Домашний ветрогенератор: Доступ ограничен: проблема с IP

Как сделать ветрогенератор — правила изготовления домашнего ветрогенератора своими руками

Если у вас нет доступа к общей электрической сети, либо вы решили обзавестись автономным источником энергии, то целесообразно установить домашний ветрогенератор. Сила потока воздушных масс позволит вам своими руками наладить поступление электроэнергии для бытовых нужд.

Как работает ветрогенератор?

Прежде, чем самому собирать и устанавливать ветрогенератор, необходимо определить, имеет ли это смысл. Для этого необходимо измерить скорость ветра в той местности, где вы решили выполнить установку.  Если окажется, что ветровой силы недостаточно, то устанавливать генератор невыгодно.

Помимо скорости ветра, нужно определить, какой уровень мощности генератора необходим. Конечно же, не стоит полагать, что генератор данного типа будет функционировать круглосуточно без перебоев, ведь скорость ветра может сильно меняться в течении дня, и это повлияет на возникновение энергетических проблем.

Возможную мощность генератора вы сможете определить с помощью расчета коэффициента использования энергии ветра. Он позволяет оценить часть энергии воздушного потока, которая будет использоваться ветроколесом.  Данный показатель зависит от различных внешних параметров.

Если вы делаете ветрогенератор своими руками, то следует знать его основные составляющие:

• ветроколесо с определенным количеством лопастей
• редуктор, который отвечает за круговое движение колеса
• мачта, при помощи которой ветряные потоки поступают в инвертор, чтобы превратиться в ток

Само электричество берется из энергии ветра, которая приводит в движение лопасти с колесом. Круговые манипуляции передаются с помощью редуктора в генераторный вал. Именно там происходит превращение энергии механического типа в электрическую.

Из каких элементов состоит домашний ветрогенератор?

Чтобы сделать генератор в домашних условиях, необходимо приобрести все его комплектующие:

• аккумулятор на кислотной или гелиевой основе
• ротор
• генератор
• ведро или бочка из металла большого размера
• полугерметичная кнопка (выполняет роль выключателя)
• специальные болты
• реле для подзарядки аккумулятора
• реле лампы заряда
• вольтметр
• мачта
• нержавеющая проволока
• провода
• специальная коробка для наружных проводов

С помощью данного оборудования и запчастей у вас получится сделать ветрогенератор своими руками.

Сколько лопастей должно быть у ветрогенератора?

Одним из самых важных этапов в создании ветрогенератора является этап подбора и прикрепления лопастей. Количество, качество и габариты каждой лопасти оказывают сильное влияние на будущую работу всего устройства. Существует несколько основных принципов, которые необходимо учитывать при сборке конструкции данного типа:

• при установке двух-трех лопастей большого размера неправильно считать, что мощность генератора равна показателю с пятью-шестью небольшими лопастями
• при устройстве генератора с малым количеством лопастей необходимо уделять большое внимание балансу, лопасти большей площади дают сильную вибрацию
• от размеров лопастей напрямую зависит уровень шума, издаваемого установкой, чем больше будет скорость и окружность вращения лопастей, тем сильнее вы будете это слышать, а при установке такого генератора в частном доме вы будете часто просыпаться по ночам
• если вы создаете быстроходные лопасти, то необходимо учитывать особые требования к их конструкции, лучше всего сделать лопасти из разрезанной трубы КИЭВ

При использовании габаритных лопастей достаточно много нагрузки приходится на ось генератора, мачту и все его составляющие. Использование такой установки небезопасно, поскольку при сильном ветре лопасти разгоняются до огромной скорости, а мачта или крепления, скорее всего, этого не выдержат. Если же вы все-таки решили сделать ветрогенератор именно такого типа, то лучше всего использовать дерево в качестве материала лопастей. Однако, их изготовление из этого материала является достаточно затруднительным.

Мощность ветрогенератора напрямую зависит от размера колеса с лопастями, скорости воздушных масс и высоты мачты. Нужно понимать, что энергии будет больше того после того, как вы найдете идеальный баланс для всей конструкции. Если устанавливать две-три лопасти большого размера, то мощность будет небольшой, а сама конструкция будет достаточно хрупкой.  Наиболее удобным и правильным вариантом является установить своими руками пять или шесть лопастей умеренного размера.

Этапы создания ветрогенератора своими руками

После того, как большая часть конструктивных элементов мелкого типа подобрана, можно приступать к сборке ветрогенератора:

• сначала необходимо выбрать тип генератора, нужно опередить, будет у вас горизонтальный или вертикальный тип двигателя, сделать своими руками проще ветрогенератор вертикального типа, поскольку в нем значительно легче налаживать балансировку
• при покупке генератора нужно смотреть на его мощность
• после проведения всех расчетов нужно выбрать аккумулятор, он должен быть герметического типа и предназначаться специально для энергетических установок
• прежде, чем устанавливать все устройство, нужно залить фундамент, он должен соответствовать особенностям внешней среды
• мачта устанавливается после полного затвердевания фундамента
• собирается ротор — предварительно ротор необходимо подбирать в зависимости от средней скорости ветра, скорость влияет на диаметр данного элемента
• к ротору приделывается шкив
• лопасти можно сделать, как из трубы, так и из бочки, расчет их площади сугубо индивидуален
• провода из алюминия присоединяются к генератору
• необходимо собрать цепь в дозе
• осуществляется крепление генератора к мачте, а после и проводов
• генератор и аккумулятор собираются в единую цепь, и к ним подключается нагрузка через провода

Хороший запуск генератора получается выполнить только в условиях высокой скорости ветра.

Чтобы увеличить выработку энергии, можно сделать своими руками трансформатор с регулятором. Это обеспечит большую силу тока.

Основные условия эксплуатации самодельного ветрогенератора

Как и за любым прибором, за ветряным генератором требуется регулярный уход. Благодаря грамотному уходу за самодельной станцией вы сможете эксплуатировать генератор очень долго. Существуют ключевые виды работ, которые необходимо выполнять каждый год:

• уход за всеми подвижными элементами системы путем их смазывания
• проверка лопастей и подшипников с целью своевременного обнаружения их повреждений
• регулировка всех электрических соединений
• проверка механизмов ветрогенератора на отсутствие коррозии
• регулировка ослабленных растяжек и подкрутка расшатанных болтов
• осуществление покраски металлических деталей генератора
• проверка щетки токоприемника

При оптимальных условиях эксплуатации и качественной сборке самодельный ветрогенератор может прослужить более 10-15 лет. Нужно понимать, что для создания прибора такого типа очень важны первоначальные исследования и расчеты. Ведь именно по ним будет создаваться вся установка.

Ветрогенераторы

Вертикальные ветрогенераторы (с вертикальной осью вращения) бесшумные, инерционные, оптимально адаптированные к погодным условиям Украины. На сегодняшний день вертикальные ветрогенераторы являются одной из самых эффективных разработок.

Основными преимуществами вертикальных ветрогенераторов является простота монтажа, доступность во время эксплуатации и круглогодичная работа без снижения производительности в осенне — зимний период. Они не зависят от направления ветра и их можно устанавливать прямо на уровне земли, что значительно сокращает расходы.

Преимущество ветроэлектростанций в том, что они занимают меньшую площадь, чем солнечные электростанции.

Так, для ВЭС мощностью 1 МВт понадобится всего 30-50 соток земли, тогда как для СЭС аналогичной мощности – около двух гектаров. ВЭС могут быть максимально приближены к точкам подключения: ВЭС более 20 МВт может находиться в 700 м от населенных пунктов, бытовая 150 кВт – всего в 40 метрах (согласно ДСТУ). Ветрогенераторы, в отличие от СЭС, разрешено размещать на землях сельскохозяйственного назначения (имеется процедура выделения участка). Поэтому рождается новая группа производителей энергии из возобновляемых источников – фермеры, аграрии.

Эти новации делают проекты по строительству и вводу в эксплуатацию ВЭС  до 5 МВт, для продаж по «зеленому» тарифу, привлекательными для инвесторов.

Энергия ветра

Ветер образуется в результате гигантских конвекционных потоков в атмосфере Земли, движущихся тепловой энергией от Солнца. Это означает, что кинетическая энергия ветра является возобновляемым энергетическим ресурсом — пока Солнце существует, ветер тоже будет существовать.

Ветровые турбины используют ветер для непосредственного управления турбинами. Они имеют огромные лопасти, установленные на высокой мачте. Лопасти соединены с «гондолой», или корпусом, который содержит шестерни, связанные с генератором. Когда ветер дует, он передает часть своей кинетической энергии лопастям, которые вращаются и двигают генератор. Несколько ветрогенераторов могут быть сгруппированы в ветреных местах для формирования ветровых электростанций.

Преимущества

• Ветер — это возобновляемый энергетический ресурс, и расходы на топливо отсутствуют.
• Вредных загрязняющих газов не производится.
• Возможность размещения в труднодоступных местах.
• Требуют малой площади и вписываются в любой ландшафт.
• Получение бесплатной электроэнергии в долгосрочной перспективе, отсутствие затрат на топливо и его доставку.
• Автономность — независимость от состояния и работы внешних электрических сетей.

Недостатки

• Количество произведенной электроэнергии зависит от силы ветра.

Типовой состав системы энергообеспечения на базе ветрогенератора

• Ветроэлектрическая установка (ветрогенератор, ВЭУ) — вырабатывает «грубую» электроэнергию с нестабильными параметрами, зависящими от скорости ветра.
• Мачта — служит для установки ВЭУ на такой высоте, где ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость.
• Аккумуляторная батарея (АКБ) — является буфером, согласующим графики выработки и потребления энергии.
• Контроллер заряда АКБ — защищает АКБ от перезаряда, ограничивая зарядный ток и напряжение.
• Инвертор — преобразует постоянное напряжение в переменное ~220В.
• Зарядное устройство — при необходимости заряжает АКБ от внешней сети ~220В.
• Сетевая автоматика — следит за состоянием сети и, по заданному алгоритму, подключает нагрузку к сети либо к инвертору.

Комбинация солнечной и ветровой генерации

Комбинировать солнечные и ветровые электростанции полезно. Уже просто по той причине, что ветровые электростанции, в отличие от солнечных, работают ночью. Да и сезонные колебания снижаются. Во многих регионах солнечные электростанции зимой вырабатывают гораздо меньше, чем летом, а ветровые, наоборот, более продуктивно функционируют зимой. То есть комбинация позволяет сглаживать суточные и сезонные колебания, повысить надёжность системы и снизить потребность в системах накопления энергии и балансировочных мощностях для интеграции переменных ВИЭ.

Наша компания предоставляет полный спектр услуг по проектированию, установке и сервисной поддержке систем с альтернативными источниками энергии — ветрогенераторами, солнечными модулями, гелиосистемами, тепловыми насосами.

        

Многополюсность генератора говорит о его тихоходности, позволяя получить номинал на малых оборотах ветрогенератора и полностью отказаться от редукторов, коллекторных щеток и использовать метод магнитной левитации при его вращении. Наше крыло успешно прошло испытание по аэродинамике и показало лучший результат по страгиванию, а именно — уже при скорости ветра в 0,17 м/с происходит старт нашего ветрогенератора и устойчивая зарядка АКБ с 2м/с (в отличие от аналогов, которые стартуют при скорости ветра от 5 м/с). Благодаря новой форме крыла и снижению его веса мы добились снижения скорости ветра для достижения номинальной мощности ветрогенератора с 5 м/с до 3 м/с. Собираются ветрогенераторы различной мощности от 250 Вт до 32 кВт

Характеристики вертикальных ветрогенераторов

Ветрогенератор/Спецификация	VE-micro	VE-mini	VE-1	VE-1.5	VE-2	VE-3
Номинальная мощность, кВт	0.25	0.5	1	1,5	2	3
Максимальная мощность, кВт	0.75	1.5	3	4,5	5	9
Пусковая скорость ветра, м/с	0.3	0.3	0,4	0,7	0,8	0,9
Скорость ветра для устойчивой зарядки АКБ, м/с	2	2	2	2,5	2,5	2,5
Скорость ветра для номинальной мощности, м/с	8	8	8	8	8	8
Диаметр ветроколеса, м	1	1. 3	2	3	4	4,8
Высота крыла, м	2	3	4	4	4	5
Вес ветроколеса, кг	20	45	80	170	250	360
Кол-во крыльев, шт	3	3	5	5	5	5
Стоимость, $	735	1365	2730	4095	5250	7875

Номинальная количество вырабатываемой электроэнергии следующая:

Продукция	Кол-во энергии за час, кВт	Количество энергии за месяц, кВт	Кол-во энергии за год, кВт
VE-3	3	2160	25920
VE-2	2	1440	17280
VE-1. 5	1.5	1080	12960
VE-1	1	720	8640
VE-mini	0.5	360	4320
VE-micro	0.25	180	2160

Преимущества вертикальных ветрогенераторов над традиционными

• • Применение инновационных бесшумных и безвибрационных технологий
  • Применения высокоэффективных методов получения и преобразования энергии ветра в электрическую
  • Оптимальный профиль лопасти ветроколеса позволяет достичь КПД крыла близкий к идеальному, независимо от направления ветра (независимое «наведение» на направление ветра)
  • Ветрогенератор вертикального исполнения не требует регламентного обслуживания и ремонта. Конструкция не содержит деталей с трущимися поверхностями за исключением упорного подшипника ветрокрыла, имеющего трехсоткратный запас прочности
  • Высоко устойчивый к сильному ветру, достаточно устойчив, чтобы выдержать ураганный ветер
  • Контроллерно-преобразующая система позволяет заряжать аккумуляторную батарею при самых малых оборотах генератора. Это обеспечивает возможность потребления ранее выработанной энергии в период безветрия
  • Требует минимум пространства для размещения, абсолютно безвреден ввиду отсутствия излучения, вибрации и шумовой нагрузки
  • Возможность установки без ущерба ландшафтным видам, безопасный для птиц дизайн
  • Быстрая установка и обслуживание
  • Главным преимуществом ВЭУ является ее независимость от магистральных энергетических сетей, автономность производства и потребления электроэнергии. Относительная простота устройства, универсальность оборудования, доступность транспортировки и монтажа позволяют возводить ветроэнергетические станции в самых недоступных, отдаленных от энергоснабжения районах.

Купить ветрогенератор в Днепре

Горизонтальные ветрогенераторы

Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения, имеет две или три лопасти, установленные на вершине мачты — наиболее распространенный тип ветроустановок ВЭУ. Современные горизонтальные ветрогенераторы представляют собой установку, которая служит для переработки кинетической энергии ветра в механическую энергию с помощью лопастей, а потом в электрическую при помощи электрического генератора. Ветрогенераторы могут использоваться как для промышленного производства электроэнергии, так и для бытового. Ветрогенераторы промышленного назначения имеют достаточно большую мощность, а в одном таком ветропарке могут устанавливаться до нескольких сотен ветряков. Для бытового использования, как правило, устанавливается один ветрогенератор, подключенный к системе домашнего электроснабжения, которая включает в себя также накопительные аккумуляторы.

Основные характеристики ветрогенератора

Ветрогенератор СВ-4.4/400	Ветрогенератор СВ-6.7/1000
Диаметр ветротурбины: 4,4 м Ометаемая площадь: 15.2 м2 Выработка энергии за месяц: 250-500 кВт·Ч Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с Расчетная скорость ветра: 8 м/с Макс. скорость ветра: 40-50 м/с Номинальная частота вращения: 230 об/мин Напряжение генератора: 48 В Номинальная мощность (при 8 м/с): 1600 Вт Рекомендуемая высота мачты: 17-23 м	Диаметр ветротурбины: 6. 7 м Ометаемая площадь: 35.3 м2 Выработка энергии за месяц: 600-1200 кВт·Ч Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с Расчетная скорость ветра: 8 м/с Макс. скорость ветра: 40-50 м/с Номинальная частота вращения: 145 об/мин Напряжение генератора: 48 В Номинальная мощность (при 8 м/с): 4000 Вт Рекомендуемая высота мачты: 21-27 м
3 800 у.е.	7 600 у.е.

 

Наши специалисты помогут Вам выбрать ветрогенератор, максимально соответствующий по своим техническим характеристикам Вашим потребностям, поставят и соберут его на Вашем объекте, а также предоставят Вам все необходимые консультации по работе ветряной установки. Монтаж оборудования может осуществляться как специалистами нашей компании, так и самостоятельно.

В случае монтажа Вашими специалистами наша компания готова предоставить услугу шефмонтажа и обеспечивает Вас техническим и информационным сопровождением.

Скорость ветра в Днепре по месяцам

Карта распределения ветра на территории Украины

как выбрать домашний ветрогенератор и инфракрасный обогреватель?

Соображения экономии и забота об окружающей среде побуждают человека выбирать альтернативные пути получения энергии. Существует несколько источников экологически чистой, естественно восполняемой энергии: вода, солнце и ветер. Решение купить ветрогенераторы для дома вполне разумно, ведь потратившись на ветроэлектростанцию один раз, вы получите постоянный источник бесплатной электроэнергии. Выбирая ветрогенератор, нужно ориентироваться на следующие факторы: Выбирая мощность ветряка, учитывайте среднегодовую скорость ветра и количество необходимой энергии в сутки. Производительность — обратите внимание на выработку энергии при средней скорости ветра. Не имеет смысла ставить мощный генератор там, где скорость ветра ниже 10 м/с. Диаметр ротора — чем больше ветровое колесо, тем выше производительность устройства. Количество лопастей — чем меньше лопастей, тем больше отдача. Но учтите, что раскрутить колесо с одним крылом при малой силе ветра будет очень сложно. Оптимальным количеством крыльев считается 2 или 3. Высота — чем выше башня ветрогенератора, тем большей производительностью он будет обладать. Учтите, что эффективность ветряка сильно зависит от силы ветра, и при её изменениях в пределах 10%, выработка электроэнергии колеблется в рамках 25%. Новейшие разработки в области энергетики позволяют значительно сократить расходы на обогреве дома, и потолочный инфракрасный обогреватель яркий тому пример. Он позволяет экономить до 50% электроэнергии, высокоэкологичен — при нагревании не выделяет вредных веществ и не сушит воздух, а встроенный терморегулятор отключает прибор, когда помещение нагрелось. Существует три основных вида ИК потолочных обогревателей: Длинноволновый (трубчатый электронагреватель) — нагревается до 230 градусов, обладает повышенной пожаробезопасностью и может располагаться в 50 см от предметов. Коротковолновый с нагревательным элементом в виде спирали — нагревается до 600 градусов, поэтому стоит осторожно размещать вблизи предметов (не ближе 3х метров). Плёночный обогреватель изготовлен на основе фольги — новый продукт на рынке, крепится под отделку и обладает высоким КПД. Абсолютно безопасен, работает за счёт длинноволнового ИК излучения и управляется дистанционно. Выбор мощности инфракрасного обогревателя зависит от площади помещения, для которого он предназначен. Для достижения наибольшего эффекта крепить такой обогреватель следует на потолок.

Вертикальный ветрогенератор для дома — как выбрать

Ветряная электростанция на основе ветрогенератора позволяет получать электрическую энергию из воздуха, без использования топлива и образования отходов.

Ветрогенератор преобразует воздушную энергию во вращательные движения устройства для выработки электричества.

Конструкция ветрогенератора для дома .

Бытовая ветроэлектрическая установка (ВЭУ) состоит из:

1. Ветротурбины (на основе ротора или лопастей).
2. Электрогенератора.
3. Мачты.

Для накопления и использования электроэнергии к домашнему ветрогенератору подключаются:

• контроллер заряда;
• аккумуляторные батареи;
• инверторное оборудование.

ВЭУ подходят для качественного обеспечения экологически чистой электроэнергией:

• отдельных домов, дач;
• групп зданий, вагончиков, бытовок;
• торговых площадок;
• стоянок и парковок;
• производственных зон;
• целых жилых поселков.

Ветроэлектроустановки используются как дополнительный или основной источник электроснабжения.

Устанавливая ветрогенератор в доме вы получаете ряд преимуществ:

1. Электричество без затрат на топливо. Мы живём внутри океана ветровой энергии с огромным запасом мощности.
2. Высокую эффективность и надёжность. Технологии производства совершенствуются. Современные материалы, технические решения повышают срок службы ВЭУ.
3. Минимальную стоимость обслуживания. Основные затраты при покупке оборудования.
4. Экономию средств и окупаемость за 3 года. Нет расходов на топливо, которые неизбежны для любого оборудования, работающего на невозобновляемых ресурсах.
5. Постоянный источник. Автоматическое управление и регулировка. Накопление в аккумуляторах обеспечивает потребности в энергии при отсутствии ветра.
6. Минимальный шум. Современная конструкция обеспечивает тихую работу ВЭУ.
7. Использование в любом регионе. Для работы ветрогенератора достаточно скорости ветра от 1-2 м/с.
8. Рост производительности осенью и зимой. Если солнце прячется в эти сезоны, то ветер, наоборот усиливается. Что выгодно, при растущей потребности в энергии.

Ветряная энергетика заняла прочное место, среди прочих видов альтернативной энергетики. На данный момент во многих европейских странах ветряная энергетика стала занимать существенную долю от прочей в том числе невозобновляемой энергетики. И это в регионах абсолютно доступных для энергосетей. Если же говорить об использовании в труднодоступных местах, то ветроэнергетика стоит на уровне с солнечной энергетикой по своей доступности, эффективности и окупаемости.

Ветрогенераторы могут быть ближе к людям и безопасны для птиц

текст: Константин Куцылло

Ветряные электростанции считаются едва ли не самым экологически безопасным способом производства энергии. Они не требуют органического топлива и не производят вредных выбросов. Однако вред от них все-таки есть. Ветряки убивают птиц и летучих мышей. Другая проблема — вибрация и инфразвук. Инфразвук вреден для человека. Кроме того, он разгоняет землеройных грызунов — полевых мышей, кротов, ежей, — а это приводит к размножению вредителей.

Если вибрация еще может быть минимизирована за счет балансировки, то инфразвук неизбежен при работе наиболее распространенного трехлопастного ветрогенератора — он возникает при срыве вихрей с лопастей, и пока нет способа от него избавиться.

При разрушении ветроустановки разлет обломков доходит до сотен метров. Поэтому в Европе, например, действует ограничение в 300 метров от мачты генератора до ближайшего жилья, а интервал между установками должен быть не менее 10 диаметров ветроколеса — чтобы избежать эффекта домино.

Однако все эти ограничения в полной мере относятся только к ветроустановкам мельничного типа, доля которых в мире сегодня около 95%. Основные проблемы ветроэнергетики могут быть разрешены, если применять турбину самолетного типа, разработанную в российской компании Optiflame Solutions, получившей благодаря своим исследованиям грант инновационного фонда «Сколково».

Действующий прототип защищенного жесткой оболочкой турбинного ветрогенератора прошел испытания в аэродинамической трубе

— Рынок классических трехлопастных ветрогенераторов — давно отработанная технология, как у двигателей внутреннего сгорания, — говорит Владимир Канин, директор по развитию компании. — Рынок поделен, и изобретать что-то новое как бы неудобно. Мировые производители давно устоялись, никто им на пятки не наступает, они так и продолжают производство уже 65-метровых монстров. Но производимые сейчас ветряки имеют серьезные ограничения — по минимальному расстоянию до жилых зон, по низкочастотным колебаниям, электромагнитным излучениям и по тем проблемам, которые они создают для птиц и летучих мышей. Если поставить ветряк на пути миграции птиц, то это, конечно же, будет мясорубка. Птица не воспринимает лопастной ветряк как опасность. Она воспринимает лопасти как отдельные палки, между которыми можно пролететь.

— Но первый вопрос, который возникает — почему нет ветрогенератора там, где он нужен? На крышах домов, в частных поселках — там, где есть потребитель. И наш вопрос был ровно в этом — как приблизить ветряк к потребителю. При этом решить надо ровно три задачи: низкие частоты, защита от разрушения, защита от механической опасности для птиц и, само собой, для людей.

Для ветроэлектростанции требуется не только ветрогенератор, но и инфраструктура. Это аккумуляторы и электрооборудование для преобразования тока в промышленный стандарт 220 вольт — 50 герц. Это передающие провода, отчуждаемые под ветряки земли, нередко необходимость включить систему в существующую электросеть. Ветроустановки нуждаются в охране (чтобы, как заметил Канин, пионеры их на металлолом не утащили). Все это удорожает ветрогенераторную станцию, и ее стоимость будет тем выше, чем дальше она от жилья.

— Бизнес-задача была поставлена так, — продолжает Канин, — две альтернативные научные команды должны были подтвердить или опровергнуть жизнеспособность идеи. То есть представить черновые расчеты ветродвигателя — пускай даже в ущерб КПД, с производительностью на 10% ниже, чем у аналогов, но который бы решил главные проблемы ветрогенераторов.

Помимо технических параметров, у установки должны быть определенные потребительские свойства. Одно из главных — размер. Понятно, что на крыше девятиэтажки нельзя ставить ветряк с лопастями в 40 метров. Другое важное свойство — установочная мощность. Потом идут такие параметры, как минимальная скорость ветра, при которой ветряк начинает работать, и максимальная, при которой он еще работает, а также показатель шумности, который должен соответствовать санитарным нормам.

— Конечно же, ветрогенератор, который крутится под ветром в 2 метра в секунду, будет вырабатывать предельно малую энергию, — говорит Канин. — Но если речь идет о зарядке аккумулятора, то какая нам разница — несколько ватт лучше, чем ноль. А гигантские промышленные ветряки ветер даже в 4-5 метров не может столкнуть, их приходится раскручивать специальным мотором.

За два года с начала работы над бизнес-идеей в 2008 году командой разработчиков Optiflame Solutions под руководством научного руководителя проекта, кандидата физико-математических наук Сергея Дудникова и научного руководителя по аэродинамике, профессора Санкт-Петербургского политехнического университета Рудольфа Измайлова, был создан и испытан в аэродинамической трубе действующий прототип ветрогенератора в жесткой оболочке, диаметром полметра. Ветрогенератор представляет собой турбину самолетного типа. Успешные испытания прототипа позволили создать модель ветрогенератора диаметром 2 метра с установочной мощностью в 1 киловатт, при максимальной в 2 киловатта. Ведется проектирование ветротурбины диаметром в 6,4 метра, номинальной мощностью 5 киловатт и максимальной — 10. В планах создание генератора диаметром 20 метров с мощностью от 50 до 100 киловатт.

Конструкция состоит из ротора с 32 лопатками, заключенными в обечайку — жесткий корпус, который и стал исполнителем главного требования по безопасности в случае разрушения лопастей. В передней части ротор закрыт направляющим аппаратом, который состоит из лобового обтекателя и таких же лопаток, как в роторе, но неподвижно закрепленных. Направляющий аппарат формирует воздушную струю в турбине и в то же время служит защитной решеткой — «радиатором» — для вращающихся лопастей.

— Благодаря особой конструкции направляющего аппарата, — говорит Канин, — нам удалось не только не потерять коэффициент полезного действия ветрогенератора по сравнению с классическим трехлопастным аналогом, но и существенно повысить его. А так как у нас 32 лопатки в роторе, то, соответственно, стоит 32 защитных лопатки в «радиаторе» — нельзя сказать, что туда совсем не просунешь руку, но от случайного попадания защищает, и кошка точно не пролезет. И та защита, которая будет работать от птиц и кошек — она справедлива и от детей, электромонтеров или домохозяек, которые надумают побаловаться на крыше с вентилятором.

— Насколько отличается наш КПД от классического, точно можно будет сказать в конце лета, когда мы испытаем двухметровую модель. Пока, по результатам испытания полуметровой модели, мы считаем, что КПД будет выше на 20-30%, — подтвердил слова коллеги Сергей Дудников. — Но главным мы считаем все же не КПД, а безопасность нашего ветряка. Если он «пойдет вразнос», то колесо ротора просто заклинит в обечайке, и ничего никуда не вылетит. С фасада он также безопасен из-за неподвижного направляющего аппарата.

Благодаря повышению скорости вращения турбинного ветрогенератора удалось решить проблему низкочастотных колебаний. По словам Владимира Канина, особый упор делался на то, чтобы вывести весь производимый ротором шум в слышимую область звукового спектра. Показатель шумности удалось ограничить на уровне в 35 децибел при скорости ветра 10 метров в секунду, что укладывается в нормы. Для жилых помещений ночью это 30 децибел, днем — 40. Предел уровня шума для офисных помещений, по европейским стандартам — 55 децибел.

— При повышении скорости вращения, при сильном ветре, растет тон звука, но не его мощность, — заверил Канин.

Вес установок будет небольшой, поскольку лопасти выполнены из пластика, а не металла. Для двухметровой турбины — 90-95 килограммов, пятикиловаттная турбина диаметром в 6,4 метра должна весить не более 200 килограммов.

За лето компания планирует построить опытную партию киловаттных генераторов, 5-10 штук, и отправить их на рабочие испытания. После испытаний и возможных доработок будет решаться вопрос о запуске в серийное производство.

— Если, скажем, производитель в Германии или любой другой стране скажет нам, что он готов делать и продавать 1000 штук в год, то мы поставим сборочную линию там, — сказал Канин.

Более мощная модель турбины, на 5 киловатт, планируется к производству опытной партией в следующем году. Это именно тот ветрогенератор, который может стать базовым для отдельного частного дома или фермерского хозяйства.

— Если говорить о России, то для частного дома мы бы рекомендовали нашу модель 5000 — это пять киловатт установочной мощности при 10 метрах в секунду, — говорит Канин. — У нас в России энергопотребление если не на порядок, то на полпорядка выше, чем энергопотребление в Азии, и на порядок больше, чем в Африке. По нашим расчетам, этих 5 киловатт будет достаточно для семьи среднего уровня энергопотребления — освещение, холодильник, компьютер, отопление. Если дом стоит в ветреном районе, на вершине холма, например, то мачта даже не нужна — турбину можно поставить на крышу. Если же ветер во дворе маленький, то мачта понадобится — 20 или 30 метров.

Стандартной оценкой стоимости ветрогенератора является цена за киловатт установочной мощности. Для малых ветряков в Европе считается хорошей цена в 2500-3000 евро, если 2300 — совсем замечательно. Поскольку конкуренция на рынке ветрогенераторов непрерывно растет, то и цена стремится вниз — хотя и не быстро, спрос достаточно большой. В прошлом году в США было установлено порядка 40 тысяч малых установок (до ста киловатт), в Китае — 40 тысяч, в Германии — 15-20 тысяч.

— Мы способны поставить цену ниже нижней планки, — считает Владимир Канин. — За пятикиловаттный ветряк мы прогнозируем цену в районе 10 тысяч долларов.

— В мире впустую простаивают десятки миллионов высоких крыш. Обычные ветряки туда ставить нельзя. А наш — можно! И мы это скоро начнем доказывать на практике, — резюмировал Сергей Дудников.

Как сделать ветрогенератор своими руками для частного дома? | Альтернатива24

Ветрогенератор своими руками

В сфере альтернативной энергетики особое место занимает тема изготовления ветрогенератора для дома своими руками. Этому есть несколько причин. Во-первых, самодельный ветряк обходится заметно дешевле, чем солнечная электростанция такой же мощности. Во-вторых, в отличие от солнечной, энергия ветра может работать на вас и ночью, и в пасмурную погоду, и в снегопад. В-третьих, для установки ветряка не нужно много места.

Возможно ли сделать ветряк своими руками?

На этот вопрос получить наглядный ответ очень просто. Достаточно всего нескольких минут времени, чтобы своими глазами увидеть в Сети сотни, или даже тысячи, вполне работоспособных ветрогенераторов, сконструированных умельцами буквально из подручных материалов. Большинство из них успешно преобразовывают энергию ветра в электрическую, которая используется для самых разных бытовых нужд.

Эффективность, мощность, надежность и сложность реализованных конструкций – это уже другой вопрос. Далеко не все изготовленные своими руками ветрогенераторы вырабатывают достаточно электричества, чтобы покрыть все бытовые нужды. Некоторые из них слишком маломощные. Другие – не очень надежные. Попадаются и слишком мудреные, которые своими руками с наскоку сможет сделать далеко не каждый.

Сделать самому или купить?

В качестве альтернативы, дабы не делать ветрогенератор для частного дома своими руками, его можно купить в готовом к эксплуатации виде. Однако здесь есть одно препятствие, которое многих и останавливает на пути к получению «бесплатной» энергии. Это, конечно же, цена готовых предложений.

Так, в среднем, добротного качества ветрогенератор с потенциальной мощностью около 500 Вт стоит порядка 1000 долларов. И в комплекте будет только ветряк с флюгером и генератором на борту. Остальные же компоненты полноценной электростанции (полный перечень описан ниже), функционирующей за счет энергии ветра, производитель за такие деньги вам не продаст.

Если изготовить домашний ветрогенератор своими руками, то обойдется он не на порядок, а в разы дешевле. Да, он будет не такой красивый, как заводской. Да, возможно, не удастся достичь такого же КПД. Но главной цели – преобразование энергии ветра в электроэнергию для бытовых нужд – достичь с его помощью можно легко.

Более того, самодельный ветрогенератор имеет в разы больше шансов сполна окупиться уже в ближайшее время эксплуатации. Тогда как покупной заводской вариант, как правило, быстрее изнашивается, чем успевает вернуть в кошелек потраченные доллары за счет «халявного» электричества.

Устройство простейшей домашней ветряной электростанции

Перед тем, как сделать ветрогенератор своими руками, следует понимать, что для полноценного использования энергии ветра в своих целях одного этого устройства недостаточно. Ключевой в данном вопросе является проблема, связанная с непостоянством и нестабильностью ветра. Сейчас он дует, что называется, со всей силы, через час – притих, еще позже – установился абсолютный штиль. По этой причине генератор будет вырабатывать, соответственно, чрезмерно высокое напряжение, потом заниженное, а при затишье – вообще ничего генерировать не будет.

А теперь представьте, как будет работать, например, телевизор, если его напрямую подключить к такому ветряку. Он либо сгорит от перенапряжения, либо не будет работать из-за его недостатка. Именно поэтому, для работы полноценной ветряной электростанции, пусть даже и в упрощенных домашних условиях, понадобятся четыре базовых компонента:

1. Ветряк – состоит из лопастей, флюгера и генератора, вырабатывает электроэнергию с постоянно меняющимися параметрами.

2. Аккумулятор – нужен для накопления выработанного электричества, когда ветряк генерирует его в избытке, и для питания потребителей.

3. Контроллер – «выравнивает» поступающее с ветряка напряжение, управляет процессами заряда и разряда АКБ.

4. Инвертор – преобразует 12 вольт аккумулятора в необходимые для бытовых приборов 220 вольт.

В таком исполнении система будет работать по следующему принципу. Когда есть ветер, ветряк преобразует его энергию в электрическую, она стабилизируется контроллером и накапливается в АКБ. Когда включаются потребители (освещение, телевизор, холодильник) аккумулятор отдает накопленную энергию, которая за счет инвертора приобретает нужные параметры, и поступает на их питание.

В некоторых системах последний компонент не используется. Без инвертора вполне реально обойтись, если подключать к аккумулятору 12-вольтовые приборы. Сегодня есть практически все бытовые приборы – от освещения до холодильников – работающие от 12 вольт.

Конфигурация ветряка

Хотя бы вкратце стоит затронуть тему конфигурации самодельного ветряка. Здесь есть два основных конкурента:

1. Горизонтальный ветряк.

2. Вертикальный ветряк.

Горизонтальный ветряк – состоит из расположенной горизонтально оси, на которой устанавливаются лопасти, генератор и флюгер. Такая конфигурация имеет ряд преимуществ. Особенно это касается эффективности и мощности. По этим параметрам горизонтальный ветряк значительно превосходит вертикальные.

Вертикальный ветряк – состоит из вертикальной оси, на которой смонтирована турбина и генератор. По сравнению с классикой вертикальный ветрогенератор своими руками изготовить на порядок проще. Во-первых, ему не нужен флюгер, так как турбина будет вращаться независимо от направления ветра. Во-вторых, не нужен токосъемник, поскольку генератор всегда находится в одном и том же положении. Лопастные же ветряки постоянно вращаются вокруг своей оси из-за переменчивого направления ветра, что делает невозможным передачу выработанной электроэнергии через обычные провода.

Виды генераторов

Генератор – это основной узел любого ветряка. Он, собственно, и преобразует энергию ветра в электрическую. Видов этого устройства бывает несколько. Рассмотрим только основные различия и особенности.

В первую очередь, генераторы могут выдавать постоянный ток, и переменный. Постоянный ток выгоден тем, что его не надо выпрямлять перед подачей на аккумулятор. Переменный же ток придется не только стабилизировать, но и преобразовывать в постоянный. Какой вариант лучше выбрать? Очень просто. Генераторы постоянного тока упрощают использование выработанного электричества, а модели переменного тока – на порядок эффективнее.

Далее генераторы различаются по выдаваемому напряжению. От этого параметра зависит конфигурация оборудования, которое будет стабилизировать подаваемое на АКБ напряжение.

Следующий важный параметр – мощность. Чем мощнее генератор, тем больше потребителей он сможет обеспечить энергией. Одновременно с мощностью генератора увеличиваются размеры ветряка, в частности, его лопастей.

Какие нужны комплектующие?

Для изготовления простейшего ветрогенератора своими руками в домашних условиях достаточно будет следующих комплектующих:

1. Канализационная труба диаметром 150-200 мм для изготовления лопастей.

2. Генератор – проще всего взять готовый автомобильный с регулятором-выпрямителем и реле, что позволит напрямую заряжать с его помощью обычный 12-вольтовый аккумулятор (или несколько сразу, соединенных параллельно).

3. Токосъемник – можно купить готовый или изготовить самостоятельно.

4. Флюгер – нужен для ориентации лопастей по ветру.

5. Мачта – используется для подъема ветряка на необходимую высоту.

6. Основание – к нему крепится мачта.

Рассмотрим основные этапы сборки ветрогенератора своими руками из перечисленных комплектующих.

Сборка

Самостоятельную сборку лучше всего начинать с расчетов. Здесь проще всего отталкиваться от имеющегося генератора, точнее, от его мощности. В зависимости от этого высчитываются размеры лопастей. Все эти расчеты несложно провести в специальных программах, либо определить требуемые размеры по таблицам.

Лопасти

Простейшие лопасти для самодельного ветряка можно изготовить из канализационной трубы диаметром 150-200 мм. Рекомендуется для этих целей приобретать трубу оранжевого цвета. Такие изделия изготовлены из более прочного пластика, нежели бытовые серые.

Для домашнего ветрогенератора достаточно будет всего три лопасти. Как правило, все они изготавливаются из одной вышеописанной трубы. Для этого труба разрезается вдоль на три равных сегмента. После этого каждой заготовке по шаблону придается форма лопасти. На этом этапе важно зашлифовать (лучше – скруглить) все кромки лопастей, что положительно скажется на аэродинамических характеристиках, а также на прочности узла.

Готовые лопасти крепятся на ступице. Простейший ее вариант можно изготовить из куска фанеры толщиной около 10 мм. На такой ступице все лопасти следует закрепить при помощи болтов. Чтобы соединения не раскрутились от вибраций, используются специальные шайбы-гроверы.

Флюгер

Основная роль флюгера заключается в ориентации лопастей в зависимости от направления ветра. Одновременно эта часть ветряка является несущей. Помимо направляющей пластины на флюгере крепится генератор и лопастной узел.

Для изготовления флюгера маломощного ветрогенератора можно использовать древесину. Для больших ветряков лучше применить алюминиевые трубки, уголки или профили. Они прочнее и легче древесины. Вполне подойдет и стальной прокат.

На флюгере также крепится токосъемный механизм, через который независимо от вращения ветряка вокруг своей оси будет передаваться выработанная генератором электроэнергия.

Основание и мачта

Мачта служит для установки ветряка на необходимой высоте. Как правило, для бытовых нужд вполне достаточно поднять ветрогенератор на высоту около 5 метров. Для изготовления мачты понадобится прочная стальная труба диаметром, как минимум 40 мм. При высоте больше 5 метров следует также позаботиться о дополнительном креплении мачты. Как правило, для этого используются либо растяжки, либо точки крепления к фронтону постройки.

Основание служит для установки мачты с ветряком. Может быть стационарным и шарнирным. Последний вариант выгоден тем, что позволяет в любой момент без особых усилий «уложить» ветряк на землю. Такая возможность особенно пригождается в период бури, либо во время сервисного обслуживания и ремонта ветряка.

Этапы установки ветрогенератора

Монтаж ветрогенератора своими руками, как правило, выполняется в следующей последовательности:

1. Определите наилучшее месторасположение для ветрогенератора.

2. Закрепите на флюгере генератор и токосъемник.

3. Установите и закрепите на оси генератора лопастной узел.

4. Закрепите ветряк на мачте.

5. Подсоедините кабель к токосъемнику и закрепите его на мачте.

6. Установите мачту на основании.

7. Закрепите ветрогенератор при помощи растяжек или дополнительных точек опоры.

После установки ветрогенератора можно приступать к его подключению к системе, устройство которой описано выше.

Советы и рекомендации

При изготовлении и установке ветрогенератора своими руками рекомендуется учесть следующие моменты:

· Не устанавливайте ветряк в оврагах и впадинах.

· Генератор и токосъемный узел обязательно защитите от попадания влаги.

· Не используйте ветрогенератор во время штормовой погоды.

· Для временной остановки ветряка можно использовать шарнирное основание, механизм автоматического складывания флюгера, либо же блокировку генератора нагрузкой (последнее используется в заводских изделиях).

· Не подключайте самодельный ветрогенератор к потребителям напрямую.

· Регулярно проводите технический осмотр механической и электрической частей ветрогенератора.

· Если ветряк устанавливается возле постройки, то его следует поднять на высоту не менее трех метров от вершины крыши.

· Не рекомендуется жестко крепить ветрогенератор к конструкциям жилого дома, так как шум и вибрация может создавать определенный дискомфорт.

· По возможности используйте для накопления сгенерированной ветряком электроэнергии больше аккумуляторов.

· По максимуму используйте накопленную энергию без преобразований, чтобы уменьшить потери на инверторе.

Как видно из вышеописанного, простейший ветряк для дома своими руками изготовить не так уж и сложно. Однако даже маломощная ветряная электростанция позволит заметно уменьшить счета за электроэнергию, либо выйти из ситуации, когда участок вообще нет возможности запитать от общей сети.

Источник: https://eco-energetics.com/vetroenergetica/

Полезные видео

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.

Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

• Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
• Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
• Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
• Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

• Целесообразность устройства ветряка обосновывается в первую очередь достаточно высоким и стабильным ветряным напором в местности;
• Необходимо располагать достаточно большим участком, полезная площадь которого не будет существенно сокращена из за установки системы;
• Из-за сопровождающего работу ветряка шума желательно, чтобы между жильем соседей и установкой было не менее 200 м;
• Убедительно аргументирует в пользу устройства ветрогенератора неуклонно повышающаяся стоимость электроэнергии;
• Устройство ветрогенератора возможно только в местностях, власти которых не препятствуют, а лучше еще и поощряют использование зеленых видов энергии;
• Если в регионе сооружения мини электростанции, перерабатывающей энергию ветра, случаются частые перебои, установка минимизирует неудобства;
• Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовое изделие средства не окупятся сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10 — 15 лет;
• Если окупаемость системы — не последний момент, стоит задуматься об сооружении мини электростанции собственными руками.

Оценка целесообразности установки

Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.

Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:

• количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
• объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
• подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.

Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.

Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.

Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.

Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.

Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.

Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.

Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Обслуживание вертикального прибора

Чтобы ветряной вертикальный генератор работал качественно, четко и максимально эффективно, все движущиеся части конструкции обязательно смазывают. Такую процедуру проводят не реже 2 раз за весь календарный год.

Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся в результате эксплуатации гайки, укрепляют электрические соединения, проверяют механические узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и внимательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.

Зимой за вертикальными установками нужен особый уход. В период морозов лопасти покрываются коркой льда и ее необходимо своевременно очищать, чтобы скорость крутящего момента сохранялась на должном уровне

Покраску деталей производят по мере надобности и 1 раз в год совершают полное обследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает корректную работу ветряной установки и продлевает ее эксплуатационный период.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

• Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
• Удобное обслуживание установки.
• Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

• Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
• Значительная нагрузка на элементы конструкции;
• Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
• Повышенный уровень шума в процессе работы.
• С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинствами данной группы являются:

• Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
• Способность быстрого набора крутящего момента;
• Надёжность конструкции;
• Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

• Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

1. Простота в изготовлении;
2. Способность быстрого набора скорости вращения;
3. Низкий уровень шума.
4. Надежность в работе.
5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
2. Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

• Повышенный уровень шума;
• Высокая стоимость.
• Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

• Более высокий КПД установок;
• Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Повышенный уровень шума.

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50%. В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

• Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
• Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
• Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
• Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
• А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Классификация вертикальных генераторов

Между ветроулавливающими устройствами вертикального типа есть некоторая конструкционная разница. Она не делает агрегаты лучше или хуже, а просто позволяет подобрать самый удобный вариант для выполнения конкретных задач в определенной местности.

#1: Особенности ортогональных систем

Конструкционно ортогональный ветряной генератор состоит из прочной оси вертикального вращения и нескольких параллельных лопастей, удаленных от центровой основы на определенное расстояние.

Прибор не нуждается в дополнительных направляющих механизмах и нормально работает, независимо от направления ветра. Вертикально расположенный главный вал дает возможность размещать приводное оборудование на уровне земли, что существенно облегчает эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание.

Опорные узлы ортогонального генератора имеют не очень высокий срок службы. Это обусловлено высокими динамическими нагрузками, которые на них оказывает в процессе работы ротор. Чтобы установка не вышла из строя раньше времени, все опорные части необходимо регулярно осматривать и своевременно менять поврежденные на новые

К минусам ортогональных приборов относятся слишком массивная лопастная система и низкая эффективность по сравнению с КПД горизонтально-осевых модулей.

#2: Генераторы с ротором Дарье

Ветряной генератор, оснащенный ротором Дарье, имеет вертикальную ось вращения и 2-3 плоские полосы-лопасти без характерного аэродинамического профиля, закрепленные у основания и на верхушке оси вращения.

Агрегат в своей работе не ориентируется на силу или направление ветра, имеет высокую скорость вращения и допускает расположение приводных устройств на земле, что облегчает и ускоряет процесс планового обслуживания и возможного ремонта.

Двухлопастные генераторные установки с ротором Дарье активируются только сильным порывом ветра. При равномерно набегающем потоке запуститься самостоятельно они не могут

Опорные и вращающиеся узлы прибора с ротором Дарье уязвимы к повышенным динамическим нагрузкам, а эффективность лопастной системы по многим параметрам уступает осевым горизонтальным установкам.

#3: Агрегаты с ротором Савониуса

Вертикальный ветряной прибор с ротором Савониуса имеет полуцилиндрическую лопастную систему и от аналогичных установок отличается высоким пусковым крутящим моментом и способностью эффективно работать при низкоскоростных ветрах.

Мощность предлагаемых на рынке вертикальных ветрогенераторов с ротором Савониуса не превышает 5 кВт. Приборы редко используют как самостоятельную рабочую единицу, а чаще всего применяют для создания более высокого пускового момента для роторных установок Дарье

В упрек вертикальному комплексу с ротором Савониуса ставят повышенную материалоемкость и более низкий КПД по сравнению с ветрогенераторами горизонтальноосевого типа. Именно поэтому выпуск высокомощного оборудования такого класса считают не целесообразным.

#4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей

Этот вид прибора – усовершенствованная версия классического ортогонального ветрогенератора. Роторный комплекс здесь состоит из лопастей, расположенных в два ряда.

Внешний лопастной ярус остается статичным и работает как направляющий аппарат. Он улавливает ветряной поток, захватывает его, сжимает и таким способом заметно увеличивает фактическую скорость ветра.

Внутренний ряд лопастей представляет собой подвижную структуру, на которую под определенным углом попадает воздухопоток от первой роторной установки.

КПД ветряного генератора, имеющего многолопастный ротор с направляющей системой, делает этот прибор особенно привлекательными для потребителей. Однако, стоимость такого оборудования довольно высока, и оно окупается несколько дольше, нежели аналогичные устройства более простой конфигурации

Специалисты называют этот тип прибора максимально эффективным в своем классе и подчеркивают, что специфическая конструкция позволяет ему работать даже при максимально низких скоростях ветра.

#5: Характеристика приборов с геликоидным ротором

Геликоидная ветряная установка или генератор Горлова – еще одна модификация традиционной ортогональной роторной системы. Лопасти модели закручены по дуге. Эта конструкционная особенность дает возможность быстро улавливать поток воздуха и плавно вращаться без рывков.

Такой принцип работы существенно снижает динамическую нагрузку на основание и подвижные узлы, тем самым увеличивая срок их службы.

Аппараты с ротором геликоидного типа очень надежны и легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки. Однако во время работы такие ветряки создают выраженные шумовые эффекты и производят дополнительные звуковые волны, находящиеся в коротковолновой области звукового спектра

Закрученные роторные лопасти для геликоидного ветряка делают по очень прогрессивной, но сложной технологии. Из-за этого агрегаты имеют достаточно высокую стоимость и не пользуются широкой популярностью у частных потребителей.

#6: Характеристика вертикально-осевых роторов

Главное отличие вертикально-осевого генератора – это вертикально расположенные лопасти, по профилю напоминающие авиационное крыло, чья ось четко параллельна вертикальному валу. Конструкция чем-то напоминает ротор Дарье, но в производственных условиях изготовляется значительно быстрее и проще.

Генератор с вертикально-осевым ротором гораздо быстрее, чем аналогичные приборы этого класса, набирает рабочую скорость и начинает выдавать требуемый энергоресурс. Процесс сопровождается небольшим звуковым эффектом и не мешает ни владельцам установки, ни соседям

Ветряки с ротором вертикально-осевого типа отличаются надежностью и долговечностью, легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки и не стоят слишком больших денег. Эти качества делают их актуальными для использования не только в промышленных, но и в бытовых целях.

Особенности выбора ветрогенераторов для частного дома и обзор лучших предложений представлены в этой статье.

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

• Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
• Лопасти улавливают потоки ветра.
• Статор вмещает в себя фазы из катушек.
• Ротор — это подвижная часть ветряка.
• Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
• Инвертор дает переменный ток.
• Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.

Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

1. Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
2. Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
3. Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

• В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
• В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
• Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
• На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
• Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
• При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
• Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Балансировка ветряного колеса

Когда лопасти будут выполнены, нужно укомплектовать ветряное колесо и произвести его балансировку. Делать это следует в закрытом строении большой площади при условии полного безветрия, поскольку колебания колеса на ветру способны исказить результаты балансировки.
Балансировку колеса необходимо выполнять так:

1. Укрепить колесо на такой высоте, чтобы оно могло беспрепятственно двигаться. Плоскость соединительного механизма должна быть идеально параллельна вертикальному подвесу.
2. Добиться полной статичности колеса и отпустить. Оно не должно шевелиться. Затем прокрутить колесо на угол, равный отношению 360/число лопастей, остановить, отпустить, снова прокрутить, так наблюдать некоторое время.
3. Испытания следует проводить до полного прокручивания колеса вокруг своей оси. Когда отпущенное либо остановленное колесо продолжает качаться, его часть, тяготеющая книзу излишне тяжела. Необходимо конец одной из лопастей подточить.

Кроме того, следует выяснить, насколько гармонично лопасти лежат в плоскости вращения колеса. Колесо необходимо остановить. На расстоянии около двух миллиметров от каждого края одной из лопастей укрепить две планки, которые не будут препятствовать вращению. При прокручивании колеса лопасти не должны цепляться за планки.

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).

Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Нюансы балансировки и эксплуатации ветрогенератора

Чтобы повысить эффективность работы устройства, необходимо выполнить балансировку лопастей. Ее осуществляют в помещении, огражденном от сквозняков и ветра. Детали собирают в полноценную конструкцию и ставят в рабочем виде, следя за тем, чтобы ось была строго горизонтальной, линию проверяют по уровню. Перпендикулярно линии земли и оси выставляют плоскость вращения винта, так она получается горизонтальной.

Обездвиженный винт следует повернуть на 360°столько раз, сколько в нем предусмотрено лопастей. Правильно сбалансированное устройство в идеале останется неподвижным, здесь не приемлемы отклонения даже на градус. В тех случаях, когда лопасть поворачивается под влиянием собственного веса, ее подправляют с одной стороны, чтобы ликвидировать отклонение от оси. Процедуру повторяют до тех пор, пока конструкция не будет сохранять неподвижность во всех положениях. Чтобы результат испытаний был корректным, важно устранить фактор ветра.

Все части должны вертеться в рамках одной плоскости. Чтобы проверить это условие, с обеих сторон винта устанавливают ограничивающие контрольные пластины на отдалении в 2 мм, при вращении изделие не должно их касаться.

Эксплуатация ветрогенератора подразумевает сборку схемы, способной аккумулировать переработанную энергию для ее сохранения и дальнейшей передачи конечному потребителю.

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно.

Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.

Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения – более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора.

Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.

Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм.

Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск.

Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу.

Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.

Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей.

Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени.

Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой.

То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.

В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Правила наматывания катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.

Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин.

Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты.

Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.

Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах.

Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников.

Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться в организации альтернативного отопления дома и в поставке электроэнергии. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Выбор вида лопастей

Лопасти преимущественно могут быть двух видов:

• парусного типа;
• крыльчатого профиля;

Можно соорудить плоские лопасти по типу «крыльев» ветряной мельницы, то есть, парусного типа. Выполнить их проще всего из самого разнообразного материала: фанеры, пластика, алюминия.

Этот метод имеет свои минусы. При кручении ветряка с лопастями, выполненными по принципу паруса, не участвуют аэродинамические силы, кручение обеспечивает лишь мощность давления ветрового потока.

Производительность этого прибора минимальна, в энергию трансформируется не более 10% силы потока ветра. При незначительном ветре колесо будет пребывать в статичном положении, а тем более не станет производить энергию для употребления в быту.

Более приемлемой будет конструкция, являющая собой ветряное колесо с лопастями крыльчатого профиля. В ней наружная и внутренняя поверхности лопастей обладают различными площадями, что позволяет достигать несоответствия давления воздуха на противоположные поверхности крыла. Аэродинамическая сила значительно увеличивает коэффициент использования ветряного прибора.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места. Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Варианты форм лопастей

При изготовлении лопастей для ветрогенератора нужно учитывать, что эффективность ветряка будет зависеть от следующих их характеристик:

• веса,
• формы,
• количества,
• размеров,
• базового материала.

Данные параметры очень важны, если хочется сделать лопасти своими руками. Ошибочно полагать, что для увеличения количества перерабатываемой ветровой энергии достаточно увеличить число крыльев на винте. Здесь, напротив, наблюдается снижение эффективности механизма, так как каждый отдельный сегмент при движении вынужден преодолевать неизбежное сопротивление воздуха. Поэтому для выполнения одного оборота винтом с большим количеством лопастей необходимо увеличение силы ветра.

Нельзя забывать, что избыток широких крыльев нередко вызывает формирование перед винтом своеобразной «воздушной шапки» – это явление, когда воздушный поток огибает ветряк, хотя должен проходить сквозь него. Форма элементов обладает существенным значением, так как определяет скорость перемещения винта. Если в результате неправильного расчета лопастей ветрогенератора возникает плохое обтекание, появляются вихри, способные затормозить колесо.

Однолопастные устройства зарекомендовали себя как самые продуктивные, но их довольно сложно самостоятельно сконструировать и сбалансировать. При высоком КПД конструкция отличается крайней ненадежностью, поэтому для тех, кто собирает устройство своими руками, будет удобна трехлопастная модель.

В домашних условиях принято выполнять лопасти крыльчатого или парусного типа. Последние выглядят как простые широкие полосы по аналогии с ветряной мельницей. Они малоэффективны, КПД варьируется в пределах 10-12%.

Крыльчатые лопасти функционируют по принципам аэродинамики, благодаря которым осуществляется перемещение самолетов. Подобный винт вращается быстрее, его легче привести в движение. Благодаря обтеканию воздухом уменьшается сопротивление. С одного края изделие имеет характерное утолщение, напротив наблюдается пологий спуск. Здесь КПД составляет 30-35%.

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

• при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
• при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
• при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
• при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты.

Необходимые материалы и инструменты

Потребуются следующие материалы:

• дерево либо фанера;
• алюминий;
• стекловолокно в листах;
• трубы и комплектующие из ПВХ;
• материалы, имеющиеся дома в гараже либо подсобных помещениях;

Необходимо запастись следующими инструментами:

• маркер, можно использовать карандаш для черчения;
• ножницы для резки металла;
• лобзик;
• ножовка;
• бумага наждачная;

Парусники

Парусные ветряки существуют с незапамятных времен. Они представляют собой устройства с большой площадью контакта лопастей и потока ветра, но с малой массой крыльчатки. Это дает существенное уменьшение инерции покоя, позволяющие стартовать при слабых ветрах.

Промышленные ветряки, качающие воду, известны уже более 100 лет. Они имели парусные лопасти с жестким заполнением, обладавшие низким КПД. Со временем были разработаны конструкции с мягким парусом, представляющие собой жесткую рамку с натянутой плотной тканью, одна сторона которой свободна и образует естественным образом специфический профиль. В результате получается крыльчатка с большой площадью, малым весом, простая в изготовлении и удобная в эксплуатации. Парусные конструкции успешно используются в разных условиях и обеспечивают энергией различные типы потребителей.

О безопасности

Вопрос безопасности использования ветрогенератора непрост. Лопасти ветряка при высоких скоростях и больших размерах способны причинить серьезные травмы, вплоть до летального исхода. Кроме того, высокие мачты опасны при возникновении сильного ветра, поскольку могут опрокинуться на жилые дома, людей, оказавшихся поблизости, причинить вред имуществу или постройкам.

При этом, большинство противников ветроэнергетики находят проблемы не там, где они есть. Существует масса утверждений о вреде устройств:

• наличие шума
• вибрация
• мерцающая тень, способствующая нервно-психическим расстройствам
• магнитный фон
• помехи радио- и телевизионным приемникам
• непереносимость установок животными, опасность для птиц

Большинство из этих утверждений — следствие надуманных противниками автономных источников питания аргументов. Они имеют место, но величина проблем настолько не соответствует действительности, что эти проблемы попросту не заслуживают времени на обсуждение. Если ветрогенераторы и представляют опасность, то лишь для представителей ресурсоснабжающих компаний, не желающих терять клиентов.

Тем не менее, мощные промышленные установки, использующиеся в составе крупных электростанций, способны создавать неудобства для жителей, что доказано в американском суде. Ветряки продуцировали инфразвук, вызывавший расстройства здоровья у индейцев, живших в резервации на расстоянии 200 км. Однако, учитывая размеры и мощность частного ветряка, говорить о вреде от него незачем.

Из чего делают лопасти в домашних условиях

Материалы, которые подойдут для строительства ветрогенератора – это, прежде всего, пластик, легкие металлы, древесина и современное решение – стеклоткань. Главный вопрос заключается в том, сколько труда и времени вы готовы потратить на изготовление ветряка.

Канализационные трубы из поливинилхлорида

Самый популярный и широко распространенный материал для изготовления пластиковых лопастей для ветрогенератора является обыкновенная канализационная ПВХ-труба. Для большинства домашних генераторов с диаметром винта до 2 м хватит трубы 160 мм.

К преимуществам такого метода относят:

• невысокую цену;
• доступность в любом регионе;
• простоту работы;
• большое количество схем и чертежей в интернете, большой опыт использования.

Трубы бывают разными. Это известно не только тем, кто изготавливает самодельные ветряные электростанции, но всем, кто сталкивался с монтажом канализации или водопровода. Они отличаются по толщине, составу, производителю. Труба стоит недорого, поэтому не нужно пытаться еще больше удешевить свой ветряк, экономя на ПВХ-трубах.

Некачественный материал пластиковых труб может привести к тому, что лопасти треснут при первом же испытании и вся работа будет проделана впустую

Сначала нужно определиться с лекалом. Вариантов существует много, каждая форма имеет свои недостатки и преимущества. Возможно, имеет смысл сначала поэкспериментировать, прежде чем вырезать итоговый вариант.

Поскольку цена на трубы невысокая, а найти их можно в любом строительном магазине, этот материал отлично подойдет для первых шагов в моделировании лопастей. Если что-то пойдет не так, всегда можно купить еще одну трубу и попробовать сначала, кошелек от таких экспериментов не сильно пострадает.

Опытные пользователи энергии ветра заметили, что для изготовления лопастей для ветрогенератора лучше использовать оранжевые, а не серые трубы. Они лучше держат форму, не изгибаются после формирования крыла и дольше служат

Конструкторы-любители предпочитают ПВХ, так как во время испытаний сломанную лопасть можно заменить на новую, изготовленную за 15 минут прямо на месте при наличии подходящего лекала. Просто и быстро, а главное – доступно.

Алюминий — тонкий, легкий и дорогой

Алюминий – легкий и прочный металл. Его традиционно используют для изготовления лопастей для ветрогенераторов. Благодаря небольшому весу, если придать пластине нужную форму, аэродинамические свойства винта будут на высоте.

Основные нагрузки, которые испытывает ветряк во время вращения, направлены на изгиб и разрыв лопасти. Если пластик при такой работе быстро даст трещину и выйдет из строя, рассчитывать на алюминиевый винт можно гораздо дольше.

Однако если сравнивать алюминий и ПВХ-трубы, металлические пластины все равно будут тяжелее. При высокой скорости вращения велик риск повредить не саму лопасть, а винт в месте крепления

Еще один минус деталей из алюминия – сложность изготовления. Если ПВХ-труба имеет изгиб, который будет использован для придания аэродинамических свойств лопасти, то алюминий, как правило, берется в виде листа.

После вырезания детали по лекалу, что само по себе гораздо сложнее, чем работа с пластиком, полученную заготовку еще нужно будет прокатать и придать ей правильный изгиб. В домашних условиях и без инструмента сделать это будет не так просто.

Стекловолокно или стеклоткань — для профессионалов

Если вы решили подойти к вопросу создания лопасти осознанно и готовы потратить на это много сил и нервов, подойдет стекловолокно. Если ранее вы не имели дела с ветрогенераторами, начинать знакомство с моделирования ветряка из стеклоткани – не лучшая идея. Все-таки этот процесс требует опыта и практических навыков.

Лопасть из нескольких слоев стеклоткани, скрепленных эпоксидным клеем, будет прочной, легкой и надежной. При большой площади поверхности деталь получается полая и практически невесомая

Для изготовления берется стеклоткань – тонкий и прочный материал, который выпускается в рулонах. Помимо стекловолокна пригодится эпоксидный клей для закрепления слоев. Начинают работу с создания матрицы. Это такая заготовка, которая представляет собой форму для будущей детали.

Матрица может быть изготовлена из дерева: бруса, доски или бревна. Прямо из массива вырубают объемный силуэт половины лопасти. Еще вариант – форма из пластика

Сделать заготовку самостоятельно очень сложно, нужно иметь перед глазами готовую модель лопасти из дерева или другого материала, а только потом по этой модели вырезают матрицу для детали. Таких матриц нужно как минимум 2. Зато, сделав удачную форму однажды, ее можно применять многократно и соорудить таким образом не один ветряк.

Дно формы тщательно смазывают воском. Это делается для того, чтобы готовую лопасть можно было легко извлечь впоследствии. Укладывают слой стекловолокна, промазывают его эпоксидным клеем. Процесс повторяют несколько раз, пока заготовка не достигнет нужной толщины.

Затем клей должен высохнуть. Некоторые рекомендуют поместить форму в вакуумный пакет и откачать воздух. Так клей лучше проникает во все слои стеклоткани, не оставляя непропитанных участков

Когда эпоксидный клей высохнет, половину детали аккуратно вынимают из матрицы. То же делают со второй половиной. Части склеивают между собой, чтобы получилась полая объемная деталь. Легкая, прочная, правильной аэродинамической формы лопасть из стекловолокна – вершина мастерства домашнего любителя ветряных электростанций.

Ее главный минус – сложность реализации задумки и большое количество брака на первых порах, пока не будет получена идеальная матрица, а алгоритм создания не будет отточен.

Дешево и сердито: деревянная деталь для ветроколеса

Деревянная лопасть – дедовский метод, который легко осуществим, но малоэффективен при сегодняшнем уровне потребления электричества. Сделать деталь можно из цельной доски легких пород древесины, например, сосны. Важно подобрать хорошо высушенную деревянную заготовку.

Если дерево будет сырым, в процессе высыхания винт может «повести» и он деформируется. Да и вес влажного дерева существенно выше сухого

Нужно выбрать подходящую форму, но учитывать тот факт, что деревянная лопасть будет не тонкой пластиной, как алюминиевая или пластиковая, а объемной конструкцией. Поэтому придать заготовке форму мало, нужно понимать принципы аэродинамики и представлять себе очертания лопасти во всех трех измерениях.

Придавать окончательный вид дереву придется рубанком, лучше электро. Для долговечности древесину обрабатывают антисептическим защитным лаком или краской

Главный недостаток такой конструкции – большой вес винта. Чтобы сдвинуть с места эту махину, ветер должен быть достаточно сильным, что трудноосуществимо в принципе. Однако дерево – доступный материал. Доски, подходящие для создания винта ветрогенератора, можно найти прямо у себя во дворе, не потратив ни копейки. И это главное преимущество древесины в данном случае.

КПД деревянной лопасти стремится к нулю. Как правило, время и силы, которые уходят на создание такого ветряка не стоят полученного результата, выраженного в ваттах. Однако, как учебная модель или пробный экземпляр деревянная деталь вполне имеет место быть. А еще флюгер с деревянными лопастями эффектно смотрится на участке.

Мини и микро

Но с уменьшением размеров лопастника трудности падают по квадрату диаметра колеса. Изготовление горизонтальной лопастной ВСУ своими силами на мощность до 100 Вт уже возможно. Оптимальным будет 6-лопастный. При большем количестве лопастей диаметр ротора, рассчитанного на ту же мощность, будет меньше, но их окажется трудно прочно закрепить на ступице. Роторы о менее чем 6 лопастях можно не иметь в виду: 2-лопастнику на 100 Вт нужен ротор диаметром 6,34 м, а 4-лопастнику той же мощности – 4,5 м. Для 6-лопастного зависимость мощность – диаметр выражается следующим образом:

• 10 Вт – 1,16 м.
• 20 Вт – 1,64 м.
• 30 Вт – 2 м.
• 40 Вт – 2,32 м.
• 50 Вт – 2,6 м.
• 60 Вт – 2,84 м.
• 70 Вт – 3,08 м.
• 80 Вт – 3,28 м.
• 90 Вт – 3,48 м.
• 100 Вт – 3,68 м.
• 300 Вт – 6,34 м.

Оптимальным будет рассчитывать на мощность 10-20 Вт. Во-первых, лопасть из пластика размахом более 0,8 м без дополнительных мер защиты не выдержит ветер более 20 м/с. Во-вторых, при размахе лопасти до тех же 0,8 м линейная скорость ее концов не превысит скорость ветра более чем втрое, и требования к профилировке с круткой снижаются на порядки; здесь уже вполне удовлетворительно будет работать «корытце» с сегментным профилем из трубы, поз. Б на рис. А 10-20 Вт обеспечат питание планшетки, подзарядку смартфона или засветят лампочку-экономку.

Мини- и микроветрогенераторы

Далее, выбираем генератор. Отлично подойдет китайский моторчик – ступица колеса для электровелосипедов, поз. 1 на рис. Его мощность как мотора – 200-300 Вт, но в режиме генератора он даст примерно до 100 Вт. Но подойдет ли он нам по оборотам?

Показатель быстроходности z для 6 лопастей равен 3. Формула для расчета скорости вращения под нагрузкой – N = v/l*z*60, где N – частота вращения, 1/мин, v – скорость ветра, а l – длина окружности ротора. При размахе лопасти 0,8 м и ветре 5 м/с получаем 72 об/мин; при 20 м/с – 288 об/мин. Примерно с такой же скоростью вращается и велосипедное колесо, так что свои 10-20 Вт от генератора, способного дать 100, мы уж снимем. Можно ротор сажать прямо на его вал.

Но тут возникает следующая проблема: мы, потратив немало труда и денег, хотя бы на моторчик, получили… игрушку! Что такое 10-20, ну, 50 Вт? А лопастный ветряк, способный запитать хотя бы телевизор, дома не сделаешь. Нельзя ли купить готовый мини-ветрогенератор, и не обойдется ли он дешевле? Еще как можно, и еще как дешевле, см. поз. 4 и 5. Кроме того, он будет еще и мобильным. Поставил на пенек – и пользуйся.

Второй вариант – если где-то валяется шаговый двигатель от старого 5- или 8-дюймового дисковода, или от привода бумаги или каретки негодного струйного или матричного принтера. Он может работать как генератор, и приделать к нему карусельный ротор из консервных банок (поз. 6) проще, чем собирать конструкцию наподобие показанной на поз. 3.

В целом по «лопастникам» вывод однозначен: самодельные – скорее для того, чтобы помастерить всласть, но не для реальной долговременной энергоотдачи.

Видео: простейший ветрогенератор для освещения дачи

Бесконтактный велосипедный генератор

Бутылочный и кареточный генераторы выдают электроэнергию, соприкасаясь с движущимся колесом. Динамо-втулка является встроенным элементом колеса. Бесконтактный генератор никак не прикасается к колесу, не создает сил трения и сопротивления вращению. Вихревые токи образуются за счет близкого расположения плоскости вращения намагниченного обода и сильного магнита.

Фары встроены прямо в устройство, передача электричества идет напрямую через выпрямляющий мост. К неоспоримым достоинствам этого генератора относятся:

• отсутствие кабелей;
• нет силы трения и сопротивления со стороны устройства;
• небольшой вес конструкции – не более 60 г.

Бесконтактные источники энергии можно смело применять на шоссейных велосипедах для дальних путешествий

Приборы крепятся парно: на вилку – передняя фара, на перо – задний катафот. Фактически это самостоятельные фонарики, только работают они не от батареек, а через вращение колес в магнитном поле. Светимость ламп находится на уровне или превышает аналогичный параметр аккумуляторных световых приборов.

При замедлении колеса интенсивность вихревых токов снижается, лампочки должны тускнеть, а при остановке колеса – полностью гаснуть. Для обеспечения равномерного света и возможности использовать свет даже на стоянке, в конструкции предусмотрен конденсатор («батарея» для получения электроэнергии), который наполняется при движении велосипеда.

Дополнительное электрооборудование

Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения имеют большую эффективность, так как энергия потока ветра используется только на рабочих поверхностях, не контактируя с обратными сторонами лопастей. При этом, критически важно наличие устройства, автоматически устанавливающего для ветряка направление по ветру. Обычный вариант — свободно вращающийся вокруг вертикальной оси ветряк и хвостовой стабилизатор как у самолета.

Лопасти

Лопасти горизонтального ветряка являются основным элементом крыльчатки, принимающим поток и преобразующим его во вращательное движение. Эффективность работы обусловлена конструкцией и размерами.

Аэродинамика лопастей зависит от угла наклона, конфигурации, площади соприкосновения с потоком. Чем выше площадь контакта, тем большую энергию принимает поверхность, что имеет положительные и отрицательные стороны. Возрастание получаемой энергии способствует повышению фронтального давления на ветряк, способствующего разрушению конструкции.

Генератор

Генератор — устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Наряду с ротором, генератор для ветряка является основным узлом, который обслуживается всеми остальными элементами установки. Используются готовые конструкции, входящие в состав комплекта поставки или приобретенные отдельно, а также самодельные образцы, зачастую работающие лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так среди специалистов принято называть устройство увода крыльчатки от чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, имеющее скорость, превышающую расчетную, создает ток большей силы и напряжения, чем это рассчитано и не нужен для оборудования.

Для исключения таких ситуаций существуют устройства торможения, одно из которых работает на принципе авторегулирования. Перпендикулярно направлению оси устанавливается специальная лопатка, жестко соединенная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к ротору через шарнир с пружиной. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, усилие на тормозной лопатке превышает силу пружины, ротор отворачивается от ветра и прекращает вращаться со слишком высокой скоростью.

Токосъемник

Устройство подвода или, в нашем случае, съема электроэнергии — коллектор — достаточно капризный узел, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Процедура не самая простая, так как ветряк расположен на мачте, до аппаратуры надо еще добраться, что непросто. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания мачты, иначе аппаратура долго не продержится.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея совмещать солнечные батареи с ветрогенераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Привлекают абсолютно дармовая энергия ветра и солнца, которые нуждаются только в оборудовании для захвата и преобразования. Оба комплекса вполне могут работать в связке, дополняя друг друга.

Нет ветра — используются солнечные батареи, зашло солнце — энергию дает ветряк. Для дачного домика, загородного коттеджа подобные комплексы способны обеспечить если не полноценное, то весьма обильное дополнительное электропитание, помогающее сэкономить на электроэнергии немалые суммы.

Вывод

И что же мы имеем напоследок? Интерес к «лопастникам» объясняется скорее их эффектным внешним видом, чем действительными эксплуатационными качествами в самодельном исполнении и на малых мощностях. Самодельная карусельная ВСУ даст «дежурную» мощность для зарядки автоаккумулятора или энергоснабжения небольшого дома.

А вот с парусными ВСУ стоит поэкспериментировать мастерам с творческой жилкой, особенно в мини-исполнении, с колесом 1-2 м диаметром. Если предположения разработчиков верны, то с такого можно будет снять, посредством описанного выше китайского движка-генератора, все его 200-300 Вт.

Сделать же каркас (рангоут) для парусного ротора несложно. Кроме того, парусные ВСУ безопасны, а звуков от них, инфра- и слышимых, не обнаруживается. И высоко понимать ротор не нужно, достаточно одного диаметра колеса.

Ротор Бирюкова

Изобретение Бирюкова появилось в 60-х годах прошлого века. Особенностью конструкции является устройство ротора, имеющего два «этажа» с разным строение лопастей. КПД ветряка, заявленный изобретателем, составляет 46 %, что для подобных устройств вертикального типа весьма привлекательно.

Ротор стартует как обычное устройство Савониуса, но при наборе скорости образуется воздушная подушка из завихрений, изменяющая профиль крыльчатки на более выгодный при данном режиме вращения. Усиление ветра способствует образованию вихревого кокона, который заставляет поток обтекать его словно монолитную преграду.

Из ферритовых магнитов

Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить малоопытным мастерам, но все же можно попробовать. Итак, должны быть четыре полюса, в каждом будет находиться по два ферритовых магнита. Покрывать их будут накладки из металла толщиной чуть меньше миллиметра для распределения более равномерного потока. Основных катушек должно быть 6 штук, перемотаны толстым проводом и должны находиться через каждый магнит, занимая пространство, соответствующее длине поля. Крепление схем обмотки может быть на ступице от болгарки, в середину которой установлен заранее выточенный болт.

Регулируется поток подачи энергии высотой закрепления статора над ротором, чем он выше, тем меньше залипаний, соответственно мощность понижается. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 больших лопасти, которые вы можете вырезать из старой металлической бочки или крышки от пластикового ведра. При средней скорости вращения выдаёт примерно до 20 ватт.

Бутылочный велогенератор: особенности, плюсы и минусы

Познакомимся с другим источником энергии – бутылочным, или «шинным» преобразователем.

Бутылочный электрогенератор – закрытый корпус с вращающимся резиновым роликом снаружи, закрепленный на переднюю вилку. В корпусе находится непосредственно преобразующее устройство – обмотка и магниты. Движение магнитного поля достигается за счет зацепления ролика с покрышкой и прямой передачи на него механической энергии с колеса. Чем выше скорость движения, тем сильнее полярность внутри генератора и больше выдаваемое напряжение.

«Бутылка» боится падений велосипеда

Преимущества «бутылок»:

• возможность отключить за ненадобностью – достаточно отодвинуть ролик вбок;
• легко установить на любой тип велосипеда;
• недорогие в сравнении с втулочными генераторами.

К слабым сторонам относятся:

• весовой перекос: масса порядка 250 г, крепится «бутылка» с одной стороны;
• низкая эффективность в мокрую погоду – ролик проскальзывает по покрышке;
• шум, высокое трение на скоростях;
• износ боковин покрышек;
• долго регулировать наклон и положение.

Отдельно стоит упомянуть кареточный велосипедный генератор. Корпус его закреплен в области педального узла – каретки, под нижними перьями. Вращение магнитному устройству задается роликом, который находится в зацеплении с задним колесом байка. Фиксацию ролика на покрышке обеспечивает зажимная пружина.

Как работает простой ветрогенератор

Ветрогенератор – прибор, позволяющий преобразовывать энергию ветра в электричество.

Принцип работы его заключается в том, что ветер вращает лопасти, приводит в движение вал, по которому вращение поступает на генератор через редуктор, увеличивающий скорость.

Работа ветряной электростанции оценивается по КИЭВ — коэффициенту использования энергии ветра. Когда ветроколесо вращается быстро, оно взаимодействует с большим количеством ветра, а значит забирает у него большее количество энергии

Подразделяют две основные разновидности ветряных генераторов:

• ветрикальные;
• горизонтальные.

Вертикально ориентированные модели построены так, чтобы ось пропеллера была расположена перпендикулярно земле. Таким образом, любое перемещение воздушных масс, независимо от направления, приводит конструкцию в движение.

Такая универсальность является плюсом данного типа ветряков, но они проигрывают горизонтальным моделям по производительности и эффективности работы

Горизонтальный ветрогенератор напоминает флюгер. Чтобы лопасти вращались, конструкция должна быть повернута в нужную сторону, в зависимости от направления движения воздуха. Для контроля и улавливания изменений направления ветра устанавливают специальные приборы. КПД при таком расположении винта значительно выше, чем при вертикальной ориентации. В бытовом применении рациональней использовать ветрогенераторы этого типа.

Инструкция сборки из автомобильного генератора

Для этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится: • вольтметр • реле аккумуляторной зарядки • сталь для изготовления лопастей • 12 вольтовый аккумулятор • коробка для проводов • 4 болта с гайками и шайбами • хомуты для крепления

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле P=0.6*S*V³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так: R=√(P/(0.483*V³))

Пример: Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

Мачта

Мачта, на которой крепится ветрогенератор — это один из самых важных его узлов.
Она не только обеспечивает безопасность эксплуатации ветряка (нижняя точка круга, описываемого лопастями, должна быть не ближе 2 метров к земле), но и позволяет ему максимально эффективно использовать энергию ветра, поток которого вблизи от земли становится более турбулентным.

Большая высота приводит к низкой жесткости мачты ветрогенератора и делает ее прочностной расчет достаточно сложным не только для мастера-любителя, но и для инженера. Можно перечислить лишь основные моменты:

• Размещайте мачту возможно дальше от дома и деревьев, затеняющих воздушный поток. Кроме того, при сильном ветре возможно падение ветрогенератора на здание либо его повреждение деревьями;
• Оптимальная конструкция мачты — это ажурная сварная ферма наподобие вышек электропередач, но в изготовлении она сложна и дорога. Простейший, но достаточно эффективный вариант — это несколько параллельных труб диаметром 80-100 мм, сваренных короткими швами между собой и забетонированных на глубину не менее метра в земле. Конструкцию из одной трубы крайне желательно усилить тросовыми растяжками, которые также крепятся к залитым в бетон опорам.
• Для упрощения обслуживания ветряка его мачту можно сделать переломной: в этом случае при ослаблении растяжки, идущей в направлении перелома, мачту можно будет наклонить к земле.

Рассказ об очень простом ветрогенераторе из домашнего вентилятора

Как рассчитать лопасти

Вычислить диаметр ветряка для определенной мощности можно следующим образом:

1. Окружность пропеллера ветрогенератора с определенной мощностью, малыми оборотами и силой ветра, при которых происходит подача нужного напряжения, числом лопастей внести в квадрат.
2. Высчитать площадь данного квадрата.
3. Разделить площадь получившегося квадрата на мощность конструкции в ватах.
4. Перемножить результат с требуемой мощностью в ватах.
5. Под этот результат нужно подбирать площадь квадрата, варьируя размеры квадрата до тех пор, пока размер квадрата не достигнет четырех.
6. В этот квадрат вписать окружность пропеллера ветрогенератора.

После этого нетрудно будет узнать другие показатели, например, диаметр.

Таким же способом можно рассчитать размеры лопастей.

Расчет максимально приемлемой формы лопастей достаточно мудреный, кустарному мастеру сложно его выполнить, поэтому можно использовать готовые шаблоны, созданные узкими специалистами.

Шаблон лопасти из ПВХ трубы 160 мм в диаметре:

Шаблон лопасти из алюминия:

Можно попробовать самостоятельно определить показатели лопастей ветряного устройства.

Быстроходность ветряного колеса являет собой соотношение круговой скорости края лопасти и скорости ветра, ее можно вычислить по формуле:

На мощность ветряного двигателя оказывают влияние диаметр колеса, форма лопастей, расположение их относительно потока воздуха, скорости ветра.

Ее можно найти по формуле:

При использовании лопастей обтекаемой формы коэффициент использования ветра не выше 0,5. При слабо обтекаемых лопастях – 0,3.

Выбор по ветру

Ветер — источник энергии. Он достается бесплатно, но не всегда имеется в наличии. Прежде, чем приобретать или строить ветряк, следует подробно ознакомиться с метеорологической ситуацией в регионе. Важно выяснить направления, преобладающие скорости ветра, частоту и силу шквальных порывов, ураганных проявлений. Эти знания позволят определиться с типом ветряка, условиями работы оборудования и потребностями в защите.

Россия имеет преимущественно слабые и средние ветра в большинстве регионов, но для отдаленных или труднодоступных районов нередки более мощные атмосферные проявления, требующие от пользователя обладания полной информацией по силе и направлению потоков.

Домашние ветряные турбины: обзор, продукты и стоимость

Время чтения: 6 минут

Не все дома подходят для установки солнечных батарей. Однако это не означает, что вы не сможете производить чистую энергию на своем участке. Одна из технологий использования возобновляемых источников энергии, которая становится все более популярной альтернативой для домовладельцев, стремящихся производить собственное экологически чистое электричество, — это небольшие ветряные турбины.

Обзор малых ветряных турбин

Небольшие ветряные турбины, иногда называемые домашними ветряными турбинами, намного меньше, чем турбины, которые вы видите на ветряных электростанциях.В то время как более крупные ветряные турбины могут иметь диаметр лопастей, равный длине футбольного поля, небольшие ветряные турбины обычно имеют диаметр до 10 метров в ширину. Из-за меньшего размера лопастей эти ветряные турбины имеют гораздо меньшую выходную мощность, чем большие турбины. Это делает небольшие ветряные турбины идеальными для проектов с небольшими потребностями в электроэнергии, таких как жилые, портативные или автономные.

Лучшие места для небольших ветряных турбин — это места с частыми и высокими скоростями ветра.Вообще говоря, чем выше турбина, тем ветренее окружающая среда и тем больше электроэнергии она способна производить. Большинство лучших мест для небольших ветряных турбин находятся в сельской местности, так как они, как правило, имеют много места и мало препятствий, которые могут повлиять на скорость ветра. В некоторых случаях небольшая ветряная турбина может компенсировать 100 процентов счета за электроэнергию в доме.

Покупка небольших ветряных турбин

Когда дело доходит до покупки небольшой ветряной турбины для вашего дома, важно сравнивать различные продукты и то, как они различаются по цене, дизайну, мощности и предлагаемому оборудованию.

В таблице ниже показано, как небольшие ветряные турбины различаются по цене в зависимости от мощности. Среди ветряных турбин аналогичного размера разница в цене в значительной степени связана с дополнительными компонентами, включенными в покупку, такими как контроллеры заряда, столбы / башни, батареи или кабели. Дополнительные компоненты, которые вам необходимо приобрести, зависят от настройки вашей ветряной турбины. Например, автономным системам требуется аккумулятор для хранения электроэнергии и контроллер заряда для защиты аккумулятора от перезарядки.

Изделия для малых ветряных турбин

Большинство перечисленных выше изделий не могут производить достаточно электроэнергии для питания среднего дома, но могут быть полезны для компенсации небольшой части счета за электроэнергию. Ветряные турбины мощностью менее 500 Вт называются ветряными микротурбинами . Они могут быть особенно полезны для небольших приложений, не связанных с сетью, таких как лодки, дома на колесах и т. Д.

Определение размера небольшой ветряной турбины для вашей собственности

Первый шаг к определению правильного размера вашей ветряной турбины — это знать, сколько электроэнергии вы хотите производить.Если вы хотите удовлетворить большую часть или все свои потребности в электроэнергии с помощью небольшой ветряной турбины, вы можете определить потребление электроэнергии, просмотрев прошлые счета за электроэнергию. В качестве альтернативы, если вы хотите компенсировать только определенные приборы с помощью энергии ветра, калькулятор энергии бытовых приборов Министерства энергетики — хорошее место для начала расчета потребности в электроэнергии для конкретных приборов.

После того, как вы узнаете свои потребности в электроэнергии, найдите ветряную турбину и место для установки, которые будут соответствовать этой потребности.Многие производители ветряных турбин сообщают о предполагаемой годовой выработке электроэнергии для своей продукции, используя определенные предположения о высоте и средней скорости ветра. Без этого расчет для оценки реальной выходной мощности ветряной турбины может быть затруднен, поскольку он зависит от погодных условий, плотности воздуха, эффективности оборудования, длины лопастей и т. Д. Тем не менее, вы можете сделать приблизительную оценку выработки энергии ветряной турбиной без сложных вычислений, используя оценочный коэффициент мощности .

Коэффициент мощности — полезный показатель для оценки количества электроэнергии, которую генератор может производить в течение года. Для ветра коэффициент мощности рассчитывается путем деления общего количества электроэнергии, произведенной турбиной, на общее количество электроэнергии, которое она произвела бы за год, если бы вырабатывала свою максимальную мощность круглый год. Согласно отчету о распределенном ветровом рынке Министерства энергетики за 2018 год, малые ветровые турбины имеют средний коэффициент использования мощности 17 процентов, но их набор данных включает диапазон от 2 до 36 процентов.

Используя оценку коэффициента мощности, вы можете рассчитать приблизительную оценку годового производства электроэнергии по следующей формуле:

Киловатт-часов в год = 8760 часов в году x номинальная мощность (кВт) x коэффициент мощности (%)

Учитывая средний коэффициент мощности для малых ветряных турбин, турбина мощностью 10 кВт будет производить примерно 14 892 кВтч в год.

Как выбрать, где разместить вашу систему ветряных турбин в жилых помещениях

При выборе места для установки системы ветряных турбин в жилых домах необходимо учитывать несколько моментов: количество ветра, которое получает определенное место, , и расстояние до что вы пытаетесь привести в действие .

Ветер

Если ваша собственность не находится на полностью изолированной и плоской земле, важно проанализировать, какое количество ветра может получить каждое потенциальное место установки. Например, если вы разместите свою систему на вершине холма, вероятно, будет больше ветра, чем если бы вы разместили ее на не ветреной стороне барьера, такого как сарай или дерево. Хорошее практическое правило заключается в том, что ваша система должна быть расположена с наветренной стороны от любых препятствий и на 30 футов выше всего, что существует в пределах 300 футов от нее.

Расстояние

Не менее важно для доступа ветра расстояние между вашей системой и тем, что вы пытаетесь запитать. Это связано с тем, что значительное количество электроэнергии может быть потеряно, если провод, идущий от вашей системы, будет слишком длинным. Чем ближе ваша домашняя ветряная турбина находится к нагрузке, которую вы пытаетесь запитать, тем эффективнее будет ваша система.

Стоимость малых ветряных турбин

Стоимость установки небольшой ветряной турбины может варьироваться в зависимости от размера системы, высоты башни и оборудования, которое вы покупаете.В большинстве случаев, чем больше и выше ветряк, тем дороже он будет.

По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), небольшие ветряные турбины стоят от 3000 до 5000 долларов за каждый киловатт мощности. Большинство домовладельцев, использующих ветряную турбину в качестве основного источника электроэнергии, устанавливают от 5 до 15 кВт мощности ветра, что означает, что они могут рассчитывать заплатить от 15 000 до 75 000 долларов за свой проект небольшой ветряной турбины. Эти цифры не включают какие-либо федеральные льготы или льготы штата.

Стоит ли устанавливать у себя дома небольшую ветряную турбину?

Небольшие ветряные турбины могут быть экономичным способом выработки возобновляемой электроэнергии для вашего дома. Однако многие объекты жилой недвижимости не подходят для установки ветряных турбин по нескольким причинам.

Во-первых, для выработки достаточного количества электроэнергии, чтобы окупить первоначальные инвестиции, ветряные турбины должны располагаться в ветреном месте. Хотя это может показаться очевидным, недостаточно просто испытать высокие скорости ветра во время штормов или определенных сезонов: вам нужны постоянные модели ветра, способные вращать ветряную турбину в течение всего года, чтобы окупить первоначальные инвестиции.

Как правило, если среднегодовая скорость ветра на вашем участке менее 5 метров в секунду, это, скорее всего, неподходящее место для установки небольшой ветряной турбины. Если вы не уверены в скорости ветра в вашем доме, у Национального управления океанических и атмосферных исследований есть карты ветров, на которых указана средняя скорость ветра по стране по месяцам. В ближайшем аэропорту также может быть записана скорость ветра, если вы хотите получить базовую оценку для своего региона.

Кроме того, небольшие ветряные турбины должны иметь определенное пространство и достигать определенной высоты для достижения значительной экономии электроэнергии. В вашей юрисдикции могут быть постановления о зонировании, которые ограничивают высоту конструкции, которую вы можете установить на своем участке, тем самым ограничивая количество электроэнергии, которое может производить ваша ветряная турбина. Вам также потребуется достаточно открытого земельного участка на вашем участке, чтобы опустить небольшую ветряную турбину для технического обслуживания — многие установщики рекомендуют иметь хотя бы один акр чистой земли.

Однако, если вы живете в ветреном, удаленном месте вне сети, небольшая ветряная турбина может быть более доступной, чем подключение вашего дома к электросети. Кроме того, ветряные микротурбины могут быть полезны для других переносных приложений, не связанных с сетью, таких как зарядка аккумуляторов для жилых автофургонов и парусных лодок.

Установка и обслуживание

После того, как вы определите, подходит ли вам ветряная турбина для жилого дома и где ее можно разместить на вашем участке, следующим шагом будет установка.В большинстве случаев (если вы не можете залить цемент, правильно подключить свою систему и разместить ее там, где она должна быть), бытовую ветряную турбину необходимо установить профессионально. Свяжитесь с производителем вашей системы, чтобы узнать больше о вариантах установки и стоимости.

После того, как ветряная турбина в жилом помещении будет установлена, требования к техническому обслуживанию могут включать ремонт электрических соединений и проводки, а также замену любых корродированных деталей. Например, лопасти малых ветряков служат около 10 лет.Если вся система правильно обслуживается и устанавливается, вы должны рассчитывать, что ее срок службы составит около 20 лет.

Сравните все варианты, прежде чем принимать решение.

Поскольку вы ищете способы вырабатывать собственное электричество, всегда полезно сравнить несколько вариантов, прежде чем принимать окончательное решение. Зарегистрировавшись на EnergySage Solar Marketplace, вы можете получить до семи индивидуальных предложений по установке солнечной энергии на вашем участке. Эти расценки включают информацию о затратах и ​​оценках экономии, которые позволяют сравнить экономические выгоды от солнечной энергии с предложениями малых ветряных турбин.Если вы хотите начать с приблизительных цифр, прежде чем получать расценки, воспользуйтесь нашим солнечным калькулятором.

экологическое содержание

Домашняя ветровая энергия: Да, на моем заднем дворе!

Так что, может быть, вы думаете, что хотите производить собственное электричество, и домашняя энергия ветра пришла вам в голову. В конце концов, кому действительно нравится оплачивать счета за коммунальные услуги? Малая ветровая энергия является возобновляемой, экологически чистой и при правильных обстоятельствах может сэкономить вам деньги.

Но подходит ли вам домашняя ветровая энергия? Ответ может вас удивить, потому что жизнь в ветреной местности не обязательно является самым важным фактором.Фактически, многие объекты не подходят для установки ветряной турбины, даже если в них дует сильный ветер (по причинам, которые мы рассмотрим). С другой стороны, если вы хотите отключиться от сети и производить собственное электричество, вы почти наверняка захотите рассмотреть возможность установки домашней ветряной турбины, даже если в вашем районе не очень ветрено.

Вот сделка: чтобы домашняя ветряная турбина оправдала ваши инвестиции, вам действительно нужно жить на акре или более. Это руководство из Руководства по малым ветроэлектрическим системам Министерства энергетики США, бесплатного издания для домовладельцев.Жизнь в сельской местности помогает, потому что если вы живете в жилом районе, вы можете столкнуться с конфликтами с зонированием и местными ассоциациями домовладельцев. Кроме того, вы с большей вероятностью обнаружите высокую среднюю скорость ветра на широких открытых пространствах вдали от ветрозащитных полос, таких как здания и деревья. В целом, хотя установка небольшой ветряной турбины в городе или пригороде, безусловно, возможна, у вас гораздо больше шансов получить подходящие условия для домашней ветровой энергии, если вы живете за пределами города.

Так обстоит дело с Кэмом и Мишель Мазер, которые живут на 150 акрах леса в сельской местности Онтарио. Мазеры живут в автономном доме, который питается от солнечных батарей и микроветровой турбины, мощностью 1 киловатт (кВт) Bergey Excel 1. На такой большой территории они находятся далеко от своих ближайших соседей, поэтому нет никого, кто может быть расстроен заметным — но не неприятным — шумом ветряной турбины или очень заметной 100-футовой башней во дворе пары.

Что удивительно в положении Мазерсов, так это то, что их местная скорость ветра не идеальна, но домашняя ветровая энергия прекрасно работает на них.«Технически, если вы посмотрите на карты ветров, мы находимся в плохом месте для ветра, но мы хотели отключиться от сети по экологическим причинам», — говорит Кэмерон. Самая большая проблема с имуществом Мазерсов заключается в том, что у них слишком много деревьев, и хотя их небольшая ветряная турбина находится на высоте 40 футов над линией деревьев, ландшафт замедляет ветер. Тем не менее, ветер по-прежнему имеет для них смысл, потому что они отключены от сети, поэтому их единственное электричество — это то, что они производят, а затем хранят в батареях. Они начали с солнечных панелей, но добавление ветряной турбины сделало всю систему намного более стабильной и эффективной — большое преимущество, когда вы несете единоличную ответственность за выработку собственной электроэнергии.

Эксперты по возобновляемым источникам энергии часто рекомендуют устанавливать гибридные ветровые и солнечные энергетические системы для автономного проживания. Эти системы работают хорошо, потому что энергия ветра и солнца, как правило, наиболее доступна в разное время.

«До появления нашей ветряной турбины мы попадали в канавку, где садится солнце, а вы живете за счет батарей», — говорит Кэмерон. «Вы просыпаетесь утром, и у вас заканчивается энергия в ваших батареях. С ветром вы просыпаетесь и получаете больше сил ». В результате установки небольшой ветряной турбины Мазеры меньше зависят от генератора, работающего на ископаемом топливе, для выработки электроэнергии, когда их батареи разряжаются, что, как указывает Кэм, не только снижает их углеродный след, но и помогает изолировать их. от энергетической незащищенности будущего.«Мы смотрим на это с точки зрения устойчивости», — говорит он.

Домашняя ветроэнергетика, подключенная к сети

Если ваша главная цель — самообеспечение энергией, возможно, вы захотите отключиться от сети. Но если вы просто заинтересованы в производстве собственной ветровой энергии в жилых домах, подключенная к сети система может иметь большой смысл. При такой настройке каждый раз, когда ваша ветряная турбина производит больше энергии, чем требуется вашему дому, эта энергия поступает в местную энергосистему. Когда вам нужно больше энергии, чем вы производите, вы потребляете энергию из сети.Системы, подключенные к сети, часто дешевле, потому что, не беря на себя ответственность за производство всего собственного электричества, вы можете установить меньшую и менее дорогую систему. Вы также можете отказаться от аккумуляторной батареи и резервного генератора. Наконец, если вы постоянно производите больше электроэнергии, чем вам нужно, вы действительно можете получить деньги от коммунального предприятия.

Вот как это работает для Джона Иванко и Лизы Кивирист на их сельском участке в Браунтауне, штат Висконсин. Они находятся в прекрасном месте для ветра — с момента переезда они потеряли довольно много черепицы с крыши, говорит Иванко, и они действительно могут видеть коммерческую ветряную электростанцию ​​со своего участка.

Около 10 лет назад Иванко и Кивирист установили свою 10-киловаттную турбину Bergey Excel на 120-футовой башне (см. Фотографию в галерее изображений). Сейчас они вырабатывают около 10 000 киловатт-часов (кВт-ч) в год, что немного ниже среднего годового потребления электроэнергии домохозяйствами в Соединенных Штатах.

Пара инвестировала в энергоэффективность дома, прежде чем они начали устанавливать возобновляемые источники энергии, однако, имея эффективный дом, они теперь вырабатывают больше электроэнергии, чем им нужно.«На самом деле для нас это денежный поток. Мы перерабатываем от 2 000 до 4 000 киловатт-часов », — говорит Иванко. В результате коммунальные предприятия ежегодно выплачивают от 200 до 400 долларов.

Как именно работают эти отношения с коммунальным предприятием, зависит от государственного регулирования. В Висконсине, как и в большинстве штатов (по последним подсчетам их 43), действуют правила измерения чистых измерений, которые помогают домовладельцам подключиться к электросети. По сути, когда вы используете электроэнергию от сети, ваш счетчик работает вперед, а когда вы подключаете избыточную электроэнергию в сеть, он работает в обратном направлении.«Воспитание детей в среде с использованием возобновляемых источников энергии имеет огромное значение, — говорит Кивирист. «Нашему сыну сейчас 11 лет, и он не знает другого пути. Он просто предполагает, что счетчик каждого идет в обратном направлении ».

Экономика ветроэнергетических систем

Установка ветряной турбины или любой другой системы возобновляемой энергии — это действительно инвестиции. По оценке Мэзеров, общая стоимость их ветряной турбины мощностью 1 кВт составила около 9000 долларов без учета батарей. Им удалось сэкономить деньги, установив турбину самостоятельно, и они сами производят техническое обслуживание.И имейте в виду, что их система небольшая. Даже при твердой средней скорости ветра 9 миль в час расчетная годовая выработка составляет около 1800 кВт / ч. Для системы, достаточно большой, чтобы обеспечивать всю вашу собственную энергию — около 960 кВт / ч в месяц для среднего дома в США — затраты могут быть значительно выше.

Иванко и Кивирист подсчитали, что общая установленная стоимость их ветряной турбины мощностью 10 кВт составила около 39 500 долларов, но их личные расходы были меньше половины этой суммы, благодаря государственному гранту и другому творческому финансированию.Например, они сократили свои затраты на рабочую силу, объединившись с преподавателями ветроэнергетики, чтобы провести семинар на своей территории.

Мазеры выбрали автономную жизнь по экологическим причинам, но решение об отключении иногда может иметь смысл исключительно с финансовой точки зрения. Начнем с того, что если вы живете в действительно удаленном районе и хотите отключиться от сети, установка систем возобновляемой энергии часто будет дешевле, чем оплата коммунальной компании за продление линии электропередачи до вашей собственности.Фактически, в некоторых штатах требуется, чтобы коммунальное предприятие предоставляло информацию об альтернативах возобновляемой энергии всякий раз, когда клиент запрашивает продление линии электропередачи. Американская ассоциация ветроэнергетики дает широкий диапазон ожидаемых сроков окупаемости домашней ветряной турбины — от 6 до 30 лет. Ваша экономия будет зависеть от множества индивидуальных факторов.

Один из самых простых факторов для расчета — это индивидуальные стимулы для использования возобновляемых источников энергии. В США малые ветряные турбины в настоящее время имеют право на получение федеральной налоговой льготы в размере 30 процентов, которая будет действовать до 2016 года.

Другие финансовые льготы могут быть доступны через ваш штат или через отдельные коммунальные предприятия. Лучшее место для текущей информации о стимулах для возобновляемых источников энергии в США, в том числе о правилах чистых измерений, — это База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности. В Канаде также есть стимулы для использования домашнего ветра; найти дополнительную информацию в отделе природных ресурсов Канады и Канадской ассоциации ветроэнергетики.

Еще одним ключевым фактором при расчете того, насколько быстро окупится ваша ветряная турбина, является знание того, насколько на самом деле порывистый ветер у вас на территории.В справочнике Министерства энергетики США по ветру рекомендуется минимальная средняя скорость ветра 10 миль в час, если вы хотите рассмотреть возможность установки турбины, подключенной к сети. Вы можете получить приблизительную информацию о ветровых условиях в том месте, где вы живете, проверив карты ветровых ресурсов, например карты Wind Powering America, или запросив в ближайшем аэропорту данные о средней скорости ветра. В некоторых регионах с сильным ветром вы также можете найти независимых оценщиков по разумной цене. Ассоциация возобновляемых источников энергии Среднего Запада, например, ведет список экспертов по оценке объектов .В других местах вам нужно будет ознакомиться с предложениями по оценке ветряных электростанций своими руками или воспользоваться рекомендациями местных дилеров по продаже ветряных турбин. См. «Домашние ресурсы по ветроэнергетике» далее в этой статье, где вы найдете более полезные книги и веб-сайты о ветроэнергетике.

Что нужно знать домовладельцам

Что еще вам действительно нужно знать, если вы рассматриваете ветроэнергетику? Пол Гипе, автор книги Wind Power: Renewable Energy for Home, Farm and Business , занимается исследованиями ветряных турбин и пишет о них с середины 1970-х годов.Хотя он является большим сторонником возобновляемых источников энергии, он также является ярым защитником интересов потребителей, который продолжал побуждать ветроэнергетику создавать лучшие небольшие турбины, проводить больше испытаний и публиковать больше информации о характеристиках турбин. «Я хочу, чтобы люди использовали ветряные турбины, но я хочу, чтобы люди использовали их безопасно, и я хочу, чтобы они производили значительное количество электроэнергии», — говорит Гайп.

Вот его краткий список того, что потребители должны знать о небольших ветряных турбинах.

Высота башни. Во-первых, да, вам действительно нужна эта высокая башня, потому что средняя скорость ветра существенно увеличивается с высотой. «Для небольшой турбины жилого размера она должна быть не менее 80–100 футов в высоту», — говорит Гипе. Вы увидите ветряные турбины, установленные на более коротких башнях, и они могут вырабатывать немного электричества — скорее всего, не так много электричества, как вам хотелось бы, и решить финансовую сторону ветра сложно, если вы не производите достаточно энергии. .

Крепление на крышу. «Никогда не ставьте ветряную турбину на крышу», — советует Гайп.Это происходит постоянно, потому что большую часть расходов на турбину составляет башня, и люди ищут способы немного сэкономить. Однако это не способ сделать это. «Если вам нужна производительная ветряная турбина, результаты снова и снова показывают, что установка ветряной турбины прямо на крышу просто не работает», — говорит он. Турбина должна быть значительно выше линии крыши, чтобы вырабатывать много электроэнергии, чего вы не получили бы, если бы не установили высокую башню на крыше — не самое безопасное место для установки большой машины.«Это небезопасно, неразумно и нерентабельно», — считает Гайп.

Сертификация. Не поддавайтесь соблазну новой конструкции ветряной турбины, которая звучит прекрасно, но не содержит данных испытаний, подтверждающих ее. Ищите признанных производителей с проверенной репутацией и сертифицированными результатами испытаний, которые показывают, сколько электроэнергии вы сможете произвести. «Не покупайте ничего непроверенного, непроверенного или не сертифицированного Советом по сертификации малых ветроэнергетических установок», — говорит Гайп.(На момент написания этой статьи сертифицированы три турбины — Excel 10 от Bergey Windpower Co., R9000 от Evance Windpower Ltd. и Skystream 3.7 от Southwest Windpower — и еще несколько ожидают утверждения.)

Безопасность. «Убедитесь, что турбину можно безопасно обслуживать и эксплуатировать», — говорит Гипе. «С учетом имеющихся технологий это означает, что башня может быть безопасно опущена на землю». Другими словами, подумайте о наклонной башне, а не о той, которая требует от вас работы с ветряной турбиной на высоте 100 футов в воздухе.

У Иванко и Кивириста есть еще несколько мудрых слов: застрахуйтесь. Им не нужно было делать ничего особенного, чтобы получить страхование ответственности — это был всего лишь еще один пункт, указанный в их страховом полисе домовладельцев, объясняет Иванко. Однако они также застраховали свой ветряк от повреждений и были благодарны за это, когда лопасти треснули во время сильного шторма в прошлом году. Пара предупреждает, что с изменением климата экстремальные погодные явления становятся все более распространенными, поэтому хорошая страховка необходима как никогда.Иванко и Кивирист были в восторге от того, что Бергей решил встать за свои лезвия и бесплатно заменить их, даже несмотря на то, что лезвия больше не находились на гарантии. По этой причине пара также поощряет закупки у признанных производителей, чтобы убедиться, что турбины сертифицированы, а гарантийная политика надежна.

И несколько заключительных слов от Кэм и Мишель Мазер: не пугайтесь — вы справитесь! Когда Мазеры отключились от сети 15 лет назад, они не могли найти никого в своем районе, кто знал бы о солнечных панелях или ветряных турбинах, поэтому им пришлось все изучить самостоятельно.Причина, по которой они в конечном итоге решили установить турбину, заключалась в том, что они не могли найти достаточно близко дилера, который сделал бы это за разумную плату. Но они заставили это работать и говорят, что нашли много преимуществ в этом практическом подходе. «Если бы мне пришлось, я мог бы обрушить вышку за 20 минут с помощью аккумуляторной дрели», — говорит Кэм. «Мне это нравится, потому что я это сделал». Производство энергии из возобновляемых источников энергии и выяснение того, как заставить работать их ветряные турбины, были захватывающими для Кэма.«Мне это очень нравится. Во время сильной бури я могу стоять и смотреть на нее весь день ».

---

Когда ветер не для тебя: что дальше?

Итак, вы готовы к использованию возобновляемых источников энергии в домашних условиях, но поняли, что установка домашней ветряной турбины на заднем дворе не имеет смысла. Какие у вас есть альтернативы?

Если вы уже решили, что хотите производить собственное электричество, обратите внимание на солнечная энергия . Многие участки, которые не подходят для установки ветряных турбин, имеют большое количество солнечного света, а стоимость солнечных электрических панелей аналогична той, которую вы бы заплатили за ветряную турбину.

С другой стороны, возможно, вас не волнует практическая сторона возобновляемой энергии — вы просто хотите сократить использование ископаемого топлива и поддержать разработку более чистых форм энергии. Если это ваша ситуация, изучите варианты покупки зеленой энергии . В некоторых случаях это так же просто, как выбрать ветряную электростанцию ​​в вашем коммунальном предприятии. В других случаях это больше похоже на покупку компенсации за выбросы углерода. Узнайте, что есть в наличии там, где вы живете, с помощью ресурса Green Power Агентства по охране окружающей среды.

Если вы просто в восторге от ветровой энергии в жилых домах и хотите перенести ее поближе к месту вашего проживания, подумайте о том, чтобы узнать больше о ветряной электростанции для сообщества . Хотя вы, возможно, больше всего знакомы с малым ветром для дома или промышленным ветром для коммунальных служб, появляется все больше промежуточных проектов на уровне местных сообществ. В частности, ветряные турбины часто подходят для школ, где, помимо других преимуществ, они могут использоваться в качестве учебного пособия. Узнайте больше о ветряной электростанции для школ в статье «Почему ветроэнергетика работает в школах».

---

Домашние ресурсы ветроэнергетики

Книги

Homebrew Wind Power Дэн Бартман и Дэн Финк

Сила ветра: достижение энергетической независимости Дэн Чирас, Мик Сагрилло и Ян Вуфенден

Справочник по возобновляемой энергии Уильяма Кемпа

Сельский ренессанс: возобновление поисков хорошей жизни Джона Иванко и Лизы Кивирист

«Процветание в трудные времена: Справочник по энергетике, продовольствию и финансовой независимости» Кэма Мэзера; Вы можете узнать больше о приключениях Кэма вне сети в блоге Homesteading and Livestock .

Основы ветроэнергетики, Пол Гип

Энергия ветра: возобновляемые источники энергии для дома, фермы и бизнеса Пол Гип

Основы ветроэнергетики, Дэн Чирас

Прочие ресурсы

Установка ветряной турбины домашнего масштаба (DVD) от Cam Mather

Small Wind Certification Council
независимый орган по сертификации малых ветроэнергетических установок и перечисляет сертифицированные турбины, находящиеся на рассмотрении заявки и подробную информацию для потребителей

Wind-Works
Веб-сайт Пола Гипа; информация о малом ветре, включая особенности различных моделей турбин

---

Первоначально опубликовано: апрель / май 2013 г.

Хороши ли маленькие ветряные турбины для дома?

Бесчисленное количество изобретателей приступают к разработке новейших и лучших экологически чистых технологий, которые спасут планету. Это приятно видеть, но воды разумных изменений, несомненно, будут омрачены некоторыми неудачными попытками, некоторыми сомнительными заявлениями и, возможно, даже небольшим количеством змеиного масла!

Мы обнаружили компактную домашнюю ветряную турбину PowerPod во время кампании на Kickstarter, которая в принципе выглядит великолепно, но, увидев в прошлом несколько домашних ветряных турбин, которые не оправдали своих обещаний, мы подумали, что потенциально она выглядела слишком круто. Созданная компанией Halcium в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, компания надеется, что Powerpod изменит правила игры в домашнем производстве возобновляемых источников энергии — за что мы все будем, если это сумеет оправдать себя.

Хороши ли маленькие домашние ветряные турбины?

Создатели компактной домашней ветряной турбины PowerPod на Kickstarter заявляют, что «в местах, где солнце светит менее 300 дней в году, PowerPod может производить больше энергии за меньшие деньги, чем солнечные панели» , что действительно заставило нас задуматься. , поскольку в игре так много переменных, что мы не понимаем, как это всегда может быть правдой.

Важным в этом утверждении является «может», поэтому инженеры Ecohome решили провести некоторые собственные цифры, чтобы посмотреть, выглядит ли это утверждение правдоподобным.Возможно, это «могло» быть правдой в некоторых местах, но, по нашему мнению, это тоже немного перегиб, и это, безусловно, первое из нескольких вызывающих удивление утверждений, которые побудили нас копнуть глубже.

Установка солнечных панелей в тени или областях, где много пасмурных дней, наверняка повлияет на окупаемость вложений, но отсутствие солнца не означает мгновенно и здоровую подачу ветра, по крайней мере, это то, что мы — рассуждали инженеры.

И, что более важно, скорость ветра на малых высотах оказалась относительно ограниченной.поэтому, по их мнению (наши специалисты по вычислению чисел), турбину необходимо будет установить на высоте около 100 футов над любыми окружающими препятствиями, чтобы оптимизировать производительность, несмотря на + 40% -ное заявление об эффективности из-за этой необычной конструкции. Мы видели ветряные турбины, которые не являются просто анекдотическими и там, где кто-то серьезно относится к использованию энергии ветра, обычно устанавливаются на башне или столбе над любыми препятствиями в непосредственной близости.

Эта небольшая ветряная турбина для домашнего использования, похожая на экстра из фильма «Звездные войны», совсем другая!

Еще одно преимущество, которое производители продвигают для своей компактной отечественной ветряной турбины, заключается в том, что она безопаснее для детей.Верно, но если он находится на уровне земли на вашем огороженном заднем дворе, где играют дети, то установлены ограничения любой ветряной турбины, которая снижает скорость ветра на земле по сравнению с той, которая находится выше в воздухе, которая не замедляется зданиями и деревьями. Таким образом, это «безопасно для детей», если вы положите его в такое место, где он не будет работать очень хорошо. Это было бы что-то вроде рекламы кухонных ножей как «безопасных для детей», потому что они слишком тупые, чтобы что-либо разрезать.

Вертикальные ветряные турбины работают лучше?

Существует семейство «альтернативных» конструкций ветряных турбин с вертикальной осью, в которых используются подобные вращающиеся лопасти, ветряная турбина Zoetrope является другим примером.Такие турбины с вертикальной осью по большей части оказались неисправными.

Мы попросили инженера Ecohome Дениса Бойера взвесить, и он поделился следующими данными:

В рекламном видео PowerPod утверждается, что скорость воздуха увеличивается на 33%, когда он проходит через воздухозаборник. Я полагаю, что они сделали некоторые расчеты, чтобы подтвердить это, однако они продолжают утверждать, что их конструкция будет обеспечивать в 3 раза (300%) больше мощности, чем обычная турбина, но мы пришли к другому выводу.

Если мы предположим, что весь воздух, ударяющийся о поверхность, действительно попадает в турбину (чего не будет!), Можно показать, что передаваемая мощность будет не более чем в 1,8 раза (или 80%) по сравнению со стандартной турбиной. . Но, вероятно, будет сильная турбулентность, которая приведет к отклонению значительной части поступающего воздуха, который в таком случае не будет участвовать в выработке энергии. Следовательно, фактическая произведенная мощность, вероятно, будет намного меньше, чем это увеличение на 80%.

Итак, в целом с нашей стороны есть некоторые сомнения в том, что это устройство действительно может выполнить свои обещания и превзойти солнечные батареи в большинстве регионов страны.

Какова окупаемость инвестиций в турбину PowerPod?

Что действительно необходимо, чтобы держать в страхе таких скептиков, как мы, так это некоторые фактические данные, в которые мы можем вникнуть в отношении производительности и стоимости. Это также даст нам возможность с уверенностью отстоять эту вещь, если она действительно работает так, как они утверждают. Например, если бы компания провела тест в течение месяца или около того в определенном городе (или, еще лучше, в нескольких городах), с турбиной, установленной на нужной высоте, и измеряла бы собранную энергию, это дало бы некоторое представление о том, что он действительно может доставить.

Таким образом, домовладельцы будут знать, с точки зрения наличных денег, какую часть их затрат на электроэнергию, исходя из местных тарифов на коммунальные услуги, можно компенсировать такой покупкой. Если он вырабатывает достаточно энергии, чтобы окупить себя за 4-5 лет, а его предполагаемый срок службы составляет 20 лет, то мы купим его сами. Но если на окупаемость уйдет 40 лет, тогда вам будет лучше с солнечными батареями, с которыми эта штука пытается конкурировать. Для того, чтобы эти вещи закрепились на рынке, важно указать на них реальные цифры.

Приятно видеть новаторов, выступающих с новыми идеями, но не все они меняют правила игры. По нашему мнению, хотя этот выглядит круто, он, скорее всего, не та волшебная пуля, которая нужна миру. Но мы готовы к тому, что мы ошибаемся, поэтому инженеры Halcium, если вы слушаете, сделайте свое дело!

И нашим замечательным читателям, один из которых указал нам на это — если вы заметите какие-либо другие интересные идеи, заявленные как «зеленые технологии, которые спасут планету», прокомментируйте, пожалуйста, ниже, и мы могли бы изучить это!

Покупка малой ветряной турбины, руководство для потребителей и часто задаваемые вопросы | sfenvironment.org

В настоящее время в Сан-Франциско имеется (5) небольших ветряных турбин. Можно подумать о покупке небольшой ветряной турбины, если на предлагаемом участке скорость ветра не менее 10 миль в час или 4,4 м / с (метров в секунду), а средний счет за электроэнергию составляет более 150 долларов в месяц. Перед тем, как приступить к изучению небольшой ветряной турбины, важно внести какие-либо изменения в энергосбережение и эффективность на месте.

Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) рекомендует получать и изучать литературу по продукции от нескольких производителей, а также изучать тех, кого вы хотите изучить, чтобы убедиться, что они являются признанными предприятиями.Важно выяснить, как долго длится гарантия и что она включает, и попросить рекомендовать клиентов с установками, аналогичными той, которую вы, возможно, рассматриваете. Спросите владельцев системы о требованиях к производительности, надежности, техническому обслуживанию и ремонту, а также о том, соответствует ли система их ожиданиям.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1) Как работают ветряные турбины?
Лопасти ветряной турбины вращаются при прохождении через них ветра; это движение заставляет вал вращаться внутри генератора, который затем производит электричество.

2) Что такое малая ветряная турбина?
Небольшие ветряные турбины, также известные как «небольшие ветряные генераторы», используются в жилых и коммерческих зданиях. Город и округ Сан-Франциско определяют малые ветряные турбины как имеющие номинальную мощность 50 киловатт (кВт) или меньше.

3) Что такое «городской ветер»?
«Городской ветер» относится к ветроэнергетическим технологиям, подходящим для городской среды.

4) В чем разница между ветряными турбинами с горизонтальной осью и вертикальной осью?
Подавляющее большинство ветряных турбин представляют собой трехлопастные устройства в форме «пропеллера», которые вращаются вокруг оси, параллельной или горизонтальной по отношению к земле.Их называют «ветряными турбинами с горизонтальной осью» или «HAWT». «Ветряная турбина с вертикальной осью» или «VAWT» имеет ротор, который вращается вокруг оси, перпендикулярной — или вертикальной — земле, подобно шесту для парикмахерских или штопору. Многие варианты HAWT и VAWT существуют или находятся в стадии разработки. В HAWT используется горизонтально установленный вал ротора на вершине башни и лопасти, напоминающие пропеллеры. VAWT имеют валы ротора, которые ориентированы вертикально и часто производятся в конфигурациях Дарье (взбиватель яиц) или Савониуса (ветряной совок).

5) Какой размер турбины мне нужен для моего здания?
Размер вашей турбины зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете. Односемейный дом в Сан-Франциско потребляет около 5 232 киловатт-часов (кВт-ч) электроэнергии в год (около 436 кВт-ч в месяц). Потребление электроэнергии в коммерческом здании может быть значительно выше, в зависимости от здания, и, следовательно, потребуются более мощные ветряные турбины. В зависимости от средней скорости ветра в районе потребуется ветряная турбина мощностью от 1 до 5 кВт, которая внесет значительный вклад в удовлетворение этого спроса.

6) Сколько стоит ветряная система?
Малые ветроэнергетические системы могут стоить от 5000 до 40 000 долларов в зависимости от мощности в кВт. Правильно расположенные небольшие ветряные турбины обычно окупаются в течение 15 лет, что составляет примерно половину их срока службы, если применяются правильные стимулы. VAWT являются относительно новым явлением на рынке, что означает, что цены на системы не всегда доступны, но цены могут варьироваться от 5000 до 15000 долларов, не включая затраты на установку.

7) Как определить ветровой ресурс на моем участке?
Эксперты по ветру рекомендуют установку анемометра, устройства, измеряющего направление и скорость ветра, в течение как минимум 12 месяцев. Анемометр обычно устанавливается на столб или башню, где может быть размещена небольшая ветряная турбина. Анемометры обычно устанавливаются на год, потому что ветер имеет сезонные изменения; например, когда ветры весной бывают сильнее. SF Environment в настоящее время разрабатывает карту ветров SF, чтобы помочь жителям Сан-Франциско лучше понять свои ветровые ресурсы в своем районе.

8) Как монтируются небольшие ветряные турбины?
Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, ветряная турбина должна быть установлена ​​на мачте или мачте. Как правило, чем выше столб или башня, тем больше энергии может производить ветровая система. Столб или башня также могут поднять турбину над турбулентностью воздуха, которая может существовать близко к поверхности из-за препятствий, таких как здания, деревья и холмы.

9) Могу ли я подключить свою систему к электросети?
Небольшие ветроэнергетические системы могут быть подключены к системе распределения электроэнергии — они называются системами, подключенными к сети.Если турбина не может обеспечить необходимое количество энергии, разница компенсируется коммунальными предприятиями. Однако перед подключением к их распределительным линиям вам следует связаться с вашим коммунальным предприятием, чтобы решить любые проблемы, связанные с качеством электроэнергии и безопасностью. Ваша утилита может предоставить вам список требований для подключения вашей системы к сети.

10) Насколько надежны ветряки? Придется ли мне проводить много технического обслуживания?
Большинство небольших турбин имеют всего 2–3 движущихся части и рассчитаны на длительный срок службы (20–30 лет).Однако, как и с любой другой работоспособной машиной, она должна эксплуатироваться безопасно и в соответствии со спецификациями производителя, а детали должны обслуживаться и время от времени ремонтироваться.

11) Существуют ли какие-либо федеральные или государственные стимулы для малых ветряных турбин?
Владельцы малых ветряных систем могут получить неограниченный федеральный инвестиционный налоговый кредит в размере 30% от общих затрат на установку. На уровне штата Программа стимулирования самопроизводства Калифорнийской энергетической комиссии (CEC) предлагает скидки на ветровые системы в размере 1 доллара.19 на ватт, до 3 МВт.

12) Как мне подать заявление на получение разрешения на малую ветряную турбину в Сан-Франциско?
Департамент строительной инспекции СФ (DBI) в настоящее время принимает заявки на получение разрешений на малые ветряные турбины. Разрешения для малых ветряных турбин были приоритетными для DBI, как написано в редакции AB-004. Жители могут подать заявление на получение разрешения на установку на крыше и на уровне земли. DBI также обязана проинспектировать предлагаемый участок перед выдачей разрешения. См. Стандарты Департамента панорамирования для проверки приложений здесь.Плата за разрешение на ветроэнергетику сообщается в диапазоне от 1000 до 5000 долларов, в зависимости от того, требуется ли публичное уведомление, поставщиками, завершившими проекты в Сан-Франциско.

13) Есть ли что-нибудь, на что мне следует обратить внимание при покупке небольшой ветряной турбины?
Большинство популярных моделей малых HAWT работают примерно с такой же эффективностью. Ожидаемое производство энергии будет тесно связано с рабочей площадью лопастей ротора, которая зависит от диаметра ротора.Если вам предлагают HAWT, который обещает привести весь ваш дом в действие турбиной, которая намного меньше, чем у обычных продуктов, запросите более подробную информацию. Поскольку VAWT только начинают выходить на рынок, их эффективность предсказать гораздо труднее. Всегда получайте несколько заявок от разных компаний и спрашивайте рекомендации от предыдущих клиентов.

Ветряная электростанция урагана Комплекты ветрогенераторов для жилых домов

Малые ветряные генераторы

Немного о том, как малая ветряная турбина работала или работала в прошлом, и чем отличается наш продукт.Чтобы понять, как работает ветрогенератор, вы должны сначала понять, что генератор сам по себе не вырабатывает мощность, он преобразует кинетическую энергию и крутящий момент из набора лопастей в электрическую энергию. Казалось бы, в то время как средний потребитель или частное лицо испытывает сжатие этой концепции, когда понимает, что ветряная турбина коммунального масштаба с огромными лопастями вырабатывает больше энергии, чем ветряная турбина микро. В какой-то момент эта логика теряется для многих потребителей, которые, по-видимому, теперь принимают решения о покупке на основе «рейтингов мощности», которые, по моему опыту, являются просто вымышленными счетами, в некоторых случаях сфабрикованными некоторыми небольшими поставщиками ветроэнергетики.Некоторые члены сообщества энтузиастов малого ветра придумали термин и называют его «ваттными войнами». В то время как ваттные войны хороши для некоторых недобросовестных людей, которые стремятся получить какое-либо конкурентное преимущество, которое они могли бы получить на конкурентном рынке, успехи этих компаний, по сути, сбивают потребителей с толку, порождают нереалистичные ожидания от их продуктов и во многих случаях приводят к исходу многих потребителей. и маленький энтузиаст ветра из хобби. Как минимум, эти люди отвлеклись от того, что важно в малом ветре и, в большей степени, от возобновляемых источников энергии в целом.

Итак, что важно при покупке небольшой ветряной турбины?

Я сам еще не получал счета за электроэнергию в ваттах. Используемая мера — киловатт-часы. Это просто означает использование нагрузки 1000 Вт в течение всего часа. Это используется для расчета того, сколько энергии используется и как определить размер систем возобновляемой энергии. При обсуждении малых ветряных генераторов было бы лучше понять, какие из них будут производить больше киловатт-часов в день.

Турбина А имеет стабильную мощность 250 Вт, поэтому за 4 часа она производит 1 киловатт-час. В течение дня тот же ветрогенератор в этом примере будет производить 6 киловатт-часов в течение дня. 24 часа, разделенные на 4, составляют 6 кВтч. Оценивая эту скорость, мы можем предположить, что на этой средней турбине A будет генерироваться около 180 кВт / ч в месяц.

Турбина B Эта турбина поставляется от производителя с номинальной мощностью 2000 Вт. 5 лопаток диаметром 28 дюймов с минимальной рабочей площадью.После проверки калькулятора клинков, который мы обнаружили в компании Warlock Engineering, мы обнаружили, что для достижения мощности всего 200-300 Вт при стандартной конструкции энергетической лаборатории Национального исследовательского центра на скорости 24,6 миль в час. Это была бы выходная мощность, если бы турбина была хорошо спроектирована, как рекламируется, и запускалась при слабом ветре, как рекламируется. Реальность такова, что многие из этих турбин плохо спроектированы и построены и со временем вырабатывают незначительную мощность, если только они не работают при сильном ветре. Гипотетически, ради обсуждения, мы дадим турбине В преимущество сомнения и скажем, что она вырабатывает 2000 Вт в течение получаса во время сильного ветра.В этом случае турбина вырабатывала бы 1 кВт / ч, а генераторы — минимальную, если вообще мощность, при среднем ветре из-за плохой конструкции, зубчатости и других конструктивных недостатков. Снова давая некоторым из этих продуктов преимущество сомнения и «кредит» от производства еще одного кВтч в течение остальной части дня при подзарядке при ветре 12-18 миль в час, этот продукт может выдавать в целях обсуждения 2 кВтч на день. В течение месяца у вас будет что-то еще, порядка 60 кВт · ч, произведенное за тот же период времени.

Выводы

Глядя на оба гипотетических примера и сравнивая их, легко увидеть и теперь понять, почему небольшой ветрогенератор, рассчитанный на необычно высокую выходную мощность, на самом деле может вырабатывать меньше полезной мощности с течением времени в несколько раз. В 3-4 раза меньше, чем на то, что хорошо построено, правильно спроектировано и честно оценено.

При этом и в генераторе у вас есть обмотки. Это провода, которые вы видите в кожухе, которые намотаны в непосредственной близости.Эти провода имеют эмалированное покрытие, которое имеет номинальную температуру, при которой, если он нагревается за пределы покрытия, сгорает, и генератор или даже электродвигатель сгорают. Поэтому важно понимать, что в любом генераторе, если слишком большой крутящий момент приложен к обмоткам такого размера или калибру проводов, то ток в силе тока накапливает тепло, и любой генератор может сгореть, если для данного генератора приложен слишком большой входной крутящий момент. Вот почему важно согласовать ветряную турбину с генераторной установкой.

Понимание обмоток генератора с постоянными магнитами и покупка pma’s

В любом генераторе, будь то переделанный генератор переменного тока с постоянными магнитами delco, наши конструкции с радиальным или даже большим осевым потоком с белой молнией могут использоваться с разными калибрами проводов, которые используются по разным причинам для конкретного применения. Также важно понимать, что, вообще говоря, когда вы смотрите на генератор переменного тока с постоянным магнитом для продажи на нашем сайте ebay youtube Amazon и т. Д., Когда вы видите рекламируемое напряжение, такое как часто модели 12, 24 и 48, это обычно не означает, что есть это своего рода внутренний регулятор, который ограничивает выходное напряжение генератора или pma до адекватного уровня зарядного напряжения для приложения. Это одна из самых больших ошибок, которые, как мы видим, делают сами люди при выборе генератора.Обычно продавцы и производители оценивают генератор переменного тока с постоянным магнитом как, например, 12 вольт, когда диапазон оборотов генератора достаточен для достижения напряжения отключения для зарядки данной батареи. Термины ветряная мельница, ветряные генераторы, ветряные зарядные устройства или комплекты ветряных турбин для жилых помещений, которые мы часто видим взаимозаменяемыми, пытаются сказать вам, что в приложении с прямым приводом с определенным набором лопастей они будут использовать конкретный генератор для приложения. Так в чем разница? Генератор любого типа имеет емкость «прорези» или область, в которую может поместиться обмотка.Это будет уникально для конкретного генератора. Важно понимать, что в пределах рабочей зоны можно использовать провода разного калибра. В области обмоток генератора больше витков или любая другая терминология, которую вы предпочитаете, могут поместиться в данной области с более тонким проводом, чем с более толстым проводом, в зависимости от того, что физически вписывается в данную катушку статора, обмотку, обмотку и / или паз. «Опять же, какая терминология подходит для данного генератора переменного тока.

Влияние калибра провода в обмотке генератора с постоянным магнитом,

1-й принцип работы ветрогенераторов (который мы преодолели с помощью нашей новой технологии) Я объясню, как это сделать в конце статьи.

Врезка в точку.

Независимо от напряжения аккумуляторной батареи системы или запуска связи с сетью для получения любой полезной мощности, напряжение в обмотках статора или генератора должно быть выше, чем то, на которое он пытается передать мощность.

Когда полюс или магнитное поле проходит через катушку, в результате начинают течь электроны, но для целей нашего обсуждения того, как работают обмотки, важно понимать, что большее количество обмоток в прорези более тонкого провода создает более высокое напряжение с магнитный ротор вращается на более низких оборотах.Это отлично подходит для ветряных генераторов в районах с слабым ветром и встраивается в здания, где люди помнят, что выработать некоторую мощность с течением времени лучше, чем не производить никакой энергии, пока не дует сильный ветер. Это остается балансирующим действием, потому что, хотя многие потребители хотят генератор с низкой частотой вращения. Компромисс заключается в том, что в то время как более тонкий провод будет создавать напряжение для достижения точки разреза, чтобы начать генерировать мощность, нижняя сторона заключается в том, что более тонкий провод ограничивает потенциальный ток, который может нести обмотка. Проволока Найнера также нагревается из-за большего внутреннего сопротивления.

Во многих отношениях то, что происходит с производителем, во многих случаях является тонким балансирующим действием, которое должно учитывать множество переменных. Если провод слишком тонкий, генератор может «врезаться», то есть повысить напряжение выше, чем на батарее. Если включение слишком низкое, сопротивление будет затягивать турбину, водяное колесо и т. Д. С резистивной нагрузкой из-за недостатка крутящего момента. Избыточное тепло может накапливаться, когда обмотка пытается пропустить ток при наличии достаточного крутящего момента для преодоления «резистивной нагрузки», т.е.е. когда генератор становится труднее вращать после включения ». И наоборот, в случае, когда в генераторе используется слишком толстая или тяжелая обмотка, существует возможность создания большого тока, но из-за ограничений числа оборотов в минуту для конкретного приложения мощность не может генерироваться из-за невозможности достичь точки включения. Примерное напряжение аккумулятора составляет 13,3, но напряжение холостого хода генератора составляет 8,8. Напряжение перетекает от более высокого давления к более низкому »

Неправильный генератор Неправильное приложение

Одна из ошибок, которую часто допускают новички, пытающиеся определить размер генератора, заключается в том, что они покупают именно по классификации напряжения.Помните, как мы обсуждали ранее, изготовители ветряных генераторов склонны оценивать свои напряжения при оборотах прямого привода 150–250 при заданном напряжении. Это не означает, что если генератор с постоянным магнитом вращается на более высоких оборотах, напряжение генератора не будет превышать 24 или даже 48 вольт. Это означает, что в случае, если у вас может быть гидромашина с кабелем с более высокой передачей и более высокими оборотами, может быть лучше фактически использовать генератор переменного тока с постоянными магнитами на 24 или даже 12 вольт.

Вольт, умноженное на амперы = ватты

В примере, где потребитель решает использовать генератор, обозначающий 12 вольт, который будет иметь более толстую обмотку, он на самом деле будет иметь возможность проводить больший ток на конкретном генераторе и производить больше мощности при 48 вольт, в то время как фактически работает pma. прохладнее и продлевает продолжительность жизни.

Ураган Белая молния: отклонение от статус-кво

Hurricane white Lightning использует более толстую обмотку, которая позволяет более высокому уровню тока проходить в сетку или батарею. Это позволяет генератору работать с обоими охладителями и пропускать большую силу тока, что дает большую мощность и меньшее сопротивление, проходящее через обмотки. Мы используем запатентованный интеллектуальный контроллер MPPT для повышения выходной мощности, чтобы максимизировать выходную мощность в любых условиях. Если вы могли следить за обсуждением по существу, мы удалили часть действия по уравновешиванию.Мы больше не ограничены использованием более тонкой проволоки в обмотках для достижения точек врезки. У нас меньше тепла в генераторах. Больший контроль над турбинами и, наконец, большая выходная мощность с течением времени, чем что-либо в этом классе. Мы используем наш контроллер, чтобы получать зарядную мощность от турбин, которую другие машины с более легкой обмоткой не могут. Наш контроллер делает еще один шаг вперед. Контроллер рассчитал частоту вращения генератора на основе импульсов 3-фазной мощности, которая проходит через него. Контроллер соответственно регулирует сопротивление, которое берет заряд с контроллера, не оказывая большого сопротивления и убивая инерцию набора лезвий.

Домашний ветроэнергетический комплект | 2000 Вт

Freedom Комплект ветряной турбины мощностью 2000 Вт для автономных приложений

Электроэнергия для вашего дома, хижины или коттеджа с помощью ветроэнергетического комплекта от Missouri Wind and Solar не только предоставит вам надежный источник чистой, эффективной, возобновляемой энергии, но и предоставит вам свободу.

Комплект ветряной турбины Freedom мощностью 2000 Вт включает в себя все основные компоненты, необходимые для создания домашней ветроэнергетической системы. Просто добавив батарею или батарейный блок и инвертор, вы можете самостоятельно производить возобновляемую энергию.

Начните вырабатывать электроэнергию с помощью ветряной турбины Missouri Freedom мощностью 2000 Вт, доступной в моделях на 12, 24 и 48 В. Независимо от того, выберете ли вы лопасти из углеродного волокна или алюминия, ваша турбина спроектирована таким образом, чтобы минимизировать шум и максимизировать число оборотов в минуту.

Включенный в комплект генератор постоянного магнита Freedom (PMG) превращает энергию вращающейся турбины в энергию для вашего дома. Эта модель мощностью 2000 Вт предлагает вам невероятно эффективное трехфазное производство электроэнергии.

Контроллер заряда позволяет регулировать поток энергии в батареи, а Missouri Wind and Solar обеспечивает простоту использования этого важного инструмента.

Трехфазный выключатель тормоза позволяет легко регулировать турбину. Переключайтесь между режимами бега, вращения и торможения, чтобы контролировать уровень заряда, получаемого вашими аккумуляторами. Контроллер заряда легко интегрировать с солнечными батареями, если вы хотите расширить свою систему.

В комплект также входит предохранитель и блок предохранителей на 100 А, а также 100-футовый кабель ветряной турбины. Если вам понадобится более длинный кабель, вы можете просто отрегулировать его во время оформления заказа.

Подарите себе свободу от шаткой электросети и от загрязняющих, ограниченных и дорогих ресурсов, которые ее подпитывают.Свяжитесь с Missouri Wind and Solar сегодня, чтобы начать работу.

Комплект Freedom Off Grid мощностью 2000 Вт включает:

• Ветряная турбина Missouri Freedom 2000 Вт

  • Поставляется с напряжением 12, 24 или 48 В

  • PMG Freedom 2000 Вт для эффективного трехфазного производства электроэнергии

  • Оцинкованный ротор с 14 магнитами и скошенный сердечник статора

  • Монтажный кронштейн из горячеоцинкованной стали, хвостовая часть и рычаги с порошковым покрытием, а также оцинкованная ступица для защиты от ржавчины

  • Углеродное волокно Raptor Generation 4, Raptor Generation 5 или алюминиевые лопасти ветряных турбин Missouri Falcon

• Dual Freedom II Wind & Solar Digital All in One Контроллер заряда со светодиодным индикатором

  • Отклоняемая нагрузка 1200 Вт

  • Трехфазный выключатель тормоза для двухъядерных ветряных турбин

  • Реле и контроллер заряда со светодиодным вольтметром

  • Кабели аккумуляторной батареи для тяжелых условий эксплуатации

  • и сдвоенные выпрямители для подключения трехфазной ветряной турбины

• Кабель ветровой турбины SJOO 100 футов — если для вашего проекта требуется больше, вы можете добавить дополнительные отснятые материалы в корзину.

• Предохранитель и блок предохранителей на 100 А

Обратите внимание, что этот контроллер заряда несовместим с литиевыми батареями.

5 лучших комплектов домашних ветряных турбин в 2021 году [Руководство по покупке и обзоры экспертов]

Раскрытие информации: этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем бесплатно для вас заработать небольшую комиссию за соответствующие покупки.

Последнее обновление: 29 октября 2021 г.

Если вы хотите повысить энергоэффективность своего дома, сохраняя при этом заботу об окружающей среде, ветряная турбина для вашего дома — исключительный вариант, который следует рассмотреть.

Слишком занят для полного чтения? Вот ЛУЧШИЙ НАБОР ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ в ноябре 2021 года

Если вы хотите, чтобы источник энергии помогал вырабатывать электроэнергию, которая не оставляет вас полностью во власти изменения климата, важно подумать о лучшей домашней ветряной турбине , чтобы убедиться, что вы выберите тот, который соответствует вашим потребностям.

Quick Comparison

Если у вас нет времени читать статью полностью, посмотрите наши любимые продукты ниже.

Не хватает времени? Вот лучшие комплекты ветряных турбин для дома

за ноябрь Сегодня мы рассмотрим наш лучший выбор для лучших домашних ветряных турбин, на которые вы обязательно захотите взглянуть еще раз.

Далее мы проведем вас через наше эффективное руководство для покупателей, которое поможет вам сделать правильный выбор при покупке комплекта ветряной турбины для дома.

Рекомендации перед покупкой

Дом Ветряные турбины — фантастический источник энергии, который преобразует ветер прямо в электричество.

Когда дует ветер, сила ветра раскручивает ротор турбины и приводит в движение лопасти.

Как только лопасти начинают двигаться, это приводит в действие генератор ветряной турбины, генерируя постоянный цикл экологически чистой энергии.

В наши дни энергия ветра предназначена не только для коммерческого или крупномасштабного использования. Вы также можете использовать ветряную турбину в жилых районах для выработки экологически чистой энергии, которая может поддерживать весь дом.

Но сначала вот несколько ключевых моментов, которые необходимо учесть перед покупкой устройства для дома.

Скорость ветра

Перед тем, как купить лучшую ветряную турбину, вам необходимо принять во внимание скорость ветра в районе, в котором вы живете.

• Если в вашем регионе только очень слабый ветер, он, вероятно, не будет стоит потратить время и силы на установку ветряной турбины.
• Тем не менее, если в вашем районе дует ветер со скоростью не менее 11 миль в час, ветряная турбина может быть отличным вариантом для поддержания вашего дома под напряжением.

Место для ветряной турбины

Вам также необходимо определить, есть ли у вас место для ветряной турбины, и если да, то где вы планируете ее разместить.

Дома, расположенные на земле в сельской местности или на фермах, лучше подходят для ветряных турбин, чем шумные пригороды.

Например, если вы живете в городе с большим количеством зданий и низкой скоростью ветра, вам придется столкнуться с некоторыми космическими препятствиями при установке ветряной турбины.

Нельзя сказать, что это невозможно, но вам нужно убедиться, что у вас достаточно места для работы.

Хорошая новость в том, что вы можете установить ветряную турбину в самых разных местах, от лужаек перед домом до лодок и крыш.

Просто помните о любых окружающих соседях или диких животных, которые могут помешать работе ветряной турбины, и убедитесь, что вы устанавливаете ее в безопасном месте, защищенном от непогоды.

Отключиться от сети или остаться подключенным к сети?

Последний вопрос перед покупкой заключается в том, собираетесь ли вы отключиться от сети или оставаться подключенными к сети.

Off-grid просто означает, что вы не будете подключены к местной энергосистеме и намереваетесь полагаться только на свою ветровую энергию как на источник энергии.

Обычно рекомендуется устанавливать комбинированную или гибридную систему с возможностью использования как ветровой, так и солнечной энергии, чтобы у вас было достаточно энергии для автономных сценариев.

С другой стороны, если вы хотите оставаться подключенным к сетке, это также жизнеспособный вариант.

Фактически, если вы остаетесь подключенным к местной энергосистеме, а ветряная турбина генерирует больше энергии, чем требуется вашему дому в любой заданной точке, дополнительный поток пойдет в местную сеть и наоборот.

Итак, вы будете обеспечение устойчивой энергетики не только для вашего собственного дома, но и для окружающей среды.

Лучшие комплекты ветряных турбин для домашнего использования

1. WINDMILL 1500W 24V 60A Wind Turbine Generator Kit:

Слишком занят для полного чтения? Вот ЛУЧШИЙ КОМПЛЕКТ ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ НОЯБРЯ 2021 г.

Первая ветряная турбина для дома в нашем списке — это мощный домашний ветрогенератор от Windmill с номинальной мощностью 1500 Вт и номинальной скоростью 46 футов в секунду.

Это, безусловно, одна из лучших существующих ветряных турбин для дома, а также лучшая ветряная турбина для жилых домов, изготовленная из высококачественных материалов.

На первый взгляд комплект Windmill Kit выглядит как обычная турбина. Однако, если вы посмотрите поближе, как это сделали мы, вы увидите, что на самом деле это намного больше.

Эта домашняя ветряная турбина, безусловно, одна из самых мощных домашних ветряных турбин, представленных в настоящее время на рынке, с незначительным чистым весом всего 33 фунта. Он поставляется со скоростью включения 6 миль в час и встроенным контроллером заряда MPPT

Более того, устройство имеет автоматическую тормозную систему, встроенную непосредственно в ветряную турбину дома, которая предотвращает повреждение или движение, если начинает дуть сильный ветер. .

Еще одна особенность, которая нам очень понравилась в этом продукте Windmill, — это то, что его очень легко установить самостоятельно. Вы можете использовать его вместе с солнечной панелью для дополнительной мощности, что является дополнительным плюсом.

Помимо этих фантастических функций, комплект ветряной турбины Windmill имеет погодоустойчивое покрытие, которое помогает ему защищаться от повреждений, таких как ультрафиолетовые лучи и другие.

Нам также очень понравилось, что в этой ветряной турбине используется комбинация ручного и автоматического торможения, что дает владельцу оптимальный пользовательский контроль.

Это означает, что если вы имеете дело с периодом чрезмерного ветра, вы можете остановить систему, чтобы она не изнашивалась слишком быстро.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Встроенная автоматическая тормозная система
• Совместимость с солнечными панелями
• Встроенный контроллер заряда MPPT
• Внешний вид из стекловолокна и полипропилена
• Атмосферостойкое уплотнение
• Защитное покрытие от УФ-лучей
• Номинальная мощность 1500 Вт
• Номинальная скорость 46 футов / с
• Система напряжения 24 В
• Скорость ветра при включении 6 миль в час
• Совместимость с батареями 200 А и более
• 3 лопасти
• Диаметр ротора 6 футов
• Весит 33 фунта
• 1- годовая гарантия

ПРОФИ

• Интегрированная автоматическая и ручная тормозная система с компонентами
• Устойчивость к погодным условиям и повреждениям
• Впечатляющая номинальная мощность 1500 Вт

МИНУСЫ

• Только 1-летняя гарантия
• Лезвия могут изнашиваться с высоким уровнем использования

2.Happybuy 700W DC 24V Генератор:

Следующая ветряная турбина в нашем списке имеет внушительную номинальную мощность 700 Вт, а также максимальную мощность 720 Вт для увеличения дополнительной энергии.

С электромагнитной тормозной системой и лезвиями из нейлонового волокна этот выбор может стать сильным соперником в вашем списке.

Турбинный генератор Happybuy — бесспорный источник энергии из естественных источников.

Обладая поразительной номинальной мощностью 700 Вт и номинальным напряжением 24 В постоянного тока, этот прочный блок выдерживает испытание временем и противостоит суровым погодным условиям, как чемпион.

Нам очень понравился 3Phase AC PMG, или генератор на постоянных магнитах, с его мощным микропроцессором.

Трехфазный ГПМ переменного тока помогает турбине точно и безопасно регулировать напряжение, максимально использовать энергию ветра и увеличивать общее время обработки энергии.

Материал лезвия — еще один огромный плюс этого продукта. Лезвия, изготовленные из прочного пластика и 30% углеродного волокна, устойчивы к коррозии и элементам и являются идеальным выбором для суровых погодных условий.

Более того, лопасти работают плавно и тихо, поэтому ротор не создает отвлекающего шума.Неподвижные сдвоенные подшипники этой ветряной турбины служат отличным стабилизатором, обеспечивая низкую начальную скорость ветра.

Таким образом, он обладает способностью передавать больше электроэнергии при низких скоростях ветра, что увеличивает его общую производительность и долговечность использования.

Хотелось бы, чтобы тормозная система включала в себя некоторые ручные компоненты, электромагнитная конструкция очень надежна.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• NE-700M4 Модель
• Номинальная мощность 700 Вт
• Максимальная мощность 720 Вт
• 24 В постоянного тока
• Начальная скорость ветра 2 фута в секунду
• Скорость ветра 1 фут в секунду
• 6 футов в секунду вторая безопасная скорость ветра
• 3 Вес главного двигателя
• Диаметр ветрового колеса 7 футов
• 3, лезвия из нейлонового волокна
• Трехфазный генератор PMG переменного тока
• Электромагнитное торможение
• Автоматическая регулировка направления ветра
• Трехфазный магнитный генератор PMG переменного тока
• Двойные подшипники
• Защитное покрытие

PROS

• Мощный трехфазный PMG переменного тока
• Лезвия изготовлены из высококачественных материалов
• Тихая и плавная работа

МИНУСЫ

• Без ручного тормоза 48 Контроллер заряда имеет тенденцию быстро изнашиваться
• Его генератор выдает только среднее значение ge количество энергии.

3. 11 лопастей 2000 Вт, штат Миссури, General Freedom II:

Ветряная турбина Freedom II обеспечивает выходную мощность / выходную энергию 2000 Вт с чистой мощностью благодаря ротору с 28 редкоземельными магнитами и 11 лопастям.

Он даже имеет скорость ветра 6 миль в час для большой производительности. Такая низкая скорость ветра связана с большим количеством лопастей.

При скорости ветра 15 миль в час и поразительной выходной мощности 2000 Вт, Missouri General Freedom II — сила, с которой нужно считаться.

Фактически, он может выдерживать скорость ветра до 125 миль в час! Без сомнения, эстетические качества этих домашних ветряных турбин являются одними из лучших в своем классе, с привлекательными лопастями, которые соответствуют множеству предпочтений пользователя.

Вы можете приобрести этот продукт в черном или белом цвете по своему усмотрению. Кроме того, в роторе Freedom PMG содержится вдвое больше меди, чем в других типах продуктов на рынке, что означает более быструю зарядку аккумуляторной батареи, чем у большинства других.

Это идеальный ветряк и для домашнего использования.

Нам очень нравится трехлетняя ограниченная гарантия компании Missouri General Freedom, которая делает этот продукт отличным выбором как для домашнего, так и для коммерческого использования. Считается лучшей ветроэнергетической установкой для жилых домов.

11 лопастей из углеродного волокна этой ветряной турбины полностью оцинкованы, что означает, что они обладают высокой прочностью, способной противостоять вредным погодным условиям без повреждений или ржавчины.

Итак, этот продукт — отличный выбор при скорости ветра до 15 миль в час, если вы живете в регионе с высокой влажностью или частыми штормами.

Мы бы сказали, что низкая скорость включения (скорость ветра) 6 миль в час является средней, но турбина по-прежнему обеспечивает стабильную скорость 15 миль в час.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Freedom ll PMG
• 28 магнитный ротор
• Выходная / выходная мощность 2000 Вт.
• Скорость ветра — 15 миль в час, скорость включения — 6 миль в час
• Два мостовых выпрямителя
• Совместимость с 1,5-дюймовой трубой № 40 или № 80
• Хвостовое оперение с двумя рычагами
• 11 Лопасти из углеродного волокна Raptor Generation
• 62 Лезвие диаметром ½ дюйма
• Вал из нержавеющей стали 17 мм
• Самозатягивающаяся шайба с эксцентриком
• Алюминиевый корпус
• Совместимость с блоком батарей на 12, 24 и 49 В
• Ограниченная гарантия на 3 года

PROS

• 11 лопастей из углеродного волокна
• Простота установки
• 28 магнитов ротора
• 3-летняя гарантия
• Невероятная выходная мощность 2000 Вт

МИНУСЫ

• Средняя скорость ветра
• Шарик подшипники быстро изнашиваются

4.Ветрогенератор Popsport 400 Вт:

Домашняя ветряная турбина Popsport Wind Generator имеет среднюю номинальную мощность 400 Вт, а также хорошую начальную скорость ветра 2,4 м / с, что делает ее хорошим выбором для тех, кто этого не делает. живут в штормовых регионах.

Эта ветряная турбина мощностью 400 Вт — одна из лучших домашних ветряных турбин.

Если вы хотите повысить мощность автономного энергоснабжения, обратите внимание на ветряную турбину Popsport Wind Generator.

Обладая номинальной мощностью 400 Вт, вы будете наслаждаться тихим роторным домом, который не будет отвлекать вас из-за нежелательного шума.

Он передает гораздо меньше вибрации, чем большинство домашних ветряных турбин, представленных сегодня на рынке, но вы все равно будете наслаждаться постоянной скоростью ветра 2,5 м в секунду.

Нам нравится, что статор и генератор с постоянными магнитами работают вместе, чтобы снизить сопротивление крутящему моменту и обеспечить прочность турбины.

Если вы живете в районе с умеренным ветром и небольшим количеством штормов, этот продукт станет отличным конкурентом для вас.

Однако, если вы живете в регионе, где часто бывают штормы и высокие скорости ветра, вам может понадобиться более прочный продукт.

Хорошая новость заключается в том, что обтекаемый дизайн ветряной турбины Popsport идеально подходит для любых условий, включая сельские и городские районы.

Более того, генератор турбины заряжает аккумуляторные батареи для таких приспособлений, как жилой дом или лодка, поэтому он имеет фантастический набор применений.

Нам также нравится тот факт, что турбина весит всего 17,3 фунта, поэтому при необходимости ее легко переместить. Это качественный комплект ветрогенератора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Номинальная мощность 400 Вт
• Номинальный ток 20 А
• Номинальное напряжение 27-54 В пост. Тока
• Вес 17.3 фунта
• 3 лопасти
• DC12V Напряжение аккумулятора
• 5 м / с скорость ветра при запуске
• 12 м / с номинальная скорость ветра
• 800 об / мин номинальная скорость
• Запатентованный генератор на постоянных магнитах
• Гибрид система включает солнечную панель.
• Сертификация CE, RoHS и ISO9001

PROS

• Хороший источник дополнительной энергии
• Срок службы
• Пусковая скорость ветра 15 миль в час
• ISO9001, RoHS и CE соответствует
• Устройство с минимальной вибрацией и низким уровнем шума

МИНУСЫ

• Недостаточно прочный для регионов с сильным ветром
• В комплект не входит инструкция по эксплуатации

5.ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ 24 Вольт 600 Ватт:

Последний продукт в нашем списке — это 600-ваттный блок от Eco-Worthy. В комплект входит турбина с номинальной мощностью 400 Вт и солнечная панель на 100 Вт для комплексного устройства, отвечающего всем вашим потребностям.

Последний продукт в нашем списке на самом деле представляет собой полный комплект, что делает его идеальным выбором для регионов со средней скоростью ветра и умеренными штормами.

В комплект входит гибридный контроллер вместе с турбиной для простоты использования. Нам нравится тот факт, что контроллер поддерживает автоматическое обнаружение 12 В / 24 В, поэтому вы можете подключить батарею к контроллеру, а затем подключить турбину и солнечную панель к контроллеру.

Мы чувствуем, что это одна из лучших домашних ветряных турбин. Скорость включения составляет 5 м / с.

Чтобы использовать полный комплект, вам необходимо приобрести дополнительные электрические кабели для соединения солнечной панели и турбины с контроллером. Они не включены.

В комплект также не входит штанга для размещения солнечных панелей и турбины, поэтому ее необходимо приобретать отдельно.

Eco-Worthy Wind Solar Power Kit — отличный вариант для зарядки автономной системы 24 В.Даже когда вы испытываете более низкий уровень освещения, вы все равно получите отличную производительность от этого комплекта солнечной энергии.

Благодаря промышленному производству этот комплект турбины может прослужить от многих лет до десятилетий без снижения общей производительности или выхода энергии. Номинальное напряжение DC12-24V и рабочее напряжение также феноменальны.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Номинальная мощность турбины 400 Вт
• Номинальное напряжение 12-24 В постоянного тока и рабочее напряжение
• Скорость ветра при включении 5 м / с
• Номинальная скорость ветра 5 м / с
• Максимум 35 м / с мощность / скорость ветра
• Рекомендуемая емкость аккумулятора от 200 до 400 Ач
• Номинальная скорость вращения 800 об / мин
• Выходное напряжение переменного тока от 110 до 220 В
• Автоматическая система управления вентилятором
• Чистый синусоидальный преобразователь
• Постоянный фазовый генератор Magento в стиле
• 3 лезвия
• Композитный материал лезвия из углеродного волокна
• Диаметр ротора 2 м
• Высота буксировки от 5 до 10 м
• Вес 64 фунта
• Мощность, связанная с моно солнечной панелью 100 Вт
• Солнечная панель 6 В Voc
• Солнечная панель 3 В Vop

PROS

• Прочная турбина мощностью 400 Вт
• Включает гибридный контроллер и солнечную панель для многостороннего использования
904 48 Высококачественных лопастей
• Легкие

МИНУСЫ

• Найти опору для установки турбины на
• может быть непросто.высокая скорость ветра

Проверить последнюю цену

Как работают комплекты ветряных турбин?

Вы уже знаете, как работает сама ветряная турбина, вырабатывающая электричество из ветра. Ветер приводит в движение ротор турбины и перемещает лопасти, способствуя потоку энергии.

Комплект ветряной турбины — это просто полный пакет, включающий не только турбину, но и такие надстройки, как контроллер и солнечную панель, для оптимальной гибридной функции.

Комплект ветряной турбины обычно необходимо установить на столб, а затем подключить систему к энергосистеме.Когда турбинный комплект включает солнечные батареи, у вас будет дополнительная автономная энергия, которая никогда не иссякнет.

Контроллер заряда — еще одна важная особенность комплекта ветряной турбины, поскольку контроллер заряда помогает предотвратить перезарядку аккумулятора.

Проще говоря, это означает, что вы получите большую емкость аккумулятора и более стабильную работу ветряной турбины.

Как я узнаю, что ветряная турбина будет работать в моем доме?

Есть несколько основных элементов, которые вы должны учитывать, чтобы определить, будет ли ветряк работать в вашем доме.

Конечно, вы должны жить в районе с умеренным ветром. Но это не обязательно основной аспект, который вы должны учитывать, чтобы определить, будет ли ветряная турбина работать с вашим текущим пространством.

Согласно «Руководству по малым ветроэнергетическим системам» Министерства энергетики США, вы должны жить на площади не менее одного акра, чтобы покупка ветряной турбины стала выгодным вложением средств. Сельские районы определенно более совместимы с ветряными турбинами.

Например, если вы живете в жилом пригороде, у вас могут возникнуть проблемы с ассоциациями домовладельцев и / или требованиями к зонированию, поэтому вам нужно будет их проверить, прежде чем двигаться дальше.

Как только вы узнаете, каковы ваши местные требования, вам следует взглянуть на средний процент побед в вашем регионе, чтобы убедиться, что вы производите достаточно энергии, чтобы сделать покупку достойной.

Если у вас достаточная скорость ветра, достаточно места и нет проблем с зонированием, вы можете выбрать ветряную турбину в соответствии со своими предпочтениями.

Плюсы и минусы ветряных турбин

Плюсы ветряных турбин

• Самое замечательное в самой ветровой энергии то, что она на 100% бесплатна.Эксплуатационные расходы практически равны нулю, а энергия ветра — отличный способ снизить общую зависимость от таких источников энергии, как газ, нефть и уголь.
• Ветряная турбина для жилых домов — это чистый и возобновляемый источник энергии.
• Это экономичный вариант, позволяющий обеспечивать одновременное питание нескольких домов.
• Ветряные турбины также легко установить на фермах и в сельской местности, где фермеры могут получать доход от электроснабжения местных жителей, таких как владельцы ветряных электростанций.

Минусы ветряных турбин

Есть несколько минусов, на которые следует обратить внимание.

• Ветер не является постоянным фактором в большинстве мест, поэтому не всегда на него можно положиться на 100%. Фактически, большинство турбин работают примерно на 30%. Итак, если вы полагаетесь только на энергию ветра, в некоторые дни вы можете оказаться без достаточной энергии ветра.
• Ветровые турбины также могут быть опасны для дикой природы, особенно если вы проживаете в более сельской местности. В зависимости от типа приобретаемой турбины, устройство будет генерировать от 50 до 60 дБА звука, который через некоторое время может стать шумным.
• Если вы живете в жилом пригородном районе, ваши соседи могут не предпочесть внешний вид жилой ветряной турбины. Еще одна важная причина проверить правила зонирования и ассоциации вашего домовладельца.

Стоимость установки и обслуживания

В зависимости от выбранного вами агрегата установка и настройка ветряных турбин может быть дорогостоящей. Однако, если вы выберете прочную турбину или турбинный комплект, он может прослужить вам долгие годы.

Как правило, ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт стоят от 3000 до 8000 долларов за каждую установленную мощность.

Заключение

Ветряные турбины — это инновационный источник чистой и возобновляемой энергии, который может поддерживать питание всего, от вашего дома на колесах до всего вашего дома.

Если вы хотите начать с малого и не нуждаетесь в ветряной турбине для дома при чрезмерном уровне ветра, выберите небольшую ветряную турбину или такие опции, как ветрогенератор Popsport или экологически чистый комплект ветряной солнечной энергии.

В остальном, любой из упомянутых выше агрегатов с более высокой мощностью, таких как комплект турбогенератора от Windmill, является фантастическим способом начать работу с ветроэнергетикой.

Не забудьте проверить вашу местную скорость ветра и все требования к зонированию или ассоциации, прежде чем принимать окончательное решение.

Таким образом, вы можете выбрать ветряную турбину, которая не только лучше всего подходит для ваших энергетических нужд, но и будет интегрирована в район, в котором вы живете.