Ветрогенератори за кућну употребу

Сами дизајнирамо ветрогенератор

само потребно, дијаграм уређаја,

Опис рада са свим дијаграмима, цртежима и упутствима корак по корак (понекад чак и са фотографијом) ће вам дати било који претраживач. Међутим, немојте журити да се бавите првим упутствима која наиђу. Боље је прво детаљно проучити принцип рада и процес монтаже неколико конструкција, изабрати ону која вам одговара по снази, доступности делова и сложености производње, а тек онда пређите на посао.

Дакле, у свакој домаћој ветрењачи треба да буде:

• ножеви, сецива;
• генератор;
• јарбол;
• као и инсталацију која претвара електричну струју.

Сваки од ових делова може се направити самостално или преуређен од постојећег. Тако, на пример, направити лопатице одговарају пвц цеви или алуминијум. Постоје и шеме за њихову израду од дрвета или фибергласа. Све ове методе производње лопатица су погодне за хоризонталне ветрењаче, које стручњаци препоручују за домаћу или сеоску ветрењачу. Оштрице вертикалног уређаја лако се праве од пластичне или металне буре.

Такође постоји много начина да се направи генератор. Један од најчешћих је диск генератор који се самостално склапа на бази неодимијумских магнета. Његов недостатак је висока цена магнета и њихов велики број, док је предност лакоћа монтаже.

Други начин је прерада готовог генератора индукционог мотора. У овом случају, довољно је изоштрити ротор и премотати завојнице статора. Последњи део је најтежи део процеса. Међутим, код куће је то сасвим изводљиво.

Челична цев дужине најмање пет и по метара служиће као јарбол.

Састављање делова у једну структуру врши се према шеми, коју није тешко пронаћи уз помоћ претраживача. Главна ствар је да то можете разумети.

Наравно, састављање турбине на ветар сопственим рукама је задатак који не може свако. Некоме је много лакше да га купи него да разуме процес лепљења неодимијумских магнета или премотавања намотаја статора.

Како одабрати ветропарк

Главни параметар ветропарка је његова снага.Мора се запамтити да своју вршну вредност достиже само при максималној брзини ротације. А да би се постигла максимална брзина, потребно је обезбедити одговарајућу висину уградње ветрењаче и изабрати модел са оптималним бројем лопатица. У већини случајева, потрошачи се заустављају на моделима са три оштрице. Ако изаберете модел са капацитетом од 3 кВ, онда је ово сасвим довољно за већину потреба.

За четворочлану породицу, месечна потрошња електричне енергије је око 350-400 кВ - водите се овом цифром и потрошњом електричних апарата за домаћинство.

Поред ветрењача, саветујемо вам да поближе погледате и соларне панеле. У зависности од климатских и географских услова, ова врста производње енергије може бити још исплативија.

Ако се енергија из ветропарка троши не само на осветљење и рад кућних апарата мале снаге, биће потребан моћнији модел. Ово је релевантно када коришћење микроталасних пећница, много замрзивача, електричних рерни и других електричних уређаја. Међутим, за кување је боље користити гасну опрему која ради на течни гас.

Хајде да причамо о произвођачима - ветротурбине из Европе, посебно из Немачке и Аустрије, имају највећу потражњу. Рецензије власника кажу да се овде праве најпоузданије и најтрајније јединице које могу трајати до 30-40 година. Ветрењаче руске производње су такође тражене - приступачне су. Што се тиче кинеских производа, они нису само јефтини, већ и нису најпоузданији.

Врсте ветрогенератора

Сам генератор се покреће лопатицама.Због ових лопатица, ветроелектране су подељене у две широке категорије:

• Са хоризонталном осом - генератор се овде налази хоризонтално, а лопатице су усмерене дуж главног правца ветра. Да би се добила максимална енергија ветра, ветрењаче су опремљене кобилицом, због чега се генератор са лопатицама окреће у правцу најмоћнијег тока;
• Са вертикалном осовином - таквим ветропарковима је свеједно на коју страну ветар дува.

Постоји много дизајна ветрењача најбизарнијег облика. Ово је првенствено због великог броја спољних фактора који значајно утичу на ефикасност читавог система.

Ветрогенератори са хоризонталном осовином су погодни за употребу тамо где ветар дува претежно у једном правцу. Одликују их ниска цена, једноставност дизајна и повећана снага. Што се тиче модела са вертикалном осом, они могу радити у најтежим условима, на пример, са стално променљивим смером ветра. Они су скупљи, али њихова ефикасност је мања од оне код хоризонталних модела.

Приликом избора ветрењаче за приватну кућу, морате се фокусирати на локалну ружу ветрова. Ако посматрања покажу присуство струја ветра које стално дувају у истом правцу, препоручљиво је купити ветропарк са хоризонталном осом. Ако ветар сваки дан дува у различитим правцима, требало би да потрошите новац и купите вертикалну ветрењачу.

Шта каже закон?

Не постоје законски прописи који забрањују употребу ветротурбина. У сваком случају, са снагом до 75 кВ.Такви уређаји су изједначени са кућним електричним инсталацијама, за које нису потребне дозволе. Инсталације снаге веће од 75 кВ сматрају се индустријским и морају бити сертификоване, што у великој мери отежава њихову употребу.

Могући су проблеми другачије природе. На пример, регион може имати ограничење на дозвољену висину јарбола за ветрењачу. Постоје слични стандарди за постављање јарбола у близини аеродрома, далековода, зрачећих антена радио станица итд. Кршење регионалних правила може резултирати судском одлуком којом се потпуно забрањује коришћење ветрењаче или се налаже да се стање структуре доведе на утврђену норму.

Опорезивање

Једнако често питање је и опорезивање ветротурбина. Овде је потребно јасно разликовати сврху за коју се производи електрична енергија. Ако има продаје, онда ће се морати платити порез, али ако се инсталација користи за сопствене потребе, онда није предвиђено опорезивање, јер накнаде за ветар још нису уведене.

У таквим случајевима, исправно решење би било игнорисање таквих тврдњи. Нека туже, где доказују своје, ако је могуће

Важно је да корисник ветрењаче схвати да не крши никакве прописе, коришћење ресурса у овом случају не захтева лиценцирање, пошто је ресурс неисцрпан. Ако нема притужби комшија, онда је све у реду, употреба ветротурбине је потпуно легална

Уређај и карактеристике коришћења ветрењаче

Ветротурбине се ретко користе као главни извори електричне енергије, али су као додатни или алтернативни идеални.

Ово је добро решење за викендице, приватне куће које се налазе у подручјима где често постоје проблеми са струјом.

Састављање ветрењаче од старих кућних апарата и старог метала је права акција заштите планете. Смеће је једнако хитан еколошки проблем као и загађење животне средине продуктима сагоревања угљоводоника.

Домаћи ветрогенератор од одвијача, генератора аутомобила или мотора машине за прање веша коштаће буквално пени, али ће помоћи у уштеди пристојних износа на рачунима за енергију.

Ово је добра опција за ревносне домаћине који не желе да преплате и спремни су да уложе напоре да смање трошкове.

Често се аутомобилски генератори користе за израду ветрењача сопственим рукама. Не изгледају тако атрактивно као индустријске производне структуре, али су прилично функционалне и покривају део потреба за електричном енергијом.

Стандардни ветрогенератор се састоји од неколико механичких уређаја, чија је функција претварање кинетичке енергије ветра у механичку, а затим у електричну енергију. Препоручујемо да погледате чланак о уређају ветрогенератора и његовом принципу рада.

Модерни модели су углавном опремљени са три лопатице за повећање ефикасности и почетак рада када брзина ветра достигне најмање 2-3 м / с.

Брзина ветра је фундаментално важан индикатор од којег директно зависи снага инсталације.

У техничкој документацији за индустријске ветротурбине увек су наведени параметри номиналне брзине ветра при којима инсталација ради са максималном ефикасношћу. Најчешће је ова цифра 9-10 м / с.

Главне предности ветра као извора енергије су обновљивост и неисцрпност. Људи већ дуго измишљају разне уређаје који омогућавају рационално коришћење снаге елемената, а ветрогенератор је један од успешних покушаја обуздавања ветра.

Постоје и параметри за максималну дозвољену брзину ветра - 25 м / с. Са таквим показатељима, ефикасност ветрењаче је већ значајно смањена, јер. лопатице инсталације мењају положај. Када је у питању домаћи дизајн, тешко је одредити његове техничке карактеристике.

Има смисла фокусирати се на просечне индикаторе и израчунати количину енергије која је потребна за основне потребе.

Ако треба да направите домаћу ветрењачу од 220В, препоручујемо вам да прочитате детаљна упутства за монтажу.

Произвођачи

Данас је производња ветротурбина успостављена у многим земљама света. На тржишту можете пронаћи моделе и јединице руске производње из Кине. Од домаћих произвођача, следеће фирме се сматрају најпопуларнијим:

• "Светлост ветра";
• Ркрафт;
• "СКБ Искра";
• "Сапсан-Енергија";
• "Енергија ветра".

Страни произвођачи електричних генератора су такође веома популарни:

• Голдвинд - Кина;
• Вестас - Данска;
• Гамеса - Шпанија;
• Сузион - Индија;
• ГЕ Енерги - САД;
• Сиеменс, Енерцон - Немачка.

Међутим, вреди запамтити да употреба таквих ветрогенератора подразумева употребу скупих поправки, као и резервних делова, које је готово немогуће наћи у домаћим продавницама. Трошкови јединица за производњу електричне енергије обично зависе од карактеристика дизајна, капацитета и произвођача.

Врсте ветроелектрана

Постоје следећи критеријуми за класификацију ветроелектрана:

1. Број лопатица. Ветротурбине са до 4 лопатице називају се ниским лопатицама и брзим. Са бројем лопатица од 4 или више, са више лопатица и спорим покретом. Подела према овом критеријуму је због тога што је мањи број лопатица, цетерис парибус, ветротурбина има већи број обртаја.
2. Оцењена моћ. Критеријум је прилично произвољан, али се примењује следећа градација: до 15 кВ домаћинство (за приватне куће, преносиво), 15-100 кВ полуиндустријско (за мале фарме, продавнице, пумпне станице), 100 кВ - јединице МВ индустријски - дизајниран за производњу енергије користи велики број потрошача.
3. Правац осе ротације. Овај критеријум је најосновнији, јер утиче на главне карактеристике ветрењаче:
   • Са хоризонталном осом ротације. Најчешће са две или три оштрице, велике брзине. Предности таквих уређаја укључују: брзину, што значи једноставнији генератор; висока искоришћеност енергије ветра и, као резултат, већа ефикасност; једноставност дизајна. Недостаци укључују: висок ниво буке, потребу за високим јарболом за уградњу.
   • Са вертикалном осом ротације.Постоји много варијанти дизајна - Савониус ветротурбине, Дарриеус ротори, хеликоидни ротор, ветротурбине са више лопатица. Према речима аутора чланка, заслуге свих таквих структура су веома сумњиве. Ови уређаји имају сложен дизајн, захтевају сложен генератор и имају низак фактор искоришћења енергије ветра (0,18-0,2 према 0,42 за хоризонталне). Предности укључују низак ниво буке, могућност уградње на малој висини.

Домаћи ветропарк АЕРО Е

Који претварач напона купити: произвођачи и цене

Тржиште инвертера је прилично засићено. Можете одабрати уређај за било који задатак и сврху. На домаћем тржишту популарни су и руски и страни аналози.

Размотрите трошкове претварача различитих произвођача:

1. Швајцарска. Кстендер КСТХ/КСТМ/КСТС. Цена: од 75.000 до 90.000 рубаља.
2. Немачка. Сунчано острво 5048. Цена: 240.000 рубаља.
3. Немачка. „Сцхниедер Елецтриц Цонект КСВ+ серија“. Цена је од 240.000 до 500.000 рубаља.
4. Кина. Просолар ПВ Хибрид. Цена од 80 000 рубаља.
5. Русија. МАП Енергиа СИН. Цена од 35 000 рубаља.

Цена претварача зависи од његовог типа, снаге, као и система заштите и земље произвођача.

Ако желите да добијете зелену енергију без кварова на опреми и кварова, обавезно посветите дужну пажњу избору претварача. У стању је не само да заштити уређаје од нестабилног рада мреже, већ и да делује као батерија

Пажљиво израчунајте потрошњу апарата, као и вршно оптерећење потрошње.Дајте предност моделима са модификованом синусоидом. Тако ћете заштитити све електричне уређаје у свом дому.

Како ради ветрогенератор?

Да бисте одговорили на ово питање, прво размотрите његов уређај.

Свака ветротурбина мора имати:

• лопатице које се ротирају под утицајем ветра и покрећу ротор;
• генератор наизменичне струје;
• контролер који контролише лопатице и претвара електричну енергију која долази из генератора у једносмерну струју потребну за пуњење батерије;
• пуњиве батерије способне да акумулирају електричну енергију и нивелирају је;
• инвертер - уређај који претвара једносмерну струју која долази из батерије у наизменичну, из које сијају сијалице, раде фрижидери, телевизори и други електрични апарати;
• јарбол који подиже лопатице што је више могуће изнад земље.

Шема рада уређаја у најједноставнијем облику може се представити на следећи начин: ветар ротира лопатице, што, заузврат, покреће ротор. Затим се механичка енергија претвара у електричну енергију.

Ротирајући, ротор генератора генерише трофазну наизменичну струју, од које електрични апарати не могу да раде, па се мора претворити.

У ту сврху је у дизајну ветрењаче предвиђен контролер. То ће претворити струју која долази из генератора у једносмерну струју. Од последњег се пуне батерије. Пролазећи кроз њих, струја улази у претварач, где стиче карактеристике прихватљиве за рад наших електричних уређаја. Од константног, поново постаје променљив, али са индикаторима који су нам већ познати: једнофазни, са напоном од 220 В и фреквенцијом од 50 Хз.

3 Снага ветра - за и против

На први поглед, употреба ветротурбина за снабдевање приватне куће електричном енергијом нема недостатака. Нажалост, није. Током рада, јединица производи гласне звукове који изазивају неугодност за становнике куће и суседе. У Европи је дозвољени ниво буке ветротурбина одређен законом. Осим тога, Европљани заустављају рад ветрогенератора током сезонског лета птица (још један услов закона).

У Русији су ветротурбине још увек ретке и њихов рад није ограничен регулаторним правним актима. Истина, узимајући у обзир мишљење комшија и удобност вољених, власници ветротурбина их постављају даље од стамбених зграда. Међутим, већина ограничења се односи на старије моделе. Савремени генератор ветра за приватну кућу ради скоро нечујно.

Главни недостатак ветротурбина је велика бука током рада.

Недостаци више него превазилазе предности ветротурбина. За рад ветротурбина није потребно гориво, а енергија ветра ће бити на планети све док постоји атмосфера и сунце сија. Наравно, лакше је почети да користите бензински или дизел генератор него ветротурбину. Али ветрењача не мора редовно да се пуни горивом.

Постоји једна околност која намеће ограничење употребе ветротурбине као главног извора електричне енергије. У многим регионима Руске Федерације немогуће је гарантовати стално кретање ваздушних маса (ветрова). Због тога ветротурбине, по правилу, делују као додатни извор енергије.

Врсте ветрогенератора

Ветрењаче се могу разликовати по: - броју лопатица; – врста материјала сечива; – вертикални или хоризонтални распоред монтажне осе; - корачна верзија лопатица.

По дизајну, ветротурбине су подељене по броју лопатица, једна, две, три лопатице и вишелопатице. Присуство великог броја лопатица омогућава им да се ротирају веома малим ветром. Дизајн лопатица се може поделити на круте и једра. Ветрењаче за једрење су јефтиније од других, али им је потребна честа поправка.

Једна од врста ветротурбина је хоризонтална

Ветрогенератор вертикалног извођења почиње да се окреће при малом ветру. Не треба им временска лопатица. Међутим, у погледу снаге, они су инфериорни од ветрењача са хоризонталном осом. Нагиб лопатица ветротурбине може бити фиксни или променљив. Променљиви корак лопатица омогућава повећање брзине ротације. Ове ветрењаче су скупље. Дизајн ветротурбина са фиксним нагибом је поуздан и једноставан.

Вертикални генератор

Ове ветрењаче су јефтиније за одржавање, јер су постављене на малој висини. Такође имају мање покретних делова и лакши су за поправку и производњу. Ову опцију инсталације је лако урадити сопственим рукама.

Вертикални ветрогенератор

Дизајн ветрогенератора са оптималним лопатицама и својеврсним ротором даје високу ефикасност и не зависи од правца ветра. Ветрогенератори вертикалног дизајна су тихи. Вертикални генератор ветра има неколико врста извођења.

Ортогоналне ветротурбине

Ортогонални генератор ветра

Такве ветрењаче имају неколико паралелних лопатица, које су постављене на удаљености од вертикалне осе. На рад ортогоналних ветрењача не утиче смер ветра. Постављају се на нивоу земље, што олакшава инсталацију и рад јединице.

Ветротурбине на бази Савониус ротора

Ветротурбине на бази Савониус ротора

Лопатице ове инсталације су специјални полуцилиндри који стварају велики обртни момент. Међу недостацима ових ветрењача може се издвојити велика потрошња материјала и не висока ефикасност. Да би се постигао висок обртни момент са Савониус ротором, такође је инсталиран Дариер ротор.

Ветротурбине са Даријевим ротором

Заједно са Дарриеус ротором, ове јединице имају низ парова лопатица са оригиналним дизајном за побољшање аеродинамике. Предност ових јединица је могућност њихове уградње на нивоу земље.

Хеликоидни ветрогенератори.

Они су модификација ортогоналних ротора са посебном конфигурацијом лопатица, која даје равномерну ротацију ротора. Смањењем оптерећења на роторским елементима, повећава се њихов радни век.

Ветротурбине засноване на Даријевом ротору

Ветротурбине са више лопатица

Ветрогенератори са више лопатица

Ветрењаче овог типа су модификована верзија ортогоналних ротора. Лопатице на овим инсталацијама су постављене у неколико редова. Усмерава струјање ветра на лопатице првог реда фиксних лопатица.

Ветрогенератор за једрење

Главна предност такве инсталације је могућност рада са малим ветром од 0,5 м/с. Једриличарски ветрогенератор је инсталиран било где, на било којој висини.

Ветрогенератор за једрење

Међу предностима су: мала брзина ветра, брз одговор на ветар, лакоћа изградње, доступност материјала, одржавање, могућност израде ветрењаче сопственим рукама. Недостатак је могућност лома при јаком ветру.

Хоризонтални ветрогенератор

Хоризонтални ветрогенератор

Ове инсталације могу имати различит број ножева.

За рад ветротурбине важно је одабрати правилан смер ветра. Ефикасност инсталације постиже се малим ударним углом лопатица и могућношћу њиховог подешавања

Такви ветрогенератори имају мале димензије и тежину.

Основне препоруке за прорачун

Мотори

Први имају феритне магнете, док су потребни продуктивнији неодимијумски. За ефикасан рад последњег потребни су велики обртаји, које ветрењача не може да развије.

Самомонтажа и намотавање намотаја од произвођача захтевају велику прецизност и стрпљење. Снага таквог домаћег уређаја не прелази 2-В.

Они оптимално испуњавају захтеве за уређаје који раде са вертикалним ветро точком и пуне батерију. Излазна снага у овом случају може да достигне 1 кВ.

Израда шрафова

Други се састоји од закривљених светлосних цеви причвршћених за централну плочу. Лопатице, које имају велику ветар, су зглобне. Ово елиминише њихову деформацију и преклапање у јаким налетима ветра.

Који облик сечива је оптималан

Један од главних елемената ветротурбине је сет лопатица. Постоји низ фактора повезаних са овим детаљима који утичу на ефикасност ветрењаче:

• тежина;
• величина;
• образац;
• материјал;
• износ.

Ако одлучите да дизајнирате лопатице за домаћу ветрењачу, обавезно узмите у обзир све ове параметре. Неки верују да што више крила на пропелеру генератора, то се више снаге ветра може добити. Другим речима, што више то боље.

Међутим, то није случај. Сваки појединачни део се креће против отпора ваздуха. Дакле, велики број лопатица на пропелеру захтева већу снагу ветра да изврши један обрт.Осим тога, превише широких крила може изазвати формирање такозване „ваздушне капице” испред елисе, када струја ваздуха не пролази кроз ветрењачу, већ је обилази.

Форма је много битна. Зависи од брзине завртња. Лош проток изазива вртлоге који успоравају точак ветра

Најефикаснија је ветротурбина са једном лопатицом. Али изградња и балансирање сопственим рукама је веома тешко. Дизајн је непоуздан, али са високом ефикасношћу. Према искуству многих корисника и произвођача ветрењача, најоптималнији модел је онај са три оштрице.

Тежина сечива зависи од његове величине и материјала од којег ће бити направљена. Величина мора бити пажљиво одабрана, вођена формулама за прорачуне. Рубови се најбоље обрађују тако да на једној страни има заобљења, а да је супротна оштра

Правилно одабран облик лопатице за ветротурбину је основа њеног доброг рада. За домаће, погодне су следеће опције:

• тип једра;
• тип крила.

Лопатице типа једрења су једноставне широке траке, као на ветрењачи. Овај модел је најочигледнији и лакши за производњу. Међутим, његова ефикасност је толико ниска да се овај облик практично не користи у савременим ветротурбинама. Ефикасност у овом случају је око 10-12%.

Много ефикаснији облик су лопатице профила лопатица. Овде су укључени принципи аеродинамике, који подижу огромне авионе у ваздух. Вијак овог облика се лакше покреће и брже се окреће. Струјање ваздуха значајно смањује отпор на који ветрењача наилази на свом путу.

Тачан профил треба да личи на крило авиона. С једне стране, сечиво има задебљање, а с друге - нежно спуштање. Ваздушне масе теку око дела овог облика веома глатко

Ефикасност овог модела достиже 30-35%. Добра вест је да можете да направите крилато сечиво сопственим рукама користећи минимум алата. Сви основни прорачуни и цртежи могу се лако прилагодити вашој ветрењачи и можете уживати у бесплатној и чистој енергији ветра без ограничења.

Има ли користи за коришћење?

Многи људи су опрезни при куповини ветрогенератора, верујући да њихова област има низак потенцијал ветра. Након што су прочитали рецензије људи који су купили и инсталирали овај систем пре 5 година, већина људи се плаши да узалуд потроши много новца, а да не добије жељени повраћај. Али тада су ове јединице у приступачној ценовној категорији биле мање квалитетне и поуздане него сада.
Захваљујући савременим технологијама, развој алтернативне енергије домаћих произвођача постигао је добре резултате. Са сигурношћу се може рећи да су постали моћнији, поузданији, имају релативно ниску цену. Да се ​​особи која је пре 4 године уградила кинеску ветротурбину од 1,5 кВ обезбеди производ од 3 кВ домаћег произвођача, не би био разочаран.

Постоје две препреке широкој употреби енергије ветра: променљивост њеног правца и снаге, као и потреба да се акумулира енергија у одсуству ветра или његове мале снаге. Пре свега, очигледно је потребно узети у обзир ветрогенератор као један од начина добијања додатне енергије, што омогућава смањење потрошње фосилног горива.

Профитабилно је или не користити генератор ветра у многим аспектима, наравно, зависи од ефикасности опреме. Трошак средстава, времена, труда за повезивање треба израчунати за сваког појединца.