Ветряная электростанция своими руками 220в: Как сделать ветрогенератор на 220В своими руками: инструкция

Ветряная электростанция своими руками: особенности устройства

Делаем ветроэлектростанцию своими руками у себя в частном доме. Ознакомимся с уже существующими промышленными аналогами на рынке и с работами народных умельцев.

Человечество на протяжении всего своего развития не перестает искать дешевые возобновляемые источники энергии, которые могли бы решить многие проблемы энергообеспечения. Одним из таких источников является энергия ветра, для преобразования которой в электрическую энергию, разработаны ветровые энергетические установки (ВЭУ), или, как их чаще называют, ветряные электростанции.

Любому человеку, особенно имеющему частный или загородный дом, хотелось бы иметь свой ветрогенератор, обеспечивающий жилье недорогой электрической энергией. Препятствием этому служит высокая стоимость промышленных образцов ВЭУ и, соответственно, слишком большой срок окупаемости для отдельно взятого владельца жилья, делающий его приобретение невыгодным. Одним из выходов может служить изготовление ветряной электростанции своими руками, позволяющее не только снизить общие затраты на ее приобретение, но и распределить эти затраты на некоторый срок, так как работа осуществляется в течение довольно длительного времени.

Для того чтобы сделать ветряную электростанцию, необходимо определить, позволяют ли погодные условия использовать ветровую энергию в качестве постоянного источника энергии. Ведь, если ветер для вашей местности редкость, вряд ли стоит начинать строительство самодельной ветряной электростанции. Если же с ветром все обстоит благополучно, желательно узнать общие климатические характеристики и, в частности, скорость ветра, с распределением ее по времени. Знание скорости ветра позволит правильно выбрать и сделать своими руками конструкцию ветряной электростанции.

к содержанию ↑

Виды

Ветроэлектростанция своими руками классифицируется по расположению оси вращения и бывают:

• с горизонтальным расположением;
• с вертикальным расположением.

Установки с горизонтальным расположением оси называются установками пропеллерного типа и имеют самое широкое распространение в связи с высоким коэффициентом полезного действия. Недостатком этих установок является их более сложная конструкция, затрудняющая самодельные варианты изготовления, необходимость применения механизма следования направлению ветра и большая зависимость работы от скорости ветра — как правило, при малых скоростях эти установки не работают.

Более просты, неприхотливы и мало зависимы от скорости и направления ветра установки с вертикальным расположением рабочего вала — ортогональные с ротором Дарье и карусельные с ротором Савониуса. Недостатком их является весьма малый КПД, составляющий порядка 15%.

Недостатком обеих типов самодельной ветряной электростанции является низкое качество вырабатываемой электроэнергии, требующее дорогостоящих вариантов компенсации этого качества — стабилизирующих устройств, аккумуляторов, электрических преобразователей. В чистом виде электроэнергия пригодна только для использования в активной бытовой нагрузке — лампах накаливания и простых нагревательных устройствах. Для питания бытовой техники электроэнергия такого качества не пригодна.

к содержанию ↑

Конструктивные элементы

Конструктивно, независимо от расположения оси, самодельная полноценная ветряная электростанция должна состоять из следующих элементов:

• ветряной двигатель;
• устройство для ориентирования ветряного двигателя по направлению ветра;
• редуктор или мультипликатор для передачи вращения от ветряного двигателя к генератору;
• генератор постоянного тока;
• зарядное устройство;
• аккумуляторная батарея для накопления электроэнергии;
• инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

к содержанию ↑

Особенности выбора источника тока

Одним из сложных элементов ветряной электростанции является генератор. Наиболее подходящим для изготовления своими руками является электродвигатель постоянного тока с рабочим напряжением 60-100 вольт. Этот вариант не требует переделки и способен работать с аппаратурой для зарядки автомобильной батареи.

Применение автомобильного источника напряжения затруднено тем, что его номинальная частота вращения составляет порядка 1800-2500 об/мин, а такую частоту вращения при прямом соединении не сможет обеспечить ни одна конструкция ветряного двигателя. В этом случае в составе установки необходимо предусмотреть редуктор или мультипликатор подходящей конструкции для увеличения частоты вращения в необходимых размерах. Скорее всего, этот параметр придется подбирать экспериментальным путем.

Возможным вариантом может стать реконструированный асинхронный двигатель с использованием неодимовых магнитов, но этот способ требует сложных расчетов и токарных работ, что зачастую не приемлет самодельная работа. Имеется вариант с межфазным подключением к обмоткам электродвигателя конденсаторов, емкость которых рассчитывается в зависимости от его мощности.

к содержанию ↑

Изготовление

Учитывая то, что эффективность электростанции с горизонтальной осью имеет лучшие показатели эффективности, а бесперебойность подачи электроэнергии предполагается обеспечивать с помощью накопления энергии в аккумуляторной батарее, предпочтительнее для изготовления своими руками является именно такой вид ВЭУ, который мы и рассмотрим в рамках данной статьи.

Для того что бы сделать такую электростанцию своими руками понадобится следующий инструмент:

• сварочный аппарат электродуговой сварки;
• набор гаечных ключей;
• набор сверл по металлу;
• электродрель;
• ножовка по металлу или УШМ с отрезным диском;
• болты диаметром 6 мм с гайками для крепления лопастей к шкиву и алюминиевого листа к квадратной трубе.

Для изготовления ветряной электростанции своими руками потребуются следующие материалы:

• пластиковая труба 150 мм длиной 600 мм;
• лист алюминия размером 300х300 мм и толщиной 2,0 — 2,5 мм;
• металлическая квадратная труба 80х40 мм и длиной 1,0 м;
• труба диаметром 25 мм и длиной 300 мм;
• труба диаметром 32 мм и длиной 4000-6000 мм;
• медный провод длиной, достаточной для соединения электродвигателя, находящегося на мачте длиной 6 м, и нагрузки, которую будет питать этот источник тока;
• электродвигатель постоянного тока 500 об/мин;
• шкив для двигателя диаметром 120-150 мм;
• аккумуляторная батарея 12 вольт;
• автомобильное зарядное реле аккумулятора;
• инвертор 12/220 вольт.

Процесс изготовления своими руками производится в следующем порядке:

• Пластиковая труба 150х600 мм, для изготовления лопастей пропеллера, разрезается вдоль на четыре части и каждая часть по диагонали разрезается так, что бы одна сторона осталась прежней ширины, а вторая получилась размером 20-25 мм. В качестве лопастей будут использоваться три части трубы;
• Полученные лопасти крепятся к шкиву с шагом 1200 с помощью болтов 6 мм подходящей длины, и шкив крепится на валу электродвигателя;
• К более широкой стороне квадратной трубы на расстоянии 1/3 от края перпендикулярно приваривается труба диаметром 25 мм;
• На короткое плечо квадратной трубы крепится электродвигатель, а на длинное устанавливается алюминиевый лист, служащий для поворота всей конструкции по направлению ветра по типу флюгера;
• Полученная конструкция вставляется трубой 25 мм в один конец трубы 32 мм. Это сочленение будет служить поворотным механизмом ветряной электростанции для следования ее по направлению ветра;
• К электродвигателю подключается кабель, труба диаметром 32 мм устанавливается в качестве мачты и прочно закрепляется в грунте и с помощью растяжек;
• Электрическая часть ВЭУ собирается в отдельном блоке таким образом, что бы энергия от генератора через реле зарядки подключалось к аккумуляторной батарее, а от батареи через инвертор запитывались необходимые потребители. Составные части электрооборудования можно сделать самостоятельно или приобрести.

Далее, в процессе работы установки, возможно, придется сделать другими размеры и конфигурацию лопастей, передаточное отношение между ветряным двигателем и генератором — каждый ветрогенератор, изготовленный своими руками, индивидуален в силу использования различных компонентов и условий ветрообразования. Первоначально ветряную электростанцию рекомендуют изготавливать небольшой мощности, на которой можно отработать полученную информацию не вкладывая большое количество средств.

Оцените статью:

Загрузка…

Поделитесь с друзьями:

Ветряная электростанция своими руками » Самоделки Своими Руками – Сделай Сам (чертежи, руководства)

Полезные приспособления /19-апр,2011,11;13 /
98908

Дачные участки, как правило, выдавались не в самых лучших местах. И садоводы вместе с освоением целины мучились от отсутствия воды, дорог, света. А что, если хотя бы одну проблему — электрическую — попытаться решить самостоятельно, соорудив на участке ветряк?

Сам я пенсионер, мне 73 года, раньше работал в колхозе инженером. Сейчас, благодаря занятиям на даче, чувствую себя здоровее и в ближайшее время болеть не намерен.

Так как заставить ветер вырабатывать электроэнергию?
Мой ветряк не нужно поднимать на мачту, он может работать даже на земле. Вместо лопастей предлагаю полые цилиндры типа ведра, разрезанного пополам.

Эти цилиндры можно сделать из фанеры, листовой стали, дюраля, только стараться, чтобы ротор был легким. В качестве генератора можно использовать электродвигатель постоянного тока на 12 Вт, IS А, 1500 об/мин., или генератор от автомобиля. Мощность большинства таких генераторов около 500 Вт. Например, Г-250 от «Волги» или «Москвича» обеспечивает выходную мощность в 12 Вт при частоте вращения 2100 об/мин., ток 28 А.

Предлагаю электрическую схему ветряка для генератора от автомобиля ВАЗ, элементы которого сейчас легко и не слишком накладно приобрести.На автомобилях ВАЗ применяется двухступенчатый электромагнитный регулятор напряжения РР-380, который обеспечивает поддержание постоянного напряжения генератора. Реле РС-702 контрольной лампы сигнализирует о прекращении заряда батареи.

При нагрузке 12 Вт и силе тока до 12 А можно подключить приборы, рассчитанные на напряжение в 12 Вт, или преобразователь 12/220 Вт (переменный ток).
Если кого-то заинтересует этот материал подробнее, т.е. размеры, преобразователь с 12 Вт постоянного в 220 Вт переменного тока и т.д., Я отвечу.

П. М. Ядловский
г. Чортков, Тернопольская обл.

Чертежи и схемы электростанции

Ветрогенераторы для частного дома своими руками

Воздушные массы обладают неисчерпаемыми запасами энергии, которую человечество использовало еще в давние времена. В основном сила ветра обеспечивала движение судов под парусами и работу ветряных мельниц. После изобретения паровых двигателей данный вид энергии потерял свою актуальность. Лишь в современных условиях ветровая энергия вновь стала востребованной в качестве движущей силы, прикладываемой к электрическим генераторам. Иногда бывает просто невозможно подключиться к линии электропередачи. В таких ситуациях хозяева конструируют и изготавливают ветрогенератор для частного дома своими руками из подручных материалов.

Теория идеального ветряка

Данная теория разрабатывалась в разное время учеными и специалистами в области механики. Впервые она была разработана В.П. Ветчинкиным в 1914 году, а в качестве основы использовалась теория идеального гребного винта. В этих исследованиях был впервые выведен коэффициент использования ветряной энергии идеальным ветряком.

Работы в этой области были продолжены Н.Е. Жуковским, который вывел максимальное значение данного коэффициента, равное 0,593. В более поздних работах другого профессора – Сабинина Г.Х. уточненное значение коэффициента составило 0,687.

В соответствии с разработанными теориями, идеальное ветряное колесо должно обладать следующими параметрами:

• Ось вращения колеса должна быть параллельна со скоростью ветрового потока.
• Количество лопастей бесконечно большое, с очень малой шириной.
• Нулевое значение профильного сопротивления крыльев при наличии постоянной циркуляции вдоль лопастей.
• Вся сметаемая поверхность ветряка обладает постоянной потерянной скоростью воздушного потока на колесе.
• Стремление угловой скорости к бесконечности.

Выбор ветроустановки

Выбирая модель ветрогенератор для частного дома следует учитывать необходимую мощность, обеспечивающую работу приборов и оборудования с учетом графика и периодичности включения. Она определяется путем ежемесячного учета потребляемой электроэнергии. Дополнительно значение мощности может определяться в соответствии с техническими характеристиками потребителей.

Следует учитывать и тот фактор, что питание всех электроприборов осуществляется не напрямую от ветрогенератора, а от инвертора и комплекта аккумуляторных батарей. Таким образом, генератор мощностью в 1 кВт способен обеспечить нормальное функционирование аккумуляторов, питающих четырехкиловаттный инвертор. В результате, бытовые приборы с аналогичной мощностью обеспечиваются электроэнергией в полном объеме. Большое значение имеет правильный выбор батарей. Особое внимание следует обратить на такие параметры, как емкость и ток зарядки.

При выборе конструкции ветряного двигателя учитываются следующие факторы:

• Направление вращения ветряного колеса – вертикальное или горизонтальное.
• Форма лопаток для вентилятора может быть в виде паруса, с прямой или криволинейной поверхностью. В некоторых случаях используются комбинированные варианты.
• Материал для лопаток и технология их изготовления.
• Размещение вентиляторных лопастей с различным наклоном, относительно потока проходящего воздуха.
• Количество лопастей, включенных в вентилятор.
• Необходимая мощность, передаваемая от ветряного двигателя к генератору.

Кроме того, необходимо учесть среднегодовую скорость ветра для конкретной местности, уточненную в метеослужбе. Уточнять направление ветра не требуется, поскольку современные конструкции ветрогенераторов самостоятельно поворачиваются в другую сторону.

Для большинства местностей Российской Федерации наиболее оптимальным вариантом будет горизонтальная ориентация оси вращения, поверхность лопаток криволинейная вогнутая, которую воздушный поток обтекает под острым углом. На величину мощности, забираемой от ветра, влияет площадь лопасти. Для обычного дома вполне достаточно площади 1,25 м².

Число оборотов ветряка зависит от количества лопастей. Быстрее всего вращаются ветрогенераторы с одной лопастью. В таких конструкциях для уравновешивания используется противовес. Следует учитывать и тот факт, что при низкой скорости ветра, ниже 3 м/с, ветряные установки становятся неспособными забирать энергию. Для того чтобы агрегат воспринимал слабый ветер, площадь его лопастей должна быть увеличена как минимум до 2 м².

Расчет ветрогенератора

Для того чтобы правильно рассчитать номинальную мощность ветряного генератора, необходимо соблюдать определенные правила.

Перед выбором ветрогенератора необходимо определить скорость и направление ветра, наиболее характерные в месте предполагаемого монтажа. Следует помнить, что вращение лопастей начинается при минимальной скорости ветра 2 м/с. Максимального КПД удается достичь, когда этот показатель достигает значения от 9 до 12 м/с. То есть, для того чтобы обеспечить электричеством небольшой загородный дом, потребуется генератор с минимальной мощностью 1 кВт/ч и ветер со скоростью не менее 8 м/с.

Скорость ветра и диаметр винта оказывают непосредственное влияние на мощность, вырабатываемую ветряной электроустановкой. Точно рассчитать эксплуатационные характеристики той или иной модели возможно с помощью следующих формул:

1. Расчеты в соответствии с площадью вращения выполняются следующим образом: P = 0,6 х S х V³, где S – площадь, перпендикулярная направлению ветра (м²), V – скорость ветра (м/с), Р – мощность генераторной установки (кВт).
2. Для расчетов электроустановки по диаметру винта применяется формула: Р = D² х V³/7000, в которой D является диаметром винта (м), V – скорость ветра (м/с), Р – мощность генератора (кВт).
3. При более сложных вычислениях учитывается плотность воздушного потока. Для этих целей существует формула: P = ξ х π х R² х 0,5 х V³ х ρ х η_ред х η_ген, где ξ является коэффициентом использования ветровой энергии (безмерная величина), π = 3,14, R – радиус ротора (м), V – скорость воздушного потока (м/с), ρ – плотность воздуха (кг/м³), η_ред – КПД редуктора (%), η_ген – КПД генератора (%).

Таким образом, электроэнергия, производимая ветрогенератором, возрастает количественно в кубическом соотношении с повышающейся скоростью ветрового потока. Например, при повышении скорости ветра в 2 раза, выработка ротором кинетической энергии возрастет в 8 раз.

При выборе места установки ветрогенератора необходимо отдавать предпочтение участкам без больших построек и высоких деревьев, которые создают преграду для ветра. Минимальное расстояние от жилых домов составляет от 25 до 30 метров, в противном случае шум во время работы будет создавать неудобства и дискомфорт. Ротор ветряка должен быть расположен на высоте, превышающей ближайшие постройки не менее чем на 3-5 м.

Если подключение загородного дома к общей сети не планируется, в этом случае можно воспользоваться вариантами комбинированных систем. Работа ветряной установки будет значительно эффективнее при использовании ее совместно с дизель-генератором или солнечной батареей.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Независимо от типа и конструкции ветрогенератора, каждое устройство в качестве основы, оборудуется похожими элементами. Во всех моделях имеются генераторы, лопасти из различных материалов, подъемники, обеспечивающие нужный уровень установки, а также дополнительные аккумуляторы и система электронного управления. Наиболее простыми для изготовления считаются агрегаты роторного типа либо аксиальные конструкции с использованием магнитов.

Вариант 1. Роторная конструкция ветрогенератора.

В конструкции роторного ветряного генератора используется две, четыре или более лопастей. Подобные ветрогенераторы не в состоянии полностью обеспечить электроэнергией большие загородные дома. Они используются преимущественно в качестве вспомогательного источника электричества.

В зависимости от расчетной мощности ветряка, подбираются необходимые материалы и комплектующие:

• Генератор с автомобиля на 12 вольт и автомобильный аккумулятор.
• Регулятор напряжения, преобразующий переменный ток с 12 до 220 вольт.
• Емкость с большими размерами. Лучше всего подойдет алюминиевое ведро или кастрюля из нержавеющей стали.
• В качестве зарядного устройства можно воспользоваться реле, снятым с автомобиля.
• Потребуется выключатель на 12 В, лампа заряда с контроллером, болты с гайками и шайбами, а также металлические хомуты с прорезиненными прокладками.
• Трехжильный кабель с минимальным сечением 2,5 мм² и обычный вольтметр, снятый с любого измерительного устройства.

В первую очередь выполняется подготовка ротора из имеющейся металлической емкости – кастрюли или ведра. Она размечается на четыре равные части, на концах линий проделываются отверстия, чтобы облегчить разделение на составные части. Затем емкость разрезается ножницами по металлу или болгаркой. Из получившихся заготовок вырезаются лопасти ротора. Все замеры должны тщательно проверяться на соответствие размерам, в противном случае конструкция будет работать неправильно.

Далее определяется сторона вращения шкива генератора. Как правило, он вращается по часовой стрелке, но лучше это проверить. После этого роторная часть соединяется с генератором. Во избежание дисбаланса в движении ротора, отверстия для креплений в обеих конструкциях должны располагаться симметрично.

Чтобы увеличить скорость вращения края лопастей следует немного выгнуть. С возрастанием угла изгиба, потоки воздуха будут более эффективно восприниматься роторной установкой. В качестве лопастей используются не только элементы разрезанной емкости, но и отдельные детали, соединяемые с металлической заготовкой, имеющей форму окружности.

После крепления емкости к генератору, всю полученную конструкцию нужно целиком установить на мачте с помощью металлических хомутов. Затем монтируется проводка и собирается замкнутая электрическая цепь. Каждый контакт должен включаться в собственный разъем. После подключения проводка крепится к мачте проволокой.

По окончании сборки осуществляется подключение инвертора, аккумулятора и нагрузки. Аккумулятор подключается кабелем с сечением 3 мм², для всех остальных подключений вполне достаточно сечения 2 мм². После этого ветрогенератор можно эксплуатировать.

Вариант 2. Аксиальная конструкция ветрогенератора с применением магнитов.

Аксиальные ветряки для дома представляют собой конструкцию, одним из основных элементов которой являются неодимовые магниты. По своим эксплуатационным качествам они значительно опережают обычные роторные агрегаты.

Ротор является основным элементом всей конструкции ветрогенератора. Для его изготовления лучше всего подойдет ступица автомобильного колеса в комплекте с тормозными дисками. Деталь, находившуюся в эксплуатации, следует подготовить – очистить от грязи и ржавчины, смазать подшипники.

Далее необходимо правильно распределить и закрепить магниты. Всего их понадобится 20 штук, размером 25 х 8 мм. Магнитное поле в них расположено по длине. Четные магниты будут полюсами, они располагаются по всей плоскости диска, с чередованием через один. Затем определяются плюсы и минусы. Один магнит поочередно касается других магнитов на диске. Если они притягиваются, значит полюс положительный.

При увеличенном количестве полюсов, необходимо соблюдать определенные правила. В однофазных генераторах число полюсов совпадает с количеством магнитов. В трехфазных генераторах соблюдается пропорция 4/3 между магнитами и полюсами, а также соотношение 2/3 между полюсами и катушками. Установка магнитов выполняется перпендикулярно окружности диска. Для их равномерного распределения используется бумажный шаблон. Вначале магниты закрепляются сильным клеем, а потом окончательно фиксируются эпоксидной смолой.

Если сравнивать однофазные и трехфазные генераторы, то эксплуатационные качества первых будут несколько хуже по сравнению со вторыми. Это связано с высокими амплитудными колебаниями в сети из-за нестабильной отдачи тока. Поэтому в однофазных устройствах возникает вибрация. В трехфазных конструкциях этот недостаток компенсируется нагрузками тока из одной фазы в другую. За счет этого в сети всегда обеспечивается постоянное значение мощности. Из-за вибрации срок эксплуатации однофазных систем значительно ниже, чем у трехфазных. Кроме того, у трехфазных моделей во время работы отсутствует шум.

Высота мачты составляет примерно 6-12 м. Она устанавливается в центр опалубки и заливается бетоном. Затем на мачту устанавливается готовая конструкция, на которую крепится винт. Крепление самой мачты осуществляется с помощью тросов.

Лопасти для ветрогенератора

Эффективность работы ветровых электроустановок во многом зависит от конструкции лопастей. Прежде всего, это их количество и размеры, а также материал, из которого будут изготовлены лопасти для ветрогенератора.

Факторы, влияющие на конструкцию лопастей:

• Даже самый слабый ветер сможет привести в движение длинные лопасти. Однако слишком большая длина может привести к замедлению скорости вращения ветряного колеса.
• Увеличение общего количества лопастей делает ветряное колесо более чутким. То есть, чем больше лопастей, тем лучше запускается вращение. Однако мощность и скорость будут снижаться, что делает подобное устройство непригодным для выработки электроэнергии.
• Диаметр и скорость вращения ветряного колеса оказывает влияние на уровень шума, создаваемого устройством.

Количество лопастей должно сочетаться с местом установки всей конструкции. В наиболее оптимальных условиях правильно подобранные лопасти способны обеспечить максимальную отдачу ветрогенератора.

Рекомендации по ветрогенераторам

Существуют общие рекомендации, позволяющие максимально эффективно использовать ветрогенераторы.

Прежде всего, нужно заранее определить необходимую мощность и функциональность устройства. Чтобы правильно изготовить ветрогенератор, нужно изучить возможные конструкции, а также климатические условия, в которых он будут эксплуатироваться.

Кроме общей мощности рекомендуется определить значение выходной мощности, известной еще как пиковая нагрузка. Она представляет собой общее количество приборов и оборудования, которые будут включаться одновременно с работой ветрогенератора. При необходимости увеличить этот показатель, рекомендуется использовать сразу несколько инверторов.

Ветряной генератор своими руками 24в – 2500ватт

Ветрогенератор для дома своими руками: мой отзыв

Интернет начинает «трещать по швам» от хвалебных статей авторов, предлагающих всем желающим использовать природную энергию ветра для получения бесплатного электричества.

Я предлагаю рассмотреть этот вопрос с практической точки зрения, оценить экономический эффект до того, как начнете создавать ветрогенератор для частного дома своими руками или даже приобретать заводскую модель.

Поговорим о трудностях, с которыми вам придется столкнуться: их необходимо предусмотреть и преодолеть. Тема сложная. Надо оценить аэродинамические и механические характеристики, сделать электротехнический расчет.

Содержание статьи

Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания

Не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально из ветра. В странах Европы промышленные ветрогенераторы занимают огромные площади и работают автономно на благо человека.

Они имеют огромные размеры, расположены на открытых всем ветрам участках, возвышаются над деревьями и местными предметами.

А еще ветряки установлены на удалении друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждения одного не могут причинить вреда соседним конструкциям.

Эти принципы создания ветровых генераторов будем брать за основу разработки самодельных устройств. Они созданы по научным разработкам,
опробованы уже длительной эксплуатацией, эффективно работают.

Начнем с анализа характеристик местности, на которой планируем создавать ветряную электростанцию.

Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка

Вопрос обсудим на основе научных фактов и уже допущенных ошибок многими владельцами частных домов

Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции

Среднегодовое значение ветра для любой местности России или другой страны можно узнать на карте ветров. Эти данные имеются в широком доступе.

Если рассмотреть всю территорию, то мест для благоприятного пользования ветряной энергией со скоростью от 5 м/сек и выше у нас не так уж много, как в Европе.

Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь от нагретой воды, сразу устремляется в холодные районы. Чем выше перепад температур, тем больше его скорость.

Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его сила слабеет. Наибольший перепад температур весной и осенью вызывает бури и ураганы.
Нам важно понимать, как определить скорость ветра правильно в своей местности.

Возьмем величину 5 м/сек за основу, и рассчитаем мощность ветрового потока для наиболее распространенного горизонтально расположенного осевого генератора.

Учтем, что его лопасти охватывают площадь круга S (м кв.) с диаметром D (м). Через нее проходит ветер со скоростью V (м/сек).

Ветровая энергия Рв рассчитывается по формуле:

Рв=V³∙ρ∙S

ρ — это плотность воздушной массы (кг/м куб.)

Если взять усредненные значения, например, площадь 3 м кв и плотность
воздуха 1,25 кг/м³, то ветер, дующий со скоростью 5 м/сек, способен создать мощность чуть меньше, чем 2 киловатта.

Теперь наша задача — определить, какая ее часть сможет преобразоваться в полезную электрическую энергию. Грубо ее можно оценить по процентному соотношению в 30÷40%. Конструкция и технологические характеристики ветряного колеса просто не позволят эффективно взять больше.

Более точное определение находят формулой, учитывающей:

• коэффициент ε, определяющий долю использования ветряной энергии конструкцией ветряка. Максимальная величина, создаваемая быстроходными конструкциями, составляет 40-50%;
• КПД редуктора —∙максимум порядка 90%;
• КПД генератора ≈85%.

Величины всех этих коэффициентов у разных моделей генераторов ветряков сильно отличаются между собой. Я привел значения для промышленных изделий. У самодельщиков они будут значительно ниже.

Если подставить все эти цифры, то даже для заводской конструкции ветрогенератора, сделанной по точным чертежам и на промышленных станках, мы сможем при скорости 5 м/сек и описываемой площадью лопастями винта 3 метра квадратных получить меньше 700 ватт электрической энергии.

Какую ее часть сможет взять самодельный ветряк, остается только догадываться.

Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для того, чтобы вырабатывать 3 кВт электроэнергии, а это оптимальная величина для частного дома, необходимо:

• снимать с ветряного колеса порядка 5,1 кВТ;
• иметь диаметр ротора 4,5 метра;
• располагать ветряк на высоте от 12 метров;
• использовать ветер со скоростью 10 м/сек.

Колесо должно начинать вращать генератор уже на 2 м/сек. Только в этом случае можно говорить об окупаемости всей конструкции и эффективном использовании мощности ветра.

Если же скорость снизится, хотя бы до 7 м/сек, то энергия ветрогенератора упадет на 50%. А теперь еще раз внимательно посмотрите на карту ветров России…

Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая продажа предлагает многочисленные конструкции измерительных приборов — анемометры.

Стоят они не дорого, имеют дополнительные функции измерения температуры, указания текущего времени. Их можно заказать в Китае.

Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра на вашей местности, чтобы проанализировать варианты эксплуатации будущей ветроэлектростанции (ВЭС). А их минимум 2:

1. частичное удовлетворение потребностей в электроэнергии;
2. полный переход на альтернативную энергетику.

Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы

Первая трудность

Обратите внимание на высоту размещения ветряного колеса относительно земли. Подумайте, почему все промышленные ветряки располагают от 25 метров и более.

Ведь это значительно усложняет их установку, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится применять дорогую высотную технику, создавать прочные площадки для ее размещения.

А ответ прост: на высоте от 25 метров скорость ветра намного выше, чем у земли. Все таблицы и справочники с картами ветров создаются в первую очередь для промышленных установок, поднятых в зону 50-70м.

Если вы смонтируете свой самодельный ветрогенератор на 10 метрах, то ветер будет дуть слабее, чем указано в справочнике. А на большую высоту без специальных технических средств поместить ветряк весьма проблематично.

Работу ветряного колеса вызывает не столько скорость передвижения воздушной массы, сколько ее давление на лопасти колеса. А оно зависит еще от веса и плотности атмосферы.

Альтернативные энергетики давно учитывают соотношение, определяющее, что удвоение давления ветра увеличивает в восемь раз вырабатываемую ветрогенератором мощность.

Как влияет зона турбулентности

Работу ветряка, расположенного на небольшой высоте, может значительно осложнять зона турбулентности, которая зависит не только от рельефа местности и формы возвышенности, но и от скорости перемещения воздушных масс.

Молниезащита ветрогенератора

Работающая крыльчатка постоянно трется о воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого самолета во время полета. Авиаконструкторы успешно решают этот вопрос различными способами.

Промышленные ветрогенераторы тоже снабжены действенной защитой от молнии, разряды которой могут возникнуть в любой момент грозоопасного периода.

Большинство же владельцев частных домов даже не задумывается об этой проблеме, а зря. В лучшем случае у отдельных хозяев можно встретить УЗИП в вводном электрощите, чего явно не достаточно.

Подняв над крышей своего жилища железную конструкцию, которая к тому же вырабатывает электрическое напряжение, они уже создали отличный молниеприемник. Он будет надежно притягивать на себя огромные токи атмосферных разрядов.

Если не обеспечить действенный путь их отвода мимо здания на потенциал земли, то придется постоянно испытывать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.

Как лукавят производители ветряков

Окончательные испытания заводские модели проходят в аэродинамической трубе при идеальной ламинарности потока с равномерной структурой его направленности и высокой плотности.

В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс у промышленных установок, расположенных на большой высоте.

Для самодельных ветрогенератов, смонтированных даже на 10 метрах, условия турбулентности и слабый ветер могут сильно ограничивать раскрутку ротора.

Рельеф местности влияет на удельную мощность. Например, непосредственно под холмом она резко снижается, а на его вершине создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.

Также будут сказываться хозяйственные застройки, деревья сада, заборы, соседние здания.

Ветряки для дома своими руками: обзор конструкций

Как вы уже поняли, самая первая часть, которая воспринимает энергию ветра — это ветряное колесо. Без него не обходится ни одна схема ветряка для дома.

Его можно выполнить:

• с вертикальной осью вращения;
• или горизонтальной.

Вертикальный ветрогенератор

Покажу фотографией одну из легких для изготовления конструкций, сделанную из обычной стальной бочки.

Вот такой вертикальный ветрогенератор, изготовленный своими руками, да еще расположенный над самой землей в окружении застроек и растений, не сможет развить нормальных оборотов для выработки достаточного количества электроэнергии, чтобы питать частный дом.

Он сможет выполнять только какие-то единичные задачи для маломощного оборудования. Причем небольшая скорость вращения его ротора потребует обязательного использования повышающего редуктора, а это дополнительные потери энергии.

Такие конструкции были популярны в начале прошлого века на пароходах. Водяное колесо, расположенное своими лопастями вдоль направления движения судна, обеспечивало его движение.

Сейчас это раритет, утративший свою актуальность. В авиации такая конструкция не то что не прижилась, а даже не рассматривалась.

Ротор Онипко

Из тихоходных конструкций ветряных колес сейчас через интернет массово распространяют ротор Онипко. Рекламщики показывают его вращение даже при очень слабом ветре.

Однако к этой разработке у меня почему-то тоже критическое отношение, хотя повторить ее своими руками не так уж и сложно. Восторженных отзывов среди покупателей не нашел, как и научных расчетов экономической целесообразности ее использования.

Если кто-то из читателей сможет меня разубедить в этом мнении, то буду признателен.

Горизонтальный ветрогенератор

С самого начала двигатели самолетов стали применять винт, прогоняющий поток воздуха вдоль корпуса самолета. Его форму и конструкцию выбирают так, чтобы использовать дополнительно к активной силе давления реактивную составляющую.

По этому принципу работает любой горизонтальный ветрогенератор, который делают промышленным способом или своими руками. Пример самодельной конструкции показываю фотографией.

По принципу использования энергии ветра это более эффективная конструкция, а по исполнению для обеспечения бытовых вопросов снабжения электроэнергией — маломощная.

Небольшой электродвигатель, ротор которого раскручивает ветряк, может даже при оптимальном давлении и силе ветра, выработать в качестве генератора только малую мощность. На нее можно подключить слабенькую светодиодную лампочку.

Подумайте сами, нужно ли собирать такой флюгер с подсветкой или не стоит. С другими задачи подобная конструкция не справится. Хотя ее еще можно использовать для отпугивания кротов на участке. Они очень не любят шумы, сопровождаемые вращением металлических частей.

Для того, чтобы полноценно пользоваться электроэнергией, получаемой от ветра, рабочее колесо ветрогенератора должно иметь соответствующие потребляемой мощности размеры. Рассчитывайте примерно на пятиметровый диаметр.

При его создании вы столкнетесь с технической трудностью: вам придется точно выдержать балансировку больших деталей. Центр масс должен постоянно находиться в средней точке оси вращения.

Это сведет к минимуму биения подшипников и раскачивание конструкции, расположенной на большой высоте. Однако выполнить подобную балансировку не так уж просто.

Как установить ветрогенератор: надежная схема мачты для крепления на высоте

Вес рабочего колеса для нормального получения электрической энергии получается довольно приличным. На простой стойке его не установить.

Потребуется создавать прочный бетонный фундамент под металлическую мачту и анкерные болты оттяжек. Иначе вся собранная с большим трудом конструкция может рухнуть в любой неподходящий момент времени.

Стойка для ветрогенератора, поднятого на высоту, может быть выполнена:

1. в виде сборной мачты, собранной из секций с раскосами;
2. или конусной трубчатой опорой.

Обе схемы потребуют усиления от опрокидывания за счет создания нескольких ярусов оттяжек из тросов, которые необходимы для удержания мачты при шквальных порывах ветра. Их придется надежно крепить к стопорам и анкерам.

Из личного неудачного опыта: во время пользования аналоговым телевидением у меня работала антенна «Паутинка» с диаметром обруча 2м. Она располагалась на высоте 8 метров, была закреплена на деревянном шесте с двумя уровнями оттяжек. Шквальные порывы ветра ее раскачали так, что стойка развалилась.

Современное цифровое телевидение, к счастью, требует использования антенн значительно меньших размеров. Их не только просто делать своими руками, но и крепить не так уж сложно.

Как сделать мачту для ветряка

Сразу обратите внимание на создание прочной, безаварийной конструкции. Иначе просто повторите печальный опыт работников «ЯнтарьЭнерго», у которых во время шторма произошла авария: многотонная мачта рухнула, а осколки от лопастей разлетелись по всей округе.

Устройство мачты потребует расчета количества материалов, необходимых для создания сооружения из стального уголка различного сечения. Форма и габариты выбираются по местным условиям.

Ее делают из трех или четырех вертикальных стоек. Каждая из них снизу монтируется на упор. Вверху мачты создается площадка для установки ветряка.

Поскольку длина уголков ограничена, то мачту собирают из нескольких секций. Жесткость общему креплению придают боковые ребра, крепящиеся через раскосы.

Обязательным элементом фундамента являются закладные металлические элементы. Они будут использоваться для крепежа деталей. Придется позаботиться о сварке и соединительных болтах.

Не стоит пренебрегать дополнительными оттяжками.

Как сделать опору из труб

Телескопическую конструкцию из стальных труб соответствующего профиля собрать проще, но ее следует более тщательно рассчитать на прочность. Изгибающий момент, создаваемый тяжелой верхушкой при штормовом ветре не должен превысить критического значения.

При этом возникнут сложности с профилактическим обслуживанием, осмотром и ремонтом собранной воздушной электростанции. Если по мачте можно подняться на высоту как по лестнице, то по трубе это сделать проблематично. Да и работать наверху очень опасно.

Поэтому сразу необходимо продумать вариант безопасного опускания оборудования на землю и доступного способа его подъема. Это позволяет выполнить одна из двух схем с:

1. Поворотной осью на основной опоре.
2. Упорным рычагом на нижней части опорной стойки.

В первом случае создается прочный фундамент для установки основной опоры. На ее оси вращения крепится сваренная трубная конструкция с ветряком и полиспастной системой на стальных тросах.

Снизу трубы расположен противовес, облегчающий работу по подъему и опусканию с помощью ручной лебедки.

На картинке не показаны страховочные тросы поясов оттяжек. Они просто свисают со своих креплений вниз на землю при подъеме и опускании мачты, а к стационарным забетонированным кольям крепятся для постоянной работы.

Схема установки и опускания ветряка по второму варианту приведена ниже.

Мачту и расположенный под прямым углом к ней упорный рычаг с противовесом, усиленный ребром жесткости, поворачивают в вертикальном направлении лебедкой с полиспастной системой.

Ось вращения созданной конструкции находится в вершине прямого угла и закреплена в направляющих, вмонтированных в фундамент. Троса оттяжек при подъеме или опускании мачты снимают со стационарных креплений на земле. Они могут использоваться в качестве страховочных фал.

Ветрогенератор: устройство и принцип работы электрической схемы простыми словами

Промышленные ветряные электростанции спроектированы так, что способны сразу выдавать электрическую энергию в сеть потребителям. Своими руками так сделать не получится.

При выборе генератора, который будет раскручивать ветряное колесо, используют принцип обратимости электрических машин. К электродвигателю прикладывают крутящий момент и обеспечивают возбуждение обмоток статора.

Однако, идея раскручивать ротор трехфазного асинхронного электродвигателя в качестве генератора для получения электрического тока напряжением 220/380 вольт реализуется от двигателей внутреннего сгорания, напора воды, но не ветра.

Общая конструкция генератора с ротором станет иметь большой вес, а иначе обеспечить высокие обороты вала не получится.

Для небольших мощностей можно:

• использовать автомобильный генератор, который выдает 12/24 вольта;
• применить мотор колесо от электробайка;
• собрать
  конструкцию из неодимовых магнитов с катушками из медной проволоки.

Также за основу можно взять ветряк, продаваемый в Китае. Но ему необходимо сразу провести ревизию: обратить внимание на качество монтажа обмоток, состояние подшипников, прочность лопастей, общую балансировку ротора.

Придется настроиться на то, что величина выходного напряжения генератора будет сильно меняться в зависимости от скорости ветра. Поэтому в качестве промежуточного звена используют аккумуляторы.

Их зарядку необходимо возложить на контроллер.

Бытовые приборы сети 220 вольт должны питаться переменным током от специального преобразователя — инвертора. Простейшая схема домашней ветряной электростанции имеет следующий вид.

Ее можно значительно упростить потому, что бытовая цифровая электроника: компьютеры, телевизоры, телефоны работают от постоянного тока блоков питания 12 вольт.

Если их исключить из работы и запитать цифровое оборудование непосредственно от аккумуляторов, то потери электрической энергии сократятся за счет отмены двойного преобразования в инверторе и блоках.

Поэтому рекомендую сделать отдельные розетки на 12 вольт, запитать их сразу от аккумуляторов.

Внутри электрической схемы придется соблюдать такой же баланс мощностей, как и в механической конструкции. Каждая подключенная нагрузка должна соответствовать энергетическим характеристикам вышестоящего источника.

Бытовые приборы 220 вольт не должны перегружать инвертор. Иначе он будет отключаться от встроенной защиты, а при ее неисправности просто сгорит. По этому же принципу работают аккумуляторные батареи, силовые контакты контроллера, да и сам генератор.

Защита автоматическим выключателем домашней ветряной установки должна быть выполнена в обязательном порядке.

Для этого его необходимо правильно выбрать строго по
научным рекомендациям, проверить и наладить.

Случайную перегрузку, а тем более появление тока короткого замыкания предусмотреть невозможно. Поэтому этот модуль обязательно устанавливают в качестве основной защиты.

Схема подключения аккумуляторов, инвертора и контроллера для ветрогенератора практически ничем не отличается от той, что используется на гелиостанциях со световыми панелями.

Поэтому сразу напрашивается разумный вывод: собирать комбинированную домашнюю электростанцию, работающую от энергии ветра и солнца одновременно. Эти два источника вместе хорошо дополняют друг друга, а затраты на сборку одиночных станций значительно снижаются.

На Ютубе очень много каналов посвящено ветрогенераторам для дома. Мне понравилась работа владельца «Солнечные батареи». Считаю, что он довольно объективен при изложении этой темы. Поэтому рекомендую внимательно посмотреть.

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одна из затратных задач ветряной или солнечной электростанции — вопрос хранения электрической энергии, которую решают только аккумуляторы. Их придется покупать и обновлять, а стоимость — довольно высокая.

Для их выбора необходимо знать рабочие характеристики: напряжение и емкость. Обычно применяются составные батареи из АКБ на 12 V, а количество ампер-часов в каждом конкретном случае стоит определить опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать аккумуляторы для ветрогенератора придется из довольно широкого ассортимента. Ограничусь не полным обзором, а только четырьмя
популярными типами кислотных АКБ:

1. обычные стартерный автомобильные;
2. AGM типа;
3. гелевые;
4. панцирные.

Продавцы не рекомендуют приобретать для ветростанций стартерные аккумуляторы потому, что они созданы для работы в критических условиях эксплуатации автомобиля:

• при хранении на морозе должны выдерживать огромные токи стартера, которые создаются при раскрутке холодного двигателя;
• во время езды подвергаются вибрациям и тряске;
• подзарядка происходит в буферном режиме от генератора
  при движении авто с различными оборотами двигателя.

При этом:

• обслуживаемые АКБ, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, созданы для выдерживания 100 циклов разряд/заряд;
• не обслуживаемые — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако АКБ ветрогенератора при эксплуатации внутри дома:

• обычно помещаются в подвальном помещении, где температура, круглогодично поддерживаемая на уровне +5÷+10 градусов, является оптимальной;
• не подвергаются тряскам и вибрациям, стационарно
  установлены в неподвижном состоянии;
• не получают экстремальные нагрузки при стартерном запуске, а при включении бытовых приборов через инвертор работают в щадящем режиме;
• заряжаются от генератора небольшими токами, которые благоприятно действуют на режим десульфатации пластин.

Все это является самыми выгодными условиями для их эксплуатации. Поэтому этот вариант предлагаю взять на заметку тем, кому не лень периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем
электролита в них.

AGM аккумуляторы более сложные по устройству. У них такие же пластины, но кислотой пропитаны стеклянные маты, работающие одновременно диэлектрическим слоем. Их цикл разряда/заряда — 250÷400. Перезаряд опасен.

Голевые АКБ тоже создаются необслуживаемой конструкцией с герметичным корпусом и загущенным до состояния геля электролитом. Они очень не любят перезаряд, но более стойки к глубокому разряду. Число расчетных циклов —350.

Панцирные аккумуляторы относятся к самым современным разработкам. Их электродные пластины защищены полимерами от воздействия кислоты. Диапазон циклов эксплуатации: 900÷1500.

Все эти четыре типа АКБ значительно отличаются по цене и условиям эксплуатации. Если взять во внимание рекомендации продавцов, то придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако я вам рекомендую предварительно послушать полезные советы, которые дает в своем видеоролике «Как выбрать аккумуляторы для ВЭС и солнечной станции» все тот же владелец «Солнечные батареи».

У него на этот счет свое, противоположное мнение. Как вы отнесетесь к нему — ваше личное дело. Однако, знать информацию из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант: оптимальное решение для думающего человека.

Как рассчитать экономический эффект: цена ветрогенератора

Одним из маркетинговых ходов продавцов являются прайс листы,
показывающие расчеты экономии покупателей, создаваемой за счет приобретения их продукции. Стоит ли им верить?

Я предлагаю вам самостоятельно оценить экономическую выгоду от установки ветряной электростанции на вашем участке. Для этого потребуется учесть минимум расход денег на:

1. возведение фундамента под мачту, на который пойдет немало бетона и металлический арматуры;
2. создание высотной опоры для установки
   ветроколеса в зоне благоприятного давления ветра. Сюда войдут не только
   металлические уголки, трубы и крепежные детали со сваркой, но и затраты на весь монтаж;
3. цену приобретения готового ветрогенератора или
   его изготовление в домашних условиях;
4. покупку инвертора, контроллера, аккумуляторов, защитных модулей, кабелей и проводов. Учтите, что лет за 10-12 комплект АКБ придется сменить несколько раз;
5. эксплуатационные расходы на профилактическое обслуживание и ремонт;
6. решение ряда организационных вопросов.

Практика использования ветряных станций показала, что тихо они не работают, а постоянные вибрации и шумы ветрогенератора раздражают ближайших соседей. Иногда придется решать вопросы через суд.

К тому же в область вращающегося колеса иногда попадают птицы: пластиковые лопасти ломаются, металлические гнутся. Требуется надежная защита и резервный комплект запасных частей.

Можно даже допустить, что лет 10 все будет работать надежно и эффективно, хотя про скорость ветра я объяснил довольно подробно в самом
начале статьи.

Когда рассчитаете все эти затраты (сделайте поправку на часть непредвиденных расходов), то прикиньте цену 1 киловатта электроэнергии, которую вы платите по счетчику сейчас.

Умножьте ее на то количество киловатт, на которое создаете ветряную станцию, например на 3. Дальше останется определить период времени для сравнения.

Возьмем за основу время, за которое предварительно планируете окупить свои затраты, например, 15 лет эксплуатации. Оплату 3 кВТ в час надо умножить на этот срок, выраженный в часах, и сравнить со стоимостью затрат на создание и эксплуатацию ВЭС за этот же период.

Оценка очень приблизительная, цены плавают, но расчет для моего случая показал, что проще оплачивать электроэнергию государству. Затраты будут ниже в 4 раза.

Считаю, что ветрогенератор для частного дома своим руками создать можно. Примеров его работы много. Однако, надо хорошо продумать целесообразность его использования, обосновать экономическую пользу.

Без точного предварительного расчета деньги на его создание в прямом смысле могут быть пущены на ветер и не принесут никакой выгоды владельцу. Если я ошибся в прогнозах, то поправьте в комментариях.

Учтите, что ваш опыт интересует не только меня, но и большое количество других людей. Он принесет пользу и им.

принцип работы и технология сборки

Желанием каждого дачника либо собственника частного дома является сокращение затрат на электроэнергию, затраты на которую занимают существенную часть расходов на коммунальные услуги. Альтернативным источником энергии может стать ветровая энергия, от которой работают ветрогенераторы. Собрать простой ветрогенератор своими рукам из автомобильного генератора можно без особых навыков.

Условия работы ветрогенератора

Ветряная электростанция — это устройство, преобразующее ветряную энергию в электроэнергию. Есть 2 вида ветряных электростанций:

• где ротор расположен горизонтально;
• где ротор расположен вертикально.

Чаще всего применяются генераторы первого типа. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия (КПД — до 50%). Их основными недостатками являются:

• высокая степень шума и вибрации;
• их установка требует большого количества свободного пространства (до 100 м) или наличие мачты от шести метров высотой.

КПД ветрогенератора с вертикальным ротором в три раза меньше, чем у горизонтального аналога.

Схема вертикального ветрогенератора своими руками

Работа генератора ветра состоит из 5 ключевых стадий:

• Под воздействием ветра лопасти ветрогенератора начинают крутиться.
• В результате начинают работать электрогенератор и ротор.
• Произведенная энергия передается на конвертер заряда, а потом на автоаккумулятор.
• Потом энергия поступает к инверторам и происходит ее преобразование из 12 (24) Вольт в 220 (380) B.
• Электроэнергия передается в электросеть.

Составные части ветрогенератора

Чтобы сделать ветрогенератор, необходимо знать, из каких частей он состоит. Ветровой генератор состоит из следующих составляющих:

Устройство и конструкция ветрогенератора

• инверторы;
• мачта для установки;
• ротор с лопастями;
• электрогенератор;
• автомобильный аккумулятор;
• конвертер заряда;
• электрический кабель, по которому передается электроэнергия.

В некоторых случаях возможно сделать ветрогенератор с мачтой, опускающейся при проведении профилактических либо ремонтных работ аппаратуры. Ветряк большой мощности рационально использовать в местности, где дуют постоянные ветра. Иначе ее окупаемость может затянуться на длительный срок.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора имеет следующие технические характеристики:

• максимальная мощность оборудования — 1500 Вт;
• максимальное напряжение — 28 B;
• наибольшая мощность тока — 54 A;
• при правильной балансировке уровень шума составляет менее 57 децибел;
• минимальная/максимальная скорость вращения — 1200/4500 об/минуту;
• вес головки конструкции — не более 25 кг.

Конструкция и технические характеристики ветроэнергетической установки

Достоинства ветрогенератора

К основным достоинствам ветрогенератора можно отнести:

• быстрота сборки;
• дешевизна сооружения;
• возможность осуществления профилактических работ;
• бесшумный режим работы;
• стабильность напряжения в электросети;
• сделать прибор можно из простого автомобильного генератора на 12 В.

Преимущества ветряных электростанций

Технология сборки

Генераторы являются не только экономичными, но и экологичными устройствами. При их работе не используется бензин или иное топливо, в связи с этим они не производят загрязнение атмосферы.

Для конструирования ветряка подойдет генератор от трактора серии ДТ, модель AT-700. Его максимальное количество оборотов вращения достигает 6 тыс. об/мин. Для генератора ветровой энергии, применяемой в частном хозяйстве, эта частота вращения очень большая. Существует два варианта для устранения этой проблемы:

• применение такого редуктора-мультипликатора, который дает нужное передаточное отношение;
• перемотка имеющейся обмотки тракторного статора под меньшие обороты.

Схема ветрогенератора своими руками

Конструкторы рекомендуют воспользоваться для изготовления ветрогенератора своими руками вторым вариантом. При этом стоит учесть тот факт, что вес этого автомобильного генератора достигает 6 кг. При дополнении генератора редуктором вес головки конструкции увеличится в два раза, что является немаловажным параметром при сборке ветряка. Чем меньше этот показатель, тем лучше. Лопасти нужно сделать из пластиковой или дюралевой трубки диаметром 20 см и длиной 1 метр.

Порядок сборки ветряка заключается в следующем:

Схема основных узлов роторного ветряка

• Вначале разрезают трубу на четыре равные части и из ее одной части вырезают крыло.
• Следующие крылья вырезают по шаблону первого крыла.
• Края крыльев скругляют и шлифуют, чтобы не было заусенцев.
• Прикручивают лопасти к диску от циркулярной пилы, предварительно убрав с него зубья.
• Просверливают отверстия и вставляют полученные лопасти.

Ветряное колесо прикручивают горизонтально на штатив и осуществляют его балансировку, сглаживая края верхней лопасти до равновесия колеса. Перекос допускается не более 2 мм.

Как установить ветрогенератор своими руками

Когда все составляющие будут готовы, следует дождаться безветренной погоды, чтобы установить генератор ветра. Чтобы установить ветряк на крыше дома, необходимо выполнить ряд действий:

Подробная схема подключения ветрогенератора своими руками

• На основании флюгера укрепляют хомутами автотракторный генератор.
• Устанавливают мачту на расстоянии 1,5–2 метра от земли и закрепляют флюгер основным болтом на подшипнике.
• До полной фиксации болта следует пропустить провод от генератора через болт, изнутри трубы до нижней точки выхода.
• Немного ниже основания флюгера устанавливают ограничитель, при помощи которого крутится флюгер на 360°.
• Полностью поднимают мачту и крепят ее тросовыми растяжками.
• Подсоединяют кончики кабеля к приемному аппарату (как правило, через конвертер к аккумулятору).

Генератор энергии ветра собран. Существует еще довольного много отдельных деталей для доработки, которые нужно произвести, чтобы генератор ветра стал радовать дом дешевой электроэнергией.

Видео по теме: Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора

схема и чертеж, инструменты и материалы, подробная инструкция

Один из простых способов получить дешёвую электроэнергию — ветрогенератор. Его необязательно покупать, можно построить своими руками, используя правильно составленные чертежи и схемы, детали и материалы.

Принцип работы ветрогенератора

Принцип действия ветрогенератора прост: ветер приводит в движение лопасти, вращающие ротор турбины, который преобразует энергию ветра в механическую. Ветровые турбины бывают:

• с роторами горизонтальной оси;
• с роторами вертикальной оси.

Преимущество последних в том, что они работают независимо от направления ветра и его силы. Мощность, генерируемая самодельным ветрогенератором, составляет от 100 до 6000 Вт. Минимальная скорость, при которой турбина может начать вырабатывать электроэнергию — 2,5-3 м/с, но для достижения номинальной мощности необходима скорости ветра от 10 м/с.

Ротор обычно вращается со скоростью 15–20 об/мин, тогда как типичный асинхронный генератор вырабатывает электричество со скоростью более 1500 об/мин. Для самодельного ветряка подойдёт автомобильный генератор на 12 вольт.

Принцип работы ветрогенератора

Как сделать ветрогенератор своими руками

Основой создания ветрогенератора является грамотно сделанный проект и подготовленный чертёж. Это очень важно, потому что без чёткого представления о том, как должен выглядеть прибор, будет трудно построить его правильно, не нарушив порядок монтажа всех элементов.

Чертежи и схемы

Начинать нужно с составления общего эскиза ветротурбины, пометив ключевые элементы: башню, генератор, деревянное основание, лопасти и ступицу, которая соединяет их вместе. Самостоятельно составленная схема может быть не сильно подробной: в этом нет необходимости. Её следует использовать для общего представления о том, каким будет расположение различных частей ветряного двигателя, и как конструкция будет выглядеть на завершающих этапах.

Схема сборки ветроэлектрического генератора

После подготовки схемы нужно выставить правильные размеры ветрогенератора. Они должны включать в себя высоту, длину и ширину деревянного основания, которое соединяет генератор и хвостовой плавник с башней. Также определить размеры для лопастей из металлических труб или труб из ПВХ, в зависимости от того, какой материал будет использоваться. Отдельные измерения нужны для хвостового плавника: высота, ширина и длина, а также диаметр – для лезвий, которые определяют размер ветровой турбины.

После того как будет готов чертёж и черновой набросок устройства с выставленными размерами, можно переходить к подготовке материалов и инструментов для работы.

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления самодельного ветряка потребуются такие детали:

• ротор с лопастями;
• редуктор для регулирования скорости вращения ротора;
• гелевый или щелочной аккумулятор для питания электроприборов;
• инвертор для трансформации тока;
• хвостовая часть;
• мачта.

Ротор с лопастями можно сделать самостоятельно, тогда как остальные элементы, вероятно, придётся купить или собрать из необходимых деталей. Кроме этого, для сборки самодельного ветряка потребуются такие инструменты и материалы:

• пила по дереву;
• ножницы по металлу;
• горячий клей;
• паяльник;
• дрель.

Обязательно нужны винты и болты для соединения лезвий со ступицей и для скрепления металлической трубы с деревом.

Лопасти для ветрогенератора своими руками

Изготавливая лопасти самостоятельно, стоит особое внимание уделить соблюдению заданной чертежом формы изделий. Лопасти могут быть крыльчатого или парусного типа. Второй более прост в изготовлении, но имеет невысокий КПД, что делает его неэффективным в самодельных ветрогенераторах даже средних размеров.

Для изготовления лопастей самодельного ветрогенератора подойдут такие материалы как:

• пластик;
• дерево;
• алюминий;
• стекловолокно;
• поливинилхлорид.

Устройство лопастной части ветрогенератора

Если выбирать поливинилхлорид, то для создания лопастей отлично подойдут ПВХ-трубы диаметром от 160 мм. Пластик и дерево — менее износостойкие материалы, которые под воздействием осадков и сильного ветра через несколько лет придут в негодность. Оптимальный вариант — алюминий: он прочный и лёгкий, устойчивый к разрыву и залому, невосприимчивый к влаге и повышенным температурам.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Когда все чертежи будут составлены, а материалы и инструменты подготовлены, можно начинать собирать ветрогенератор своими руками, руководствуясь следующим порядком:

1. Подготовить бетонный фундамент. Глубина ямы и объём бетонной смеси рассчитывается исходя из типа грунта и климатических условий. После заливки фундаменту нужно несколько недель, чтобы набрать нужную прочность. Только после этого можно устанавливать в него мачту на глубину 60-70 см, закрепив её растяжками.
2. Поместить подготовленные лопасти в трубу, закрепить их с помощью винтов и гаек на втулке, на которую будет установлен двигатель.
3. Расположить диодный мост рядом с двигателем и закрепите его с помощью саморезов. Подсоединить провод от двигателя к диодному мосту «плюс», а другой провод к отрицательному мосту.
4. Закрепить вал двигателя, надеть на него втулку и плотно затянуть её против часовой стрелки.
5. Уравновесить основание трубы с прикреплённым к нему двигателем и валом и отметить точку баланса.
6. Закрепить основание прибора болтами.

Ветрогенератор может прослужить гораздо дольше, если покрасить не только лопасти, но основание, вал и крышку двигателя. Чтобы включить установку потребуется комплект проводов, зарядное устройство, амперметр и аккумулятор.

Подготовка автомобильного генератора

Для того чтобы сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора? потребуется установка силой от 95A с напряжением 12 В. При 125 оборотах в минуту он вырабатывает 15,5 Вт, а при 630 оборотах этот показатель составит 85,7 Вт. Если говорить о нагрузке в 630 об/мин, то вольтметр покажет 31,2 вольт, а амперметр – 13,5 ампер. Таким образом, мощность генератора составит 421,2 Вт. Для достижения этого показателя необходимо использовать неодимовые магниты, которые в 7 раз эффективнее, чем ферритовые.

В начале подготовки автомобильного генератора нужно удалить роторную обмотку магнитного возбуждения и электронные щётки с коллектором. На место кольцевых ферромагнетиков нужно установить неодимовые магниты в количестве 3 штук, размер каждого из них должен составлять 85 х 35 х 15 миллиметров. Недостатком использования мощных магнитов может стать «залипание», затрудняющее движение вала. Для его уменьшения магниты должны размещаться под небольшим углом относительно друг друга.

Перед запуском генератора, его нужно протестировать на токарном станке, раскрутив вал до 950–1000 об/мин. Если устройство работает нормально, отдача будет составлять не менее 200 Вт. В большинстве случаев подойдёт классическая силовая установка с вертикальной осью: она характеризуется низкими оборотами и бесшумностью.

В процессе эксплуатации ветрогенератора рекомендуется периодически проверять надёжность креплений у основания мачты, смазывать подшипники поворотного устройства, проводить балансировку наклона установки. Раз в полгода рекомендуется проверять и менять электроизоляцию, которая нередко повреждается из-за использования в неблагоприятных условиях.

Самодельный ветрогенератор, собранный из автомобильного генератора и простых деталей, способен обеспечить электроэнергией небольшой дом и стать автономным резервным источником питания. Экологически безопасный и нетребовательный в обслуживании, он окупится в течение 2–4 лет в зависимости и прослужит десятки лет.

Чистая энергия ветра в Ваш дом!

Компания ЭнерджиВинд на рынке России и стран СНГ является единственным серийным производителем однолопастных ветрогенераторов. Наша разработка является уникальной и поэтому мы можем предоставить нашим покупателям ветряные электростанции по отношению к китайским трехлопастным моделям ветрогенераторов:

• с большей, чем в 2 раза скоростью вращения лопасти;
• с более низкими и выгодными ценами;
• с высоким качеством продукции;
• с гарантийными обязательствами;
• с долгим сроком службы;
• не требует топлива.

Если Вы используете бензогенераторы, то с установкой у себя дома нашей ветряной электростанции Вам не придется терпеть шум бензогенератора, мучаться с доставками топлива и постоянными заправками, а также при каждодневной работе Вам не придется через полгода — год ехать за новым, т.к. предыдущий сломался.

Ветряные электростанции в России с каждым годом становятся все более популярным альтернативным источником энергии для дома. В последние 5 лет мы наблюдаем повышение интереса к ветрякам.

Ведь окупаемость нашей установки с учетом ежегодного увеличения государством цен на энергию будет составлять от 7 до 12 лет. Таким образом использование энергии ветра позволит Вам сэкономить деньги на ближайшие 30-40 лет, а за 7-12 лет Вы полностью покроете стоимость ветрогенератора.

Хватит складывать деньги в чужой карман!

Будьте независимыми и принесите благо природе.  Пользуйтесь тем, чем судьба наградила Вас с рождения — Светом Солнца, Воздухом, Водой, Землёй!

Как работает наш ветряк?

На схеме показано как чистая энергия ветра поступает в Ваш дом и предоставляет возможность пользоваться электроприборами.

• При ветре около 3м/с лопасть ветрогенератора начинает вращаться и вырабатывать энергию, которая поступает на блок обработки электроэнергии и зарядки аккумуляторов (Блок ОЭЗА).
• С блока ОЭЗА энергия поступает на аккумуляторные батареи, которые нужны для того, чтобы у Вас всегда в доме было электричество и в безветренное время.
• С помощью инвертора энергия с аккумуляторов преобразуется в 220В, что дает возможность использовать электроприроборы в доме.

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 КОМПЛЕКТ 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 рассмотреть вариант лучшей ветряной турбины для дома , чтобы убедиться, что вы выберите тот, который соответствует вашим потребностям.

Быстрое сравнение

Если у вас нет времени читать статью полностью, ознакомьтесь с нашими любимыми продуктами 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 покупателя, которое поможет вам сделать правильный выбор при покупке комплекта ветряной турбины для дома.

Рекомендации перед покупкой

Home 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 чистой 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 могла бы 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.
• Если в вашем районе дует ветер со скоростью не менее 11 миль в час, ветряная турбина может стать 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 лужайки перед домом до лодок и крыш.

Просто помните о любых 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 вашу 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 на сегодняшний день является одной 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 ветряного генератора Windmill Wind Turbine Generator Kit 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.

SPECS

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

ПРОФИ

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

МИНУСЫ

• Только годовая 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.

3-фазный генератор переменного тока 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 способен передавать больше электроэнергии при низких скоростях ветра, увеличивая общую производительность и долговечность использования.

Хотя мы хотим, 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 ветряного колеса 07 футов
• 3, лезвия из нейлонового волокна
• Трехфазный генератор PMG переменного тока
• Электромагнитное торможение
• Автоматическая регулировка направления ветра
• Трехфазный магнитный генератор переменного тока PMG
• Двойные подшипники
• Защитное покрытие

PROS

• Мощный 3-фазный переменный ток PMG
• Лезвия изготовлены из высококачественных материалов
• Тихая и плавная работа

МИНУСЫ

• Отсутствие ручного тормозного компонента
• Контроллер заряда имеет тенденцию к быстрому износу
• 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, ротор Freedom PMG содержит вдвое больше меди, чем другие типы 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 и устойчивы к неблагоприятным 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.

SPECS

• 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 Raptor Generation из композитного углеродного волокна
• 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
• Ротор с 28 магнитами
• 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 стартовую 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.

При номинальной мощности 400 Вт вы будете наслаждаться тихим роторным домом, который не отвлекает от посторонних шумов.

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 потребоваться 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 фантастическое множество применений.

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

SPECS

• Номинальная мощность 400 Вт
• Номинальный ток 20 А
• Номинальное напряжение 27-54 В постоянного 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
• A запатентованный генератор постоянного магнита
• Гибрид система включает солнечную панель.
• Сертификация CE, RoHS и ISO9001.

PROS

• Хороший источник дополнительной энергии. соответствует требованиям
• Минимальная вибрация, поэтому блок с низким уровнем шума

CONS

• Недостаточно прочен 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 турбинный комплект может служить от многих лет до десятилетий без снижения его общей производительности или выхода энергии. Номинальное напряжение DC12-24V и рабочее напряжение также феноменальны.

SPECS

• Номинальная мощность турбины 400 Вт
• DC12-24V номинальное напряжение и рабочее напряжение
• 5 м / с скорость ветра при включении
• 5 м / с номинальная скорость ветра
• 35 м / с максимум 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
• Преобразователь синусоидальной волны
• 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

• Мощная турбина мощностью 400 Вт
• Включает гибридный контроллер и солнечную панель для многостороннего использования

900 41 Высококачественные лопасти

• 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, вырабатывая электричество из ветра. Ветер приводит в движение ротор турбины и перемещает лопасти, способствуя потоку энергии.

Комплект ветряной турбины — это просто комплексный пакет, включающий не только турбину, но и надстройки, такие 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 вашего домовладельца и / или требованиями к зонированию, поэтому вам нужно будет их проверить, прежде чем двигаться дальше.

Когда 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.
• Он экономичен и может обеспечивать одновременное питание нескольких домов.
• Ветряные турбины также легко установить на фермах и в сельской местности, где фермеры могут получать доход от снабжения электроэнергией 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 потребностей, но и будет интегрирована в район, в котором вы живете.

Устойчивый, надежный, экологичный ветрогенератор 220 В

 С наступлением эпохи альтернативные источники энергии стремительно расширяются во всех секторах..  ветрогенератор 220v  вырабатывает электроэнергию, не вызывая вредных последствий сжигания ископаемого топлива. Они эффективно преобразуют возобновляемые источники энергии в электрическую. Найдите все типы генераторов альтернативной энергии, такие как ветряные турбины.  ветрогенератор 220в  и т. Д. На Alibaba.com. Независимо от того, что.  ветрогенератор 220v  вы выберете, он будет засчитан в вашу долю вклада в безуглеродный мир. Генератор ветряной турбины 
 220 В помогает производить надлежащую электроэнергию без использования каких-либо ископаемых видов топлива.Они экологически чистые. С ростом уровня развития было изобретено несколько альтернативных генераторов энергии. Поговорим о солнечных батареях.  ветрогенератор 220в  или любые другие категории производителей энергии, все одинаково квалифицированы. Дальше,.  ветряные генераторы 220 В  бывают разных типов, в зависимости от того, где они будут использоваться или сажаться. 
 
 ветрогенератор 220в имеет большую мощность электроснабжения. Они снабжены многофункциональными системами управления.Почему бы не уменьшить свой углеродный след с помощью.  ветрогенератор 220в  ничего не стоит? Однако с увеличением потребности в энергии мы не можем долго полагаться на исчерпаемые источники энергии. Итак, переходите на зеленый цвет с расширением.  ветрогенератор 220 В  можно найти на Alibaba.com. 
 
 Чтобы удовлетворить ваши требования к электричеству, перейдите на сайт Alibaba.com. Он предлагает уникальные.  ветрогенератор 220в  варианты для всех розничных и оптовых продавцов. В ближайшие дни улучшение альтернативных источников энергии станет одним из основных направлений предотвращения дальнейших резких изменений климата на нашей материнской планете.Сделайте шаг в сторону сохранения окружающей среды прямо сейчас! 
 

Китайская компания представляет гигантскую морскую ветряную турбину высотой 264 метра

По мере развития технологий размеры ветряных турбин становятся все больше.

Оваки / Кулла | Банк изображений | Getty Images

MingYang Smart Energy опубликовала подробную информацию об огромной новой морской ветряной турбине, и китайская компания намеревается установить прототип в 2023 году, прежде чем начать коммерческое производство через год.

Имея высоту 264 метра (866 футов), диаметр ротора 242 метра и длину лопасти 118 метров, масштаб MySE 16.0-242, как известно, будет немалым.

В заявлении, сделанном в конце прошлой недели, MingYang сказал, что турбина будет иметь мощность 16 мегаватт и сможет производить 80 000 мегаватт-часов электроэнергии в год, что, по его утверждению, будет достаточно для питания более 20 000 домохозяйств.

MingYang — одна из нескольких компаний, пытающихся увеличить размеры морских ветряных турбин. Например, турбина Haliade-X от GE Renewable Energy будет иметь высоту кончика 260 метров, длину лопастей 107 метров и ротор длиной 220 метров.

Его мощность можно настроить на 12, 13 или 14 МВт. Прототип Haliade-X в Нидерландах имеет высоту 248 метров.

В другом месте Vestas раскрыла планы по установке турбины мощностью 15 МВт, в то время как Siemens Gamesa Renewable Energy работает над моделью SG 14-222 DD мощностью 14 МВт, которую при необходимости можно увеличить до 15 МВт.

По мере развития технологий размер турбин увеличивается. В отчете, опубликованном ранее в этом году, отраслевой орган WindEurope сообщил, что средняя номинальная мощность турбин, установленных в Европе в прошлом году, составляла 8.2 МВт, что на 5% больше, чем в 2019 году. Мощность означает максимальное количество, которое может произвести турбина, не обязательно то, что она вырабатывает в настоящее время.

Китай по-прежнему сильно зависит от ископаемого топлива, но он также становится мощным источником морской ветровой энергии. Согласно данным GWEC Market Intelligence, в прошлом году Китай установил более половины оффшорных ветроэнергетических мощностей на планете.

Узнайте больше о чистой энергии из CNBC Pro

По мере увеличения масштабов как турбин, так и морских ветряных электростанций, также предпринимаются попытки получить представление о том, как они взаимодействуют с морской средой.В понедельник была запущена исследовательская программа ECOWind стоимостью 7 миллионов фунтов стерлингов (9,58 миллиона долларов), цель которой — расширить знания по этой проблеме.

Четырехлетняя инициатива возглавляется Британским советом по исследованиям окружающей среды в партнерстве с The Crown Estate и Департаментом окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства правительства Великобритании.

В заявлении The Crown Estate, которое принадлежит королеве и управляет огромным земельным портфелем, говорится, что ECOWind «профинансирует передовые исследования того, как морские ветряные фермы влияют на морскую среду наряду с другими растущими нагрузками на экосистемы Великобритании, включая климат. изменения и человеческая деятельность, такая как рыбалка.

Сьюзан Уолдрон, директор по исследованиям и навыкам НКРЭ, добавила, что совместная программа «проанализирует экологические последствия крупномасштабного расширения морских ветряных электростанций для информирования будущих политических решений в водах Великобритании».

BCD Energy

Ветряные турбины

Представьте, что вы получаете чек от ESB вместо того, чтобы постоянно получать счет. Ветряные турбины используют неограниченную бесплатную энергию ветра для питания вашего дома. ESB теперь выкупит избыточную мощность, произведенную вашей турбиной.Мы поставляем ветряные турбины разного размера и по цене от 3000 евро.

Бытовые и коммерческие ветряные турбины

Компания BCD Energy имеет хранилище энергии в Терлсе, Типперэри. На протяжении многих лет компания BCD Energy исследовала множество различных производителей ветряных турбин и приобрела обширный опыт испытаний и производительности различных моделей.

BCD Energy стали агентами двух немецких производителей турбин, Aerocraft и Antaris, каждая турбина имеет свои собственные характеристики, которые выгодны для конкретных объектов и использования.Их продукция укрепляет нашу репутацию, основанную на качестве продукции и отличном соотношении цены и качества

Что может предложить BCD Energy?

• Выбор различных турбин разных размеров и цен для любого бюджета
• Гарантия отличного качества и послепродажного обслуживания
• Возвратное обследование площадки для проверки пригодности турбины и предполагаемых сроков окупаемости
• Необслуживаемые турбины
• Восстановленные турбины за небольшую часть их стоимости
• Турбины своими руками в коробке

Подойдет ли вам ветряная турбина?

Ветряные турбины подходят только для определенных сайтов, поэтому, если вам повезло, что у вас есть подходящее место, узнайте, сколько вы можете сэкономить на своем счете ESB.

• У вас есть ветреная местность с относительно открытым видом с юго-востока на северо-запад
• У вас высокие счета за ESB. Чем выше плата за ESB, тем больше денег вы сэкономите.
• Находится ли ваш сайт на расстоянии не менее 14 метров от границы вашего сайта?

Зачем инвестировать в ветряные турбины

• Может устранить счет ESB
• Новые государственные стимулы для инвестирования в турбины. Первые 4000 микрогенераций будут получать 19 процентов за киловатт-час электроэнергии, произведенной в течение следующих трех лет.
• Избыточная энергия теперь может быть продана обратно компании ESB.
• Отсутствие загрязнения и парниковых газов.
• Разрешение на строительство не требуется.

Ветряная турбина Antaris 3,5 кВт

Ветряные турбины

Antaris спроектированы и изготовлены в Германии в соответствии с последними техническими достижениями с особым вниманием к надежности и простоте обслуживания.

Технические характеристики Antaris 3,5 кВт

Генератор

• Ротор с постоянными магнитами, бесщеточный, безредукторный, не требующий обслуживания
• Чрезвычайно прочные постоянные магниты для высокого уровня эффективности (постоянные магниты из NdFeBo, устойчивые к температурам до 150 ° C)
• Специальные шарикоподшипники для надежного восприятия радиальных и осевых сил
• Трехфазный ток
• Отдельный выпрямитель
• В любом направлении вращения
• Напряжение 0-1000 В постоянного тока
• Начало подачи при прибл.150 об / мин
• Мощность: 3500 Вт при 550 об / мин и 430 В постоянного тока
• Равномерно возрастающая кривая мощности
• Вес: 30 кг
• Алюминиевый корпус, поверхностное охлаждение, крепление к основанию

Ротор

• Ступичное соединение с алюминиевым фланцем и пластиной сброса давления

* Винтовые соединения из нержавеющей стали с контргайками
* Три лопасти ротора из стекловолокна / углеродного ламината.

• Аэродинамический профиль, разработанный компьютером
• Крылышки на концах лопастей для минимизации шума
• Прибл.Диаметр 3,50 м (опционально 3,00 м)
• Вес каждого лезвия: прибл. 3,3 кг
• Динамическая и статическая балансировка
• Направление вращения против часовой стрелки, если смотреть спереди
• Макс. частота вращения 550 об / мин
• Колпачок из стеклопластика

Защита от грозы

• Позиционирование лопастей ротора («положение вертолета»)
• Контроль напряжения с тормозным сопротивлением
• Короткое замыкание генератора

Шкаф управления

• Система управления с монитором напряжения
• Управляющая электроника с регулятором турбины
• Соединения / штекерные разъемы защищены от переполюсовки
• Сервисная розетка, 230 В
• Переключатель сброса с ключом (съемный)
• Аварийный выключатель
• 3 кВт / 6 кВт тормозное сопротивление
• Выпрямитель, дисплей и т. Д.

Ветряк Antaris 6 кВт

Эта ветряная турбина мощностью 6 кВт аналогична ветровой турбине мощностью 3,5 кВт. Различия в спецификации показаны ниже.

Генератор

• Начало подачи при прибл. 90 об / мин
• Мощность: 5500 Вт при 440 об / мин и 350 В постоянного тока

Ротор

• Диаметр от 3,5 до 4,4 м
• Вес каждого лезвия: прибл. 6,2 кг

Шкаф управления

• Доступны для однофазной и трехфазной подачи в сеть.Ветреный мальчик 1100, 1700,3300,3800.
• 10 кВт тормозное сопротивление

Как далеко могут проходить провода / кабели между различными частями системы?

Базовая система рассчитана на длину кабеля генератора от 30 метров до 5 метров от розетки 220 В.

Дополнительный кабель 220 В можно проложить для установки турбины на расстоянии до 250 метров от розетки 220 В. Мы советуем устанавливать установку на расстоянии не менее 30 метров от ближайшего строения, чтобы ветер не прерывался.Насосные и пристройки служат отличными точками подключения, так как в них уже должен быть источник 220 В. Для более крупных турбин потребуется специальное обследование участка, чтобы найти подходящую точку электрического подключения

.

Где лучше всего установить инвертор?

Инвертор необходимо устанавливать в месте, где есть доступ к розетке / кабелю 220 В. Для более крупных турбин (10 кВт +) потребуется трехфазное подключение. Место установки должно быть сухим и закрытым. Наиболее подходящие места по порядку:

• Насос
• Пристройка / Сарай / Садовый навес
• Подсобное помещение
• Мы можем поставить подходящий контейнер для инвертора, если вышеуказанные опции недоступны.

Почему установка турбины должна выполняться квалифицированным электриком / установщиком?

Есть две причины, по которым установка должна производиться квалифицированным персоналом:

• Электропроводку электроники / инверторов сложно установить на месте. Для монтажа турбин требуется специальное подъемное оборудование.
• Выбор наилучшего места для установки турбины для достижения максимальной рентабельности должен выполняться квалифицированными установщиками.Установщикам необходимо учитывать следы следа, турбулентность, линию прямой видимости, положение якорей, подходящие кабельные трассы и т. Д.

Могу ли я установить турбину в моей собственности, если нет подключения к сети?

Нет, инвертору постоянно требуется опорная сеть.

Сколько времени занимает установка?

В зависимости от условий и местоположения конкретного объекта установка займет от ½ дня до 1 дня.

Нужно ли мне подавать заявление на разрешение на строительство?

• Для внутреннего использования максимальный размер турбины, которую можно установить без планирования, составляет 10-метровую башню и радиус лопастей 3 метра и должен находиться на расстоянии 14 метров от границы (могут применяться некоторые другие критерии).
• Для коммерческого использования может быть установлена ​​высота до 20 м, включая ножи, но на расстоянии не менее 28 м от границы (могут применяться некоторые другие критерии).

Разрешение на проектирование не требуется для нашего ассортимента турбин, однако некоторые условия все же применяются.(Департамент окружающей среды, наследия и местного самоуправления: www.environ.ie)

Сколько систем можно установить на одном участке?

Согласно правилам Департамента окружающей среды, на каждый объект разрешается использовать только 1 турбину.

Есть ли гарантия на продукт?

Да, на все наши турбины распространяется обширная гарантия производителя.

Энергия ветра

Энергия ветра

Энергия ветра

Пусть ветер перевернет
кривошип для производства электричества.

Сейчас появляются ветряные фермы и продают электроэнергию в сеть.
около 4 центов за кВт / ч, и, согласно прогнозам, затраты снизятся. Современный
турбины, такие как изображенные ниже, могут достигать КПД
до 40%.

Ветряные фермы, содержащие до 5000 отдельных ветряных турбин, теперь имеют
было создано подобное предприятие в Калифорнии (недалеко от Стоктона).

Конечно, представление о ветряке как об устройстве
вращать колесо существовало веками

которые распространились в Голландии (плоское, ветреное место, где

Дон Кихот тусовался).

В 1920-х и 1930-х годах мельница роторного типа, показанная ниже, стала
обычная смесь на фермах Среднего Запада как средство ведения
водяной насос

В последнее время авиационная техника значительно усовершенствовала конструкцию ветряных мельниц.
на производство современных ветроэнергетических установок:

Концепция ветряной электростанции сейчас претворяется в жизнь:

Основная проблема ветра — его непостоянный характер.

Мощность на квадратный метр равна (скорость ветра) ³ требует хорошего накопителя энергии для дальнейшего использования.

Что заставляет дуть ветер?

Ветер — это реакция атмосферы на неравномерный нагрев
условия. Это создает перепады давления в атмосфере.
заставляя ветер дуть из регионов с высоким атмосферным давлением
до низкого атмосферного давления. Чем больше перепад давления
тем больше скорость ветра.

Давление воздуха представляет собой количество атмосферы, которая сжимает
в какой-то момент на поверхность земли, как показано здесь:

Перепады давления приводят к ветру (объемное движение воздуха)

Местный рельеф (горы) может улучшить
или ограничить естественный поток ветра
нисходящие ветры с горных хребтов представляют собой идеальный
места для ветряных турбин, как и узкие горные перевалы
и речные каньоны, такие как
Худ-Ривер

Таким образом, крупномасштабные паттерны создаются благодаря взаимодействию
расположение систем высокого и низкого давления и топология
земля, ведущая к местам в США, которые в среднем значительно
ветренее, чем в других местах.Общая мощность в мегаваттах,
в США большая:

Хотя ветер, безусловно, является возобновляемым источником энергии, он
также неустойчивый. Накопление энергии, вероятно, больше
критично для ветроэнергетики, чем для любой другой формы
Альтернативная энергетика.

Основы ветроэнергетики:

• Кинетическая энергия ветра равна: 1/2 * масса * скорость ²
• количество воздуха, проходящего мимо заданной точки (например, ветряная турбина)
  в единицу времени зависит от скорости.
• Мощность на единицу площади = KE * скорость
  МВ ² * В
• Итак, мощность, которую можно извлечь из ветра, выражается в кубе скорости.
  (V ³ )

  По сути, как показано в приведенной выше анимации, мощность ветряной мельницы
  пропорциональна передаче кинетической энергии в единицу времени.
  как плотность воздуха (которая представлена ​​массой воздуха выше).

• Питание от v ³ — это большое дело
  Ветер, дующий со скоростью 60 миль в час, дает в 27 раз больше мощности, чем у одного
  дует со скоростью 20 миль в час

Для средних атмосферных условий по плотности и влажности:

Мощность на кв.метр = 0,0006 В

³

(Не запоминайте .0006 V ³ ; вам никогда не понадобится знать
0,0006 часть!)

Пример проблемы:

На вашем заднем дворе средняя скорость ветра составляет 10 миль в час, что дает
100 Вт на квадратный метр. Если ветер дует со скоростью 40 миль в час, сколько мощности
производит ветряная мельница площадью 2 квадратных метра?

1. 40/10 = 4 ветра дуют в 4 раза сильнее
2. 4 ³ = 64, если ветер со скоростью 10 миль в час дает вам
   100 Вт на квадратный метр, скорость ветра 40 миль в час дает в 64 раза больше
   мощность на квадратный метр 6400 Вт на квадратный метр
3. общая мощность = 6400 Вт на квадратный метр * 2 квадратных метра =
   12800 Вт = 12.8 Киловатт это много!

Вышеприведенный расчет известен как расчет масштабирования; ты просто
необходимо масштабировать исходные условия до конечных условий.
Для этого вам нужно знать только v ³ .

Эффективность ветряной мельницы

Ветряные мельницы не могут работать на 100%, потому что сама конструкция
препятствует потоку ветра. Структура также оказывает противодавление
на лопатках турбины, поскольку они действуют как воздушная фольга (крыло самолета).

В большинстве случаев эффективность ветряной турбины зависит от
фактическая скорость ветра. Для конструкции с тремя лопастями кривая эффективности
выглядит так:

Максимальный КПД 44% достигается при скорости ветра 9 м / с (18 миль в час) и
резко падает при более высоких скоростях ветра. Для разумного диапазона ветров,
средний КПД составляет около 20%,

Поскольку питание идет как v ³ , нет реальной необходимости
оптимизировать конструкцию для достижения максимальной эффективности при максимальной скорости ветра, потому что
мощность на ветру будет значительно превышать ту, которая может быть
получается генератором.

• Максимальный теоретический КПД 59%
• Пикареская голландская ветряная мельница (4 = руки) = 16%
• Поворотный, многолезвийный = 30%
• Высокоскоростной винт (вертикальный) = 42%
• Два лезвия по горизонтали = 45%

Ветряки роторного типа обладают высоким крутящим моментом и пригодны для перекачивания
воды. Высокий крутящий момент означает эффективную работу при низких скоростях ветра.

Винты высокоскоростного типа имеют низкий крутящий момент и наиболее эффективны на высоких скоростях.
скорости вращения, полезные для выработки электроэнергии

Пример расчета:

• КПД мельницы = 42%
• средняя скорость ветра = 10 м / с (20 миль / ч)
• Мощность = 0.0006 x 0,42 x 1000 = 250 Вт на квадратный метр
• Вырабатываемая электроэнергия составляет 0,25 кВтч на квадратный метр.
• Если ветер дует 24 часа в сутки, то годовое электричество
  произведено будет около 2200 кВт / ч на кв. метр.
• Но, в среднем, скорость ветра только такая высокая.
  примерно в 10% случаев
• , таким образом, типичная годовая урожайность составляет 200-250 кВт / ч на квадратный метр.

Для выработки 10 000 кВтч ежегодно при скорости ветра 20 миль в час, которая
дует в 10% случаев

• площадь ветряной мельницы = 10 000 кВтч / 220 кВт на кв.метр = 45 квадратных метров
• Это круглый диск диаметром около 8 метров.
• Это не исключено для некоторых домов.
• Даже небольшая ветряная мельница (2 метра) может быть эффективной:
  • 20 миль / ч в 10% случаев -> 2500 кВт / ч ежегодно
  • 40 миль / ч в 10% случаев -> 20000 кВт / ч ежегодно
  • 20 миль / ч в 50% случаев -> 12500 кВт / ч ежегодно
  • 4 небольших ветряных мельницы со скоростью 20 миль в час 10% времени -> 10000 кВтч ежегодно

Энергия ветра может быть оценена по конкурентоспособным ценам:

• Технология ветряных турбин постоянно совершенствуется
• Типичная мощность для одного блока в настоящее время составляет 250-500 кВт.
• Относительно низкие капитальные затраты; очень низкие эксплуатационные расходы
  Сравнение цен из недавнего исследования.Нормированные затраты: (включая начальные затраты)
  • Ветер: 4,3 цента за кВт / ч
  • Уголь: 6,2
  • Фотогальваника: 16,0
  • Усовершенствованная газовая турбина: 4.6

Текущая ветроэнергетика, подключенная к сети:

    Страна / регион МВт установлен
        ------------------------------------
        США - 1700
        Дания - 520
        Германия - 330
        Великобритания - 145
        Нидерланды - 132
        Испания - 55
        Греция - 35
        Италия - 10
        Прочие ОЭСР - 70
        Индия - 50
        Китай - 25
 

Некоторые агрессивные цели для ветроэнергетики:

• для установки 10 000 МВт мощности в U.S .;
• для строительства ветроэнергетической отрасли стоимостью 4 миллиарда долларов, способной обеспечить мощность 3000 МВт.
  ежегодно;
• для создания десятков тысяч новых долгосрочных квалифицированных рабочих мест;
• для достижения нормированных затрат ниже четырех центов за киловатт-час;
• , чтобы сделать ветроэнергетику одним из основных способов достижения наций в глобальном масштабе.
  цели в области изменения климата; а также
• , чтобы сделать ветроэнергетику США мировым лидером в области технологий и
  поставщик с наименьшими затратами.

6 достижений в ветроэнергетике

Хотя ветряные турбины больше не являются чем-то новым для многих американцев, использование энергии ветра продолжает расти.То же самое и с турбинами, которые преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую.

Даже в условиях глобальной пандемии 2020 год стал знаменательным годом для ветроэнергетики США, когда разработчики ветряных электростанций ввели в эксплуатацию 16 913 МВт ветровой мощности, что на 85 процентов больше, чем в 2019 году, по данным Американской ассоциации чистой энергии (ACP).

Поскольку 2021 год станет еще одним важным годом для ветроэнергетики, вот шесть изменений в строительстве, размещении и производстве ветряных турбин, по словам экспертов отрасли, которые мы увидим в ближайшем и ближайшем будущем.

1. Лезвия большего размера

Десять лет назад длина лопасти ротора от вершины до кончика составляла от 30 до 40 метров, то есть около 115 футов. «Сегодняшние лезвия вдвое длиннее, — сказал Джон Хенсли, вице-президент по исследованиям ACP.

На расстоянии 140 метров (460 футов) от кончика до кончика лопасти размах лопастей теперь равен размаху крыльев среднего пассажирского самолета, сказал Хенсли. Чем больше радиус лопастей ротора, тем больший ветер может получить доступ и, в свою очередь, тем больше крутящий момент для питания электрических генераторов.

И размер лопастей, вместе с высотой турбины, в ближайшие годы будет только расти.

2. Высокие башни

Ветряные турбины и их башни просто становятся больше и выше. Морская ветряная турбина Haliade X от GE Renewable Energy будет вырабатывать 12 МВт, 13 МВт или 14 МВт, в зависимости от модели. Представленный в 2020 году прототип строится в гавани Роттердама, Нидерланды. Это примерно на треть мощнее, чем самая большая ветряная турбина, которая уже находится в эксплуатации.
Диаметр вращения его ротора составляет 220 метров, что больше, чем два поля для американского футбола. Новые башни высотой 248 метров намного превзойдут досягаемость самых высоких ветряных турбин на сегодняшний день. В настоящее время они ограничены высотой около 100 метров из-за строительных ограничений на фундамент.

Соответствующая инфографика: Осмотр и ремонт без помощи рук приближается к оффшорным ветроэлектростанциям

Десять лет назад большинство ветряных турбин в среднем имели высоту около 80 метров, но не все установки обслуживаются лучше, если их турбины устанавливаются выше, сказал Хенсли. .«Насколько быстро меняется скорость ветра с высотой, зависит от местоположения», — сказал он.

Например, если ветер дует на площадке со скоростью 80 миль в час, более высокие башни не нужны. «Вы можете строить на высоте 80 метров и при этом при хорошем ветре», — добавил он. «Но в Индиане вам придется строить выше, чтобы быть в месте, где можно достичь такой скорости ветра», — отметил он.

3. Увеличение производства энергии

Больший размер лопастей и более высокие турбины увеличивают производственную мощность.Для сравнения: десять лет назад средняя турбина давала 1,5 мегаватта энергии. С тех пор их мощность увеличилась, и сейчас компания GE Haliade X стала самой крупной. Но многие меньше. По данным Wind Exchange, платформы Министерства энергетики США по науке и информации о ветроэнергетике, средняя паспортная табличка недавно установленных наземных ветряных турбин в США в 2019 году составляла 2,55 МВт. Эти цифры будут продолжать расти после выхода Haliade X.

4. Сборка на месте

По словам Хенсли, большие лопасти могут вращаться высоко, но эти огромные лопасти вызывают проблемы при транспортировке по земле.Для их размера и формы требуются специальные маршруты грузовых автомобилей, заявки на получение разрешений, а также соответствующие транспортные средства, оборудование и технический персонал. Даже если они передвигаются по шоссе и межгосударственным автомагистралям глубокой ночью, огромное оборудование все равно может создавать узкие места на дорогах.

Рекомендовано для вас: Ветряные фермы работают в облаке

Идея состоит в том, чтобы упростить доставку лопастей, создав их из сегментированных частей, которые впоследствии можно будет соединить вместе. Все еще на стадии прототипа, эта идея находит теплый отклик в промышленности.По словам Хенсли, лезвия будут доставлены в виде двух частей, каждая длиной от 70 до 80 метров, и их можно будет собрать на месте.

Некоторые группы экспериментируют с новыми композитами, такими как углеродное волокно или другой легкий материал, которые могут упростить сборку на месте. Министерство энергетики недавно выделило GE Renewable Energy, Национальную лабораторию Окриджа и Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии 6,7 млн ​​долларов на разработку процесса аддитивного производства новых высокопроизводительных лопаток для будущих больших роторов.Цель состоит в том, чтобы сделать их из перерабатываемых материалов для наземного и морского развертывания.

5. Строительство на месте

В Соединенных Штатах турбинные башни в основном изготавливаются из стальных труб, построенных на бетонном основании. Но некоторые производители экспериментируют с постройкой башен исключительно из бетона для прочности.

Бетонные детали, из которых будет составлена ​​башня, будут изготавливаться на месте, «поэтому мы не перемещаем огромные куски бетона через труднопроходимые части страны», — сказал Хенсли.В настоящее время ширина базы не может превышать 4,5 метра из-за транспортных ограничений. Это ограничивает высоту турбины.

Повышение уровня турбин требует наличия мобильного литейного или производственного предприятия на месте. В рамках другого проекта, финансируемого Министерством энергетики, GE Renewable Energy, производитель цемента LaFargeHolcim и COBOD International разрабатывают оптимизированные бетонные основания с 3D-печатью.

Возьмите нашу викторину: Развитие ветроэнергетики

COBOD в 2019 году изготовил бетонное основание высотой 10 метров, напечатанное на 3D-принтере, с использованием своей крупномасштабной строительной технологии 3D-печати.Цель состоит в том, чтобы удвоить сегодняшнее ограничение в размере 100 метров, связанное с транспортом. Печать пьедестала на месте позволит избежать этой проблемы, а более высокая конструкция увеличит выработку энергии.

6. Развитие переработки турбин

В 2017 году исследователи из Института производства Кембриджского университета обнаружили, что количество отходов, производимых лопастями ветряных турбин, к 2050 году может составить примерно 43,4 миллиона метрических тонн. утилизируйте свою продукцию, когда она больше не является жизнеспособной.

Лопасти ветряных турбин изготавливаются из композитных материалов, которые трудно перерабатывать, и которые, по данным GE Renewable Energy, по окончании срока службы попадают на свалки. В декабре 2020 года GE Renewable и Veolia из Северной Америки и Veolia North America подписали соглашение о переработке лопастей, снятых с береговых ветроэнергетических установок США, сказал Боб Каппадона, главный операционный директор подразделения экологических решений и услуг VNA.

Лезвия будут измельчены на заводе VNA в Миссури, а затем «использованы в качестве замены угля, песка и глины на предприятиях по производству цемента в Соединенных Штатах», — сказал Каппадона.«Используя лопасти ветряных турбин, которые в основном сделаны из стекловолокна, для замены сырья для производства цемента, мы сокращаем количество угля, песка и минералов, необходимых для производства цемента».

Хотя многие из этих изменений продолжаются или планируются в будущем, они указывают на то значение, которое ветер играет сейчас для глобального энергетического ландшафта.

Жан Тилмани — писатель, занимающийся разработкой и технологиями, из Сент-Пол, Миннесота.

Зарегистрируйтесь сейчас на саммите ASME Wind Digital Solutions Summit

Ветряная турбина — Электричество, электроника и знания о свободной энергии

26 мая 2020
захид электрический
Как сделать ветряную турбину
0

Ветровые турбины в основном используются для преобразования кинетической энергии воздуха в электричество и использования ее для питания машин.Их можно размещать на крышах, на вершинах высоких зданий и на вершинах гор. Их часто используют для выработки электроэнергии. Количество электричества, которое они могут произвести, зависит от ветрового потока.

Ветряные турбины использовались в старину, когда единственным источником электроэнергии было использование древесины и древесного угля. Но теперь, в наши дни, с развитием технологий, стало легко создавать эти турбины. В наши дни людям больше не нужно полагаться на древесину или древесный уголь, и они могут получить электричество без особых усилий.

Есть много разных типов ветряных турбин. Вы можете выбрать маленькие ветряные мельницы на одного или двух человек, средние и большие. В зависимости от ваших требований вы можете выбрать ветряк нужного размера. Если у вас много земли, вам стоит выбрать большие ветряные турбины.

Если вы живете в районе с сильным ветром, то рекомендуется использовать большой ветряк. Очень важно, чтобы турбина вырабатывала достаточно электроэнергии для работы в вашем доме.Если вы выберете ветряную мельницу малой мощности, то вырабатываемая вами электроэнергия будет минимальной.

Чтобы выбрать подходящее место для вашей ветряной мельницы, вам следует проконсультироваться с местными властями, чтобы узнать, где ее можно разместить по закону. Кроме того, вы должны узнать об этом у своих соседей. Чем выше скорость ветра, тем больше электроэнергии вы можете произвести.

Если у вас есть подходящее место и необходимое оборудование, следующим шагом будет установка солнечной панели. Солнечная панель — это часть, которая собирает энергию и преобразует ее в электричество.

Солнечные панели очень полезны, и вы также можете сэкономить много денег на электричестве. Поэтому убедитесь, что вы инвестируете в лучшую солнечную панель, чтобы получить наилучшие результаты.

Солнечная панель в основном состоит из кремния, который может накапливать энергию солнца. Эта энергия преобразуется в электричество, которое можно использовать для работы турбины. Вам просто нужно разместить солнечную панель в нужном месте, и она автоматически включится и выключится.

Вы можете производить много электроэнергии, если у вас достаточно солнечных батарей.Таким образом, чем больше количество солнечных панелей, тем большее количество электроэнергии вы можете произвести.

Как уже говорилось ранее, солнечные панели нужно размещать в местах, где много солнечного света. Если вы живете в районе, где много солнечного света, вы можете использовать солнечные батареи для выработки большого количества электроэнергии.

Вам следует покупать менее дорогую и не более дорогую турбину. Например, турбина меньшего размера может не вырабатывать столько электроэнергии.

Чтобы сэкономить, обратите внимание на бывшие в употреблении. Есть много интернет-сайтов, которые продают подержанные турбины по гораздо более низкой цене. Турбину можно использовать годами, и вы можете сэкономить много денег. Кроме того, вы можете сделать это самостоятельно, чтобы сэкономить много времени и денег.

Некоторые ветряки даже доступны с гарантией. По этой гарантии вы можете получить замену, если турбина выйдет из строя на короткий период времени. Замена сломанной турбины обойдется вам меньше ста долларов.

Перед установкой необходимо проверить, правильно ли работает турбина. Ветряная турбина, которая все еще хорошо функционирует, может использоваться в течение многих лет, и вам не придется беспокоиться о том, чтобы найти кого-то, кто починит ее за вас.

Теперь, когда вы знаете все это, вы должны подумать, стоит ли вам покупать турбину. или не.

.