Generator vjetra za privatnu kuću: uređaj, vrste, pregled najboljih ponuda

Vjetrenjače su odavno prestale biti egzotična novost, sada se smatraju jednom od mogućih opcija uštede. Zračni tokovi iznad zemljine površine nose ogromnu količinu energije koja se trenutno uspješno koristi u industrijskim vjetroturbinama i malim vjetrenjačama za privatnu upotrebu.

Reći ćemo vam kako odabrati pravi i tehnički ispravno instalirati generator vjetra za privatnu kuću. U našem predloženom članku opisana su pravila za sastavljanje i rad mini elektrana. Zainteresiranim kupcima se daju preporuke za odabir, s obzirom na ocjenu popularnih modela.

Dizajn i princip rada vjetroturbina

Generatori vjetra su posebni uređaji koji kinetičku energiju vjetra pretvaraju u električnu. To su neovisni izvori električne energije, koji su izvrsni za ugradnju u privatnim stambenim zgradama, na malim i srednjim farmama, te proizvodnim podlogama.

Dizajn standardne mini elektrane za kućnu upotrebu uključuje sljedeće funkcionalne elemente:

1. noževi aerodinamični oblik za hvatanje vjetra.
2. generator za proizvodnju izmjenične struje.
3. kontrolor za automatsko upravljanje vjetrenjačem. Omogućuje vam prilagođavanje punjenja akumulatora, raspodjelu protoka energije između uređaja.
4. pogon, Posebne baterije za akumuliranje generirane električne energije.
5. pretvarač kako bi se parametri proizvedene energije približili mrežnim standardima.
6. jarbol, podižući oštrice na određenu visinu iznad razine tla.

Stubovi su različiti: stojeći, bez strija, čvrsto učvršćeni i okretni na strijama.Potonji se mogu spuštati i podizati za održavanje, kao i za popravne i restauratorske radove.

Pod utjecajem vjetra, noževi montirani na vratilo generatora počinju se okretati, pomažući pokretanju rotora. Kao rezultat, kinetička energija strujanja zraka pretvara se u mehaničku, a zatim u električnu. Izgleda vrlo pojednostavljena shema vjetrenjače

Zapravo, energija iz vjetroelektrane ne isporučuje se izravno potrošaču. U sustavu moraju biti spojeni posebni uređaji za pretvaranje električne struje.

Regulator se nalazi u krugu nakon generatora. Pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu struju. U tom se obliku električna energija akumulira i pohranjuje u baterijama, a zatim se iz njih putem pretvarača, koji pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu struju, energija isporučuje u privatnu elektroenergetsku mrežu.

Takva shema omogućuje izglađivanje nestabilnosti napona, kao i akumuliranje energije tijekom razdoblja potpune odsutnosti potrošnje. A to, zauzvrat, omogućuje upotrebu generatora vjetra niže snage od ukupne snage kućanskih električnih uređaja.

Tijekom pretvorbe električne struje prema shemi varijable-konstanta-varijabla, nastaju određeni gubici energije koji iznose oko 20%

Zajedno s autonomnom vjetroelektranom moguće je instalirati i solarne module i generatore goriva.

Ako je istodobno uključeno više uređaja za proizvodnju električne energije, krug je dopunjen drugim elementom - prekidačem (ABP). Kada isključite jedan izvor alternativne energije, potrebno je pokrenuti drugi, rezervni.

Kao dio modernih vjetroelektrana koriste se različiti dizajni rotora - rotirajući dijelovi. Imaju svoje prednosti i nedostatke, različitu učinkovitost i funkcionalnost. Trenutno postoji mnogo razvoja autonomnih sustava koji mogu komunicirati s vjetrovima različitih brzina i snaga.

Vrste vjetroelektrana

Prema vrsti potrošača razlikuju se autonomni vjetroelektrani i mrežne instalacije. Prvi pružaju napajanje potrošačima udaljenim od središnjih električnih mreža.

Drugi - može brojati nekoliko desetaka / stotina vjetrenjača, koji tvore jedinstveni sustav i prenose energiju u zajedničku mrežu. Snaga autonomnih jedinica rijetko prelazi 75 kW, dok snaga mrežnih instalacija počinje od 100 kW.

Ovisno o vrsti konstrukcije, razlikuju se vjetroelektrani:

• s vertikala os rotacije;
• s vodoravan os rotacije.

Ovi se uređaji koriste za različite radne uvjete, ali najčešće postoje modeli s vodoravnom osi. Djeluju poput običnih vremenskih grla i imaju sličnu strukturu. Os rotora se rotira paralelno sa zemljinom površinom.

Takve jedinice karakteriziraju visoka učinkovitost (oko 40%), jednostavno upravljanje snagom i pristupačnija cijena, ali ih karakterizira i visoka razina generirane buke i vibracija. Osim toga, moraju biti orijentirani prema smjeru vjetra.

Za postavljanje vjetroagregata s vodoravnim rotorom trebate oko 120 m slobodnog prostora i jarbol visok najmanje 8 m

Vjetroelektrani s vertikalnom rotacijom osi imaju kompaktniji dizajn, manje su podložni faktorima okoliša.

U uređajima ove vrste turbina je okomita na Zemljinu ravninu. Takve se građevine pokreću čak i od laganih vjetrova i ne ovise o smjeru strujanja zraka.

Niska razina buke (do 30 dB) omogućuje postavljanje vertikalnih vjetrenjača na krovove zgrada

Međutim, postoji značajan minus - učinkovitost takvih generatora je samo 15%. Osim toga, oni su skuplji od modela s vodoravnom osi rotacije.

Modeli generatora vjetra međusobno se razlikuju ne samo po položaju rotacijske osi, već i:

• broj lopatica - postoje vjetrenjače s dva i tri lopatica, postoje i modifikacije s više lopatica;
• materijali za izradu funkcionalnih dijelova - s jedra i krute lopatice;
• visina navoja - podesivi ili fiksni.

Rotacija stacionarnih vjetrenjača s više lopatica započinje čak i sa slabim vjetrom, ali za rad uređaja s dva i tri oštrica potreban je jači vjetar. U isto vrijeme, svaka dodatna lopatica u strukturi stvara veći otpor kotača što otežava postizanje standardnih radnih brzina generatora.

Ovisno o materijalu izrade noževi za vjetroturbine, u radu mogu biti određene poteškoće. Jedrilice su jednostavnije izrađivati, zbog čega su i jeftinije.

Ali ako je potrebno osigurati pouzdan rad vjetroagregata za autonomno napajanje, vrijedi dati prednost dizajnu s krutim noževima izrađenim od metala ili stakloplastike ojačanih.

Što se tiče visine vijka, također nije tako jednostavno. Promjenjivi korak omogućuje vam značajno proširivanje raspona efektivnih brzina za rad vjetroelektrane i to je veliki plus. Ali istodobno, takav mehanizam smanjuje ukupnu pouzdanost stacionarne instalacije i značajno komplicira kotač vjetra, što komplicira rad jedinice.

Izvodljivost ugradnje generatora vjetra

Male vjetroelektrane danas se naširoko koriste kao alternativni izvori električne energije, čime se postižu stvarne uštede.

Takvi uređaji u pravilu se instaliraju u ljetnim vikendicama, na područjima udaljenim od glavnih mreža napajanja. Ali to nije jedini razlog zašto ljudi sve više preferiraju građevine ovog tipa.

Vlasnici zemljišta uspješno koriste vjetroelektrane kako bi postigli potpunu autonomiju i značajne uštede energije

Međutim, nije svaka zona prikladna za ugradnju vjetroagregata. Da bi mini-centrala mogla u potpunosti raditi tijekom razdoblja rada koje je proglasio proizvođač, klimatski uvjeti područja moraju biti u skladu sa zahtjevima posebne opreme.

Prosječna brzina vjetra ne smije biti manja od 4,5-5 m / s. Samo u ovom slučaju ugradnja konstrukcije s vjetroturbinom bit će ekonomski opravdana.

Da biste pronašli približne podatke o prosječnoj godišnjoj brzini vjetra po regijama, trebate vidjeti posebnu kartu vjetra. Preciznije informacije mogu se dobiti pomoću anemometra i uređaja za čitanje signala.

Mjerni sustav mora biti instaliran na velikoj nadmorskoj visini tako da zgrade u blizini i drveće ne iskrivljuju rezultate.

Ako odlučite instalirati mini-vjetropark za svoj dom, također biste trebali razmotriti dostupnost slobodnog prostora. Treba imati na umu da vjetar mora apsolutno "hodati" po lopaticama, dobro i bez prepreka na svom putu da ih dosegne iz različitih smjerova.

Zato se vrhovi brda smatraju idealnim mjestom za postavljanje vjetroagregata, gdje se zračne mase kondenziraju s odgovarajućim porastom tlaka i brzine vjetra. Morske regije i stepska zona također se smatraju prikladnima.

Da biste maksimalno iskoristili vjetrenjaču, trebate je instalirati na mjesto gdje nema drveća i visokih zgrada

Sve prepreke u krugu od 250 m utječu na to generator vjetra, Da bi se dobili maksimalni pokazatelji učinkovitosti, potrebno je postaviti osovinu turbine iznad razine prepreka za najmanje 4-5 m.

Pravila izbora opreme

Odabir generatora vjetra za dom treba pristupiti odgovorno.

Osnovne podatke morate prikupiti unaprijed:

1. Izračunajte nominalnu i maksimalnu količinu električne energije da biste zadovoljili potrebe kuće.
2. Pogledajte podatke o prosječnoj godišnjoj brzini vjetra u području prebivališta da biste odredili razdoblja kada će vjetrenjača biti neaktivna.
3. Uzmite u obzir klimatske značajke područja. Ako u zimskoj sezoni primijetite jake mraze, postavljanje vjetroelektrane neće se opravdati.
4. Saznajte intenzitet generirane buke tijekom rada vjetroelektrana.
5. Usporedite tehničke specifikacije uređaja različitih proizvođača.

Odabir komponenata funkcionalnih elemenata za vjetroelektrane provodi se prema nominalnoj vrijednosti snage. U ovom slučaju igra ulogu nominalna brzina vjetra - vrijednosti kod kojih generator vjetra generira izračunatu količinu električne energije.

Ako instalacija proizvodi maksimalnu snagu pri brzini vjetra od 11 m / s, a na vašem području prosječni indikator doseže 4,5 m / s, vjetrenjača neće proizvesti količinu energije koju je najavio proizvođač

Također je potrebno usredotočiti se na činjenicu da snaga generatora vjetra ovisi o promjeru kotača koji formiraju lopatice. Ako povećate veličinu za 2 puta, vjetrenjača pri istoj brzini vjetra proizvest će 4 puta više električne energije.

Također je važan kapacitet baterije. U slučaju tišine, trebali bi imati dovoljno energije da osiguraju dom.

Postavljanje privatne mini elektrane na vjetrenjaču najbolje je povjereno tvrtki koja je specijalizirana za izvođenje ovakvih poslova. Glavni cilj je osigurati maksimalnu sigurnost. Zajamčeno je da cjelokupni dizajn vjetroturbine ostaje stabilan čak i u ekstremnim vremenskim uvjetima.

Modeli vjetroelektrana male snage sa laganim, malim jarbolima mogu se samostalno instalirati. Središnji oslonac mora biti postavljen na armirano-betonski temelj. Za bočnu stabilnost konstrukcije koriste se 3-4 strije.

Približne cijene i povraćaj vjetroelektrana

Popularnost vjetroagregata svakodnevno raste. Povoljno im je opremanje velikih i skupih vikendica, čiji sadržaj zahtijeva puno električne energije.

Preporučljivo je instalirati vjetrenjače u naseljenim područjima u kojima ne postoji centralizirano napajanje električnom energijom ili se električna energija prekida.

U takvim se slučajevima na spašavanje dolaze vjetroelektrani, čija upotreba ima nekoliko prednosti:

• transformacija energije zračnih struja u besplatnu električnu energiju;
• ekološka sigurnost vjetroagregata;
• nedostatak sirovina i otpada u proizvodnji električne energije;
• minimalno trošenje funkcionalnih dijelova;
• dugotrajni rad - 25-30 godina;
• ne treba stalno pratiti rad vjetroelektrane.

Nedostaci uključuju varijabilnost i nepredvidivost energije vjetra. Da biste smanjili gubitke, morate duplicirati izvor ili instalirati dodatni međuspremnik za pohranu energije. Također, vrti kotač vjetra predstavlja potencijalnu prijetnju letećim pticama.

Vjetroelektrane proizvode buku usporedivu sa bukom vozila pri vožnji brzinom od oko 70 km / h. Povećana razina buke ne samo odbija životinje, već i uzrokuje nelagodu kod ljudi

Još jedan značajan minus vjetroagregata za kućnu upotrebu su visoki troškovi. Ovi glomazni dizajni izrađeni su od skupih materijala, dolaze s kontrolerom, baterijama, inverterskom instalacijom i jarbolom.

Treba napomenuti da su domaći vjetroelektrani ruskih proizvođača, kao i visokokvalitetne vjetroturbine proizvedene u Kini, puno jeftinije od europskih kolega. Cijena domaćih vjetroagregata s vertikalnom osi nominalne snage do 2 kW varira u rasponu od 1300-2500 USD.

Ali po ovoj cijeni, kompletni set uključuje samo generator s noževima. Ostatak opreme morat ćete kupiti zasebno ili učinite to sami, Kompletne biljke su oko 40-50% skuplje.

Cijena vjetroelektrana za kućnu uporabu snage od 3 kW do 7 kW puno je viša. Takvi generatori s pripadajućom opremom koštat će kupca od 5000 do 12 000 dolara.

Trenutno je korištenje vjetrenjača kao alternative centraliziranom napajanju neisplativo zbog visokih troškova opreme

Čak i kada postoje prekidi u opskrbi mrežnom električnom energijom, nije uvijek preporučljivo instalirati generator vjetra. Jednostavnije je i jeftinije instalirati neprekidni sustav napajanja koji se temelji na industrijskim baterijama u kombinaciji s UPS-om.

Ima smisla montirati vjetroelektranu na mjestima gdje je pristup centraliziranom napajanju potpuno izostao. Rok otplate u ovom slučaju je 25 godina.

Prije kupnje komponenti za sastavljanje i ugradnju vjetroelektrana, preporučljivo je proračuni prema formulamadani u našem preporučenom članku. Ovdje ćete pronaći postupak i pravila za obavljanje izračuna.

Pregled najboljih marki i instalacija

Na ruskom tržištu vjetroelektrana predstavljeni su, kako funkcionalno, pouzdani, relativno jeftini uređaji domaćih marki, tako i različiti modeli vjetrenjača stranih proizvođača. Da biste odredili izbor instalacije za dom, morate usporediti karakteristike različitih jedinica.

Br. 1 - vjetroturbine Condor Home (Rusija)

Niz vjetrenjača za kućnu upotrebu uključuje uređaje kapaciteta 0,5-5 kW. Oni mogu služiti kao glavni izvor električne energije ili dodatni. Stanice Condor Home prilagođene su za rad na niskim temperaturama, sposobne stvarati energiju čak i pri laganim vjetrovima.

Ovisno o modelu, kućište generatora izrađeno je od plastike ili lijevanog aluminija, noževi su od stakloplastike. Postoji učinkovit dvostruki sustav kočenja. Stup je složen, na proširenjima ima visinu od 8-12 m. Za postavljanje ovih jedinica potrebna vam je hrpa ili betonski temelj.

Condor Home vjetrenjače potpuno su gotovi proizvodi za koje nije potrebno posebno znanje ili tehnička znanja. Uređaji su namijenjeni za elektrifikaciju samostalnih zgrada i manjih naselja u sklopu vjetroelektrana

Osnovna oprema uključuje jarbol i nastavke, generator, rotor i noževe, regulator punjenja i učvršćivače.

Br. 2 - mini elektrane Falcon Euro (Rusija)

Radi se o visokotehnološkim generatorima vjetra s vertikalnom osi kapaciteta 1-15 kW. Koriste se za glavno / rezervno napajanje potrošača udaljenih od dalekovoda. Mogu se koristiti kao dio kompleksa sa solarnim pločama i generatorom goriva.

Vjetrenjače su opremljene snažnim neodim magnetima. Početna brzina vjetra za pokretanje instalacije je 1,5 m / s, nazivna brzina 11 m / s. Instalirana aerodinamična kočnica pomaže pri ograničavanju brzine kotača. Proizvodni vijek trajanja od proizvođača je 20 godina, tvorničko jamstvo za male elektrane je 36 mjeseci.

Vjetrenjače Falcon Euro pouzdane su u radu i održavanju. Pomoću uređaja ove serije lako je riješiti probleme napajanja električnom energijom lokalnih i otočnih objekata

Osnovni set Falcon Euro uključuje nekoliko funkcionalnih elemenata: kotač za vjetar, generator i regulator, jarbol, ugrađene dijelove. Instalacija pretvarača i baterije se biraju odvojeno.

Br. 3 - zračne vertikalne vjetroelektrane Sokol (Rusija)

Male vjetroelektrane ove marke mogu osigurati struju i malim vikendicama i srednjim poduzećima. Za kućnu upotrebu dostupni su SAV uređaji snage 0,5-15 kW.

Odlikuje ih visoka učinkovitost pri laganim vjetrovima, neometano djeluju na niskim i visokim temperaturama u rasponu od -50 ° C do +50 ° C, karakterizira ih niska buka i otpornost na vanjske utjecaje.

Proizvodnja energije od strane Sokol Air Vertical jedinica neovisna je o smjeru vjetra. Jedinice okomite osi rade automatski bez osoblja za održavanje. Dizajn pruža elektromagnetski i aerodinamični sustav kočenja kako bi se ograničila brzina kotača vjetra.

Oštrice su izrađene od ojačanog poliestera ili zrakoplovnog aluminija (ovisno o modelu), imaju samorazmotavajući profil. Generator je tropolno trofazno uzbuđenje iz stalnih magneta.

Vertikalne vjetroturbine Sokol Air daju nazivnu snagu od 7-8 m / s, što im omogućuje upotrebu u regijama s niskom prosječnom godišnjom brzinom vjetra

Osnovna oprema vjetroelektrane uključuje: vjetrenjaču s regulatorom napunjenosti akumulatora, jarbol s nastavcima, montažni komplet. Pretvarač i baterije odabiru se zasebno prema tehničkim specifikacijama.

Br. 4 - vjetroelektrani Energy Wind (Rusija)

Kupcima su na raspolaganju modeli s jednostrukim i s tri oštrica proizvoda univerzalne primjene, snage 1-10 kW. Ove su vjetrenjače izvrsne za stvaranje projekata za opskrbu električnom energijom za privatne kuće i vikendice.

Energetske jedinice Wind Wind temelje se na robusnim ojačanim noževima od stakloplastike obojenim auto-emajlom i pouzdanim sustavom za uklanjanje strujanja zraka. Ove jedinice s vodoravnom osi rotacije stabilno djeluju na temperaturama od -40 do +40 stupnjeva Celzija.

Minimalna radna brzina vjetra je 2 m / s, za neke položaje noža 3 m / s, preporučena visina jarbola je 8-20 m. Prosječni vijek instalacija ruske marke je 25 godina, službeno jamstvo proizvođača 3 godine.

Energetski vjetroelektrani ne zahtijevaju stalnu njegu ili održavanje, što pridonosi brzom investiranju uloženih sredstava

Osnovna oprema instalacija uključuje trajni magnetski električni generator s nosačem na jarbolu i rotacijskim mehanizmom, noževima, set učvršćivača za sastavljanje vjetroturbine. Stup, kao i regulator, pretvarač i baterije za skladištenje energije moraju se kupiti zasebno.

Br. 5 - vjetrenjače Altek EW (Kina)

Vrsta vjetroagregata - s vodoravnom osi rotacije. Uređaji nazivne snage od 1 kW do 10 kW izvrsni su za rješavanje problema napajanja električnom energijom prigradskih stambenih zgrada i vikendica.

Zaštitno kućište vjetrenjača Altek EW izrađeno je od aluminijske legure, što uvelike pojednostavljuje dizajn. Funkcionalni metalni dijelovi generatora obloženi su silikonom za otpornost na toplinu.

Oštrice su izrađene od plastike ojačane vlaknima. Početna brzina vjetra za pokretanje kućanskih jedinica kineske marke je 2,5 m / s, nazivna brzina - 12 m / s.

Altek EW vjetroelektrani jedan su od najpristupačnijih uređaja za proizvodnju električne energije koji su predstavljeni na modernom tržištu alternativne energije

Osnovna oprema uključuje noževe, generator i regulator. Preostali funkcionalni elementi za vjetrenjaču moraju se kupiti.

Ako se trošak tvornički proizvedenog kompleta čini nepotrebno visokim, ima smisla graditi uradi sam generator vjetra, Članak koji smo preporučili opisuje izradu jedinice korisne u kućanstvu iz perilice rublja.

Zaključci i korisni video na temu

Izgledi za upotrebu vjetroelektrana:

Princip rada modernih vjetroagregata. Kako se energija vjetra pretvara u električnu energiju:

I danas uporaba vjetrogeneratora zahtijeva stalan razvoj. Mogućnosti i dugoročne perspektive ovog alternativnog načina proizvodnje električne energije su obećavajuće.Međutim, potrebne su određene mjere i sa strane proizvođača opreme i od uprava naselja.

Ugradnja malih vjetroelektrana za privatna kućanstva neće u potpunosti riješiti problem opskrbe energijom u regijama. No, za pojedine vlasnike web lokacija ova bi opcija mogla biti izlaz.

Recite nam o svom iskustvu izbora ili ugradnje vjetrenjače u prigradskom području. Napišite komentare, pošaljite fotografiju i postavite pitanja u bloku ispod. Dijelite tehnološke sitnice i korisne informacije koje će biti korisne posjetiteljima web mjesta.