Бирамо и инсталирамо ветрогенератор за приватну кућу

Светски произвођачи ветротурбина

1. Сузлон Енерги је водећи произвођач ветротурбина не само у Азији, већ и широм света. Компанија запошљава тринаест хиљада стручњака који раде у десет фабрика у Индији, Белгији, САД и Кини. Прва ветротурбина је произведена 1996. године, а већ 2000. године пројектована је прва електрана. Раст обима производње, у складу са захтевима тржишта, почео је значајно да расте 2006. године. Тренутно је индијска компанија рангирана на шестом месту по перформансама дотичних производа.
2. Од 2007. године немачки произвођач ЕНЕРЦОН ГмбХ је лидер у земљама света иу Немачкој, где се налази више од педесет одсто тржишта. Први производи су сишли са производне траке давне 1986. године. Тренутно се фабрике налазе у Индији, Шведској и Португалу.
3. Синовел припада првом предузећу у Кини које развија, дизајнира, производи и продаје ветроелектране на копну и на мору. Синовел производи турбине за ветротурбине у распону од 1,5 до 6,0 мегавата. Производи су подељени у четири линије: СЛ1500, СЛ3000, СЛ5000, СЛ6000.
4. Произвођач ветрогенератора Вестас Винд Системс има фабрике у Данској, Немачкој, Индији, Румунији, Великој Британији, Шпанији, Шведској, Норвешкој, Аустралији, САД и Кини. Компанија производи ветротурбине са пречником ротора од четрдесет седам до сто шездесет четири метра, капацитета од 660 кВ до 7 мегавата.

Израда ветрењаче својим рукама

Главни посао који треба обавити је производња и уградња ротационог ротора. Пре свега, требало би да изаберете врсту структуре и њене димензије. Познавање потребне снаге уређаја и производних могућности ће помоћи да се то утврди.

Већина чворова (ако не и сви) мораће да се праве сами, па ће на избор утицати какво знање креатор дизајна има, са којим уређајима и уређајима је најбоље упознат. Обично се прво прави пробна ветрењача, уз помоћ које се проверава перформансе и прецизирају параметри конструкције, након чега се почиње са производњом радне ветротурбине.

Избор ветрогенератора

Најквалитетније ветрењаче се производе у Немачкој, Француској и Данској. Ове земље праве ветротурбине за снабдевање електричном енергијом стамбеног приватног сектора, фарми, школа и малих малопродајних објеката.У Русији, због ниске цене електричне енергије и неизреченог монопола на продају струје, ветротурбине, соларни панели и друге врсте алтернативне енергије нису баш честе.

Мобилна ветротурбина је погодна за нафтну индустрију или инсталатерске тимове који граде на пољима (прототип)

Али висока цена прикључења удаљених објеката на електроенергетску мрежу (још увек има села која нису електрифицирана), безобразлук службеника, дуге процедуре обилажења и добијања техничких спецификација од монополских компанија приморавају власнике да користе алтернативну енергију за своје објекте.

Пре свега, морате схватити да је ефикасност ветротурбине око 60%, постоји зависност од брзине ветра и биће потребно периодично одржавање. Ако се ипак одлучите за турбину на ветар, требало би да знате. Избор ветрогенератора треба да се заснива на специфичним околностима његове примене. Постоје нови развоји и модели: са повећаном ефикасношћу, вертикални, хоризонтални, ортогонални, без сечива.

За предузећа или приватну кућу, ови подаци могу бити на пројекту или рачунима за струју. Ако треба да обезбедите струју у викендици, изабран је модел ветротурбине од 1-3 кВ, претварачу је потребна мала снага и можете без батерија. Принцип поседовања ветротурбине за дацха је једноставан: има ветра - има струје, нема ветра - радимо у башти или око куће. Можете сами направити једноставан ветрогенератор, само сакупите потребне материјале и спојите их заједно.

За приватну кућу сталног боравка овај принцип неће радити. Када често нема ветра, посебну пажњу треба обратити на акумулатор.Ово захтева велики капацитет. Међутим, да би се брже пунио и сам генератор електричне енергије мора бити велике снаге. То јест, појединачни чворови инсталације су уско повезани једни са другима. Поузданија комбинација је симбиоза са дизел генератором и соларним панелима. Ово је 100% гаранција доступности електричне енергије у кући, али и скупље.

Комерцијалне ветротурбине су сада у широкој употреби. Електрична енергија произведена уз њихову помоћ продаје се разним предузећима која немају снабдевање енергијом. Типично, такве електране се састоје од неколико ветротурбина различитих капацитета. Наизменични напон од 380 волти који генеришу се доводи директно у електричну мрежу предузећа. Осим тога, ветротурбине се могу користити за пуњење великог броја батерија, из којих се енергија претворена у наизменични напон такође доводи у електричну мрежу.

Ветротурбине руске производње

У већини случајева, власници предузећа уграђују ветротурбине, соларне панеле и дизел генераторе за потребе сопствене производње. Добијање дозволе за продају струје у Русији је, да кажемо, друга прича. Након енергетског прегледа, напајање се ослобађа, на пример, заменом лампи за осветљење ЛЕД диодама. Период поврата се израчунава, у недостатку буџета, модернизација се може поделити на фазе.

Колико кошта ветрогенератор

Цене ветротурбина руске производње су ниже од немачких, данских или индијских. Најјефтиније кинеске ветрењаче, иако је њихов квалитет много нижи.Најједноставније ветротурбине за приватне куће коштају до 500 долара. Могу се користити за локалну производњу електричне енергије, али не могу решити проблем пуног напајања код куће. Снажнији ветрогенератори од 3 кВ да у потпуности обезбеде дом електричном енергијом коштаће више.

Приближна цена сета ветрогенератора за кућу:

• за малу приватну (сеоску) кућу, снага 3 кВ/72В, еквивалент. 1700-1800 долара;
• за снабдевање викендице струјом, снаге 5 кВ/120В, екв. $4000;
• за снабдевање струјом неколико кућа или фарме, снаге 10 кВ / 240В, екв. 8500 долара.

Посебно су тражене ветротурбине са вертикалном осом ротације руске производње. Међу предностима ове опреме:

1. мале потребне брзине ветра за кретање ротора;
2. независност од правца ветра;
3. ниска звучна позадина, без вибрација;
4. Дизајн безбедан за птице
5. није потребан присилни старт;
6. ради у свим временским условима, са било којом јачином ветра.

Компоненте и прорачуни

Цена изградње варира у великој мери, у зависности од дизајна ветрењаче и коришћених компоненти. Постоје две главне врсте ветротурбина - са хоризонталном осом ротације (морају бити смештене на висини, оптимално 25-35 м) и са вертикалном осом, која се може поставити једноставно на нивоу тла.

Поред самог генератора, за ветрењаче са хоризонталном осом ротације потребан је ротор са лопатицама, мењач и окретни реп, као и заштитно кућиште. Све ово се обично монтира на високом јарболу.Пошто је јарбол, по правилу, прилично масивна и висока конструкција, биће потребно поставити темељ испод њега, као и причврстити га додатним растезљивим кабловима.

Поред укупне цене конструкције, додаје се и трошак уградње са дизалицом. Да би се избегла конструкција високог и скупог јарбола, за мале ветротурбине се све чешће користе опције дизајна са вертикалном осом ротације ротора, које су у стању да раде на нижој висини при брзини ветра од 1 м/с. . Али такви системи су релативно нови, тако да недвосмислене статистике о њиховом раду још нису акумулиране. Дају мање струје, али су много јефтинији и нису толико бучни, лакше их је направити сопственим рукама.

На земљи, у затвореном простору, налази се инвертер за претварање једносмерне струје из генератора у наизменичну, комплет батерија, растављача и прекидача потребних за прерасподелу примљене електричне енергије и искључивање уређаја у случају нужде или за поправку.

Приближна количина енергије коју током године генерише ветрењача са хоризонталном осом ротације може се израчунати коришћењем следеће емпиријске формуле: Е = 1,64 * Д * Д * В * В * В. Где: Е - електрична енергија годишње (кВх / годишње), Д - пречник ротора (у метрима), В - просечна годишња брзина ветра (Госпођа). Након тога израчунавамо количину и цену електричне енергије коју ваша кућа троши годишње, а затим помножимо добијене бројке за 25-30 година - процењени век трајања ветрењаче. На основу тога израчунавамо потребну величину лопатица и приближну укупну цену структуре, у зависности од цене компоненти.

Ако се јарбол може изградити самостално, препоручљиво је купити електричну опрему и саму ветрењачу серијски, фабрички састављени. Иако су занатлије у више наврата демонстрирали примере ветротурбина које су самостално направљене за дом на основу компоненти из других уређаја (аутоелектрогенератори, индустријска опрема, успевају да користе чак и конвертоване електромоторе из кућних апарата), користе домаће лопатице ротора и Реп.

Шеме, методе и савете је лако пронаћи на Интернету или специјализованим техничким часописима, али у овом случају, сва одговорност за перформансе и безбедност изграђене ветротурбине ће бити искључиво на вама.

Очигледно, са повећањем пречника лопатица ротора и висине јарбола и, сходно томе, са већом прикупљеном енергијом ветра, произведена снага се повећава, али коначна цена конструкције расте пропорционално.

Према различитим проценама, трошкови изградње мале ветротурбине за дом су у распону од 2-8 хиљада долара по 1 кВ електричне енергије. Ако код куће немате централизовано напајање, ветрењача ће највероватније коштати мање од самог постављања далековода или горива за дизел генератор.

Ако је замишљено као средство за уштеду, размислите и извуците закључке о његовој неопходности за дом. Иначе, струја коју производе велике индустријске ветротурбине по 1 кВ већ је јефтинија од електричне енергије коју производе класичне термоелектране. Цена електричне енергије код малих ветротурбина је нешто већа, али последњих година стално опада.

У сваком случају, ако се данас ветрењача испостави да је неисплатива, немојте одбацивати прорачуне које сте сами направили - након неког времена, појава нових модела генератора са високим показатељима ефикасности, промене тарифа електричне енергије могу радикално променити вашу претходну одлуку .

Такође погледајте ситуацију са фид-ин тарифом, која се примењује у многим земљама. Према овој тарифи, електрична енергија произведена код куће коришћењем алтернативних извора, укључујући енергију ветра, може се вратити у електроенергетску мрежу, уз доплату за то. Појава фид-ин тарифе у земљи или промена њене стопе може значајно утицати на време отплате ветрењаче и уштеде које она доноси кући.

Најбољи начини коришћења

Ветар дува неравномерно, а повећана производња електричне енергије уз његову помоћ ретко ће се поклопити са периодима максималне потрошње у кући. Због тога је пожељно да имате могућност да обезбедите потребно оптерећење и искористите сав вишак електричне енергије коју генерише ветрогенератор - за загревање воде у котлу, електрични грејачи унутар куће који допуњују систем грејања, пумпа у бунару. који пумпа воду у резервоар на крову, или за још егзотичније задатке као што је пуњење батерија електричног возила - сви би требало да се укључе аутоматски при јаком ветру и уз ниску укупну потрошњу.

Генерално, у условима руске климе са дугим хладним зимама и релативно малим брзинама ветра, енергетски најефикаснија и најјефтинија шема је ветротурбина са вертикалном осом ротације постављена на нивоу земље или на малом јарболу 5-10 м. високо, подижући га изнад крова куће и круне воћке. Ветрењача је директно повезана на посебан електрични грејач и бојлер у затвореном простору, без струјних претварача и батерија.

Сасвим је могуће имплементирати такву шему сопственим рукама, без укључивања инсталатера. У овом случају, ветрогенератор у суштини производи топлоту за загревање куће, која, заузврат, служи као бездимензионални акумулатор топлоте и омогућава вам да не бринете превише о неправилним променама снаге ветра, у потпуности користећи сву електричну енергију коју производи ветар. генератор. Штавише, такав систем се испоставља саморегулирајућим - јак ветар брже хлади кућу, али истовремено омогућава да се тандем ветрогенератора и електричног грејача загреју изнутра.

Врсте ветрогенератора

Користе се две главне врсте ветрењача, које имају фундаменталне разлике:

• хоризонтално
• вертикала

У оба случаја говоримо о оси ротације ротора. Дизајн различитих модела хоризонталних уређаја мало се разликује један од другог, представљајући неку врсту кућног вентилатора или пропелера. Вертикални уређаји имају много већи избор типова дизајна, који се споља значајно разликују један од другог. Размотримо их детаљније:

Хоризонталне ветрењаче

Хоризонталне структуре су ефикасније, јер перципирају струјање ветра само радном страном лопатица.Радно коло са три лопатице се најчешће користи, али за мале дизајне број лопатица се може повећати.

Хоризонталне структуре се користе за производњу великих индустријских дизајна са огромним распоном лопатица (више од 100 м), које, када се комбинују, формирају прилично продуктивне електране. Државе западне Европе, попут Данске, Немачке, скандинавских земаља, активно користе ветрењаче за снабдевање становништва енергијом.

Уређаји имају један недостатак - морају бити усмерени на ветар. Код малих ветрогенератора, проблем се решава уградњом репа попут авиона, који аутоматски поставља конструкцију на ветар. Велики модели имају посебан уређај за вођење који контролише положај радног кола у односу на проток.

Вертикалне структуре

Ветрогенератори вертикалног типа имају мању ефикасност, због чега се користе за снабдевање енергијом само појединачним потрошачима - приватној кући, викендици, групи уређаја итд. За самопроизводњу, такви уређаји су најпогоднији, јер имају широк избор опција дизајна, не морају да се пењу на веома висок јарбол (иако то за њих није контраиндиковано).

Вертикални ротори се могу саставити од било ког материјала при руци, било који тип од разних познатих може се користити као узорак:

• Савониус или Дариер ротори
• модернији третјаковски ротор
• ортогонални дизајни
• хеликоидних уређаја и др.

Није потребно детаљно описивати све врсте, јер се њихов број стално повећава.Скоро сви нови развоји су засновани на вертикалној оси ротације и намењени су за употребу у приватним кућама или имањима. Већина развоја нуди сопствено решење за главни проблем вертикалних уређаја - ниску ефикасност. Неке варијанте имају прилично високе стопе, али имају сложену структуру трупа (на пример, Третјаковљев дизајн).

Принципи селекције

За почетак, формулишемо проблем који се обавезујемо да решимо: зашто вам је тачно потребна енергија ветра, који процес ће она обезбедити. Другим речима, шта ће бити потрошач. Даље, процес израде пројекта за будућу турбину на ветар: мораћете да одлучите који ће то бити тип, како ће се тачно енергија пренети до крајњег потрошача (електрична струја или механички - у облику обртног момента, транслационих кретања, некако другачије).

У чланку ћемо говорити о врстама најважнијег елемента ветротурбине - ротора, анализираћемо предности и недостатке сваке опције. Дотакнућемо се и теме коришћења произведене енергије. Надамо се да ће вам ове информације помоћи у фази пројектовања јединице.

Надамо се да ће вам ове информације помоћи у фази пројектовања јединице.

Колико кошта ветрогенератор за кућу

Испод су цене ветрогенератора за кућу и башту. По правилу, снага таквих инсталација је у распону од 5-50 кВ.

• 3 кВ, 48 волти. Користе се и помоћно и главно напајање. Енергија коју производе такви модели довољна је да осигура живот викендице. Цена је око 90 хиљада рубаља;
• 5 кВ, 120 волти.Овај ветрогенератор ће без проблема напајати целу кућу са великим бројем електричних уређаја. Цена је 200-250 хиљада рубаља;
• 10 кВ, 240 волти. Такви ветрогенератори могу да обезбеде електричну енергију фарми или неколико стамбених зграда. Постоји много примера када се такве инсталације користе за производњу енергије у малим супермаркетима, гаражама итд. Цена је око 400 хиљада рубаља;
• 20 кВ, 240 волти. Ово је сасвим довољно да се струјом обезбеди нека водоводна станица. Цена је око 750 хиљада рубаља;
• 30 кВ, 240 волти. Такав ветрогенератор ће обезбедити струју за стамбену зграду од 5-7 спратова. Цена инсталације је око милион рубаља;
• 50 кВ, 380 волти. Такве инсталације се користе у индустрији. Нису погодни за кућну употребу. Цена је више од 3 милиона рубаља.

Поља ветротурбина

Предности и предности ветроелектрана

• Бесплатна обновљива енергија. Енергија ветра је обновљива и бесплатна. Ветрењаче не емитују ЦО₂ или друге штетне материје. Ветар је идеалан и бесконачан извор енергије. Изградња већег броја ветропаркова доводи до смањења појаве електрана које емитују штетне материје у атмосферу.
• Разноликост. Коришћење енергије ветра промовише различите изворе енергије и минимизира зависност од конвенционалних електрана или других врста производње енергије.
• Будућност. Енергија ветра има будућност! Стварање нових ветроелектрана води технолошком развоју, техничким иновацијама и отварању нових радних места.
• Смањење трошкова.Трошкови енергије ветра су значајно опали последњих година. Током протеклих двадесет година, цена је пала за чак 80%, чиме је ова врста енергије тренутно најисплативија од свих врста електрана.
• Додатни профит. Власник локације на којој се налазе ветроелектране може да очекује профит од закупа овог земљишта, пошто је стварна површина потребна за постројење мала. Поред тога, земљиште на коме се налази електрана може се користити у пољопривреди (за узгој различитих култура) јер станице немају штетне емисије.
• Пруденце. Радни век такве електране је у просеку 20-30 година, а након њеног демонтаже не остају трагови - ни у пејзажу ни у атмосфери.
• Ефикасност. Процес рада ветроелектрана је прилично једноставан, време монтаже је веома кратко, а трошкови рада и одржавања су такође прилично ниски. Електрана производи 85 пута више енергије него што троши. Такође има релативно мале губитке током транспорта енергије.
• Усвајање. Постављање ветропарка ужива јавно прихватање. Огромна већина људи разуме и подржава предности коришћења овог облика енергије.

Инсталирајте или не

Када одлучујете да ли ћете инсталирати ветропарк, потребно је да добијете следеће почетне податке:

• Просечна брзина ветра на месту постављања у метрима у секунди. У првој апроксимацији, слику даје карта ветрова у Русији. Али на одређеном месту инсталације могу постојати различити фактори који утичу на брзину ветра, на пример, брда, речна корита.Да бисте прецизно одредили годишњу карту ветра, можете користити дивљу временску лопатицу, анемометар или свакодневно посматрати околну природу.

• Доступност централизованог напајања, цена киловат-сата и могућност полагања далековода.

Алгоритам за процену исплативости ветрењаче је следећи:

• Према карти ветрова и техничким карактеристикама уређаја, одредите произведену снагу за летњи и зимски период или месечно. На пример, за уређај од 2 кВ који је горе разматран, генерисана снага при брзини од 5 м / с биће 400 В;
• На основу добијених података утврдити годишњи генерисани капацитет;
• На основу цене киловат-сата одредити цену произведене електричне енергије;
• Поделите цену комплета за ветротурбину са резултујућом цифром и добијте отплату у годинама.

Да бисте извршили прилагођавања прорачуна, узмите у обзир:

• Батерије ће морати да се мењају најмање једном у три године;
• Радни век модерног ветрогенератора је 20 година;
• Уређај треба сервисирати. Цена и услови услуге морају бити разјашњени са продавцем опреме;
• Цена киловат-сата расте сваке године, у претходних 10 година порасла је више од 3 пута. За 2017. годину планиран је раст тарифа за најмање 4 одсто, тако да се може поћи од овог повећања цена струје.

Ако добијене бројке отплате нису задовољавајуће, али желите да имате алтернативни извор енергије или не постоји могућност прикључења на централизовано напајање, онда треба да размотрите опције за повећање ефикасности ветрењаче и смањење трошкова њеног рада. уградњу и одржавање.

Могуће су следеће опције:

• Инсталирање више уређаја мање снаге уместо једног великог.Ово ће смањити цену главне опреме, смањити трошкове инсталације и одржавања и повећати продуктивност због чињенице да су мале ветротурбине ефикасније при малим брзинама ветра;
• Инсталација посебног система за управљање напајањем мреже, у комбинацији са централним системом напајања. Такви уређаји су данас комерцијално доступни.