Ветрогенератор для частного дома своими руками. Ветрогенератор для частного дома

Как собрать ветрогенератор для частного дома своими руками: детали, варианты и этапы сборки. Есть ли какие-то ограничения в законе?

Ветряные турбины — это небольшие электростанции. По мощности до 1 кВт они практически не отличаются от бытовых приборов. По этой причине руководство и документы по установке не собираются. Кроме того, налог не взимается.

То есть каждый гражданин имеет право установить ветряк и получать бесплатную электроэнергию. В настоящее время эта проблема четко не урегулирована законодательством, поскольку такие источники энергии не считаются распространенными.

Однако, готовясь к работе, вы можете ознакомиться с некоторыми стандартами. См., Например, Постановление Совета Министров «О векторе государственной политики в отношении нетрадиционных источников энергии».

здесь написано, что для ветряных турбин мощностью до 75 киловатт не требуются навыки и сертификаты. Постановление правительства от 2009 года содержит важные руководящие указания по использованию ветряных турбин. Судя по представленной здесь информации, ограничений на инициативу граждан по установке ветряной электростанции для себя нет.

Но в то же время рекомендуется заранее ознакомиться с постановлениями местного самоуправления, касающимися выработки электроэнергии. Эти знания помогут напугать тех, кто делает неуместные заявления. В Ленинградской области, например, есть подобное разрешение на месте. Частные лица не выявили препятствий для установки ветряной электростанции.

По идее, их не должно быть ни в одном регионе, так как на федеральном уровне для этого существует множество разрешений. Но лучше подготовиться полностью и уточнить, есть ли в местных законах двусмысленные слова.

1639773819-2

Важно! Желательно заранее согласовать этот вопрос с соседями. Несмотря на отсутствие запретов, также отсутствует судебная практика по анализу претензий недовольных соседей. Поэтому нет четкого понимания, как будет развиваться ситуация, если соседям каким-то образом помешает установка ветрогенератора.

Что такое ветряк? Схема устройства и принципы работы ветряка. Типы и описание ветрогенераторов с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Цены,

Что такое ветрогенератор?

Принцип работы домашней ветроэлектростанции прост: поток воздуха заставляет вращаться лопасти ротора, установленные на валу генератора, и создает в его обмотках переменный ток. Получающаяся в результате электроэнергия накапливается в батареях и потребляется бытовой техникой по мере необходимости. Конечно, это упрощенная схема того, как работает домашний ветряк. Практически его дополняют устройства, преобразующие электричество.

Сразу за генератором в энергетической цепочке находится контроллер. Он преобразует трехфазный переменный ток в постоянный и направляет его на зарядку аккумуляторов. Большинство бытовых приборов не могут работать на «постоянном», поэтому за аккумуляторами ставят другое устройство — инвертор. Он выполняет обратную операцию — преобразует постоянный ток в бытовой переменный с напряжением 220 вольт. Понятно, что эти превращения не проходят бесследно и забирают довольно приличную часть исходной энергии (15-20%).

1639773821

Если ветряная турбина соединена с солнечной батареей или другим генератором электроэнергии (бензиновый, дизельный), в схему интегрирован автоматический выключатель (ATS). При отключении основного питания активируется резервный источник питания.

Для максимальной мощности ветрогенератор необходимо размещать вдоль ветрового течения. В простых системах реализован принцип флюгера. Для этого к противоположному концу генератора крепится вертикальная лопасть, которая поворачивает его навстречу ветру.

1639773821-1

В более мощных установках есть роторный электродвигатель, управляемый датчиком направления.

Небольшие ветряки для дома и фермы.

Небольшие ветрогенераторы для дома

Энергия ветра — неиссякаемая и экологически чистая энергия. Ветряные электростанции (ветряки, ветряные генераторы) используются для преобразования энергии ветра в электричество).

Ветряные мельницы, используемые для выработки электроэнергии, бывают самых разных размеров. Большие ветряные турбины, обычно используемые на ветряных электростанциях (электростанциях), могут вырабатывать большое количество электроэнергии — сотни мегаватт, — которая может питать сотни домов. Небольшие ветряные мельницы, вырабатывающие не более 100 кВт электроэнергии, используются в частных домах, фермерских хозяйствах, подсобных хозяйствах и т.д., служат дополнительным источником электроэнергии, способствуют снижению платежей за основной источник электроэнергии.
Небольшие ветряные турбины мощностью 20-500 Вт используются для зарядки аккумуляторов и в других областях, где не требуется большое количество электроэнергии.

Небольшие ветряные электростанции будут рентабельными, если соблюдены следующие условия:

  • ветер в вашем районе дует постоянно и много дней в году;
  • достаточно места для установки ветряка;
  • местные власти разрешили установку ветряных турбин;
  • ваши затраты на электроэнергию высоки;
  • вы не подключены к сети или она далеко от вас;
  • вы готовы инвестировать в ветряк;
  • во избежание проблем с соседями ветряк следует размещать не дальше 250-300 м от них.
  Гидроизоляция бассейнов из бетона. Гидроизоляция бетонного бассейна

Требования к ветру

Будет ли ваша ветряная турбина экономически выгодной для вашего дома, зависит, прежде всего, от качества ветра. В большинстве случаев средняя годовая скорость ветра 4,0–4,5 м / с (14,4–16,2 км / ч) является минимумом для экономической целесообразности ветряной турбины. Сайты с ветровыми картами России и других стран помогут вам в анализе ветра.
Вам также может помочь местная метеостанция, где вы можете просмотреть архив данных о силе ветра. Но стоит обратить внимание на расположение станции, потому что различные препятствия — деревья, здания, холмы могут стать причиной искажения данных о ветре.

Для более точной оценки ветра в вашем районе необходимо приобрести приборы для измерения скорости ветра. Это особенно актуально, если ваша местность холмистая или с необычным ландшафтом.

Самая важная часть измерителя скорости ветра — это анемометр. Он состоит из гребного винта (или лопасти), установленного на оси, которая соединена с измерительным механизмом. Лопасти анемометра вращаются и генерируют сигнал, пропорциональный скорости ветра. При покупке анемометра не лишним будет приобрести прибор, записывающий с него показания, а также штатив, кронштейн и т.д., сде он будет крепиться.

Существуют более дорогие цифровые приборы для измерения скорости ветра. Они также используют анемометр, но данные поступают на компьютер, где они обрабатываются и сохраняются. В последнее время эти устройства становятся все более популярными и доступными. Пример сбора и отображения данных о скорости ветра в реальном времени доступен на сайте gdeduet.ru

Неважно, какой измерительный прибор вы используете для оценки скорости ветра, но хотя бы раз в год вам следует сравнивать свои данные с другими. Также важно расположить измерительное оборудование достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности из-за деревьев, зданий и других препятствий. Оптимальное расположение измерительного устройства — на уровне центра ротора ветряной турбины.

1639773821-2

Место для размещения ветрогенератора

Место, где вы установите ветряк, имеет большое значение. Помните, что не размещайте его рядом с деревьями, домами и т.д., сы не получите максимальной пользы от ветряной турбины.

  • сила ветра всегда больше на вершинах холмов, у берегов, в степях, в местах, где нет деревьев и построек.
  • деревья могут расти, а ветряк — нет.
  • необходимо заранее сообщить о своих планах соседям, чтобы в будущем не возникало проблем с ними.
  • рекомендуется размещать мельницу на достаточном удалении от соседей. Обычно достаточно 250-300м.

Не ожидайте, что ваша ветряная электростанция будет постоянно вырабатывать достаточно электроэнергии. Скорость ветра в одном и том же месте может сильно различаться, и, как следствие, количество вырабатываемой электроэнергии также будет отличаться. А если сила ветра изменится в пределах 10%, выработка электроэнергии изменится в пределах 25%!

Типы ветрогенераторов

Есть 2 основных типа ветряных турбин: с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Горизонтальные ветряки должны быть направлены по ветру. Для этого в их конструкции предусмотрен так называемый «хвост».
Вертикальные ветряные турбины работают при любом направлении ветра, но при работе требуют большего дорожного просвета необходимо предусмотреть растяжки для устойчивости ветряка.

Компоненты ветроэлектростанции

Основные компоненты типовой ветряной электростанции показаны на следующем рисунке.

  • ротор с лопастями аэродинамической формы.
  • редуктор или редуктор, который соответствует скорости вращения между ротором и генератором. Небольшие ветряные турбины (до 10 кВт) обычно не имеют редуктора.
  • защитный кожух, защищающий коробку передач, генератор, электронику и другие компоненты ветрогенератора от внешних воздействий.
  • хвост ветряка — нужно было крутить его по ветру.

Для ветряных турбин с горизонтальной осью требуется вал (вертикальные ветровые турбины обычно устанавливаются непосредственно на земле).

Мачты бывают нескольких типов: на тягах (которые жестко закреплены), вращающееся дерево на тягах (их можно поднимать и опускать для обслуживания и ремонта), отдельно стоящее дерево без тяг (они тяжелые, но принимают мало места на земле).

Высота дерева — очень важный фактор. Энергия ветра пропорциональна скорости ветра третьей степени (кубу). Если скорость ветра увеличится вдвое, энергия ветра увеличится в 8 раз (2x2x2 = 8) (Рисунок 6). Скорость ветра увеличивается с высотой, то есть увеличение высоты дерева может значительно повысить энергоэффективность ветряной мельницы.

Рекомендуемая высота установки 24-37 метров. Установка ветряка на меньшей высоте эквивалентна размещению солнечных батарей в тени.

На всякий случай уточните в вашем местном законодательстве ограничения по высоте мачт для ветряных электростанций. Используйте модель вала, одобренную производителем ветряной турбины, в противном случае гарантия может быть аннулирована. Убедитесь, что вы заземлили дерево и предоставили громоотвод.

Для электробезопасности необходимо использовать разъединители и автоматические выключатели. Они также обеспечат безопасный доступ к ветряной турбине для обслуживания и модернизации.

  Системы воздушного отопления. Воздушное отопление частного дома

Могут понадобиться и другие компоненты ветряной электростанции. Батареи: они смогут накапливать избыточное электричество от ветряной турбины. Но, поскольку батареи используют постоянный ток, необходим инвертор, чтобы преобразовать его в переменный ток.

Если дом, ферма или семья подключены к общей системе энергоснабжения, то в ветреные дни излишки энергии можно продавать в электросеть (не актуально для нашей страны). А когда ветер слабый и электричества от ветряка не хватает, тогда надо будет покупать электроэнергию в общей сети.

Стоимость ветрогенератора

Стоимость небольшой ветряной турбины составляет 2000-8000 долларов за 1 кВт. Однако это всего 12-48% от стоимости всех компонентов ветроэлектростанции: инверторов, аккумуляторов, зарядных устройств, АВР и т.д.

Но большим преимуществом ветрогенератора является то, что, купив его, вы практически ничего не платите, кроме текущего обслуживания.

Производительность ветряной турбины обычно описывается производителем в виде графика зависимости производительности от скорости ветра.

Одна из проблем при выборе и сравнении ветряных турбин — отсутствие единого стандарта для измерения выходной мощности.
Производители сами выбирают, при какой скорости ветра указывать выходную мощность. Возьмем, к примеру, «Wind-o-matic» и «Mighty-wind» — оба имеют заявленную мощность 1000 Вт. Но для «Wind-o-matic» это мощность при скорости ветра 5 м / с, а для «Mighty-wind» — мощность при скорости 10 м / с. Из-за того, что энергия ветра пропорциональна скорости ветра в кубе, ветряная мельница, производящая 1 кВт при скорости 10 м / с, будет давать только 1/8 максимальной мощности на скорости 5 м / с. «Wind-o-matic» со скоростью ветра 5 м / с будет производить честные 1000 кВт, а «Mighty-wind» — всего 125 Вт!

правильнее сравнивать ветрогенераторы по площади и размеру лопастей. Чем больше площадь, тем больше энергии может генерировать ветряная турбина. Когда площадь солнечных панелей увеличивается вдвое, мощность удваивается. Даже в ветрогенераторе — с увеличением площади лопастей увеличивается выходная мощность.

Если вы не знаете площадь лопастей ветряной мельницы, вы можете сравнить диаметр ротора. Небольшое увеличение диаметра ротора приводит к значительному увеличению выработки энергии ветрогенератором (см. Рисунок). Значения, показанные на рисунке, являются приблизительными и не должны считаться надежными, поскольку мощность, вырабатываемая ветряной турбиной, зависит от многих других факторов.

Выбор размера ветрогенератора

Чтобы определить правильный размер ветряной турбины, сначала посмотрите, сколько электроэнергии вы потребляете в месяц. Затем умножьте полученное значение на 12 месяцев.
Вы можете получить приблизительное количество электроэнергии, вырабатываемой ветряной турбиной, по формуле:
AEO = 1,64 * D * D * V * V * V
Где: AEO — электроэнергия в год (кВт * ч / год), D — диаметр ротора (в метрах), V — среднегодовая скорость ветра (м / с)
Что вы можете выбрать оптимальный размер ветряка, который вырабатывает необходимую мощность для вашего дома или фермы. А на покупке можно сэкономить.

Отношения с соседями

Многие люди просят с уважением относиться к тому, что их окружает: пейзажу, виду, историческим местам, тишине, соседям и т.д. Обязательно поговорите со своими соседями о своих планах по установке ветряной электростанции. Также следует понимать, что людям свойственна боязнь чего-то нового и неизведанного.

Многие думают, что ветряные мельницы вредны для птиц. Но на самом деле раздвижные двери для птиц более опасны, чем небольшие ветряки. Кроме того, ветряные турбины оказывают незначительное влияние на радио- и телевещание. Лопасти всех современных ветряных турбин изготавливаются из стеклопластика или дерева. Эти материалы прозрачны для электромагнитных волн.

Соседи не приемлют шум ветряка. Перед установкой ветряной электростанции ознакомьте своих соседей с шумом, который она может производить:

  • аэродинамический шум — возникает из-за воздушных потоков, создаваемых лопастями. Шумы увеличиваются с увеличением скорости вращения ротора. Иногда из-за турбулентности воздуха некоторые типы лопастей могут шипеть.
  • механический шум — может возникать в других компонентах ветряной турбины (генератор, редуктор и т д.)

Сколько шума может производить ветроэлектростанция?

На расстоянии 250 метров от типичной ветряной электростанции уровень звукового давления составляет около 45 дБ. Маленькие ветряки больше не шумят, чем кондиционеры.

Лопасти небольшой ветряной турбины вращаются со средней скоростью 175-500 об / мин, с максимальной 1150 об / мин. Большие ветряные турбины вращаются с постоянной скоростью 50-15 об / мин

Обслуживание

Ветроэлектростанции требуют постоянного обслуживания: регулярных осмотров, смазки деталей, подверженных трению и т.д. Ежегодно проверяйте болтовые соединения и электрические контакты и при необходимости подтягивайте. Также проверьте ветряк на предмет коррозии и стяжки вала на герметичность.

Если лезвия деревянные, нанесите краску для защиты. Наклейте на края лезвий прочную ленту, чтобы не допустить попадания абразивной пыли и летающих насекомых. Если краска потрескается и пленка отслоится, незащищенная древесина портится быстрее. Влага, попадающая в древесину лезвия, может вызвать дисбаланс в роторе. Ежегодно проверяйте лопасти ветряных турбин.

  Стальные панельные радиаторы: все, что вы о них не знали или знали, но сомневались. Радиаторы отопления металлические

После 10 лет эксплуатации лопасти и подшипники подлежат замене. При правильной установке и эксплуатации ветряная электростанция может прослужить 30 и более лет. Правильное обслуживание также минимизирует шум ветряной турбины.

Безопасность

Все ветряные турбины имеют максимальную скорость ветра, выше которой они не могут работать. Когда скорость ветра превышает это значение, то в ветрогенераторе должен быть задействован тормозной механизм, не допускающий превышения критического значения.

При использовании ветряной турбины в холодных районах позаботьтесь о проблеме льда и поместите аккумуляторную батарею в изолированное место.

Не рекомендуется устанавливать ветряк на крыше здания. Но если он малой мощности (до 1 кВт), можно сделать исключение. Дело в том, что ветрогенератор может генерировать колебания, которые могут передаваться на поверхность, на которой он установлен.

1639773822никто 1639773822-1Опубликовано: 2010 г 1639773822-20 1639773823

Ветрогенератор для частного дома — как сделать, устройство ветряка для дома, принцип работы, разновидности, правила выбора, особенности установки — примеры на фото + видео.

Принцип действия

Согласно приведенной ниже схеме принцип работы ветрогенератора можно описать следующим образом:

  • под действием воздушных потоков (№1 на схеме) ротор «А» и закрепленные на нем лопатки «В» приходят во вращательное движение;
  • вращательное движение (цифра 2 на схеме) ротора «А» передается на ось двигателя «С» и на коробку передач «D» (редуктор);
  • от редуктора «D» вращательное движение передается на электрогенератор «G», в обмотках которого генерируется электрический ток.

1639773823-2

Как выбрать ветрогенератор для частного дома и сколько он стоит. Как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора и стиральной машины. Как установить ветрогенератор.

Как сделать ветрогенератор из стиральной машины

Самая простая модель заводского ветрогенератора для освещения дачи будет стоить не менее 60-70 тысяч рублей. Альтернативный вариант ветряка можно сделать, используя двигатель старой стиральной машины в качестве основного конструктивного элемента. И в этом случае без затрат не обойтись, а оставить себе можно всего несколько тысяч рублей.

Для ветрогенератора из стиральной машины своими руками потребуется приобрести ротор. Сделать это можно самостоятельно, купив неодимовые магниты, но цена их примерно такая же, как у готовых китайских роторов на 2,5 кВт. Кроме того, изготовление ротора технически сложно. Помимо ротора вам потребуются:

  1. аукцион длинный;
  2. адаптер;
  3. шестерни;
  4. крыльчатка;
  5. дерево длиной 10-12 метров (можно сделать из трубы 32 мм).

Для коробки передач подходит промышленный насосный двигатель. Крыльчатка установлена ​​горизонтально.

Рабочее колесо с длиной лопасти 1,5 м и более лучше всего делать с прочным уголком из дюралюминия или стекловолокна. Часто предлагается изготавливать фанерные полотна, но по опыту при ветре 10-15 м / с на высоте фанерные полотна ломаются. Вал должен быть надежно закреплен и свободно вращаться. Вращающийся вал соединен с генератором через фланец.

Подробнее о том, как сделать ветрогенератор из стиральной машины, смотрите в видео ниже

Ветряк для частного дома Что такое ветрогенератор для частного дома, какие бывают типы, мощность, эксплуатационные характеристики устройства — об этом пойдет речь ниже. Бытовые ветряки — виды

Выгодно ли это?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассчитать годовое производство электроэнергии. Отечественные ветряные электростанции могут производить 10-20% номинальной мощности турбины, умноженной на количество часов в году в течение года.

Расчет по этой формуле для ветряной турбины мощностью 5 кВт выглядит так:

  • Минимальная гипотеза: 5 кВт x 24 часа x 365 дней x 10% = 4380 кВт.
  • Максимальная гипотеза: 5 кВт x 24 часа x 365 дней x 20% = 8760 кВт.

Таким образом, ветряные турбины мощностью 5 кВт могут производить 4380-8760 кВт электроэнергии в год. Предположим, что средняя цена одного кВт составляет 4 рубля. Таким образом, в течение года можно будет сэкономить около:

Подсчитав годовую экономию, можно предположить, за сколько лет инвестиции окупятся. Эти расчеты носят чисто теоретический характер. На практике оказывается, что окупаемость инвестиций может быть весьма сомнительной.

КПД ветрогенератора зависит от:

  1. регион, в котором будет располагаться устройство;
  2. цены на электроэнергию;
  3. мощность турбины;
  4. расположение отечественной электростанции.

Вложения необходимо тщательно планировать, затраты нужно правильно рассчитывать.

1639773825

Энтузиасты отмечают, что домашние ветряные электростанции прибыльны, их срок службы составляет до нескольких десятилетий. Однако следует учитывать некоторые риски (в том числе возникновение длительных перерывов в работе). Завод следует рассматривать не как единственный источник электроэнергии, а как вспомогательную систему. Оптимальное решение — инвестировать в турбины меньшей мощности (например, 3 кВт). Они приведут к снижению инвестиционных затрат, уменьшат зависимость от местного поставщика электроэнергии.

Ориентировочная цена на строительство мини-ветропарка мощностью 3 кВт почти в 2 раза ниже, чем у турбин мощностью 5 кВт.

Оцените статью
Добавить комментарий