ТОП-7 лучших ветрогенераторов для дома на 2023 год

Ветрогенератор для частного дома – устройство, принцип работы, разновидности, самодельный ветряк, правила выбора, монтаж

При наличии в местности проживания постоянных ветров покупка и установка ветрогенератора вполне целесообразна. Однако прежде чем приобретать его, необходимо понять его устройство, принцип действия и основные достоинства и недостатки. Разберем эти аспекты более детально.

Главные компоненты

Устройство ветрогенератора базируется на превращении кинетической силы ветровой нагрузки в механическую энергии с последующим преобразованием ее в электроэнергию. Для воплощения последовательных действия данной переходной цепочки прибор оснащается следующими основными узлами:

• Лопастный пропеллер. Количество лопастей может варьироваться в широком диапазоне от модели к модели – от двух и трех до десяти и более.
• Ротор. Элемент турбины, вращающийся под действием лопастей.
• Редуктор. Передает и регулирует частоту вращения от ротора к генератору.
• Генератор. Преобразуется механическую силу в электроэнергию.
• Инвертор – преобразователь тока из переменного значения в постоянное.

• Аккумуляторная батарея. Запасает электроэнергию на случай отключения и экономной работы ветрогенератора, а также простоя в случае безветрия.
• Защитный корпус. Предохраняет оборудование от различного рода внешних факторов.
• Аэро-компоненты. Крылья, хвост – для лучшего улавливания и подстройки пропеллера под ветровой поток.

Обратите внимание! Современные производители выпускают ветровые домашние генераторы, не нуждающиеся в сильном ветровом потоке. Они способны продуктивно функционировать при силе ветра всего в 4 м/сек.

Принцип действия

Механизм работы ветрогенератора напрямую связан с особенностями его конструкции – на одной оси установлены пропеллер и хвостовик с точкой противовеса, приходящейся на место крепления к вертикальной мачте. Действие происходит по следующему алгоритму:

• Установленные на одной оси пропеллер и хвостовик улавливают потоки ветра и передают лопастям.
• Начинаясь вращаться, лопасти передают момент движения генераторной турбине.
• Вращение ротора приводит к образованию индукционного магнитного поля и образованию переменного электрического тока.

Достоинства и недостатки

Автономная ветряная электростанция для частного дома имеет следующий ряд плюсов:

• Прибор работает за счет фактически неисчерпаемого и возобновляемого вида энергетического ресурса.
• Существенные затраты связаны только с покупкой, доставкой, установкой и подключением. На обслуживание средства практически затрачиваются. Поэтому на ветряк требуются единократные вложения средств, которые быстро окупаются в последующем применении.

Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Основы ветроэнергетики • Ваш Солнечный Дом ВОВТ имеют проблемы, связанные с вибрацией, например, шум и более быстрый износ и разрыв опорной конструкции так как воздушный поток имеет большую турбулентность на низкой высоте. Спрашивайте, я на связи!

Ветрогенератор для частного дома – как сделать, устройство, принцип работы, разновидности ветряных электростанций, выбор, установка

• Вблизи генератора не должно располагаться сооружений, кустов, деревьев и прочих препятствий на пути свободного прохождения ветровых потоков.
• Чтобы шум и помехи от работы не оказывали негативного влияния на окружающих, ветряки для дома лучше располагать минимум на 30 метров вдали от жилища.
• Во избежание возникновения ослабления ветровых потоков устанавливать механизм лучше на 2-3 метра выше окружающих преград, даже если они находятся на расстоянии до 200 метров.

Законные требования

Чтобы ветровой генератор, установленный на частном доме или прилежащей территории, согласовывался с законодательной базой, он должен отвечать следующему ряду требований:

• Мощность не выше 5 кВт. Оборудование с таким показателем относится к бытовым устройствам, не требующим контроля со стороны энергонадзорных учреждений.
• Отсутствие муниципально-территориальных и технических ограничений на занимаемой площади. Некоторые частные территории могут находится внутри особо охраняемых, редких природных и иного статуса объектов, внутри которых запрещено размещение тех или иных технических средств.
• Согласование с соседями (помехи, шум, падающая тень и т. д.). Все виды помех, которые возникают от установки, могут стать причиной жалобы не только соседей, но и рядом размещенных предприятий, передающих центров.
• Высота мачты, отвечающая местным и федеральным требованиям. Высота мачты не превышает обычно 15 метров, но могут быть и исключения. Поэтому прежде чем сооружать высокую конструкцию, нужно убедиться, что она отвечает всем необходимым требованиям – отсутствие ЛЭП, вдали от аэропосадочной линии и т. д.

• Отсутствие помех для местных и мигрирующих биологических видов. Птицы часто попадают в лопасти энергетических установок. Поэтому выбор места установки мачты с пропеллером должен исключать заранее известные пути их перелета.

Требования к ветру

Для более точной оценки ветра в вашей местности вам необходимо приобрести устройства измеряющие скорость ветра. Особенно это актуально, если ваша местность холмистая или имеет необычный ландшафт.

Какое освещение Вы предпочитаете
Встроенное Люстра

Существуют более дорогие цифровые устройства для измерения скорости ветра. Там также используется анемометр, но данные поступают в компьютер, где они обрабатываются и запоминаются. В последнее время данные устройства становятся все более популярными и дешевыми. Пример данных о скорости ветра, снимаемых и отображаемых в реальном времени вы можете посмотреть на сайте gdeduet.ru

Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Ветрогенератор на участке: экономия или деньги на ветер? | Мой гектар | Яндекс Дзен При этом обязательно нужно учитывать, что если мы говорим про европейские промышленные ветряки, то у них скорее всего энергия поступает напрямую в сеть. Спрашивайте, я на связи!

Небольшие ветрогенераторы для дома

• ротор с лопастями, которые имеют аэродинамическую форму.
• редуктор или коробка передач, которые согласует скорость вращения между ротором и генератором. Маленькие ветряки (до 10 кВт) обычно не имеют редуктора.
• защитный кожух, который защищает от внешних воздействий редуктор, генератор, электронику и другие компоненты ветрогенератора.
• хвост ветряка — необходим для его поворота по ветру.

Место для размещения ветрогенератора

Большое значение имеет место, где вы собираетесь разместить ваш ветряк. Помните, что не следует его размещать вблизи деревьев, домов и т.п., т.к. вы не получите полной отдачи от ветряка.

• сила ветра всегда больше на вершине холмов, у береговой линии, в степях, в местах где нет деревьев и строений.
• деревья могут расти, а ветряк — нет.
• необходимо заранее информировать соседей о ваших планах, во избежании проблем с ними в будущем.
• желательно поставить ветряк на достаточном расстоянии от соседей. Обычно достаточно 250-300м.

Не ожидайте, что ваша ветроэлектростанция будет все время вырабатывать достаточное количество электроэнергии. Скорость ветра в одном и том же месте может сильно различаться и как следствие будет и различаться количество вырабатываемой электроэнергии. И если сила ветра будет меняться в пределах 10%, то вырабатываемая электроэнергия будет изменяться в пределах 25%!

masterok

После того, как вы посмотрели КАК ГОРЯТ ВЕТРЯКИ давайте выясним, какой же ветряк самый большой в мире.

Процесс возведения двухсотметровой башни ветрогенератора в Германии сняли на видео.

Одна такая машина может снабжать электроэнергией небольшой город.

Мощность ветряка составляла 6 Мвт, что на тот момент являлось максимумом, но уже в 2009 году была произведена частичная реконструкция, в результате которой мощность возросла до 7, 58 Мвт, что вывело турбину в мировые лидеры.

Это достижение было весьма значимым и поставило ветровую энергетику в ряд полноценных лидеров в мире. Отношение к ней изменилось, из разряда довольно робких попыток получить серьезные результаты отрасль перешла в категорию крупных производителей энергии, заставляя подсчитывать экономический эффект и перспективы ветроэнергетики в ближайшее время.

Пальму первенства перехватила MHI Vestas Offshore Wind, чьи турбины имеют заявленную мощность 9 Мвт. Установка первой такой турбины была закончена в конце 2016 года с рабочей мощностью 8 Мвт, но уже в 2017 году был зафиксирован 24-часовой режим работы на мощности в 9 Мвт, полученной на турбине Vestas V-164.

Такие ветряки имеют поистине колоссальные размеры и устанавливаются, чаще всего, на шельфе западного побережья Европы и в Великобритании, хотя отдельные экземпляры имеются и на Балтике. Объединенные в систему, такие ветрогенераторы создают суммарную мощность в 400-500 Мвт, составляя значительную конкуренцию гидроэлектростанциям.

Критерии выбора

Производительность ветрогенератора обычно описывается производителем как график зависимости выходной мощности к скорости ветра.

Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Ветрогенератор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы Для ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения необходима мачта вертикальные ветряки обычно устанавливаются прямо на земле. Спрашивайте, я на связи!

ТОП-7 лучших ветрогенераторов для дома на 2023 год

Рейтинги

Автор Дмитрий На чтение 20 мин Просмотров 9.4к. Обновлено 02.01.2023

Разновидности и особенности ветрогенераторов для частного дома

Все ветряки делятся на две группы:

1. С вертикально расположенным ротором;
2. С горизонтальным ротором.

Первый тип считается менее эффективным для выработки электроэнергии: его КПД ниже, чем у горизонтальных, почти в три раза.

На заметку! Преимущества — простота сборки и надежность. Низкий уровень шума дает возможность установить такое устройство на крыше дома и на уровне земли. Такие устройства устойчивы к плохим погодным условиям (ураган, лед). Начинают работать при слабом ветре силой 1-2 м / с.

Если говорить о горизонтальных, то для них нужна сила ветра не менее 3,5 м / с, но эти устройства самые распространенные. Уровень КПД составляет 50%, но шум и вибрации будут довольно высокими. Для установки такого устройства понадобится много свободного места, до 100 метров и высокое дерево.

Ветряк с горизонтально-лопастным ротором

Горизонтальная конструкция воздушной турбины

Использование ветрогенератора для частного дома 220В может быть оправдано в нескольких случаях:

1. невозможность подключения к государственной энергосистеме;
2. можно сделать прибор самостоятельно;
3. при активном участии в движении за экологическую безопасность планеты.

Яркая композиция из нескольких ветряных турбин со спиральными лопастями

Примечание! Просто не имеет смысла устанавливать ветряную турбину для питания вашего дома, потому что даже если ветер постоянно дует на вашей географической широте, это не делает устройство прибыльным с экономической точки зрения.

Рассчитываем и подбираем ветрогенератор для своего дома

Воздушные потоки не всегда могут течь к вашему дому, как газопровод. Это причудливое природное явление, которое сложно назвать постоянным. Сегодня ураган, завтра — полный штиль. Перед тем, как купить ветряк для частного дома или сделать его самостоятельно, следует определиться с мощностью ветра в вашем регионе. Это оценивается с использованием среднегодовой скорости ветра. Этот параметр легко найти в Интернете.

Пример состава и стоимости ветропарка

Если у вас получится сила менее 4 м / с, не стоит устанавливать ветряк, потому что он не сможет вырабатывать необходимое количество электроэнергии. После того, как вы определились, когда можно будет установить устройство, вам нужно выбрать генератор по мощности.

Расчет подачи электроэнергии зимой

Пример подачи электричества летом

Для энергоснабжения частного дома, в котором проживает семья, потребуется в среднем 300 кВтч в месяц. Если в вашем регионе низкий ветровой потенциал, то вам понадобится ветрогенератор мощностью 2-3 кВт. Помните, что зимой вырабатывается больше электроэнергии, чем летом — это связано с разницей в скорости ветра.

Компоненты устройства

В состав ветряной электростанции входят:

1. Ротор с лопастями (ветрогенераторы в зависимости от модели делятся на двухлопастные, трехлопастные и многолопастные).
2. Другими словами, изменение — это изменение. Его задача — регулировать скорость между ротором и генератором.
3. Защитный кожух: его название говорит само за себя, он предназначен для защиты всех компонентов ветряной электростанции от внешних воздействий.
4. «Хвост» ветряной турбины — нужен для поворота конструкции по направлению ветра.
5. Аккумуляторная батарея: ее основная цель — хранить электричество. Это связано с тем, что погодные условия не всегда благоприятны для ветряной электростанции и с помощью этого компонента сохраняется определенное количество энергии.
6. Инверторная установка: предназначена для преобразования постоянного тока в переменный. Это необходимо для обеспечения работы бытовой техники.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

Ветроустановки делятся на типы по направлению оси вращения: горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (заслонки) имеют вертикальные лопасти, которые прикреплены к валу на горизонтальной оси. Эти ветряные турбины занимают около 90% рынка; их легко найти в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряных турбин обусловлена ​​их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и доступной стоимостью. Они могут быть установлены на любой высоте и не боятся поломки даже во время грозы.

Вертикальные ветряные турбины (карусели) названы в честь вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются простотой сборки и стабильной работой даже при слабом ветре. Карусельные ветрогенераторы тихие и компактные, поэтому их часто устанавливают для домашнего использования. Недостатком таких ветроустановок является их меньший КПД (по сравнению с лопастными). Вертикальный ветряк нельзя разместить на высоком дереве из-за конструктивных особенностей, поэтому они хорошо работают только в ветреных районах.

Горизонтальные ветряки более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления движению встречного ветра. Вертикальные ветрогенераторы теряют мощность из-за изменения направления ветра. Горизонтальные требуют меньше места и затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ветряные турбины привлекательной покупкой, но они будут разумной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и имеют аккумуляторные батареи в безветренную погоду.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

важно учитывать высоту дерева. Чем выше мельница, тем больше ветра она может «поймать». Скорость ветра увеличивается с высотой, поэтому даже в не особо ветреных регионах ветряная турбина может успешно работать, если мачта достаточно высока. Стандартная высота дерева — 10 метров. Каждые следующие десять метров мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание на следующие факторы:

• фактические объемы электроэнергии, которые ветряк может вырабатывать в условиях вашего участка;
• актуальность выбранной модели, сколько времени она находится в производстве и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
• гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
• расчетный срок службы ветряной турбины;
• степень сложности монтажа и обслуживания.

Лучшие ветрогенераторы для дома

Condor Home (Россия)

В серию бытовых ветроустановок входят устройства мощностью 0,5-5 кВт. Они могут служить основным или дополнительным источником электроэнергии. Станции Condor Home подходят для работы при низких температурах, способны вырабатывать энергию даже при слабом ветре.

В зависимости от модели корпус генератора изготавливается из пластика или литого под давлением алюминия, лопасти — из стеклопластика. Имеется эффективная двойная тормозная система. Мачта композитная, на стяжках, имеет высоту 8-12 м. Для установки этих агрегатов необходим свайный фундамент или бетон.
Ветряные турбины Condor Home — это продукция полностью «под ключ», для эксплуатации которой не требуются специальные знания или технические навыки. Устройства предназначены для электрификации как одноквартирных домов, так и небольших населенных пунктов в разрезе ветряных электростанций

В базовую комплектацию входят:

• Валы и стяжки,
• Генератор,
• Ротор и лопасти,
• Контроллер заряда,
• Крепеж

Falcon Euro (Россия)

Это высокотехнологичные вертикально-осевые ветроустановки мощностью 1-15 кВт. Используются для основного / резервного питания удаленных от линий электропередач потребителей. Их можно использовать в составе комплекса с солнечными батареями и топливным генератором.

Ветряки оснащены мощными неодимовыми магнитами. Начальная скорость ветра для запуска установки — 1,5 м / с, номинальная — 11 м / с. Установленный аэродинамический тормоз помогает ограничить скорость колеса. Заявленный производителем срок составляет 20 лет, заводская гарантия на мини центральный блок — 36 месяцев.

Ветроустановки Falcon Euro надежны в эксплуатации и неприхотливы в обслуживании. С помощью устройств этой серии легко решить энергетические проблемы локальных и островных объектов

В базовый комплект установки Falcon Euro входят несколько функциональных элементов: ветряное колесо, генератор и контроллер, вал и интегрированные детали. Инверторный блок и аккумуляторы подбираются отдельно.

Wind Motorboat Сад

Необычный цвет (красный) китайский ветряк с вертикальной осью вращения рекомендован для использования в домашних условиях, для оборудования уличного освещения.

• Бег на малой скорости;
• Высокая мощность воздушного потока;
• Небольшая вибрация;
• Простое обслуживание и установка.

• Вес — 11,74 кг;
• Максимальная и номинальная мощность — 310 и 300 Вт;
• Начальная, номинальная и выживающая скорости ветра — 2 метра в секунду, 12 и 45 м / с;
• Напряжение — 12 / 24В;
• Диаметр ветрового колеса — 0,9 м;
• Лезвия из нейлонового волокна — 5 шт.;
• Система управления — электромагнитная;
• Диапазон рабочих температур — -40 ~ 80℃.

WS750

Это еще один вид ветрогенератора, который предлагается тем, кто серьезно подумывает об альтернативном источнике энергии.

• Номинальная мощность — 0,75 кВт;
• Максимальная мощность — 1 кВт;
• (Дополнительно) напряжение — 24/48 В;
• Пусковой, рабочий и максимальный ветер — 2,3 м / с, 11 и 40 м / с;
• Способ торможения буровой установки — аэродинамический;
• Ротор — диаметр 1,8 м;
• Вес — 28 кг;
• Температурный режим — -40 / + 60 градусов Цельсия;
• Рекомендуемая высота мачты — 6 м;
• Аккумуляторы 12В / 200 Ач — 2 шт.;
• Напряжение сети — 48 В.

Condor Home (1 кВт)

Компания имеет большой опыт производства всех типов ветряных турбин, купить которые сегодня не проблема. Это позволяет быстро внедрять разработки серии и улучшать характеристики устройств.

Покупка ветрогенератора — реальный способ решить проблему электроснабжения частного дома.

Рассматриваемый ветрогенератор мощностью 1 кВт готов к установке сразу после покупки. Он пригоден для работы при низких температурах и служит для бесперебойной работы долгое время.

• При покупке ветряка в стоимость входит стоимость контроллера и вала.
• Устанавливается на бетонный фундамент или приваривается на расстоянии не менее 15 метров от здания.

• Дерево, собранное из труб и закрепленное анкерными шпильками — 8-12 метров;
• Литой под давлением алюминиевый или пластиковый корпус;
• Ротор диаметром 3,3 метра;
• Лезвия из стекловолокна;
• Тихоходный генератор с постоянными магнитами (неодим-железо-бор);
• Тормозная система — двойная (электромагнитная и аэродинамическая);
• Регулятор 12,24,48 вольт.
• Мощность 1000 Вт при 9 м / с;
• Начальная скорость ветра -2 м / с
• Напряжение — 12/24 В;
• Диапазон скоростей — 3-25 м / с ;
• Лезвия -3;
• Масса (без вала) -80 кг;
• Срок эксплуатации до 20 лет.

• Деревья — 1 шт.;
• Веревка — комплект;
• Ротор и генератор — 1 шт.;
• Лезвия — комплект;
• Крепеж — 1 шт.;
• Контроллер и паспорт.

Ветрогенератор HEFEY HY 600L пятилопастный

Выбрав ветрогенератор, вы также можете приобрести пятилопастную модель HY-600L. Этот маломощный агрегат предназначен для работы в тандеме с солнечными энергетическими системами. Также рекомендуется покупать его как автономную систему для энергоснабжения поселка или загородного дома не очень большой площади. Он также используется для автономных дисплеев и систем освещения.

• Номинальная и максимальная мощность — 600 и 750 Вт;
• Начинается с расхода 2 м / с;
• Номинальная и максимальная скорость ветра — 12 и 50 м / с;
• Диапазон рабочих температур — -40 ° + 60;
• Лезвия — 5;
• Диаметр ротора — 1,75 м;
• Габариты — 1250х520х250 мм.

• он оснащен пятью лопастями для запуска при слабом ветре;
• Контроллер зарядки в комплекте;
• Минимальный уровень вибрации и шума;
• Аэродинамическое и электромагнитное торможение для гарантии безопасности;
• Почти идеальные лезвия и вал обеспечивают высокую эффективность;
• Работа конструкции не зависит от погодных условий;
• Высокая устойчивость к сильным порывам ветра;
• Использование антикоррозионных покрытий;
• Простота установки;
• Легкий.

Преимущества и недостатки ветряных электростанций для дома

Как и любое другое оборудование, ветропарки имеют как достоинства, так и недостатки. Чтобы определиться с покупкой данного устройства, желательно взвесить его сильные и слабые стороны.

Популярность использования ветряных турбин обусловлена ​​большим количеством преимуществ

Почему выгодно покупать ветрогенератор (220В) для частного дома:

1. Никаких дополнительных затрат, так как устройство не требует топлива для работы.
2. Постоянный мониторинг не нужен. Конструкция сама вырабатывает электричество каждый раз, когда дует ветер.
3. Относительно тихий и полностью экологически чистый способ производства электроэнергии.
4. Устройство можно использовать практически во всех климатических условиях.
5. Износ деталей минимальный.

Установка ветрогенератора для дома сопровождается следующими недостатками:

• затраты на приобретение оборудования окупаются в течение 5-6 лет;
• относительно небольшой показатель КПД, который отражается на мощности;
• высокая цена ветряков;
• для компенсации простоя устройства в безветренные дни требуется дополнительное оборудование — генератор и аккумулятор (стоимость этих элементов очень высока);
• в некоторых режимах внутренние ветряки излучают инфразвук (то же самое происходит, если оборудование было установлено с ошибками);
• требуется регулярное профилактическое обслуживание;
• ураган может серьезно повредить оборудование.

В зависимости от мощности устройства и карты ветров местности ветряк может обеспечивать электричеством как небольшой загородный дом, так и большой загородный дом

Полезный совет! Перед покупкой ветрогенератора для дома обязательно просчитать рентабельность, цена оборудования может быть завышена, а стоимость покупки не окупится. Для этого нужно рассчитать средний показатель мощности дома (учитывается мощность всех электроприборов), оценить территорию, где будет установлено оборудование, и узнать, сколько ветреных дней в году.

Наиболее частые ошибки при покупке

Недовольные отзывы потребителей можно объяснить желанием получить качественный товар практически бесплатно, сэкономить на сервисных и монтажных работах. Поэтому многие покупают относительно дешевую технику, не особо изучая технические характеристики и прочие нюансы.

Поскольку все виды альтернативной энергетики довольно дороги и ветрогенератор не исключение, продавцы всеми силами стараются продать этот товар покупателю. Когда руководитель компании объясняет своему клиенту, что с лопастью диаметром 4 метра он сможет получить мощность в 7 кВт, он почему-то не уточняет, какой тип ветра.

Мощность ветрогенератора будет пропорциональна кубу скорости ветра и диаметру ветроколеса. То есть для регионов со средней скоростью ветра 6 м / с мощность будет W6 = 4 * (6 * 6 * 6) = 864 Вт. Довольный покупатель не подозревает, что мощность его системы на самом деле будет в 8 раз больше ниже обещанного.

Поэтому при выборе ветрогенератора нужно обращать внимание на: мощность, номинальную скорость ветра, диаметр лопастей, грамотно выбирать инвертор (с максимальным КПД и минимальным током холостого хода).

Минимальная скорость ветра

К сожалению, в нашей стране не так много регионов, где скорость ветра не менее 5-7 метров в секунду. Данные взяты в среднем за год. В подавляющем большинстве пригодных для жилья широт эта же скорость равна максимум 2-4 м / с.

Это означает, что ваш ветряк большую часть времени не будет работать. Для стабильной выработки электроэнергии необходим ветер около 10 м / с.

Если ветер в вашем районе составляет 7 м / с, генератор будет работать максимум на 50% от своего номинального значения. И если всего 2 м / с, то 5%.

Фактически, за час генератор мощностью 2 кВт не даст вам больше 100 Вт.

Вам также придется столкнуться с еще одной проблемой ветра, о которой производители умалчивают. У земли его скорость намного ниже, чем наверху, где расположены промышленные предприятия высотой 25-30 м.

Вы установите свое устройство на высоту не более десяти метров. Поэтому даже не позволяйте себе ориентироваться на карты ветров разных сайтов. Эти данные вам не подходят.

Производители скромно умалчивают, что для их карт ветровых ресурсов измерения производятся на высоте от 50 до 70 метров! Кроме того, не учитываются данные о турбулентности и вихрях.

Если вы попытаетесь поднять его выше 10 м, то обязательно задумаетесь о молниезащите. Электрифицированные фрикционные лезвия, восхитительная приманка для выхлопа!

Более того, всех почему-то волнует только такой параметр, как скорость ветра, и при этом забывают о его плотности или давлении. И разница для энергетики очень существенная. Зависимость производства энергии от давления ветра непропорциональна.

Таким образом, когда давление ветра удваивается, вырабатываемая мощность увеличивается в восемь раз!

К тому же в указанных технических характеристиках генераторов есть некоторая лукавство.

Конечно, можно в это поверить, но только в идеальных условиях. Потому что:

• эти показания снимаются в аэродинамической трубе
• и в ламинарном потоке с постоянным направлением и повышенной плотностью

На вашем дачном участке скорость ветра может быть такой, что раскрутить дерево не получится, не говоря уже о выработке электроэнергии.

И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные движения воздушных масс.

Не забывайте, что ветряная турбина не работает на холостом ходу поворотной платформы, а должна вращать ротор генератора, окруженный неодимовыми магнитами.

И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения батареи. Когда напряжение становится достаточным для начала зарядки, аккумулятор превращается в нагрузку.

Если использовать тихоходные конструкции с вертикальной осью вращения, то уже есть повышающая коробка передач. Вы пробовали крутить ускоритель? Эта конструкция усложняется, увеличивается вес, парусность, стоимость.

Даже при свете фар Северного флота, учитывая постоянный ветер и полярную ночь, специалисты предпочитают использовать солнечные батареи. На вопрос, почему это так, ответ прост: проблем меньше!

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одной из дорогостоящих задач ветряной или солнечной электростанции является проблема хранения электроэнергии, которую решают только батареи. Их нужно будет покупать и обновлять, а стоимость довольно высока.

Чтобы их выбрать, нужно знать рабочие характеристики — напряжение и емкость. Обычно используются композитные аккумуляторы от аккумулятора на 12 В, причем количество ампер-часов в каждом конкретном случае следует определять опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать батареи для ветрогенератора нужно будет из довольно широкого ассортимента. Не буду ограничиваться полным обзором, а всего лишь четырьмя популярными типами кислотных аккумуляторов:

1. обычный автомобильный запуск;
2. Тип AGM;
3. гель;
4. бронированный.

Продавцы не рекомендуют покупать стартерные батареи для ветряных электростанций, поскольку они предназначены для работы в критических условиях эксплуатации транспортного средства:

• при хранении на холоде они должны выдерживать огромные пусковые токи, возникающие при запуске холодного двигателя;
• во время движения они подвергаются вибрации и тряске;
• зарядка происходит в буферном режиме генератором при движении автомобиля с разными оборотами двигателя.

• восстановленные батареи, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, рассчитаны на 100 циклов разряд / заряд;
• без капитального ремонта — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако аккумулятор ветряка при работе внутри дома:

• обычно размещают в подвале, где температура, поддерживаемая круглый год на уровне + 5 ÷ + 10 градусов, является оптимальной;
• они не подвержены тряске и вибрации, стационарно установлены в устойчивом состоянии;
• они не получают экстремальных нагрузок при пуске, а при включении бытовой техники через инвертор работают деликатно;
• они заряжаются генератором небольшими токами, которые благоприятно влияют на режим десульфатации пластин.

Все это самые выгодные условия для их эксплуатации. Поэтому предлагаю отметить этот вариант тем, кто не поленился периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем электролита в них.

Аккумуляторы AGM имеют более сложную конструкцию. У них такие же пластины, но стеклянные маты пропитаны кислотой, которые одновременно действуют как диэлектрический слой. Их цикл разряд / заряд 250 ÷ 400. Перезарядка опасна.

Газовые батареи также создаются из необслуживаемой конструкции с герметичным корпусом и гелевым электролитом. Они не очень любят зарядку, но более устойчивы к глубоким разрядам. Количество расчетных циклов — 350.

Бронированные батареи относятся к числу самых современных разработок. Их электродные площадки защищены полимерами от воздействия кислоты. Интервал рабочего цикла: 900 ÷ 1500.

Все эти четыре типа аккумуляторов существенно различаются по цене и условиям эксплуатации. Если вы примете во внимание рекомендации продавцов, вам придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако рекомендую сначала прислушаться к полезным советам, которые дает сам владелец солнечных батарей в своем видео «Как выбрать батареи для ветряной электростанции и солнечной станции».

У него есть собственное мнение по этому поводу. Как вы относитесь к нему — ваше дело. Однако ознакомиться с информацией из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант — оптимальное решение для думающего человека.

Выгодно ли это?

Для начала вам понадобится:

Решите, какой источник энергии будет у ветрогенератора.

Это должно быть:

1. Основной источник электроэнергии. В этом случае все потребители подключаются к установленному устройству, а их электроснабжение полностью зависит от работы ветрогенератора.
2. Дополнительный источник.

В этом случае есть два варианта:

1. Когда потребители получают электроэнергию от традиционных электрических сетей, часть мощности подключается к ветряной электростанции или работает какое-то время. При таком использовании происходит снижение затрат на оплату счетов за электроэнергию, потребляемую энергоснабжающими организациями;
2. При использовании других альтернативных источников электроэнергии (солнечные батареи, водяные турбины и т.д.) ветряные турбины являются частью энергосистемы.

• Изучите преимущества и недостатки ветряных генераторов, а именно:

К преимуществам использования таких устройств можно отнести:

1. Энергия ветра — неиссякаемый и возобновляемый источник энергии;
2. Экономика растений. После первоначальных затрат на покупку и установку отпадает необходимость оплачивать потребленную электроэнергию в будущем;
3. Энергия ветра — экологически чистый источник энергии;
4. Простая конструкция агрегатов позволяет самостоятельно устанавливать и проводить техническое обслуживание в будущем.

К недостаткам использования можно отнести:

1. Зависимость работы завода от погодных условий и наличия ветра в районе расположения агрегатов;
2. Создание шумов и различных помех (радио, связь, телевидение) в процессе установки;
3. Изъятие земли, на которой установлены генераторы, в активное пользование.

• Изучить ветровой потенциал региона, где планируется строительство ветрогенератора.
  Для этого вы можете обратиться в метеослужбу региона или воспользоваться информацией в Интернете.
• Выберите тип, марку и производителя оборудования.

При выборе устройств основными критериями будут:

1. КПД завода;
2. Стоимость комплекта оборудования.

Когда были произведены необходимые расчеты, выбран вариант мощности, изучен ветровый потенциал и ассортимент предлагаемого оборудования, каждый в отдельности сделал вывод, выгодно ли использовать ветряную турбину или нет.

Как ускорить окупаемость

Вопрос вопросов. Он был, есть и будет самым популярным и актуальным. Особенно для жителей средней полосы России, где ветры не такие сильные. Как выбрать в таких условиях оптимальный ветрогенератор, чтобы он не закончился и быстро окупился?

Есть два пути решения проблемы:

1. Свести к минимуму все затраты при эксплуатации ветропарка;
2. И повышение его производительности.

Первое решение найдено и оно до безобразия простое, как тушеная репа. Специалисты советуют вместо мощного ветрогенератора установить несколько небольших ветряков, которые начинают работать при слабейшем ветре, так как имеют легкие и гибкие лопасти. Для небольших установок нет необходимости закладывать большие фундаменты из бетона, и они собираются несколькими рабочими, а не специализированными бригадами с использованием различного оборудования.

И второй способ решения проблемы — установка вертикальных, а не горизонтальных ветряных турбин. Они наиболее чувствительны к «дыханию» ветра, не требуют специального ухода при эксплуатации и готовы к работе на малых высотах от поверхности.

Изготовление и монтаж ветряка своими руками

Сделать полноценный ветрогенератор для частного дома своими руками непросто. Каждая из частей конструкции должна выполнять свою определенную функцию. Ветряная турбина способна преобразовывать энергию вращения в электрическую. Если ваша система обеспечивает стабильный ток, то она должна быть подключена к батареям.

Пример изготовления турбины

Изготовление вертикального ротора для ветряных турбин

батареи нельзя использовать для хранения энергии, но при их наличии работа будет стабильной. Обязательной деталью является инвертор, преобразующий энергию в необходимое напряжение 220В. Необходимо сделать небольшой флюгер с поворотным механизмом. Пропеллер установлен на валу, потому что на большой высоте появляется больше возможностей найти воздушные потоки. Опора должна быть надежной и выдерживать ветровые нагрузки.

Как подключить катушки статора

Схема многолопастного ротора

вам необходимо найти и приобрести неодимовый генератор, который будет убирать энергию ветра. Пропеллер может быть парусным или винтовой. Чтобы все собрать и установить на опору, необходимо сделать бетонное основание, которое будет надежно удерживать его. С помощью распорок необходимо зафиксировать дерево в вертикальном положении.

Один из вариантов подготовки каркаса шины к бетонированию

Чтобы установка прослужила вам долгое время, необходимо проводить техническое обслуживание и своевременно заменять изношенные детали.

Ветрогенератор с трехлопастным горизонтальным ротором

Три маленьких секрета

Первый секрет — на какой высоте будет установлен самодельный ветрогенератор. Понятно, что его проще монтировать на высоте нескольких метров над землей, но тогда это не будет иметь особого смысла. При этом следует учитывать, что чем выше ветрогенератор, тем сильнее ветер, тем быстрее крутятся его лопасти и тем больше энергии можно получить от самодельной электростанции.

Второй секрет — выбор аккумулятора. В интернете рекомендуется не умничать и ставить автомобильный аккумулятор. Да, так проще и, на первый взгляд, дешевле. Однако нужно знать, что автомобильные аккумуляторы необходимо устанавливать в хорошо проветриваемом помещении, требовать обслуживания и срок их службы не превышает 3 лет. Лучше было бы купить специальный аккумулятор. Даже если это будет стоить дороже, это окупится.

Секрет третий, какую ветряную турбину лучше всего сделать своими руками: горизонтальную или вертикальную? У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Будем рассматривать ветрогенераторы вертикального типа, принцип работы которых показан на рис.2.

Итог

Будущее за ветрогенераторами. При любых атмосферных условиях, порывах воздуха и их отсутствии потребитель всегда будет обеспечен электричеством. Экономия на счетах за электроэнергию значительно освободит ваш бюджет для других целей. Что выгоднее — самодельный блок питания или покупное устройство? Каждый решит сам.

Ветрогенераторы в домашней энергетике

Тема альтернативной энергетики не теряет актуальности более 30 лет – в числе основных причин:

• глобальное потепление, в результате влияния парниковых газов на атмосферу;
• растущая стоимость углеводородов;
• загрязнение окружающей среды в процессе эксплуатации тепловых и гидроэлектростанций.

Сегодня, технологии альтернативной генерации электроэнергии для бизнеса и бытовых нужд получили широкое применение. К наиболее доступным «зелёным» источникам, относится энергия ветра. Если для обеспечения электричеством инфраструктурных объектов необходимы промышленные ветряные установки, вырабатывающие до 7 МВт энергии, то для дачи или коттеджа достаточно выработки 1,5 – 5 кВт.

Многие, трактуют необходимость установки ветряка как панацею от энергетической зависимости и источника бесплатной электроэнергии. Для объективной оценки всех «за» и «против» необходимо изучить принцип действия, конструкцию, возможность применения заводского или самодельного ветрогенератора.

Принцип работы ветрогенератора

В основе процесса получения энергии лежит принцип преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращающегося ротора, а затем в электрическую энергию, возникающую на обмотках статора генератора.

Вырабатываемая мощность зависит от ряда факторов:

• силы и постоянства ветра;
• высоты установки ветряка;
• размаха и количества лопастей пропеллера;
• конструкции механической части передающей вращение;
• конструкции ротора и статора генератора.

Производители оборудования используемого для питания дома от альтернативных источников учитывают множество дополнительных причин снижающих эффективность преобразования и передачи энергии, поэтому горизонтальные установки, изготовленные в заводских условиях, имеют полезный КПД на уровне 40%.

Самодельные ветроэлектростанции менее эффективны за счёт неточностей:

• в сопряжении механических частей передающих вращение;
• в изготовлении крыльчатки пропеллера и других элементов, взаимодействующих с ветровыми потоками;
• в расчетах и определении характеристик будущего генератора;
• в использовании деталей и комплектующих.

Перед тем как принять решение «купить» или «сделать самому» необходимо изучить конструктивные особенности и условия эксплуатации.

Конструкция ветрогенераторов

Инженеры разработали множество видов ветрогенераторов, различающихся по:

• расположению оси вращения относительно горизонтальной плоскости;
• конструкции лопастей;
• исполнению механического устройства передающего вращение;
• схеме передачи и преобразования электроэнергии.

Наибольшее применение получили два типа ветрогенераторов:

• с горизонтальной осью и пропеллером, состоящим из трёх жёстких лопастей — получил наиболее широкое распространение, как в малой, так и в промышленной ветрогенерации;
• с вертикальной осью и ротором Дарье или ротором Савониуса – чаще всего используется для бытовых нужд, т.к. способен генерировать напряжение даже при минимальных потоках ветра и не требует значительной высоты для монтажа.

Ветряки с горизонтальной осью

Конструктивное исполнение установки зависит от мощности генерации. Простой ветрогенератор состоит из следующих узлов.

Более сложные установки оснащаются дополнительными узлами для управления скоростью вращения вала генератора и минимизации риска аварий:

• тормозным механизмом для стабилизации скорости вращения вала, при переменной скорости ветра;
• промежуточным редуктором, расположенном на мачте, между валом шкива и валом ротора;
• промежуточным редуктором с конической передачей, в случае наземного расположения генератора – такая конструкция исключит поломку электрогенератора в случае урагана.

Для малых установок, доминирующим фактором обеспечивающим надёжность, является простота конструкции.

Ветряки с вертикальной осью

Конструктивное исполнение лопастей роторных ветроэлектростанций отличается разнообразием.

Это обусловлено поиском наиболее рациональной формы лопатки, использующей максимальную энергию ветра.

Кроме формы лопастей и ориентации вала ротора, вертикальные ветряки мало чем отличаются от горизонтальных. До недавних пор, они в КПД, передавая потребителю 35% энергии ветра.

Подключение установки к потребителю

Подключение ветрогенератора связано с необходимостью преобразования энергии, перед подачей потребителю.

1. Выработанная электроэнергия подаётся на контроллер.
2. Контроллер изменяет характеристики напряжения и подаёт его на аккумулятор.
3. Аккумулятор заряжается и накапливает энергию.
4. Контролер забирает часть энергии и подаёт её на инвертор.
5. Инвертор, преобразует постоянное напряжение в переменное и подаёт в сеть электропитания объекта.

Перед тем как купить ветрогенератор или решиться изготовить ветряную электростанцию самостоятельно необходимо оценить условия эксплуатации установки.

Условия эффективного преобразование энергии в ветрогенераторе

Основными условиями генерации электроэнергии с использованием ветряка являются постоянство и сила ветра в регионе предполагаемой эксплуатации. Но, на эффективность работы установки, влияет ряд дополнительных факторов, среди которых:

• ландшафт местности – наличие поблизости холмов, оврагов, водоёмов, лесов;
• застроенность территории;
• наличие инфраструктурных объектов: мостов, промпредприятий.

Эти и другие локальные причины влияют на стабильность и направление ветра, даже если регион располагает к установке ветряка. Практика показывает, что любые препятствия расположенные в радиусе 250 м. будут негативно влиять на работу установки.

Избежать отрицательного воздействия местных факторов можно, установив генератор на высоте более 5 м. над ближайшим объектом, это касается и крон деревьев.

Для стабильной работы оборудования, среднегодовая скорость ветра в данной местности должна быть не ниже 4,5 – 5 м/с. Данные показатели можно узнать из карты розы ветров. Информация доступна на специализированных ресурсах в интернете.

Наилучший результат получается, если установить ветрогенератор на мачте с растяжками, высотой около 15 м.

Необходимые условия для монтажа и эксплуатации, а также характеристики установки изготовленной в заводских условиях указаны в паспорте (руководстве по эксплуатации) оборудования.

Узнать сколько вырабатывает ветрогенератор изготовленный в условиях мастерской, можно сделав приблизительные расчеты.

Самодельный ветрогенератор

Прежде чем приступить к расчетам, необходимо определиться с наличием и возможностью приобретения необходимых деталей и материалов для изготовления ветряка.

Самым простым вариантом, является использование автомобильного генератора и аккумуляторной батареи, а также пропеллера от бытового вентилятора – хотя такой примитивный ветряк не выработает достаточно электричества для покрытия бытовых нужд, но для локального освещения хозяйственных построек вполне подойдёт.

При первоначальном положительном опыте, изучив дополнительно: из чего делают лопасти ветрогенератора, как самостоятельно изготовить ротор и намотать статор, какие компоненты использовать в электрической схеме — можно масштабировать проект, не допуская ошибок.

При сборке вертикального ветряка в условиях мастерской, изготовить ротор Савониуса из стальной бочки, не составит труда.

При использовании ненужной металлической тары, важно не ошибиться с геометрической формой и размерами.

Способы расчёта характеристик генератора и конструктивных элементов установки зависят от конкретных условий и технической возможности реализовать задуманное. Но первое, что необходимо посчитать – это мощность воздушного потока, которая будет передана на вал генератора.

P_в – мощность потока воздуха (Вт);

S – площадь круга вращения лопастей (м 2 );

r – плотность воздуха (кг/м 3 );

V – скорость ветра (м/с).

Необходимо учитывать, что КПД самодельного ветрогенератора равен приблизительно 15-20%, отсюда следует, что можно рассчитывать на мощность, предназначенную для потребления на уровне:

Несмотря на всевозможные «за» и «против» ветровые электростанции находят всё большее применение в частных домашних хозяйствах.

Источник https://lighting-sale.ru/elektrooborudovanie/na-kakoj-vysote-stavit-vetrogenerator-v-majnkraft-p0281/

Источник https://kranigruz.ru/top-luchshih-vetrogeneratorov-dlya-doma/

Источник https://electricdoma.ru/energiya/vetrogenerator/