Vēja ģenerators privātmājai: ierīce, veidi, labāko piedāvājumu pārskats
Vējdzirnavas jau sen vairs nav eksotisks jaunums, tagad tās tiek uzskatītas par vienu no iespējamiem ietaupīšanas variantiem. Gaisa plūsmas virs zemes virsmas nes milzīgu enerģijas daudzumu, ko šobrīd veiksmīgi izmanto rūpnieciskajās vēja turbīnās un mazās vēja turbīnās privātām vajadzībām.
Mēs jums pateiksim, kā pareizi izvēlēties un tehniski pareizi uzstādīt vēja ģeneratoru privātmājai. Mūsu piedāvātajā rakstā ir aprakstīti mini elektrostaciju montāžas un darbības noteikumi. Ieinteresētajiem pircējiem tiek sniegti ieteikumi izvēlei, ņemot vērā populāro modeļu vērtējumu.
Raksta saturs:
Vēja turbīnu dizains un darbības princips
Vēja ģeneratori ir īpašas ierīces, kas vēja kinētisko enerģiju pārveido elektriskajā enerģijā. Tie ir neatkarīgi elektroenerģijas avoti, kas ir lieliski piemēroti uzstādīšanai privātmājās, mazās un vidējās saimniecībās, kā arī ražošanas bāzēs.
Vietējai lietošanai paredzētas standarta mini spēkstacijas dizains ietver šādus funkcionālos elementus:
- Asmeņi aerodinamiskā forma vēja uztveršanai.
- Ģenerators maiņstrāvas ražošanai.
- Kontrolieris automātiskai vēja stacijas vadībai. Ļauj pielāgot akumulatoru uzlādi, sadala enerģijas plūsmu starp ierīcēm.
- Brauciet. Īpašas baterijas saražotās elektroenerģijas uzkrāšanai.
- Invertors pielāgot radītās enerģijas parametrus tīkla standartiem.
- Masta, asmeņu pacelšana noteiktā augstumā virs zemes līmeņa.
Masti ir dažādi: brīvi stāvoši bez strijām, stingri fiksēti un rotējoši uz strijām.Pēdējo var nolaist un pacelt apkopei, kā arī remonta un atjaunošanas darbiem.
Patiesībā vēja parka enerģija netiek tieši piegādāta patērētājam. Sistēmā ir jāpieslēdz īpašas ierīces, lai pārveidotu elektrisko strāvu.
Kontrolieris atrodas ķēdē pēc ģeneratora. Tas pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā. Šajā formā elektrība tiek uzkrāta un uzkrāta baterijās, un pēc tam caur tām caur invertoru, kas līdzstrāvu pārveido maiņstrāvā, enerģija tiek piegādāta privātam elektrotīklam.
Šāda shēma ļauj izlīdzināt sprieguma nestabilitāti, kā arī uzkrāt enerģiju periodos, kad nav pilnīga patēriņa. Un tas, savukārt, ļauj izmantot vēja ģeneratorus, kuru jauda ir mazāka nekā sadzīves elektrisko ierīču kopējā jauda.
Kopā ar autonomu vēja staciju ir iespējams uzstādīt gan saules moduļus, gan kurināmā ģeneratorus.
Ja vienlaikus tiek iesaistītas vairākas ierīces elektrības ražošanai, ķēde tiek papildināta ar citu elementu - ķēdes pārtraucēju (ABP). Ir nepieciešams, ka, izslēdzot vienu alternatīvās enerģijas avotu, tiek palaists cits, rezerves avots.
Mūsdienu vēja parku ietvaros tiek izmantoti dažādi rotoru modeļi - rotējošas detaļas. Viņiem ir savas priekšrocības un trūkumi, atšķirīga efektivitāte un funkcionalitāte. Pašlaik tiek izstrādātas daudzas autonomās sistēmas, kas var mijiedarboties ar dažādu ātrumu un stiprumu vējiem.
Vēja ģeneratoru parku veidi
Pēc patērētāju veida tiek izdalīti autonomi vēja ģeneratori un tīkla iekārtas. Pirmie nodrošina elektroenerģiju patērētājiem, kuri atrodas tālu no centrālajiem elektriskajiem tīkliem.
Otrais - var saskaitīt vairākus desmitus / simtus vējdzirnavu, kas veido vienotu sistēmu un nodod enerģiju kopējā tīklā. Autonomo vienību jauda reti pārsniedz 75 kW, savukārt tīkla instalāciju jauda sākas no 100 kW.
Atkarībā no konstrukcijas veida tiek izdalīti vēja ģeneratori:
- ar vertikāli griešanās ass;
- ar horizontāli griešanās ass.
Šīs ierīces tiek izmantotas dažādiem darbības apstākļiem, taču visbiežāk ir modeļi ar horizontālu asi. Viņi darbojas kā parastie laikapstākļu gaisa spilveni un ir līdzīga struktūra. Rotora ass griežas paralēli zemes virsmai.
Šādām vienībām ir raksturīga augsta efektivitāte (aptuveni 40%), vienkārša jaudas kontrole un pieejamāka cena, taču tās raksturo arī augsts radītā trokšņa un vibrācijas līmenis. Turklāt tiem jābūt orientētiem vēja virzienā.
Vēja ģeneratoriem ar vertikālu rotācijas asi ir kompaktāka konstrukcija, tie ir mazāk jutīgi pret vides faktoriem.
Šāda veida ierīcēs turbīna ir perpendikulāra Zemes plaknei. Šādas konstrukcijas tiek palaistas pat no viegla vēja un nav atkarīgas no gaisa plūsmas virziena.
Tomēr ir ievērojams mīnuss - šādu ģeneratoru efektivitāte ir tikai 15%. Turklāt tie ir dārgāki nekā modeļi ar horizontālu griešanās asi.
Vēja ģeneratoru modeļi savā starpā atšķiras ne tikai ar rotācijas ass izvietojumu, bet arī:
- asmeņu skaits - ir vējdzirnavas ar diviem un trim asmeņiem, ir arī vairāku lāpstiņu modifikācijas;
- materiāli funkcionālo daļu ražošanai - ar buru un stingriem asmeņiem;
- skrūvju piķis - regulējams vai fiksēts.
Vairāku lāpstiņu stacionāru vējdzirnavu rotācija sākas pat ar vāju vēju, bet divu un trīs lāpstiņu ierīču darbībai ir nepieciešams spēcīgāks vējš. Tajā pašā laikā katrs papildu asmens asmenī konstrukcijā rada lielāku riteņu pretestību, padarot grūtāku standarta ģeneratora darbības ātrumu sasniegšanu.
Atkarībā no izgatavošanas materiāla asmeņi vēja turbīnām, darbā var būt zināmas grūtības. Burāšanas elementus ir vieglāk izgatavot, tāpēc tie ir lētāki.
Bet, ja autonomai enerģijas padevei ir nepieciešams nodrošināt vēja turbīnas drošu darbību, ir vērts dot priekšroku dizainparaugiem ar stingrām lāpstiņām, kas izgatavotas no metāla vai stiklplasta.
Arī skrūves slīpums nav tik vienkāršs. Mainīgais solis ļauj ievērojami paplašināt efektīvo ātrumu diapazonu vēja stacijas darbībai, un tas ir liels plus. Bet tajā pašā laikā šāds mehānisms samazina stacionāras instalācijas vispārējo uzticamību un ievērojami sarežģī vēja riteni, sarežģījot vienības darbību.
Vēja ģeneratora uzstādīšanas iespējamība
Mūsdienās mazos vēja ģeneratoru parkus plaši izmanto kā alternatīvus elektroenerģijas avotus, kas var sasniegt reālus ietaupījumus.
Šādas ierīces, kā likums, tiek uzstādītas vasarnīcās, vietās, kas atrodas tālu no galvenajiem energoapgādes tīkliem. Bet tas nav vienīgais iemesls, kāpēc cilvēki arvien vairāk dod priekšroku šāda veida konstrukcijām.
Tomēr ne katra zona ir piemērota vēja turbīnas uzstādīšanai. Lai mini spēkstacija pilnībā darbotos ražotāja deklarētajā darbības laikā, apgabala klimatiskajiem apstākļiem jāatbilst īpaša aprīkojuma prasībām.
Vidējais vēja ātrums nedrīkst būt mazāks par 4,5–5 m / s. Tikai šajā gadījumā konstrukcijas uzstādīšana ar vēja turbīnu būs ekonomiski pamatota.
Lai atrastu aptuvenus datus par vidējo vēja ātrumu gadā pa reģioniem, jums jāapskata īpaša vēja karte. Precīzāku informāciju var iegūt, izmantojot anemometru un signālu nolasīšanas ierīci.
Mērīšanas sistēma jāuzstāda lielā augstumā, lai tuvumā esošās ēkas un koki neizkropļotu rezultātus.
Ja jūs nolemjat savām mājām uzstādīt mini vēja ģeneratoru parku, jums jāņem vērā arī brīvas vietas pieejamība. Jāpatur prātā, ka vējam ir absolūti “jāstaigā” pa asmeņiem, labi un bez šķēršļiem savā ceļā, lai tos sasniegtu no dažādiem virzieniem.
Tāpēc kalnu virsotnes tiek uzskatītas par ideālu vēja turbīnas uzstādīšanas vietu, kur gaisa masas tiek kondensētas ar atbilstošu spiediena un vēja ātruma palielināšanos. Par piemērotiem tiek uzskatīti arī jūras reģioni un stepju zona.
Visi šķēršļi 250 m rādiusā ietekmēs vēja ģenerators. Lai iegūtu maksimālos efektivitātes rādītājus, turbīnas ass ir jānovieto virs šķēršļu līmeņa vismaz par 4-5 m.
Iekārtu izvēles noteikumi
Vēja ģeneratora izvēlei mājā jāpieiet atbildīgi.
Iepriekš jums jāapkopo pamatinformācija:
- Aprēķiniet nominālo un maksimālo elektrības daudzumu mājas vajadzību apmierināšanai.
- Skatiet datus par vidējo vēja ātrumu gada laikā dzīvesvietā, lai noteiktu periodus, kad vējdzirnavas būs neaktīvas.
- Ņem vērā apgabala klimatiskās iezīmes. Ja ziemas sezonā tiek novērotas smagas sals, vēja stacijas uzstādīšana sevi neattaisnos.
- Uzziniet radītā trokšņa intensitāti vēja ģeneratoru darbības laikā.
- Salīdziniet dažādu ražotāju ierīču tehniskās specifikācijas.
Vēja enerģijas instalācijas funkcionālo elementu komponentu atlase tiek veikta pēc jaudas nominālās vērtības. Šajā gadījumā nozīme ir nominālajam vēja ātrumam - vērtībām, pie kurām vēja ģenerators ģenerē aprēķinātu elektroenerģijas daudzumu.
Jāpievērš uzmanība arī tam, ka vēja ģeneratora jauda ir atkarīga no riteņa diametra, ko veido asmeņi. Palielinot izmēru 2 reizes, vējdzirnavas ar tādu pašu vēja ātrumu ražos 4 reizes vairāk elektrības.
Svarīga ir arī akumulatora ietilpība. Mierīguma gadījumā viņiem vajadzētu būt pietiekami daudz enerģijas, lai nodrošinātu māju.
Vēja ģeneratoru mazjaudas modeļus ar viegliem, zemiem mastiem var uzstādīt neatkarīgi. Centrālais balsts jāuzstāda uz dzelzsbetona pamata. Konstrukcijas sānu stabilitātei tiek izmantotas 3-4 strijas.
Aptuvenās vēja ģeneratoru cenas un atmaksāšanās
Vēja turbīnu popularitāte katru dienu pieaug. Viņiem ir izdevīgi aprīkot lielas un dārgas kotedžas, kuru saturam nepieciešams daudz elektroenerģijas.
Vējdzirnavas ieteicams uzstādīt apdzīvotās vietās, kur nav centralizētas elektroenerģijas padeves vai elektrība tiek piegādāta ar pārtraukumiem.
Šādos gadījumos glābšanā nonāk vēja ģeneratori, kuru izmantošanai ir vairākas priekšrocības:
- gaisa straumju enerģijas pārveidošana brīvā elektrībā;
- vēja turbīnu vides drošība;
- izejvielu un atkritumu trūkums elektroenerģijas ražošanā;
- minimāls funkcionālo daļu nodilums;
- ilgs darbības laiks - 25-30 gadi;
- nav nepieciešams pastāvīgi uzraudzīt vēja parka darbību.
Trūkumi ietver vēja enerģijas mainīgumu un neparedzamību. Lai samazinātu zaudējumus, jums ir jākopē avots vai jāinstalē papildu buferis enerģijas uzkrāšanai. Arī griešanās vēja rats rada potenciālus draudus lidojošiem putniem.
Vēl viens būtisks mīnuss vēja turbīnām vietējai lietošanai ir augstās izmaksas. Šīs lielgabarīta konstrukcijas ir izgatavotas no dārgiem materiāliem, tām ir kontrolieris, baterijas, invertora uzstādīšana un masts.
Jāatzīmē, ka vietējie Krievijas ražotāju vēja ģeneratori, kā arī Ķīnā ražotās augstas kvalitātes vēja ģeneratori ir daudz lētāki nekā Eiropas kolēģi. Vietējo vēja turbīnu ar vertikālu asi ar nominālo jaudu līdz 2 kW izmaksas svārstās diapazonā no 1300 līdz 2500 USD.
Bet par šo cenu pilnajā komplektā ietilpst tikai ģenerators ar asmeņiem. Pārējais aprīkojums būs jāiegādājas atsevišķi vai dari pats. Pabeigti augi ir par 40-50% dārgāki.
Vēja staciju cena lietošanai mājās ar jaudu no 3 kW līdz 7 kW ir daudz augstāka. Šādi ģeneratori ar saistīto aprīkojumu pircējam maksās 5000–12 000 USD.
Un pat tad, ja tīkla elektrības piegādē ir pārtraukumi, ne vienmēr ieteicams uzstādīt vēja ģeneratoru. Vienkāršāk un lētāk ir uzstādīt nepārtrauktas barošanas sistēmu, kuras pamatā ir rūpnieciskās baterijas, kopā ar UPS.
Ir jēga uzstādīt vēja enerģijas instalāciju vietās, kur pilnībā nav piekļuves centralizētai enerģijas padevei. Atmaksāšanās laiks šajā gadījumā ir 25 gadi.
Pirms iegādāties komponentus vēja enerģijas ģeneratora montāžai un uzstādīšanai, ieteicams: aprēķini pēc formulāmdots mūsu ieteiktajā rakstā. Šeit jūs atradīsit aprēķinu veikšanas kārtību un noteikumus.
Pārskats par labākajiem zīmoliem un instalācijām
Krievijas vēja ģeneratoru tirgū funkcionalitātes ziņā tiek parādītas gan uzticamas, salīdzinoši lētas vietējo zīmolu ierīces, gan dažādi ārvalstu ražotāju vēja turbīnu modeļi. Lai noteiktu mājas uzstādīšanas izvēli, jums jāsalīdzina dažādu vienību raksturlielumi.
Nr. 1 - vēja turbīnas Condor Home (Krievija)
Vējdzirnavu sērija lietošanai mājās ietver ierīces ar jaudu 0,5-5 kW. Tie var kalpot kā galvenais vai papildu elektroenerģijas avots. Condor Home stacijas ir pielāgotas darbam zemā temperatūrā, kas spēj ražot enerģiju pat pie viegla vēja.
Atkarībā no modeļa ģeneratora korpuss ir izgatavots no plastmasas vai lieta alumīnija, asmeņi ir izgatavoti no stiklplasta. Ir efektīva dubultā bremzēšanas sistēma. Masta ir salikta, uz pagarinājumiem, tās augstums ir 8-12 m.Lai uzstādītu šīs vienības, jums ir nepieciešams pālis vai betona pamats.
Pamata aprīkojumā ietilpst masts un pagarinājumi, ģenerators, rotors un asmeņi, uzlādes kontrolieris un stiprinājumi.
Nr. 2 - mini spēkstacijas Falcon Euro (Krievija)
Tie ir augsto tehnoloģiju vertikālās ass vēja ģeneratori ar jaudu 1-15 kW. Tos izmanto galveno / rezerves barošanas avotu nodrošināšanai patērētājiem, kas atrodas tālu no elektropārvades līnijām. Tos var izmantot kā daļu no kompleksa ar saules paneļiem un degvielas ģeneratoru.
Vējdzirnavas ir aprīkotas ar jaudīgiem neodīma magnētiem. Sākuma vēja ātrums uzstādīšanas sākšanai ir 1,5 m / s, nominālais ātrums ir 11 m / s. Uzstādīta aerodinamiskā bremze palīdz ierobežot riteņu ātrumu. Ražotāja deklarētais kalpošanas laiks ir 20 gadi, rūpnīcas garantija mini spēkstacijām ir 36 mēneši.
Falcon Euro pamatkomplektā ietilpst vairāki funkcionālie elementi: vēja ritenis, ģenerators un kontrolieris, masts, iegultās daļas. Invertora uzstādīšana un akumulatori tiek izvēlēti atsevišķi.
Nr. 3 - Sokol Air Vertical vēja turbīnas (Krievija)
Šīs firmas mazās vēja elektrostacijas var piegādāt elektrību gan mazām kotedžām, gan vidējiem uzņēmumiem. Sadzīves vajadzībām ir pieejamas SAV ierīces ar jaudu 0,5-15 kW.
Tiem raksturīga augsta efektivitāte vieglos vējos, tie vienmērīgi darbojas zemā un augstā temperatūrā diapazonā no -50 ° C līdz +50 ° C, tos raksturo zems troksnis un izturība pret ārējām ietekmēm.
Sokol Air Vertical vienību enerģijas ražošana nav atkarīga no vēja virziena. Vertikālās ass vienības darbojas automātiski bez apkopes personāla. Konstrukcija nodrošina elektromagnētisko un aerodinamisko bremzēšanas sistēmu, lai ierobežotu vēja riteņa ātrumu.
Asmeņi ir izgatavoti no pastiprināta poliestera vai aviācijas alumīnija (atkarībā no modeļa), tiem ir pašatslāņošanās profils. Ģenerators ir daudzfāzu trīsfāžu ierosme no pastāvīgajiem magnētiem.
Vēja elektrostacijas pamatiekārtās ietilpst: vēja turbīna ar akumulatora uzlādes regulatoru, masts ar pagarinājumiem, montāžas komplekts. Invertoru un baterijas izvēlas atsevišķi saskaņā ar tehniskajām specifikācijām.
Nr. 4 - vēja ģeneratori Energy Wind (Krievija)
Klienti ir pieejami ar universāla lietojuma izstrādājumu modeļiem ar vienu un trīs lāpstiņām ar jaudu 1-10 kW. Šīs vējdzirnavas ir lieliski piemērotas projektu veidošanai, lai nodrošinātu elektrību privātmājām un kotedžām.
Energy Wind vienību pamatā ir izturīgas, pastiprinātas stikla šķiedras asmeņi, kas krāsoti ar auto emalju, un uzticama gaisa plūsmas noņemšanas sistēma. Šīs vienības ar horizontālo griešanās asi darbojas stabili temperatūrā no -40 līdz +40 grādiem pēc Celsija.
Minimālais darbības vēja ātrums ir 2 m / s, dažām asmeņu pozīcijām 3 m / s, ieteicamais masta augstums ir 8-20 m. Krievijas zīmola instalāciju vidējais kalpošanas laiks ir 25 gadi, ražotāja oficiālā garantija ir 3 gadi.
Instalāciju pamatiekārtās ietilpst pastāvīgā magnēta elektriskais ģenerators ar stiprinājumu pie masta un rotācijas mehānismu, asmeņi, stiprinājumu komplekts vēja turbīnas montāžai. Masta, kā arī kontrolieris, invertors un baterijas enerģijas uzkrāšanai ir jāiegādājas atsevišķi.
Nr. 5 - Altek EW vējdzirnavas (Ķīna)
Vēja turbīnu tips - ar horizontālu rotācijas asi. Ierīces ar nominālo jaudu no 1 kW līdz 10 kW ir lieliski piemērotas piepilsētas dzīvojamo ēku un vasarnīcu barošanas problēmu risināšanai.
Altek EW vējdzirnavu aizsargājošais apvalks ir izgatavots no alumīnija sakausējuma, kas ievērojami vienkāršo dizainu. Ģeneratora funkcionālās metāla daļas ir izturīgas pret silīciju.
Asmeņi ir izgatavoti no ar šķiedru pastiprinātas plastmasas. Sākuma vēja ātrums Ķīnas zīmola sadzīves tehnikas palaišanai ir 2,5 m / s, nominālais ātrums - 12 m / s.
Pamata aprīkojumā ietilpst asmeņi, ģenerators un kontrolieris. Jāpārpērk atlikušie vējdzirnavu funkcionālie elementi.
Ja rūpnīcā izgatavota komplekta izmaksas šķiet nevajadzīgi augstas, ir jēga to veidot dariet-pats-vēja ģenerators. Mūsu ieteiktais raksts apraksta mājsaimniecībā noderīgas vienības ražošanu no veļas mašīnas.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Vēja elektrostaciju izmantošanas perspektīvas:
Mūsdienu vēja turbīnu darbības princips. Kā vēja enerģija tiek pārveidota par elektrību:
Arī mūsdienās vēja ģeneratoru izmantošana prasa pastāvīgu attīstību. Daudzsološas ir šī alternatīvā elektroenerģijas ražošanas veida iespējas un ilgtermiņa perspektīvas.Tomēr ir nepieciešami noteikti pasākumi gan no iekārtu ražotāju puses, gan no apdzīvoto vietu administrācijām.
Nelielu vēja ģeneratoru uzstādīšana privātām mājsaimniecībām pilnībā neatrisinās enerģijas piegādes problēmu reģionos. Bet atsevišķiem vietņu īpašniekiem šī iespēja var būt izeja.
Pastāstiet mums par savu pieredzi, izvēloties vai uzstādot vēja turbīnu piepilsētas zonā. Lūdzu, rakstiet komentārus, ievietojiet fotoattēlu un uzdodiet jautājumus zemāk esošajā blokā. Kopīgojiet tehnoloģiskos sarežģījumus un noderīgu informāciju, kas būs noderīga vietnes apmeklētājiem.
Tagad ir pietiekami daudz vēja, meži ir izcirsti - staigā viesuļvētras. Sajauc troksni darbā un enerģijas uzkrāšanas iespēju. Tagad problēma nav tikai elektroenerģijas ražošanā, bet tās uzkrāšanā.
Protams, nebūs iespējams pilnībā piegādāt māju ar elektrību, bet vismaz puse kravas noņemšana jau būs budžeta atvieglojums, elektrība tagad ir ļoti dārga.
Kopumā tas ir pārsteidzoši, kāpēc mēs neizmantojam alternatīvu, bet, pietiekami dārgi, kopā ar enerģijas inženieriem? Konservatīvisms un bailes no visa jaunā - kavē progresa attīstību.
Un uz kāda rēķina tiks iegādāti ļoti dārgi vēja ģeneratori?
Galvenie faktori, protams, nav uzticamība un stabilitāte, proti, aprīkojuma atmaksāšanās. Ja tas darbojas efektīvi un attaisnos ieguldītos līdzekļus ne vairāk kā piecos gados, tad būs pieprasījums pēc vējdzirnavām. Un tagad privātie tirgotāji viņus nodod demonstrēšanai, nekas vairāk. Dažas citas valstis, tas nav piemērs, valdības vienkārši vēja enerģiju novirza no budžeta, atkal banāla vēlme izcelties un iegūt papildu naudu.
Dmitrij, viss jaunais savulaik sākās ar minimālu atmaksu (starp citu, no kurienes nāk šis skaitlis - 5 gadi?), Un tad, sākoties masveida ražošanai, aprīkojums kļuva lētāks. Un papildus atmaksāšanās neaizmirstiet arī par apkārtējo vidi. It īpaši, ja runa ir par lieliem projektiem, kas aizstāj ar oglēm darbināmas spēkstacijas - galveno gaisa piesārņojuma avotu.
Mūsu kaimiņš valstī ir uzstādījis ģeneratoru uz mājas jumta un tagad to tikai izmanto. Tiesa, viņš visu laiku nedzīvo valstī un galvenokārt ierodas tikai nedēļas nogalēs. Bet vismaz tas nav atkarīgs no elektrības piegādes, un tas ir liels plus. Turklāt mūsu vietnē elektrības padeves pārtraukumi notiek diezgan bieži. Tātad, diezgan noderīgas lietas.
Kurš ieteiks izgatavot Bondarev aerodinamisko dzenskrūvi?