применения устройств в быту, то к минусам эксплуатации следует отнести:

• Высокую стоимость аккумуляторных батарей. Она составляет примерно 25% от цены самого устройства.
• Сравнительно высокую стоимость инвертора.
• Для обеспечения надежного снабжения электричеством применяется в некоторых случаях дизель-генератор. Его стоимость сравнима с ценой на само устройство.

Однако следует отметить, что данные факторы теряют свою актуальность при современном ИБП с двойным преобразованием и наличии общей сети. Сегодня с экономической точки зрения наиболее целесообразно в промышленных целях получать при помощи ветряного генератора не электроэнергию, а постоянный либо переменный ток.

Впоследствии он преобразуется в тепло для получения горячей воды и отопления жилья. Для этого используются ТЭНы. У данной схемы есть свои преимущества.

В частности, аккумулятором энергии может в этом случае выступать обычный бойлер с водой, для потребления тепла предъявляются не такие жесткие требования по бесперебойности и качеству снабжения.

Источник: https://.ru/article/155957/vetryanoy-generator-dlya-doma-otzyivyi-vetryanoy-generator-dlya-doma-svoimi-rukami