Ветряная электростанция часть 2. Ветрогенератор для дома. Установка ветрогенератора

Ветряки для дома: достоинства и недостатки

Для того, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант ветряка для своего дома, необходимо знать некоторые особенности устройства и работы ветряков их достоинства и недостатки, а также метеорологические особенности местности.

Потребность установить ветряк возле частного дома может возникнуть в двух случаях — если централизованного электроснабжения нет совсем или оно оставляет желать лучшего либо же вы решили существенно сэкономить на оплате за электроэнергию. Строительство ветрогенератора — довольно масштабное мероприятие и по средствам, и по трудозатратам, поэтому требует предварительных расчетов и уточнения множества факторов.

Ветер — экологически чистый бесконечный источник энергии, которым человечество пользуется уже тысячи лет. Для получения электроэнергии его начали использовать около века назад, но не везде ветер имеет достаточные показатели, чтобы было выгодно устанавливать ветрогенератор.

Поиск по специализированным сайтам с метеорологической статистикой, визит на местную метеостанцию, сбор и проверка данных по силе и направлению ветра своими руками на месте планируемой установки, например, при помощи анемометра с самописцем, поднятого над землей на уровень ротора будущего генератора будет первоочередной задачей.

Если в вашей местности ветер имеет среднегодовую скорость меньше чем 4—4,5 м/с (14,4—16,2 км/ч), ветряк скорее всего окажется нерентабельным. Лучше всего устанавливать ветрогенераторы на возвышенностях, побережьях, в степи — там, где постоянно дует сильный ветер и нет никаких природных или искусственных препятствий для него.

Если присутствует ветровая тень от холма, высоких деревьев, придется либо увеличивать высоту расположения ветрогенератора, что существенно удорожает конструкцию, либо переключиться на другие альтернативные источники для снабжения дома теплом и электроэнергией.

к содержанию ↑

Некоторые формальности

Следует обратиться к местным властям и уточнить перечень требований и разрешений, которые нужно получить. Максимальная высота конструкции, которая не будет мешать полетам малой авиации, отсутствие помех для радиосвязи и телевещания, создаваемых ветрогенератором с металлическими лопастями, предельный безопасный уровень шума, а также согласие соседей на установку ветряка неподалеку от их домов.

Согласитесь — обидно будет, когда построенный своими руками и уже действующий ветряк придется демонтировать или переделывать по решению суда. Поэтому чем больше разрешений удастся собрать — тем лучше. Многих проблем удастся избежать, если оформлением разрешений на ветряк будет заниматься фирма, которая его и будет устанавливать — но это также дополнительные затраты.

к содержанию ↑

Компоненты и расчеты

Стоимость постройки варьируется в самых широких пределах, в зависимости от выбранной конструкции ветряка и использованных компонентов. Есть два основных типа ветрогенераторов — с горизонтальной осью вращения (обязательно располагать на высоте, оптимально 25-35 м) и с вертикальной осью, которые допустимо размещать просто на уровне земли.

Кроме самого генератора для ветряков с горизонтальной осью вращения необходим ротор с лопастями, редуктор и поворотный хвост, а также защитный кожух. Все это, обычно, устанавливается на высокую мачту. Поскольку мачта, как правило, довольно массивное и высокое сооружение, под него придется закладывать фундамент, а также закреплять ее дополнительными тросами-растяжками.

Дополнительно к суммарной цене конструкции добавляется стоимость монтажа при помощи крана. Чтобы избежать строительства высокой и дорогой мачты, для небольших ветряков все чаще используют варианты конструкции с вертикальной осью вращения ротора, которые способны работать на меньшей высоте при скоростях ветра от 1 м/с. Но такие системы относительно новые, поэтому однозначной статистики их эксплуатации еще не накоплено. Они дают меньше электроэнергии, зато существенно дешевле и не такие шумные, их проще изготовить своими руками.

На земле, в помещении располагается инвертор для превращения постоянного тока от генератора в переменный, комплект аккумуляторов, разъединители и автоматические выключатели, нужные для перераспределения полученной электроэнергии и отключения устройства при аварийных ситуациях либо для ремонта.

Примерное количество энергии, вырабатываемое на протяжении года ветряком с горизонтальной осью вращения можно подсчитать по такой эмпирической формуле: E = 1.64 * D*D * V*V*V. Где: E — электроэнергия за год (кВт*ч/год), D — диаметр ротора (в метрах), V — среднегодовая скорость ветра (м/сек). После этого подсчитываем количество и стоимость потребляемой вашим домом за год электроэнергии, а затем множим полученные цифры на 25-30 лет — оценочный срок службы ветряка. Исходя из этого, рассчитываем необходимый размер лопастей и примерную общую стоимость конструкции, в зависимости от стоимости компонентов.

Если мачту можно построить самостоятельно, то электрооборудование и сам ветряк целесообразно покупать серийные, заводской сборки. Хотя, народные умельцы не раз демонстрировали примеры самостоятельной постройки ветрогенераторов для дома на основе компонентов из других устройств (электрогенераторов автомобилей, промышленного оборудования, даже умудряются пускать в дело переделанные электродвигатели от бытовой техники), использовать самодельные лопасти ротора и хвостовое оперение.

Схемы, методики и советы несложно найти в интернете или специализированных технических журналах, но в таком случае вся ответственность за работоспособность и безопасность построенного ветрогенератора будет лежать только на вас.

Очевидно, что с увеличением диаметра лопастей ротора и высоты мачты и соответственно большей собираемой энергии ветра возрастает генерируемая мощность, но пропорционально растет окончательная стоимость конструкции.

По разным оценкам стоимость постройки небольшого ветрогенератора для дома составляет в пределах 2-8 тыс. долларов за 1 кВт электроэнергии. Если у вас дома нет централизованного электроснабжения, ветряк, скорее всего, будет стоить дешевле самостоятельной прокладки линии электропередач или топлива для дизель-генератора.

Если же он задумывался как средство экономии — считайте и делайте выводы о его необходимости для дома. Кстати, уже сейчас полученная на крупных промышленных ветрогенераторах электроэнергия за 1 кВт получается дешевле, чем электроэнергия, выработанная на классических тепловых электростанциях. Себестоимость электроэнергии на малых ветрогенераторах немного выше, но все последние годы она неуклонно снижается.

В любом случае, если сегодня ветряк окажется нерентабельным, не выбрасывайте сделанные своими руками расчеты — через некоторое время появление новых моделей генераторов с большими показателями КПД, изменение тарифов на электроэнергию могут кардинально изменить ваше предыдущее решение.

Также наблюдайте за ситуацией с зеленым тарифом, который применяется во многих странах. По этому тарифу электроэнергию, сгенерированную дома при помощи альтернативных источников, в том числе энергии ветра, можно возвращать в электросеть, получая за нее доплату. Появление в стране зеленого тарифа или изменение его ставки может существенно повлиять на время окупаемости ветряка и проносимую им экономию для дома.

к содержанию ↑

Оптимальные режимы использования

Ветер дует неравномерно, и повышенная генерация электроэнергии с его помощью редко будет совпадать с периодами максимального потребления в доме. Поэтому желательно чтобы у вас была возможность обеспечить необходимую нагрузку и использовать всю лишнюю наработанную ветрогенератором электроэнергию — на подогрев воды в бойлере, дополняющие систему отопления электронагреватели внутри дома, насос в колодце, качающий воду в бак на крыше, или же на еще более экзотичные задачи вроде подзарядки аккумуляторов электромобиля — все они должны включаться автоматически при сильном ветре и при маленьком общем потреблении.

Вообще, в условиях российского климата с длинной холодной зимой и относительно небольшими скоростями ветра наиболее энергоэффективной и дешевой представляется схема из ветрогенератора с вертикальной осью вращения, установленного на уровне грунта либо на небольшой мачте в 5-10 м высотой, поднимающей его над крышей дома и кронами плодовых деревьев. Ветряк напрямую подключается к отдельному электронагревателю и бойлеру внутри помещения, без преобразователей тока и аккумуляторов.

Такую схему вполне реально реализовать своими руками, не привлекая монтажников. В этом случае ветрогенератор вырабатывает по сути тепло для обогрева дома, который, в свою очередь, служит безразмерным тепловым аккумулятором и позволяет не слишком беспокоиться из-за нерегулярных перепадов силы ветра, полностью используя всю наработанную ветрогенератором электроэнергию. Причем такая система получается саморегулируемой — сильный ветер быстрее охлаждает дом, но одновременно он же дает возможность тандему из ветрогенератора и электронагревателя лучше его отапливать изнутри.

к содержанию ↑

Проблемы на этапе проектирования

Шум в пределах 40-60 Дб, который может мешать не только соседям, но и вам. При возможности, если позволяет конфигурация земельного участка, ветряк стоит максимально отдалить от дома. Оптимально на 200-300 м.

При некоторых режимах работы ветрогенератора или неудачной конструкции мачты ветряк может издавать инфразвук, вызывающий ощущение страха и дискомфорта;
Высокая мачта, требующая обязательного заземления и наличия молниеотвода, а также наличия сигнальной лампы на вершине для безопасности полетов малой авиации;

При работе ротора возникает вибрация, поэтому мачта ветряка должна располагаться отдельно, не соприкасаясь со стенами и перекрытиями дома или с другими строениями;
Необходимость регулярного техобслуживания частей генератора, осмотров и замены смазки, которые нужно проводить на высоте. Примерно раз в 10 лет требуют замены лопасти и подшипники, независимо от того самодельные они или нет. Такие ремонты не всегда возможно выполнить своими руками и возникает необходимость привлекать специалистов. Мачту также придется регулярно красить и осматривать, чтобы избежать коррозии;

Возможность повреждения мачты, лопастей и генератора в случае ураганного ветра или при обледенении;
Аккумуляторы также требуют регулярной замены раз в несколько лет, располагать их нужно внутри дома;
При подборе готовых серийных ветрогенераторов нужно очень внимательно вычитывать их технические характеристики — в разных странах и у разных производителей выходная мощность, указанная в описании изделия и в его техпаспорте вычисляются по различным методикам, сильно зависящих от принятой за базовую силы ветра;
Расположенные неподалеку от места установки ветрогенератора маленькие деревья со временем вырастут и начнут создавать помехи для ветра;
Если вы решились изготавливать ветряк своими руками, очень сложно наперед предсказать и рассчитать его итоговую выработку электроэнергии и его степень эффективности.

Тенденции развития техники однозначно указывают на перспективность использования для полного или частичного снабжения дома электроэнергией и теплом разнообразных альтернативных источников: солнечных панелей, ветровых генераторов, тепловых конвекторов, новых эффективных материалов для термоизоляции. Недорогая и эффективная система для создания полностью энергонезависимого жилища из научной фантастики постепенно превращается в довольно распространенное техническое решение, и ветряк может оказаться в нем одним из значимых элементов.

mirenergii.ru

Целесообразна ли установка ветрогенератора? | Кто в курсе

В США набирает силу новый тренд — Grid Defection, сети, в которые объединяются частные домовладельцы, с целью обеспечения себя чистой и дешевой энергией.

Дело в том, что за последние год в технологиях по использованию возобновляемых источников энергии был сделал прорыв, который сделал их значительно дешевле и доступнее для простых людей.

Установка солнечных панелей или ветровых турбин у себя во дворе становится более выгодным и позволяет экономить значительное количество средств. Оборудование, которое позволяет сделать дом в США полностью энергоавтономным стоят $25 тыс., окупится за 10 лет. Причем, если более 100 домовладельцев объединяются в сеть, стоимость энергии становится значительно дешевле, чем у крупных энергокомпаний.

К сожалению, в России «частные энергосети» не получили распространение в связи с тем, что тарифы на электричество довольно низкие. Однако, для горных и отдаленных районов, где есть высокий потенциал использования энергии ветра или воды, подобные технологии могут стать довольно популярными.

Прайм-ТАСС: Потенциал российского Севера с точки зрения ветроэнергетики огромен. Однако долгое время ее развитие в высоких широтах было невозможно. Из-за морозов в сочетании с высокой влажностью быстро обледеневали лопасти ветряков и загустевала смазка в редукторах генераторов. Поэтому на Севере можно было пользоваться только маленькими ветрогенераторами локального назначения. Однако в 2012 году финский стартап Merivento почти с нуля спроектировал и построил ветрогенератор специально для северных условий. Его мощность – 3600 Кв, диаметр ротора – 118 м, высота башни – 125 м. Гарантированный диапазон рабочих температур для первого прототипа – от –30 до +40 градусов, в новых моделях он может быть расширен. Такие системы обеспечивают потребителей автономной и сравнительно недорогой энергией (в Финляндии ее себестоимость – 6–9 евроцентов за 1 киловатт-час). В населенных пунктах Сибири и Крайнего Севера они радикально изменят образ жизни людей.

Целесообразность установки ветрогенератора в первую очередь зависит от расчетной скорости ветра на местности, если она превышает 4 метра в секунду, то рано или поздно расходы себя окупят. Причем большинство территорий России отвечает этому требованию. В горах и на побережье среднегодовая скорость ветра превышает 5 метров в секунду.

При определенной скорости ветра, рассчитанный на нее, маломощный генератор выдаст больше электроэнергии, чем значительно более мощный, но подходящий для другой скорости.

Ветрогенератор с диаметром лопастей 1 метр при скорости ветра 5 м/с выдаст в год около 205кВт. При среднемесячном потреблении «обычного» дома в 100 кВт, это составит около 17% от всей потребленной электроэнергии за год.

Зная скорость ветра в месте установки, остается найти компромисс между долей вырабатываемой электроэнергии к общему энергопотреблению и средствами, потраченными одномоментно. Источник

При подборе ветрогенератора необходимо учитывать потребляемую годовую мощность дома. Средняя стоимость генератора стартует от 1100$ за 1 кВт, а учитывая расходы на установку и покупку дополнительного оборудования, общая стоимость ветряной электроустановки будет начинаться от 2000$ за 1 кВт.

Для обычного дома, с большими энергозатратами (нагреватели, много бытовой техники) недорогой ветрогенератор позволит лишь экономить затраты (от 20% до 50% расходов на оплату электроэнергии), а также станет резервным источником питания в случае аварии или планового отключения электричества. В то же время, если дом не подключен к централизованному электроснабжению, то ветрогенератор станет крайне выгодной покупкой, поскольку позволит сократить расходы от на топливо для дизельного генератора практически на 70% при средних объемах энергопотребления.

Редакция ktovkurse.com рассчитывает, что в скором времени в России появятся небольшие частные энергокомпании, объединяющие от 50 до 1000 домов. Популярность подобных энергосообществ позволит сделать ценообразование на рынке электроэнергии куда более понятным и доступным, а также позволит избежать зависимости от крупных энергокомпаний. Учитывая тот факт, что в темпы роста тарифов на электроэнергию увеличиваются, то можно ожидать широкого распространения Grid Defection в России уже в ближайшие 5-7 лет.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Теги: Энергоэффективность

ktovkurse.com

Простой ветрогенератор: изготовление, последовательность действий

Самое простое в изготовлении устройство ветрогенератора, это лопастной горизонтальный ветряк. Однако многие любители «самоделок» отдают предпочтение более сложному, но и более компактному вертикальному расположению ветроколеса.

То, что из движения ветра и воды можно извлечь немалую пользу для ведения хозяйства, известно человеку давно. Впервые энергию этих потоков стали использовать в мельницах. Сейчас ветряки применяются для получения электрической энергии.

к содержанию ↑

Сила и слабость ветрогенератора

Хотя такой способ извлечения энергии из движения воздуха известен давно, конструкция механики ветряка постоянно совершенствуется, а преобразование механической энергии в электрическую модернизируется.

За применение ветряных электростанций говорит:

Многолетний опыт использования;
Неиссякаемый, легкодоступный источник, приводящий в движение генератор;
Безвредность для природы и человека;
Ветряк располагается на мачте, что не мешает размещению на поверхности других строений и растительности;
Простое техобслуживание.

Против них выступает:

Непредсказуемость силы и направления ветра;
Ветряк создает значительный шум;
Необходимость запасания избыточной энергии для дальнейшего потребления в периоды затишья;

к содержанию ↑

Принцип работы ветрогенератора

Ветряк улавливает движения ветра лопастями и передает крутящий момент на вал альтернатора.

Различия в механической конструкции относятся, прежде всего, к расположению оси ветряного колеса на мачте. Это может быть вертикальная ось вращения или горизонтальная. В каждом случае есть свои плюсы и минусы.

к содержанию ↑

Горизонтальный ветряк

Проще в расчетах и изготовлении, запускается от малейшего дуновения ветра;
Необходимо свободное ориентирование ветряного колеса к направлению ветра. Обычно это достигается добавлением хвостового устройства и свободным вращением ветрогенератора на мачте;
Громоздок, издает шум;
Простой ветряк с горизонтальной осью, проще и дешевле в изготовлении, имеет более высокую эффективность.

к содержанию ↑

Вертикальный ветряк

Нет потребности в ориентировании по направлению воздушных потоков;
Более сложные расчеты по мощности, зависят от конструкции ветряного колеса;
Принудительный запуск и значительно меньший КПД;
Простой, эстетичный вид, вписывающийся в любую местность;

к содержанию ↑

Сборка и установка простого ветряка в загородном доме

Самый простой ветрогенератор легкий в изготовлении, это лопастной горизонтальный ветряк. Однако многие любители самоделок отдают предпочтение более сложному, но и более компактному вертикальному расположению ветроколеса.

к содержанию ↑

Определение цели постройки и мощности устройства

Если дополнительный источник энергии нужен для поддержания работоспособности и снабжения электроэнергией достаточно мощного оборудования, то лучше приобрести готовый ветряк.

Чем менее мощная электроустановка, тем легче изготовить ее самостоятельно. Для этого понадобится невысокая мачта, которую проще укрепить растяжками и диаметр ветроколеса будет меньше.

Ветряной установки до 0,3 кВт, достаточно для работы маломощных устройств и зарядки аккумуляторов.

к содержанию ↑

Основные элементы ветряка

Прежде всего, сам ротор-ветряк. Элемент, воспринимающий силу движения ветра и преобразующий ее во вращающий момент. Диаметр колеса рассчитывается в зависимости от средней силы ветра на местности и необходимой мощности. Для получения мощности 200-300 Вт при ветре не менее 8 м/с будет достаточно диаметра 1,2 м для трехлопастного колеса и 2,0 м для 6-лопастного;
Лопасти — прежде всего, обращают внимание на их форму и количество. Максимальные коэффициенты использования ветровой нагрузки и полезного действия, имеют лопасти крыльчатого типа. Их легче всего изготовить из дюралюминия, обработав крыльчатки наждачной бумагой и придав аэродинамическую форму. Двух- и трехлопастные установки могут представлять опасность при ненадлежащей эксплуатации. Высокие обороты таких ветряков приводят к возникновению гироскопических и центробежных сил, при их работе появляется значительное трение лопастей о воздух. Для загородного участка безопаснее будет изготовить 6-лопастное колесо;

Редуктор, для передачи и преобразования крутящего момента. Необходимо точно рассчитать передаточное число редуктора, чтобы вал генератора вращался свободно и не увеличивал трение;
Генератор> в качестве электропривода. Лучше всего подойдет двигатель постоянного тока промышленного производства. За счет обратимости устройств, двигатель переходит в генератор и, соответственно, вырабатывает постоянный ток;
Крепежная мачта с растяжками, элемент поддержки ветряного колеса и крепления кабелей, проводящих выработанный ток от генератора. Предлагаемый вариант изготовления ветрогенератора достаточно массивный, поэтому для мачты лучше всего подготовить бетонное основание. Для обслуживания установки, неплохо оборудовать мачту механизмом опускания и поднятия ветрового колеса. Ветряк на мачте не должен загораживаться от ветрового напора деревьями и строениями, лучше расположить его повыше их на 2-3 м;
Хвостовик, используется для улавливания направления воздушных потоков. Делается из листового металла или крепкого пластика. Возможно, жесткое крепление сразу на трубу в разрез. Но, лучше выполнить гибкое крепление и флюгер будет складываться, снижая воздействие напора ветровых потоков на мачту;
Диодный мост, необходим для предотвращения перехода электропривода из режима генератора в режим двигателя;
Инвертор, преобразует постоянный ток в переменный для передачи конечному потребителю;
>Аккумуляторный отсек, накапливает излишки энергии для дальнейшего использования.

к содержанию ↑

Простой ветрогенератор: сборка

Подготовленные лопасти крепятся к диску (хабу). Можно взять старый диск от электропилы либо прочную втулку. Каждый лепесток крепится минимум двумя болтами, лучше 3-мя, треугольником — 2 болта ближе к оси и один на вершине;
На платформу, подойдет квадратная труба со сторонами по 25 мм, устанавливается генератор, закрывается пластиковым кожухом. Подсоединяется диодный мост и редуктор к электроприводу;
Монтируется хвостовик и поворотный шарнир, на вал редуктора крепится ветряной ротор. Обязательно проводится балансировка собранной конструкции и отмечается точка равновесия. В этой точке располагают крепление к поворотному шарниру для соединения с мачтой;
Для защиты от ураганного ветра, если имеется такая опасность, лучше смонтировать боковой стабилизатор в виде лопаты. Тот же флюгер, меньшей площади и жестко закрепленный;
Тщательно покрасить атмосферостойкой краской все открытые детали.;
Завершающий момент работы, установка мачты с растяжками и присоединение собранного ветряка.

к содержанию ↑

Уход за ветряком

Профилактическая проверка надежности креплений, выполняется раз в год при отсутствии сильного ветра.Покраска открытых металлических деталей при истирании ветром, по необходимости.Смазка подшипников поворотных узлов, не реже 2 раз в год.При соблюдении мер по технике безопасности и регулярного ухода за устройством, ветряк прослужит немало времени.

Оцените статью:

Загрузка...

Поделитесь с друзьями:

mirenergii.ru

Ветряные электростанции для дома часть 2. Видео, фото, описание

В первой части статьи был проведен краткий обзор различных конструкций ветроэнергетических установок с описанием их принципа действия и зависимости мощности ветрогенератора от силы ветра.

В следующем ниже продолжении речь идет о практических аспектах применения ветровых электрогенераторов для питания домашней сети или некоторых электроприборов.

Ниже будут приведены примеры самодельных конструкций ветрогенераторов, но, как было описано в первой части, осуществление сложных проектов малой ветроэнергетики является порой непосильной задачей для начинающих мастеров.

Недостаточность знаний, навыков и инструментов, а также требования безопасности вынуждают энтузиастов ветроэнергетики обратить внимание на готовые заводские ветрогенераторы.

Самодельные ветрогенераторы

Очевидно, что в условиях густонаселенного квартала города или поселка установка и использование даже лицензионного ветрогенератора может принести больше проблем, чем выгоды. Говорить о применении самодельного генератора, пусть и очень надежного, но, по мнению соседей, способного в любой момент разлететься на десятки смертельно опасных поражающих осколков, вообще не приходится.

Соседям может не понравиться установка ветрогенератора над их крышами

В условиях стоящего особняком частного дома, или где-нибудь в охотничьем домике или сторожевой постройке ситуация с нанесением вреда окружающим людям совершенно иная, поэтому пытливые мастера могут смело ставить эксперименты по собственноручному изготовлению ветрогенераторов.

В сети Интернет существует множество чертежей с описанием, как сделать тот или иной ветрогенератор, с усовершенствованиями, добавив элемент Пельтье своими руками для улучшения КПД генератора. Сложные конструкции ветроэнергетических установок большой мощности требуют наличия материалов, инструментов и мастерства для обеспечения максимальной надежности и эффективности.

Пример чертежа ветроэнергетической установки

Но небольшие заводские ветрогенераторы, мощностью около 300 Вт пользователь может собрать и установить самостоятельно, не обладая большими познаниями и навыками.

Поскольку мировым лидером производства ветровой электроэнергии является Китай, то больше всего поставок комплектующих и разборных ветрогенераторов идет именно с этой страны. На видео показан процесс сборки и тестирования подобного ветрогенератора на 300 Вт, полученного по заказу из Китая:

Очевидно, что обеспечить дом электричеством при помощи одной только энергии ветра очень трудно и дорого. Но обладая сноровкой и изобретательностью, имея под рукой различные инструменты и материалы, можно сделать ветряной электрогенератор из имеющихся электроприборов, например, из бытового вентилятора, переделав его.

Данной мощности хватит для зарядки мобильного телефона или смартфона и для аварийного освещения, что в условиях отключения электроэнергии и отдаленности от цивилизации может иметь большое значение в различных жизненных ситуациях.

Для таких небольших объемов электроэнергии также можно сделать термоэлектрический генератор своими руками, применив модуль Пельтье, радиатор и нагреватель из корпуса блока питания, работающий на древесном топливе. Выработки электроэнергии должно хватить на зарядку мобильного телефона в полевых условиях.

Генераторы для самодельных ветряков

Одним из свойств электрогенераторов, определяющих их эффективность, является скорость перемагничивания катушек, чем выше, тем больше напряжение и ток на выходе. Большая скорость перемагничивания достигается за счет быстрого вращения вала электрогенератора при промышленной генерации электроэнергии. Но вал даже самого быстроходного ветряка вращается слишком медленно.

Увеличить обороты можно за счет повышающего редуктора, или сделать генератор для ветряка многополюсным. Это означает, что частота генерируемого тока за один оборот ротора генератора будет равна количеству полюсов. Применение мощных неодимовых магнитов позволило избавиться от применения катушек возбуждения в электрогенераторах для ветроэнергетических установок. На виде ниже показан процесс создания самодельного электрогенератора на базе неодимовых магнитов:

Аналогичная конструкция генератора для ветряка, выполненная при помощи неодимовых магнитов другим мастером: Известно, что многие электродвигатели, у которых в конструкции есть постоянные магниты, допускают работу в режиме генерации электроэнергии.

Поэтому создание маломощного ветрогенератора из шагового двигателя, у которого также есть много полюсов, может обеспечить энергией зарядку телефона при минимуме затрат как на саму ветроэнергетическую установку, так и на изготовление генератора, как показано на видео ниже:

Где установить ветрогенератор?

Выбор площадки для размещения ветрогенератора, возможно, один из самых важных вопросов, с которыми вам придется столкнуться.

Рост эффективности ветровой станции в два раза превышает рост энергии ветра.

Действительно, если удастся удвоить обычную среднюю скорость ветра вашей местности, вы получите примерно в 8 раз больше электроэнергии! И наоборот, с половины имеющейся скорости потока, достанется только восьмая ее часть.

Чтобы получить наилучшую отдачу вашей системы, ее нужно поставить там, где она сможет поймать максимально возможный поток. Идеальным местом является гладкая вершина холма с абсолютно ровным открытым участком вокруг (по крайней мере, в преобладающем направлении ветра). Вот почему такие электростанции редко расположены в городах.

Зона турбулентности на самом деле растет по мере продвижения вниз по течению потока. Если на пути находится здание, то оно не должно блокировать преобладающий поток. Если у вас есть деревья рядом с запланированным для установки местом, то вы поймаете гораздо больший ветер над деревьями, чем вдали от них.

Читайте такжеПодробные схемы движения ветра и расчет высоты башниКривые энергии ветра: как определить производительность ветрогенератора

Чтобы максимально использовать потенциал вашего ландшафта, необходимо выбрать открытую площадку. Если поблизости много деревьев, или холмов, ее необходимо устанавливать на башне, высота которой превышает имеющиеся препятствия для ветра. Проще говоря, любые препятствия негативно влияют на производительность ветряной электростанции, поэтому необходимо расположить турбину в таком месте, где она будет находиться выше всех близлежащих зданий либо деревьев. В городе ветряк можно установить сверху крыши дома. Но чаще всего требуется отдельностоящая башня, высота которой зависит от расположения соседних зданий либо деревьев. К тому же, следует учитывать, что чем выше, тем сильнее сила ветра.

Пожалуйста, обратите внимание: установку ветряка на крыше дома нужно согласовать с соответствующими инстанциями и, возможно, получить необходимое разрешение. Монтаж домашней станции энергоемкостью до 75 кВт не подлежат обязательной государственной комиссии по энергосбережению, то есть не требует специального разрешения на строительство. Но поскольку она все же будет создавать небольшое количество шума, разумно поговорить с соседями о своих планах - люди, как правило, более благосклонно отнесутся к такой затее, если им сообщить об этом перед установкой.

Небольшие домашние ветрогенераторы имеют минимальные циклические нагрузки и вибрации, что значительно снижает риск этой негативного влияния, но каждая крыша устроена по-своему, поэтому лучше проконсультироваться со специалистами, имеющими навыки, необходимые, чтобы обеспечить безопасность установки системы.

И не забудьте сразу прикинуть, как вы будете снимать/разбирать свою установку в случае необходимости.

Видео: демонтаж промышленного ветрогенератора в Германии. При замене отработавшего свой срок ветрогенератора немцы также каждый раз меняют и мачту на новую.

vetrogeneratorsvoimirukami.ru

Установка ветрогенератора.

Конечно, ветрогенератор желательно устанавливать вдали от зданий и сооружений на открытых пространствах. Но следует учитывать очень важный факт учета плотности грунта. Так как этот фактор очень важен для выбора материала и длинны клинов для растяжек мачты ветрогенератора. Чем мягче грунт, тем соответственно длиннее и массивнее должен быть клин, а чем тверже грунт, тем из более прочного металла он должен быть изготовлен. Количество клинов для растяжек должно быть не менее трех но, лично я рекомендую четыре. Это связанно с большей надежностью и простотой разметки площади для их забивания в грунт. Согласитесь ведь на много проще кинуть две диагонали и определить места забивания клинов и центр для установки мачты. Чем чертить круг, а затем определять равные углы. Но это мое мнение вы можете это делать по- своему. Так же следует учитывать способы растяжки с длинной мачты, которую вы будете устанавливать. Чем ее длинна будет больше и мягче грунт, тем выше должны быть требования к клинам, а низ мачты разварить и забетонировать. Но в любом случае мачту необходимо опустить в грунт на глубину не менее 0,5 метра. Крепления растяжек также лучше забетонировать, так как грунт может поменять свою плотность после дождя или со временем от вибрации клин может ослабнуть. Вы можете использовать так же любые конструкции их элементы для крепления растяжек весь в их надежности. Очень часто мне задают вопрос можно сделать монтаж, как это сделал я конечно можно, но здесь свои плюсы и минусы. К плюсам здесь относится простота сборки и регулировки вашего ветрогенератора. Если же вы решите установить ветрогенератор на открытой местности, то следует продумать и средство подъема на высоту, которое должно надежно крепиться к вашей мачте и с которого вам будет удобно производить монтаж и регулировку Вашего ветрогенератора. Но исходя из опыта людей, у которых он работает. На открытых площадях сила ветра намного больше, чем в моем случае. А продумать и соорудить не большую площадку с лестницей под свой рост не так сложно, а если ее разварить и надежно закрепить ее низ. Можно использовать как еще один элемент крепления мачты. Можно это средство подъема на высоту сделать съемным для обслуживания еще одного или нескольких ветрогенераторов в случае если мощности одного вам не будет достаточно. Конечно головку в сборе можно установить на мачту и поднимать ее вместе с мачтой вместе. Но для регулировки и обслуживания лестница вам будет нужна. Без нее вам не обойтись. Конечно можно приварить ступеньки непосредственно на мачту. Но для обслуживания вам потребуется две руки. Следовательно, понадобиться страховочный пояс. Можно произвести и монтаж. Но тогда, как и в случае подъема мачты в сборе с ветрогенераторм вам без посторонней помощи не обойтись.

svoy-vetrogenerator.ru

Ветряная электростанция часть 2. Ветрогенератор для дома. Установка ветрогенератора