Szélgenerátor magánházhoz: készülék, típusok, a legjobb ajánlatok áttekintése

A szélmalmok már régóta nem voltak egzotikus újdonságok, most a megtakarítás egyik lehetséges lehetőségének tekintik őket. A föld felszíne felett áramló levegő hatalmas mennyiségű energiát hordoz, amelyet jelenleg sikeresen használnak ipari szélerőművekben és kisméretű szélerőművekben magáncélra.

Megmondjuk Önnek, hogyan kell kiválasztani a helyes és technikai szempontból megfelelő szélgenerátort egy magánházhoz. Javasolt cikkünkben ismertetik a mini erőművek összeszerelésének és üzemeltetésének szabályait. Az érdeklődő vásárlók ajánlásokat kapnak a kiválasztásra, tekintettel a népszerű modellek osztályozására.

A szélturbinák kialakítása és működési elve

A szélgenerátorok olyan speciális eszközök, amelyek a szél kinetikus energiáját elektromos energiává alakítják. Ezek független villamosenergia-források, amelyek kiválóan alkalmasak magánlakásokba, kis- és közepes méretű gazdaságokba és termelési bázisokba történő felszerelésre.

A háztartási felhasználásra szánt szabványos mini-erőmű tervezése a következő funkcionális elemeket tartalmazza:

1. pengék aerodinamikai alak a szél csapdájához.
2. generátor váltakozó áram előállításához.
3. ellenőr a szélerőmű automatikus vezérléséhez. Lehetővé teszi az elemek töltésének beállítását, az energiaáram elosztását az eszközök között.
4. hajtás. Speciális elemek a generált villamos energia felhalmozódásához.
5. inverter hogy a generált energia paramétereit a hálózati szabványokhoz igazítsák.
6. árboc, emeli a pengeket a talajszint fölött egy bizonyos magasságra.

Az árbocok különböznek: szabadon álló, nyújtójelek nélkül, mereven rögzített és forgó a nyújtójeleken.Ez utóbbi leengedhető és emelhető karbantartás, valamint javítási és helyreállítási munkák céljából.

A szél hatására a generátor tengelyére szerelt pengék forogni kezdenek, segítve a rotor elindulását. Ennek eredményeként a levegő áramlásának kinetikus energiája mechanikai, majd elektromos energiává alakul. Úgy néz ki, mint egy nagyon egyszerűsített szélmalom

Valójában a szélerőműparkból származó energiát nem közvetlenül juttatják el a fogyasztóhoz. A rendszerben speciális eszközöket kell csatlakoztatni az elektromos áram átalakításához.

A vezérlő az áramkörben található a generátor után. A váltakozó áramot egyenárammá alakítja. Ebben a formában az akkumulátorok felhalmozódnak és tárolódnak az elektromosságban, majd az inverteren keresztül, amely az egyenáramot váltakozó árammá alakítja, az energiát egy magánhálózatba továbbítják.

Egy ilyen séma lehetővé teszi a feszültség instabilitásának kiegyenlítését, valamint az energia felhalmozódását a fogyasztás teljes hiánya alatt. És ez viszont lehetővé teszi a kisebb teljesítményű szélerőművek használatát, mint a háztartási elektromos készülékek teljes teljesítménye.

Az elektromos áramnak a változó-állandó-változó séma szerinti átalakítása során bizonyos energiaveszteségek merülnek fel, amelyek kb. 20%

Az autonóm szélerőművel együtt napelemes modulok és tüzelőanyag-generátorok is felszerelhetők.

Ha egyidejűleg több berendezés vesz részt az áramtermelésben, akkor az áramkört egy másik elem - a megszakító (ABP) - egészíti ki. Szükséges, hogy amikor kikapcsolja az egyik alternatív energiaforrást, elindul egy másik, a tartalék energiaforrás.

A modern szélerőműparkok részeként különféle típusú forgórészeket használnak - forgó alkatrészek. Vannak előnyeik és hátrányaik, eltérő hatékonyságuk és funkcionalitásuk. Jelenleg sok olyan autonóm rendszer fejlõdik, amely kölcsönhatásba léphet különbözõ sebességû és erõsségû szelekkel.

A szélerőműparkok típusai

A fogyasztók típusa szerint megkülönböztetik az autonóm szélerőműveket és a hálózati létesítményeket. Az előbbiek a központi elektromos hálózatoktól távol lévő fogyasztók számára biztosítanak energiát.

A második - több tíz / száz szélmalmat számlálhat, amelyek egyetlen rendszert alkotnak és energiát továbbítanak egy közös hálózatba. Az autonóm egységek teljesítménye ritkán haladja meg a 75 kW-ot, míg a hálózati létesítmények teljesítménye 100 kW-tól kezdődik.

Az építés típusától függően a szélgenerátorokat megkülönböztetik:

• a függőleges forgástengely;
• a vízszintes forgástengely.

Ezeket az eszközöket különböző működési feltételekhez használják, de leggyakrabban vannak vízszintes tengelyű modellek. Úgy működnek, mint a szokásos időjárásjelzők, és hasonló felépítésűek. A forgórész tengelye párhuzamosan forog a föld felületével.

Az ilyen egységeket nagy hatékonyságú (kb. 40%), egyszerű teljesítményszabályozás és olcsóbb ár jellemzi, de a magas szintű zaj és rezgés jellemzi őket. Ezen felül a szél irányába kell irányulniuk.

Vízszintes rotorral rendelkező szélturbina felszereléséhez kb. 120 m szabad helyre és legalább 8 m magas árbocra van szüksége.

A függőleges forgástengelyű szélgenerátorok kompaktabb kialakításúak, kevésbé érzékenyek a környezeti tényezőkre.

Az ilyen típusú készülékekben a turbina merőleges a Föld síkjára. Az ilyen szerkezeteket még gyenge szelek indítják, és nem függnek a légáramlás irányától.

Az alacsony zajszint (legfeljebb 30 dB) lehetővé teszi függőleges szélturbinák felszerelését az épületek tetejére

Van azonban jelentős mínusz - az ilyen generátorok hatékonysága csak 15%. Ezen felül drágábbak, mint a vízszintes forgástengelyű modellek.

A szélgenerátorok modelljei nemcsak a forgástengely elhelyezkedése, hanem az alábbiak szerint is különböznek egymástól:

• pengék száma - vannak szélmalmok két és három pengével, vannak többpenge alakítások is;
• anyagok funkcionális alkatrészek gyártásához - vitorlázással és merev pengékkel;
• csavar hangmagasság - állítható vagy rögzített.

A többtengelyes, helyhez kötött szélmalmok forgása még gyenge szél esetén is kezdődik, de a két- és háromlapátos eszközök működéséhez erősebb szélre van szükség. Ugyanakkor a szerkezet minden további penge nagyobb kerekekkel szembeni ellenállást eredményez, ami megnehezíti a generátor szabványos üzemi sebességének elérését.

A gyártás anyagától függően szélturbina pengék, bizonyos nehézségek lehetnek a munka során. A vitorlázó elemek gyártása könnyebb, ezért olcsóbbak.

De ha biztosítani kell a szélturbina megbízható működését az autonóm áramellátás érdekében, akkor érdemes előnyben részesíteni a fém vagy üvegszál erősítésű merev lapátokkal ellátott konstrukciókat.

A csavar dőlésszögét illetően ez sem olyan egyszerű. A változó lépés lehetővé teszi a hatékony sebességtartomány jelentősebb kibővítését a szélerőmű üzemeltetésekor, és ez nagy plusz. Ugyanakkor egy ilyen mechanizmus csökkenti a helyhez kötött szerelés általános megbízhatóságát, és jelentősen bonyolítja a szélkerék működését, megnehezítve az egység működését.

A szélgenerátor felszerelésének lehetősége

A kis szélerőműparkokat manapság széles körben használják alternatív villamosenergia-forrásként, amely valódi megtakarítást eredményezhet.

Az ilyen eszközöket rendszerint nyaralókba telepítik, a fő áramellátó hálózatoktól távol eső területeken. De ez nem az egyetlen oka annak, hogy az emberek egyre inkább az ilyen típusú építményeket részesítik előnyben.

A földtulajdonosok sikeresen használják a szélgenerátorokat a teljes autonómia és jelentős energiamegtakarítás elérése érdekében

De nem minden zóna alkalmas szélturbina felszerelésére. Annak érdekében, hogy a mini erőmű teljes mértékben működjön a gyártó által megadott üzemeltetési időszak alatt, a terület éghajlati viszonyának meg kell felelnie a speciális berendezésekre vonatkozó követelményeknek.

Az átlagos szélsebesség nem lehet kevesebb, mint 4,5-5 m / s. Csak ebben az esetben a szélerőművel ellátott szerkezet telepítése gazdaságilag indokolt.

Az évenkénti átlagos szélsebesség közelítő adatainak a régiónkénti megtekintéséhez külön széltérképet kell megtekintenie. A pontosabb információt anemométer és a jelek leolvasására szolgáló eszköz segítségével lehet megszerezni.

A mérőrendszert nagy magasságban kell felszerelni, hogy a közeli épületek és fák ne torzítsák az eredményeket.

Ha úgy dönt, hogy házhoz mini-szélerőművet telepít, akkor fontolóra kell vennie a szabad hely rendelkezésre állását is. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szélnek abszolút "járnia kell" a pengék mentén, jól és akadályok nélkül az útjában, hogy elérje őket különböző irányokból.

Ez az oka annak, hogy a dombok tetejét ideális helynek tekintik a szélturbina telepítéséhez, ahol a légtömegek a nyomás és a szélsebesség megfelelő növekedésével kondenzálódnak. A tengeri régiók és a sztyeppe-övezet szintén megfelelőnek tekinthető.

Ahhoz, hogy a szélmalomból a legtöbbet hozza ki, telepítse azt olyan helyre, ahol nincs fák és magas épületek

A 250 m-es körzetben lévő akadályok befolyásolják szélgenerátor. A maximális hatékonysági mutatók elérése érdekében a turbina tengelyét az akadályok szintje fölé kell állítani legalább 4-5 m-rel.

A felszerelés kiválasztásának szabályai

Az otthoni szélerőmű kiválasztását felelősségteljesen kell megközelíteni.

Előzetesen össze kell gyűjtenie az alapvető információkat:

1. Számítsa ki a ház igényeinek kielégítéséhez szükséges névleges és maximális villamosenergia-mennyiséget.
2. Tekintse meg a lakóövezet átlagos éves szélsebességének adatait annak meghatározása érdekében, hogy a szélmalom inaktív legyen.
3. Vegye figyelembe a terület éghajlati jellemzőit. Ha a téli szezonban súlyos fagyok figyelhetők meg, a szélerőmű telepítése nem igazolja önmagát.
4. Tudja meg a szélgenerátorok működése közben keletkező zaj intenzitását.
5. Hasonlítsa össze a különböző gyártók készülékeinek műszaki előírásait.

A szélerőművek funkcionális elemeinek kiválasztását a teljesítmény névleges értéke szerint kell elvégezni. Ebben az esetben a névleges szélsebesség játszik szerepet - azok az értékek, amelyek mellett a szélgenerátor számított mennyiségű villamos energiát generál.

Ha a létesítmény maximális teljesítményt nyújt 11 m / s szélsebesség mellett, és az Ön körzetében az átlagos jelzőfrekvencia eléri a 4,5 m / s-ot, akkor a szélturbina nem termel a gyártó által megadott energiamennyiséget

Azt is arra kell összpontosítani, hogy a szélgenerátor teljesítménye a pengék által kialakított kerék átmérőjétől függ. Ha kétszer növeli a méretet, akkor a szélmalom ugyanolyan szélsebességgel négyszer több energiát termel.

Az akkumulátor kapacitása szintén fontos. Nyugodt állapotban elegendő energiával kell rendelkezniük otthonuk biztosításához.

A magánszélmalom-mini erőmű telepítését leginkább egy olyan vállalkozásra lehet bízni, amely az ilyen munkák elvégzésére szakosodott. A fő cél a maximális biztonság garantálása. A szélturbina általános kialakítását garantálni kell, hogy szélsőséges időjárási körülmények között is stabil maradjon.

Kis teljesítményű szélgenerátorok könnyű, alacsony árbocokkal felszerelhetők egymástól függetlenül. A központi tartót vasbeton alapra kell felszerelni. A szerkezet oldalsó stabilitása érdekében 3-4 kiterjesztést használnak.

A szélerőművek becsült ára és megtérülése

A szélturbinák népszerűsége minden nap növekszik. Számukra előnyös nagy és drága nyaralókat felszerelni, amelyek tartalma sok elektromos energiát igényel.

A szélmalmokat tanácsos telepíteni olyan lakott területeken, ahol nincs központi áramellátás vagy ha az áramot szakaszosan szállítják.

Ilyen esetekben szélgenerátorok kerülnek mentésre, amelyek használatának számos előnye van:

• a levegőáramok energiájának átalakítása szabad villamos energiává;
• szélturbinák környezeti biztonsága;
• nyersanyagok és hulladékok hiánya a villamos energia előállításában;
• a funkcionális alkatrészek minimális kopása;
• hosszú működési idő - 25-30 év;
• nincs szükség a szélpark működésének állandó figyelésére.

A hátrányok között szerepel a szélenergia változékonysága és kiszámíthatatlansága. A veszteségek minimalizálása érdekében meg kell másolni a forrást, vagy telepítenie kell egy további puffert az energiatároláshoz. Ezenkívül a forgó szélkerék potenciális veszélyt jelent a repülő madarak számára.

A szélerőművek körülbelül 70 km / h sebességgel haladva a járművek zajához hasonló zajt bocsátanak ki. A megnövekedett zajszint nem csak az állatokat taszítja, hanem az emberek számára is kellemetlenségeket okoz

A háztartási szélturbinák másik jelentős mínusz a magas költségek. Ezek a terjedelmes kivitel drága anyagokból készül, vezérlővel, elemekkel, inverter beszereléssel és árboctal együtt.

Meg kell jegyezni, hogy az orosz gyártók belföldi szélerőművei, valamint a Kínában gyártott kiváló minőségű szélturbinák sokkal olcsóbbak, mint az európai társaik. Legfeljebb 2 kW névleges teljesítményű függőleges tengelyű háztartási szélerőművek ára 1300-2500 dollár között mozog.

De ezen az áron a teljes készlet csak egy pengével ellátott generátort tartalmaz. A többi berendezést külön kell megvásárolni, vagy csináld magad. A komplett növények mintegy 40-50% -kal drágábbak.

A háztartási szélerőművek ára 3 és 7 kW között sokkal magasabb. Az ilyen generátorok és kapcsolódó berendezések 5000–12 000 dollárba kerülnek a vevő számára.

Jelenleg a szélturbinák használata a központosított energiaellátás alternatívájaként veszteséges a berendezések magas költsége miatt

És még akkor is, ha megszakad a hálózati villamosenergia-ellátás, nem mindig ajánlott szélgenerátort felszerelni. Könnyebb és olcsóbb az ipari akkumulátorokon alapuló szünetmentes tápegység telepítése UPS-sel kombinálva.

Érdemes a szélenergia-létesítményt olyan helyekre szerelni, ahol nincs hozzáférés a központosított energiaellátáshoz. A megtérülési idő ebben az esetben 25 év.

A szélenergia-generátor összeszereléséhez és felszereléséhez szükséges alkatrészek vásárlása előtt tanácsos számítások képletekkelaz ajánlott cikkben található. Itt található a számítások elvégzéséhez szükséges eljárás és szabályok.

A legjobb márkák és telepítések áttekintése

A szélgenerátorok orosz piacán mind a hazai márkák megbízható, viszonylag olcsó berendezéseit, mind a külföldi gyártók szélturbináinak különféle modelljeit bemutatják funkcionális szempontból. A ház telepítésének megválasztásához meg kell hasonlítania a különféle egységek jellemzőit.

1. sz. - Condor Home szélerőművek (Oroszország)

A háztartási szélmalmok egy sorozata tartalmaz 0,5-5 kW teljesítményű eszközöket. Ezek szolgálhatnak fő villamosenergia-forrásként vagy kiegészítőként. A Condor Home állomások alacsony hőmérsékleten történő használatra vannak kialakítva, és még enyhe szélben is képesek energiát termelni.

A modelltől függően a generátor ház műanyagból vagy öntött alumíniumból készül, a pengék üvegszálból készülnek. Van egy hatékony kettős fékrendszer. Az árboc vegyes, hosszabbításoknál 8-12 m magasságú. Ezen egységek telepítéséhez halomra vagy betonra van szükség.

A Condor Home szélturbinák teljesen késztermékek, amelyek nem igényelnek speciális ismereteket vagy műszaki ismereteket. A készülékeket mind az önálló épületek, mind a kis települések villamosítására szánják a szélerőművek részeként

Az alapvető felszerelés egy árbocot és hosszabbítókat, egy generátort, egy forgórészt és pengéket, egy töltésvezérlőt és rögzítőket tartalmaz.

2. szám - mini erőművek Falcon Euro (Oroszország)

Ezek csúcstechnológiájú vertikális tengelyű szélgenerátorok, 1-15 kW teljesítményű. Ezeket a tápvezetékektől távol eső fogyasztók fő / tartalék tápellátására használják. Használhatók egy komplex részeként, napelemekkel és tüzelőanyag-generátorral.

A szélmalmok erős neodímium mágnesekkel vannak felszerelve. A kezdő szélsebesség a telepítés megkezdéséhez 1,5 m / s, a névleges sebesség 11 m / s. A beépített aerodinamikus fék segít korlátozni a kerék sebességét. A gyártó deklarált élettartama 20 év, a mini-erőművek gyári garanciája 36 hónap.

A Falcon Euro szélerőművek megbízhatóan működnek és kevés karbantartást igényelnek. Ennek a sorozatnak az eszközével könnyű megoldani a helyi és a szigeti létesítmények áramellátásának problémáit

A Falcon Euro alapkészlet számos funkcionális elemet tartalmaz: egy szélkereket, egy generátort és egy vezérlőt, egy árbocot, a beágyazott alkatrészeket. A frekvenciaváltó beszerelését és az akkumulátorokat külön kell kiválasztani.

3. szám - Sokol Air függőleges szélturbinák (Oroszország)

Az ilyen márkájú kis szélerőművek villamos energiát szolgáltathatnak mind a kis házak, mind a középvállalkozások számára. Háztartási használatra 0,5-15 kW teljesítményű SAV készülékek állnak rendelkezésre.

Nagy hatékonyságú gyenge szélben, alacsony és magas hőmérsékleten -50 ° C és +50 ° C közötti hőmérsékleten simán működnek, alacsony zajszinttel és a külső behatásokkal szembeni ellenálló képességgel bírnak.

A Sokol Air Vertical egységek energiatermelése független a szél irányától. A függőleges tengelyű egységek automatikusan működnek karbantartó személyzet nélkül. A kialakítás elektromágneses és aerodinamikai fékrendszert biztosít a szélkerék sebességének korlátozására.

A pengék megerősített poliészterből vagy repülési alumíniumból készülnek (típustól függően), öntekercselő profiljuk van. A generátor egy többpólusú háromfázisú gerjesztés állandó mágnesekből.

A Sokol Air Függőleges szélturbinák névleges teljesítményét szolgáltatják 7-8 m / s sebességgel, ami lehetővé teszi azok használatát olyan régiókban, ahol alacsony az átlagos szélsebesség

A szélerőmű alapfelszerelése: szélturbina akkumulátor töltésvezérlővel, oszlop hosszabbítókkal, szerelőkészlet. Az invertert és az elemeket a műszaki előírásoknak megfelelően külön kell kiválasztani.

4. sz. - Energy Wind (Oroszország) szélerőművek

Az ügyfelek egy- és háromlapátos, 1-10 kW teljesítményű univerzális alkalmazású termékekkel kaphatók. Ezek a szélmalmok kiválóan alkalmasak olyan projektek létrehozására, amelyek villamos energiát szolgáltatnak a házak és nyaralók számára.

Az Energy Wind egységek robusztus, megerősített üvegszálas lapátokon alapulnak, auto-zománccal festett és megbízható légáram-eltávolító rendszerrel. Ezek a vízszintes forgástengelyű egységek stabilan működnek -40 és +40 Celsius fok közötti hőmérsékleten.

A minimális működési szélsebesség 2 m / s, néhány pengéknél 3 m / s, az ajánlott árbocmagasság 8-20 m. Az orosz márkaberendezések átlagos élettartama 25 év, a gyártó hivatalos garanciája 3 év.

Az energiaszélgenerátorok nem igényelnek állandó gondozást vagy karbantartást, ami hozzájárul a befektetett alapok gyors újrabefektetéséhez

Az egységek alapvető felszerelése tartalmaz egy állandó mágneses generátort egy árbocsi rögzítéssel és egy forgó mechanizmussal, pengékkel, rögzítőelemekkel egy szélturbina összeszereléséhez. Az oszlopot, valamint a szabályozót, az invertert és az energiatároló elemeket külön kell megvásárolni.

5. szám - Altek EW szélmalmok (Kína)

Szélturbinák típusa - vízszintes forgástengellyel. Az 1–10 kW névleges teljesítményű készülékek kiválóan alkalmasak a külvárosi lakóépületek és nyaralók energiaellátásával kapcsolatos problémák megoldására.

Az Altek EW szélmalmok védőburkolata alumíniumötvözetből készül, ami nagyban leegyszerűsíti a kialakítást. A generátor funkcionális fém alkatrészei szilíciummal vannak bevonva a hőállóság érdekében.

A pengék szálerősítésű műanyagból készültek. A kínai márka háztartási egységeinek indulási szélsebessége 2,5 m / s, névleges sebessége - 12 m / s.

Az Altek EW szélerőművek az elektromos áram előállításához leginkább megfizethető készülékek, amelyeket a modern alternatív energia piacon mutatnak be

Az alapberendezés pengéket, generátort és vezérlőt tartalmaz. A szélmalom fennmaradó funkcionális elemeit meg kell vásárolni.

Ha egy gyárilag készített készlet költsége szükségtelenül magasnak tűnik, akkor érdemes építeni csináld magad szélgenerátor. Az általunk ajánlott cikk leírja egy háztartásban hasznos egység mosógépből történő előállítását.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A szélerőművek használatának kilátásai:

A modern szélturbinák működésének elve. A szélenergia átalakítása elektromává:

A szélgenerátorok használata ma is folyamatos fejlesztést igényel. A villamosenergia-termelés ezen alternatív módjának lehetőségei és hosszú távú kilátásai ígéretesek.Bizonyos intézkedésekre azonban szükség van mind a berendezésgyártók, mind a települések adminisztrációja oldalán.

A háztartások kis szélerőműveinek beszerelése nem oldja meg teljesen a régiók energiaellátásának problémáját. De a webhelyek egyéni tulajdonosai számára ez a lehetőség lehet kiút.

Mondja el nekünk a szélerőmű kiválasztásának vagy telepítésének tapasztalatait egy külvárosban. Kérjük, írjon megjegyzéseket, tegyen közzé egy fényképet és tegyen fel kérdéseket az alábbi blokkban. Ossza meg a technológiai bonyolultságokat és a webhely látogatói számára hasznos információkat.