Ветрогенераторы для дома — виды, примерные цены, изготовление своими руками

Неисчерпаемая энергия, которую несут с собой массы воздуха, всегда привлекала внимание людей. Наши прадеды научились запрягать ветер в паруса и колеса ветряных мельниц, после этого он два века напрасно носился по необозримым просторам Земли.

Сегодня для него вновь нашлась нужная работа. Ветрогенератор для приватного дома из разряда новинок техники становится настоящим аргументом нашего быта.

Давайте ближе ознакомимся с ветроэлектростанциями, оценим условия их выгодного использования и рассмотрим имеющиеся разновидности. Домашние мастера получат в нашей публикации информацию для размышления по теме самостоятельной сборки ветряка и устройствах, нужных для его производительной работы.

Что такое ветрогенератор?

Рабочий принцип бытовой ветроэлектростанции прост: поток воздуха вращает лопасти ротора, насаженного на вал генератора и делает в его обмотках электрический ток. Полученное электричество запасается в аккумуляторных батареях и если для этого есть необходимость тратится домашними приборами. Разумеется, это очень простая рабочая схема домашнего ветряка. В практическом проекте он дополняется устройствами, выполняющими переустройство электричества.

Сразу за генератором в энергоцепочке стоит контроллер. Он видоизменяет трехфазный электрический ток в постоянный и направляет его на зарядку аккумуляторов. Большое количество приборов для домашнего применения не будет работать от «постоянки», благодаря этому за аккумуляторами вставляется другое приспособление – преобразователь напряжения. Он делает обратную операцию: воплощает постоянный ток в бытовой переменный напряжением 220 Вольт. Ясно, что эти изменения не проходят без следов и отнимают от исходной энергии довольно приличную часть (15-20%).

Если ветряк работает в паре с фотоэлектрической панелью или остальным генератором электричества (бензиновым, дизельным), то схема дополняется автоматизированным выключателем (АВР). При отключении главного источника тока, он активирует запасной.

Для получения самой большой мощности ветряной генератор должен находиться вдоль ветрового потока. В примитивных системах есть принцип флюгера. Для этого на противоположном конце генератора крепится вертикальная лопасть, разворачивающая его навстречу ветру.

В намного мощнее установках стоит поворотный электрический мотор, управляемый датчиком направления.

Главные виды ветрогенераторов и их специфики

Есть две разновидности ветрогенераторов:

  1. С горизонтальным размещением ротора.
  2. С по вертикали ротором.

Первый вид – очень популярный. Он отличается большим коэффициентом полезного действия (40-50%), однако имеет высокий уровень шума и вибрации. Помимо прочего, для его установки нужно свободное открытое пространство (100 метров) или высокая мачта (от 6 метров).

Резервные электростанции с по вертикали ротором энергетически практически не эффективны (КПД практически в 3 раза меньше, чем у горизонтальных).

К их положительным качествам можно отнести обычный монтаж и конструкционная надежность. Невысокая шумность позволяет устанавливать вертикальные резервные электростанции на крышах домов и даже на уровне земли. Эти установки не боятся обледенения и ураганов. Они запускаются от слабого ветра (от 1,0-2,0 м/с) тогда, как горизонтальному ветряку необходим поток воздуха средней силы (3,5 м/с и выше). По форме рабочего колеса (ротора) вертикальные ветряные генераторы очень очень разные.

Роторные колеса вертикальных ветряков

Благодаря небольшой скорости вращения ротора (до 200 оборотов в минуту), механический ресурс данных установок значительно превосходит показатели горизонтальных ветрогенераторов.

Как высчитать и выбрать ветрогенератор?

Ветер это не сетевой газ, качаемый по трубам и не электрическая энергия, исправно поступающая по проводам в наш дом. Он норовист и непостоянен. Сегодня ураган срывает крыши и ломает деревья, а на следующий день меняется полным штилем. Благодаря этому перед приобретением или самостоятельным производством ветряка необходимо оценить потенциал воздушной энергии в собственном районе. Для этого необходимо определить среднегодовую силу ветра. Эту величину узнать можно во всемирной сети по соответствующему запросу.

Получив вот такую таблицу, находим район собственного проживания и смотрим на интенсивность его покраски, сравнивая ее с оценочной шкалой. Если среднегодовая скорость ветра выйдет меньше 4,0 метров в секунду, то ветряк устанавливать нет смысла. Он не даст необходимого количества энергии.

Если сила ветра достаточна для установки ветроэлектростанции, то переходите к следующему шагу: выбору мощности генератора.

Если речь идет об независимом энергоснабжении дома, то в расчет берут среднестатистическое электропотребление 1 семьей. Оно находится в диапазоне от 100 до 300 кВт*ч на протяжении месяца. В регионах с невысоким годовым ветряным потенциалом (5-8 м/сек) подобное количество электричества способен сгенерировать ветряк мощностью 2-3 кВт. При этом нужно брать во внимание, что во время зимы средняя скорость ветра выше, благодаря этому выработка энергии в данный этап будет побольше, чем летом.

Подбор ветрогенератора. Примерные стоимости

При сравнении вариантов советуем вам смотреть на ветряные генераторы российского производства, а еще профессиональные установки, выпускаются в Китае. Они намного дешевле европейских заменителей.

Расценки на вертикальные наши ветряные генераторы мощностью 1,5-2,0 кВт находятся в диапазоне от 90 до 110 тысяч рублей. Комплектация при подобной цене включает только генератор с лопастями, без мачты и добавочного оборудования (контроллер, преобразователь напряжения, провод, аккумуляторы). Полнокомплектная электростанция вместе с монтажом обойдется очень дорого на 40-60%.

Стоимость намного мощнее ветряков (3-5 кВт) может составлять от 350 до 450 тысяч рублей (с добавочным оборудованием и монтажными работами).

Ветряк собственными руками. Забава или настоящая экономия?

Скажем сразу, что сделать ветрогенератор собственными руками полноправным и успешным сложно. Правильный расчет ветрового колеса, передаточного механизма, выбор подходящего по мощности и оборотам генератора – другая тема. Мы дадим лишь краткие рекомендации по важным этапам этого процесса.

Генератор

Автомобильные резервные электростанции и электрические двигатели от машин для стирки с прямым приводом для данной цели не подойдут. Они могут вырабатывать энергию от ветрового колеса, однако она будет маленькой. Автогенераторам для производительной работы необходимы очень большие обороты, которые не может развить ветряк.

В моторах для стиралок иная проблема. Там стоят ферритовые магниты, а для ветрогенератора необходимы более производительные – ниодимовые. Процесс их монтажа своими руками и намотки токоведущих обмоток требует терпения и большой точности.

Мощность прибора, собранного собственными руками, в основном, не будет больше 100-200 Ватт.

Сейчас среди самодельщиков очень популярны мотор-колеса для велосипедов и скутеров. С позиций ветроэнергетики это мощные ниодимовые резервные электростанции, приемлемо походящие для работы с вертикальными ветровыми колесами и зарядки аккумуляторов. с подобным генератора можно снимать до 1 кВт ветровой энергии.

Мотор-колесо – готовый генератор для самодельной ветроэлектростанции

Винт

Большого труда не составит делаются парусный и роторный винты. Первый состоит из легких изогнутых трубок, закрепленных на центральной пластине. На каждую трубку натягиваются лопасти из прочной ткани. Большая парусность винта требует шарнирного крепления лопастей, чтобы при урагане они складывались и не деформировались.

Парусный винт ветряка

Роторная конструкция ветрового колеса применяется для вертикальных генераторов. Она проста в изготовлении и надежна в работе.

Самодельные ветряные генераторы с горизонтальной осью вращения работают от пропеллерного винта. Домашние мастера собирают его из пластиковых труб диаметром 160-250 мм. Монтаж лопастей делается на круглой пластине из стали с посадочным отверстием для вала генератора.

Конфигурация лопасти из пластиковой трубы

Инженерные системы

, , , ,

Добавить комментарий