Вітряний генератор для дому: відгуки. Вітряний генератор для будинку своїми руками

Сьогодні, у міру підвищення тарифів на електрику і посилення прагнення людей побудувати заміські котеджі і дачі подалі від "цивілізації", багато господарів приватних володінь все частіше звертаються до пошуку альтернативних джерел енергії. Найдешевшим на даний момент є сила вітру. Для її використання конструюються спеціальні пристрої. Далі в статті розглянемо, що собою являє вітряної генератор.

Термінологія

Генератор електрики вітряної являє собою пристрій, що перетворює кінетичну енергію повітряного потоку в механічну. Ця сила запускає обертання ротора. Внаслідок його роботи згодом механічна енергія перетворюється в електричну.

Використання в промисловості

Такі пристрої споруджуються великими приватними або державними енергетичними компаніями. Зазвичай їх об'єднують в так звані мережі. В результаті виходять вітрові електростанції. Такі промислові мережі відрізняються від атомних або теплових повною відсутністю як сировини (палива), так і відходів. Для того щоб генератор для вітряної електростанції працював без збоїв, середньорічна швидкість потоків повітря повинна бути високою. Потужність сучасних систем може досягати 7.5 МВт.

Деякі складнощі експлуатації

Промисловий вітряної генератор монтується на спеціально підготовленому майданчику протягом семи чи десяти днів. А отримання дозволів на спорудження конструкції може зайняти в деяких випадках більше року. Крім цього, необхідні тривалі дослідження на ділянці, де буде здійснюватися установка вітряних генераторів. Як мінімум протягом року вивчається напрям і швидкість потоків повітря. Всі ці заходи істотно збільшують період втілення проектів у життя.

Коротка історична довідка

Варто відзначити, що енергією вітру люди почали користуватися ще в давні часи. Простим прикладом може служити вітрило. За 200 років до нашої ери вже споруджувалися вітряні млини, а після відкриття електрики люди стали намагатися використовувати силу повітряних потоків для його отримання. Аж до 50-х років попереднього століття йшла безперервна робота з конструювання та проектування нового обладнання в Радянському Союзі. Вітряні генератори були широко поширені в країні.

Область застосування

Вітряний генератор може як використовуватись прямо за призначенням, так і виконувати виключно декоративні функції. Пропелер можна оснастити тріскачкою і поставити пристрій у будь підходяще місце. У промислових цілях вітряної генератор застосовувався раніше для перемелювання зерна. Сьогодні для цих цілей використовується інше обладнання, як правило. Часто використовуються вітряні генератори для дому. Відгуки власників заміської нерухомості свідчать про ефективність такої конструкції в процесі накачування води. Так, за словами деяких користувачів, агрегат здатний підняти з свердловини або колодязя близько 30-50 літрів / годину. Дуже актуальні такі генератори для дачі. Вітряні конструкції часто незамінні там, де є перебої з подачею струму в мережу. Їх застосовують і для запуску системи опалення. Однак найбільш широко використовується вітряної генератор для отримання електроенергії.

Класифікація

Якщо виникла необхідність придбати вітряної генератор для приватного будинку, то слід докладніше познайомитися з видами цього агрегату і принципом роботи. Конструкція може бути карусельного типу. У цьому випадку в ньому присутня вертикальна вісь обертання. Також конструкція може бути і крильчасті. Це означає, що вісь обертання у агрегату горизонтальна. Далі розглянемо кожен вид окремо.

Карусельна конструкція

Такий вітряної генератор, безсумнівно, має свої переваги. Він досить швидко набирає силу тяги в процесі збільшення сили повітряного потоку. Згодом швидкість обертання знаходиться практично на одному рівні. Така конструкція самостійно відстежує напрям вітру. Це означає, що їй не потрібні додаткові пристосування. Вітряний генератор карусельного типу тихоходом. Це дозволяє використовувати досить прості схеми. При цьому тихохідність істотно обмежує застосування конструкцій. Це пов'язано з тим, що з'являється необхідність додатково використовувати підвищувальні редуктори. Мультиплікатори мають досить низький ККД. Без редуктора експлуатація вітрогенератора істотно ускладнюється.

Крильчасті конструкція

Що собою являє такий генератор (вітряної)? Відгуки багатьох користувачів говорять на користь такої конструкції. У агрегату крильчатого типу досить багато переваг у порівнянні з описаним вище. До безперечних плюсів, яким володіє такою вітряної генератор, користувачі відносять досить високу швидкість обертання. Завдяки цьому немає необхідності в додатковому використанні мультиплікатора. Лопаті крильчатий конструкції повинні бути розташовані перпендикулярно повітряному потоку, тобто вертикально. Для цього застосовується стабілізатор. Ще однією перевагою, яким, за словами користувачів, володіє крильчатий вітряної генератор, є високий коефіцієнт перетворення енергії повітряного потоку. Разом з цим швидкість обертання в таких конструкціях обернено пропорційна числу лопастей. У зв'язку з цим агрегати мають, як правило, не більше трьох крил. Широка популярність таких установок обумовлена також і простотою виготовлення конструкцій.

Критерії вибору пристрою

У першу чергу необхідно визначити точно середню швидкість і переважний напрямок повітряного потоку на місці, де буде працювати агрегат. Слід знати про деякі параметрах. Так, початкова швидкість, при якій запускається обертання лопатей, становить 2 м / с. Максимальної ефективності агрегат досягає при потоці в 9-12 м / с. Потужність генератора залежить від діаметра гвинта і швидкості вітру.

Особливості конструкції

З чого складається домашній вітряної генератор? Сама конструкція включає в себе колесо з лопатями. У ній також присутній редуктор. Цей механізм призначений для перетворення і передачі крутного моменту. Також в конструкції є щогла. На неї встановлюється сам пристрій. Також агрегат оснащується батареєю і інвертором. За допомогою останнього здійснюється перетворення постійного струму в ефективний змінний.

Пристрій і мережу

Більшість існуючих сьогодні агрегатів працюють при наявності централізованого або локального електричного джерела. Як нього, наприклад, може виступати дизель-генератор. Необхідність у використанні додаткового джерела пояснюється нестабільністю повітряних потоків. В даному випадку мережа виконує стабілізуючу задачу. Існують певні умови для використання таких конструкцій. Одним з основних є те, що потужність мережі в обов'язковому порядку повинна бути вище, ніж у вітряного генератора, мінімум в 1.8 рази.

Принцип роботи

Потужні потоки повітря приводять в рух лопаті вітряного генератора. Вони починають обертатися. Одержувана енергія передається на мультиплікатор допомогою ротора. Як вище було сказано, агрегати можуть функціонувати як окремо, так і групами. У деяких конструкціях мультиплікатори встановлюються для підвищення продуктивності пристрою. Слід сказати, що не всі можуть придбати такий агрегат. У зв'язку з цим деякі люди споруджують вітряні генератори для будинку своїми руками. Яким чином це зробити, розглянемо далі.

Тип агрегату

Якими бувають вітряні генератори для дому? Існує два види пристроїв. Перший - горизонтальний, а другий - вертикальний вітряної генератор. Остання конструкція, за словами самих користувачів, більш проста в збірці і монтажі - балансування пристрою досить легка. Крім того, ця система має більш високим коефіцієнтом ефективного вітряного впливу. Чим могутніше вбрання для складання пристрій, тим більшим буде вага і діаметр колеса. Це, в свою чергу, ускладнить балансування і монтаж.

Комплектуючі

Перед тим як зробити вітряної генератор, слід підготувати всі необхідні елементи і деталі:

• Акумулятор на 12 V. Можна використовувати автомобільний пристрій, але краще купити альтернативне. Такий акумулятор буде більш безпечним і довговічним.
• Генератор на 12 V.
• Ротор 1.5-2 м.
• Металеву бочку або відро (велике). Ємність бажано використовувати алюмінієву або з нержавіючої сталі.
• Реле зарядки акумулятора.
• Реле для зарядки лампи (автомобільне, наприклад).
• Напівгерметичний вимикач.
• Розподільну коробку.
• Вольтметр. Можна використовувати автомобільний.
• Щоглу, висота якої - від 2-х до 10-ти метрів. Виготовити її можна і самостійно. Для цього будуть потрібні труби ПВХ та металеві деталі для підстави.
• 4 болти М6.
• Дроти.
• Нержавіючу дріт або хомути. Цими елементами здійснюватиметься кріплення до щогли.

Також будуть потрібні наступні інструменти:

• Кусачки.
• Дриль і свердла.
• Викрутка.
• Ключі.

Монтаж щогли

Перед її установкою необхідно залити фундамент відповідно до обсягу підстави і перетину труби. При цьому слід враховувати особливості клімату і властивості грунту. Установка щогли з вітряним двигуном здійснюється після застигання розчину (через не менш тижні після заливки). Можна просто вкопати шест в землю і закріпити розтяжки. Однак цей варіант менш надійний.

Ротор

Діаметр вибирається відповідно з середньостатистичною швидкістю вітру. Робиться ротор і переробляється шків (спеціальне фрикційне колесо з ободом або канавкою по колу, призначене для передачі руху приводного ременя або канату). Фактично при вітрі зі швидкістю до 6-7 м / с потужність елемента 3 м буде вище.

Крила

Бочку поділяють на 4 рівні частини. Для цього використовується рулетка і маркер. Вирізаються лопаті за допомогою ножиць по металу. Крила після цього фіксують до шківа і днища. В якості кріпильних елементів використовують болти. Місця для них слід виміряти дуже точно, в іншому випадку в подальшому доведеться часто регулювати обертання. Лопаті відгинаються обережно, в межах розумного, щоб запобігти зайві пориви при повітряному потоці.

Збірка

До генератора під'єднують дроти і збирають ланцюг в распредкоробкі. Агрегат кріпиться до щогли. Провід фіксуються на жердині і генераторі. Далі агрегат, а потім акумулятор під'єднують в ланцюг. За допомогою проводів, перетин яких до 2.5 кВт, підключається навантаження. Залежно від ступеня вигину лопатей задається швидкість обертання. Такого агрегату повинно бути достатньо для забезпечення енергією заміського будинку або дачі.

Збільшення продуктивності

При підвищенні щогли до 20-25-ти метрів швидкість повітряного потоку посилиться на 30%. При цьому буде збільшена і вироблення енергії до 1.5 раз. Цей варіант використовується при зниженій швидкості вітру (до 4 м / с). При високій щоглі усунеться вплив дерев і будівель. Ось як зробити вітряної генератор самостійно.

Розвиток індустрії

Сьогодні можна придбати домашній вітряної генератор за цілком прийнятною вартістю. Це говорить про постійне і активному розвитку цієї індустрії. Купуючи або самостійно збираючи установку, можна на досить тривалий час забезпечити енергетичну незалежність власного житла. Як правило, для невеликої будівлі досить агрегату з номінальною потужністю 1 кВт. При цьому швидкість вітру на ділянці роботи пристрою повинна скласти 8 м / с. Якщо на місцевості немає стабільного повітряного потоку, або він слабкий, пристрій можна оснастити дизель-генератором або фотоелектричними елементами. У Росії сьогодні відзначається тільки зародження тенденції установки вітряних генераторів. На вітчизняному ринку представлена продукція тільки декількох виробників малопотужних агрегатів для побутових потреб. Вартість вітрогенераторів на 1кВт в повній комплектації починається від 35-40 тисяч рублів. Це ціни дворічної давності. Для установки пристрою немає необхідності оформляти сертифікат.

Недоліки і переваги експлуатації

Незважаючи на постійне зростання тарифів на енергоносії, собівартість самої електроенергії не становить в якій-небудь мірі значну величину в основній масі виробництв за інших витратах. Для споживача сьогодні ключовими факторами є стабільність і надійність постачання. Основними причинами, що провокують подорожчання енергії для застосування в промислових цілях, одержуваної від вітряних генераторів, вважаються:

• Необхідність автономного функціонування протягом деякого часу. У цих випадках використовуються акумулятори.
• Необхідність в отриманні електричної енергії промислового якості. Для цього застосовується інвертор.
• Необхідність тривалої безперебійної роботи. У таких випадках додатково використовуються дизель-генератори.

Що стосується застосування пристроїв в побуті, то до мінусів експлуатації слід віднести:

• Високу вартість акумуляторних батарей. Вона становить приблизно 25% від ціни самого пристрою.
• Порівняно високу вартість інвертора.
• Для забезпечення надійного постачання електрикою застосовується в деяких випадках дизель-генератор. Його вартість порівнянна з ціною на сам пристрій.

Однак слід зазначити, що дані фактори втрачають свою актуальність при сучасному ДБЖ з подвійним перетворенням і наявності загальної мережі. Сьогодні з економічної точки зору найбільш доцільно в промислових цілях отримувати за допомогою вітряного генератора НЕ електроенергію, а постійний або змінний струм. Згодом він перетворюється в тепло для отримання гарячої води та опалення житла. Для цього використовуються ТЕНи. У даної схеми є свої переваги. Зокрема, акумулятором енергії може в цьому випадку виступати звичайний бойлер з водою, для споживання тепла пред'являються не такі жорсткі вимоги по безперебійності і якості постачання.