Домашний ветрогенератор


Как сделать ветрогенератор - правила изготовления домашнего ветрогенератора своими руками

Если у вас нет доступа к общей электрической сети, либо вы решили обзавестись автономным источником энергии, то целесообразно установить домашний ветрогенератор. Сила потока воздушных масс позволит вам своими руками наладить поступление электроэнергии для бытовых нужд.

Как работает ветрогенератор?

Прежде, чем самому собирать и устанавливать ветрогенератор, необходимо определить, имеет ли это смысл. Для этого необходимо измерить скорость ветра в той местности, где вы решили выполнить установку.  Если окажется, что ветровой силы недостаточно, то устанавливать генератор невыгодно.

Помимо скорости ветра, нужно определить, какой уровень мощности генератора необходим. Конечно же, не стоит полагать, что генератор данного типа будет функционировать круглосуточно без перебоев, ведь скорость ветра может сильно меняться в течении дня, и это повлияет на возникновение энергетических проблем.

Возможную мощность генератора вы сможете определить с помощью расчета коэффициента использования энергии ветра. Он позволяет оценить часть энергии воздушного потока, которая будет использоваться ветроколесом.  Данный показатель зависит от различных внешних параметров.

Если вы делаете ветрогенератор своими руками, то следует знать его основные составляющие:

  • ветроколесо с определенным количеством лопастей
  • редуктор, который отвечает за круговое движение колеса
  • мачта, при помощи которой ветряные потоки поступают в инвертор, чтобы превратиться в ток

Само электричество берется из энергии ветра, которая приводит в движение лопасти с колесом. Круговые манипуляции передаются с помощью редуктора в генераторный вал. Именно там происходит превращение энергии механического типа в электрическую.

Из каких элементов состоит домашний ветрогенератор?

Чтобы сделать генератор в домашних условиях, необходимо приобрести все его комплектующие:

  • аккумулятор на кислотной или гелиевой основе
  • ротор
  • генератор
  • ведро или бочка из металла большого размера
  • полугерметичная кнопка (выполняет роль выключателя)
  • специальные болты
  • реле для подзарядки аккумулятора
  • реле лампы заряда
  • вольтметр
  • мачта
  • нержавеющая проволока
  • провода
  • специальная коробка для наружных проводов

С помощью данного оборудования и запчастей у вас получится сделать ветрогенератор своими руками.

Сколько лопастей должно быть у ветрогенератора?

Одним из самых важных этапов в создании ветрогенератора является этап подбора и прикрепления лопастей. Количество, качество и габариты каждой лопасти оказывают сильное влияние на будущую работу всего устройства. Существует несколько основных принципов, которые необходимо учитывать при сборке конструкции данного типа:

  • при установке двух-трех лопастей большого размера неправильно считать, что мощность генератора равна показателю с пятью-шестью небольшими лопастями
  • при устройстве генератора с малым количеством лопастей необходимо уделять большое внимание балансу, лопасти большей площади дают сильную вибрацию
  • от размеров лопастей напрямую зависит уровень шума, издаваемого установкой, чем больше будет скорость и окружность вращения лопастей, тем сильнее вы будете это слышать, а при установке такого генератора в частном доме вы будете часто просыпаться по ночам
  • если вы создаете быстроходные лопасти, то необходимо учитывать особые требования к их конструкции, лучше всего сделать лопасти из разрезанной трубы КИЭВ

При использовании габаритных лопастей достаточно много нагрузки приходится на ось генератора, мачту и все его составляющие. Использование такой установки небезопасно, поскольку при сильном ветре лопасти разгоняются до огромной скорости, а мачта или крепления, скорее всего, этого не выдержат. Если же вы все-таки решили сделать ветрогенератор именно такого типа, то лучше всего использовать дерево в качестве материала лопастей. Однако, их изготовление из этого материала является достаточно затруднительным.

Мощность ветрогенератора напрямую зависит от размера колеса с лопастями, скорости воздушных масс и высоты мачты. Нужно понимать, что энергии будет больше того после того, как вы найдете идеальный баланс для всей конструкции. Если устанавливать две-три лопасти большого размера, то мощность будет небольшой, а сама конструкция будет достаточно хрупкой.  Наиболее удобным и правильным вариантом является установить своими руками пять или шесть лопастей умеренного размера.

Этапы создания ветрогенератора своими руками

После того, как большая часть конструктивных элементов мелкого типа подобрана, можно приступать к сборке ветрогенератора:

  • сначала необходимо выбрать тип генератора, нужно опередить, будет у вас горизонтальный или вертикальный тип двигателя, сделать своими руками проще ветрогенератор вертикального типа, поскольку в нем значительно легче налаживать балансировку
  • при покупке генератора нужно смотреть на его мощность
  • после проведения всех расчетов нужно выбрать аккумулятор, он должен быть герметического типа и предназначаться специально для энергетических установок
  • прежде, чем устанавливать все устройство, нужно залить фундамент, он должен соответствовать особенностям внешней среды
  • мачта устанавливается после полного затвердевания фундамента
  • собирается ротор - предварительно ротор необходимо подбирать в зависимости от средней скорости ветра, скорость влияет на диаметр данного элемента
  • к ротору приделывается шкив
  • лопасти можно сделать, как из трубы, так и из бочки, расчет их площади сугубо индивидуален
  • провода из алюминия присоединяются к генератору
  • необходимо собрать цепь в дозе
  • осуществляется крепление генератора к мачте, а после и проводов
  • генератор и аккумулятор собираются в единую цепь, и к ним подключается нагрузка через провода

Хороший запуск генератора получается выполнить только в условиях высокой скорости ветра. Чтобы увеличить выработку энергии, можно сделать своими руками трансформатор с регулятором. Это обеспечит большую силу тока.

Основные условия эксплуатации самодельного ветрогенератора

Как и за любым прибором, за ветряным генератором требуется регулярный уход. Благодаря грамотному уходу за самодельной станцией вы сможете эксплуатировать генератор очень долго. Существуют ключевые виды работ, которые необходимо выполнять каждый год:

  • уход за всеми подвижными элементами системы путем их смазывания
  • проверка лопастей и подшипников с целью своевременного обнаружения их повреждений
  • регулировка всех электрических соединений
  • проверка механизмов ветрогенератора на отсутствие коррозии
  • регулировка ослабленных растяжек и подкрутка расшатанных болтов
  • осуществление покраски металлических деталей генератора
  • проверка щетки токоприемника

При оптимальных условиях эксплуатации и качественной сборке самодельный ветрогенератор может прослужить более 10-15 лет. Нужно понимать, что для создания прибора такого типа очень важны первоначальные исследования и расчеты. Ведь именно по ним будет создаваться вся установка.

Ветрогенераторы

Вертикальные ветрогенераторы (с вертикальной осью вращения) бесшумные, инерционные, оптимально адаптированные к погодным условиям Украины. На сегодняшний день вертикальные ветрогенераторы являются одной из самых эффективных разработок.

Основными преимуществами вертикальных ветрогенераторов является простота монтажа, доступность во время эксплуатации и круглогодичная работа без снижения производительности в осенне — зимний период. Они не зависят от направления ветра и их можно устанавливать прямо на уровне земли, что значительно сокращает расходы.

Преимущество ветроэлектростанций в том, что они занимают меньшую площадь, чем солнечные электростанции. Так, для ВЭС мощностью 1 МВт понадобится всего 30-50 соток земли, тогда как для СЭС аналогичной мощности – около двух гектаров. ВЭС могут быть максимально приближены к точкам подключения: ВЭС более 20 МВт может находиться в 700 м от населенных пунктов, бытовая 150 кВт – всего в 40 метрах (согласно ДСТУ). Ветрогенераторы, в отличие от СЭС, разрешено размещать на землях сельскохозяйственного назначения (имеется процедура выделения участка). Поэтому рождается новая группа производителей энергии из возобновляемых источников – фермеры, аграрии.

Эти новации делают проекты по строительству и вводу в эксплуатацию ВЭС  до 5 МВт, для продаж по «зеленому» тарифу, привлекательными для инвесторов.

Энергия ветра

Ветер образуется в результате гигантских конвекционных потоков в атмосфере Земли, движущихся тепловой энергией от Солнца. Это означает, что кинетическая энергия ветра является возобновляемым энергетическим ресурсом — пока Солнце существует, ветер тоже будет существовать.

Ветровые турбины используют ветер для непосредственного управления турбинами. Они имеют огромные лопасти, установленные на высокой мачте. Лопасти соединены с «гондолой», или корпусом, который содержит шестерни, связанные с генератором. Когда ветер дует, он передает часть своей кинетической энергии лопастям, которые вращаются и двигают генератор. Несколько ветрогенераторов могут быть сгруппированы в ветреных местах для формирования ветровых электростанций.

Преимущества

  • Ветер — это возобновляемый энергетический ресурс, и расходы на топливо отсутствуют.
  • Вредных загрязняющих газов не производится.
  • Возможность размещения в труднодоступных местах.
  • Требуют малой площади и вписываются в любой ландшафт.
  • Получение бесплатной электроэнергии в долгосрочной перспективе, отсутствие затрат на топливо и его доставку.
  • Автономность — независимость от состояния и работы внешних электрических сетей.

Недостатки

  • Количество произведенной электроэнергии зависит от силы ветра.

Типовой состав системы энергообеспечения на базе ветрогенератора

  • Ветроэлектрическая установка (ветрогенератор, ВЭУ) — вырабатывает «грубую» электроэнергию с нестабильными параметрами, зависящими от скорости ветра.
  • Мачта — служит для установки ВЭУ на такой высоте, где ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость.
  • Аккумуляторная батарея (АКБ) — является буфером, согласующим графики выработки и потребления энергии.
  • Контроллер заряда АКБ — защищает АКБ от перезаряда, ограничивая зарядный ток и напряжение.
  • Инвертор — преобразует постоянное напряжение в переменное ~220В.
  • Зарядное устройство — при необходимости заряжает АКБ от внешней сети ~220В.
  • Сетевая автоматика — следит за состоянием сети и, по заданному алгоритму, подключает нагрузку к сети либо к инвертору.

Комбинация солнечной и ветровой генерации

Комбинировать солнечные и ветровые электростанции полезно. Уже просто по той причине, что ветровые электростанции, в отличие от солнечных, работают ночью. Да и сезонные колебания снижаются. Во многих регионах солнечные электростанции зимой вырабатывают гораздо меньше, чем летом, а ветровые, наоборот, более продуктивно функционируют зимой. То есть комбинация позволяет сглаживать суточные и сезонные колебания, повысить надёжность системы и снизить потребность в системах накопления энергии и балансировочных мощностях для интеграции переменных ВИЭ.

Наша компания предоставляет полный спектр услуг по проектированию, установке и сервисной поддержке систем с альтернативными источниками энергии — ветрогенераторами, солнечными модулями, гелиосистемами, тепловыми насосами.

        

Многополюсность генератора говорит о его тихоходности, позволяя получить номинал на малых оборотах ветрогенератора и полностью отказаться от редукторов, коллекторных щеток и использовать метод магнитной левитации при его вращении. Наше крыло успешно прошло испытание по аэродинамике и показало лучший результат по страгиванию, а именно — уже при скорости ветра в 0,17 м/с происходит старт нашего ветрогенератора и устойчивая зарядка АКБ с 2м/с (в отличие от аналогов, которые стартуют при скорости ветра от 5 м/с). Благодаря новой форме крыла и снижению его веса мы добились снижения скорости ветра для достижения номинальной мощности ветрогенератора с 5 м/с до 3 м/с. Собираются ветрогенераторы различной мощности от 250 Вт до 32 кВт

Характеристики вертикальных ветрогенераторов

Ветрогенератор/СпецификацияVE-microVE-miniVE-1VE-1.5VE-2VE-3
Номинальная мощность, кВт0.250.511,523
Максимальная мощность, кВт0.751.534,559
Пусковая скорость ветра, м/с0.30.30,40,70,80,9
Скорость ветра для устойчивой зарядки АКБ, м/с2222,52,52,5
Скорость ветра для номинальной мощности, м/с888888
Диаметр ветроколеса, м11.32344,8
Высота крыла, м 234445
Вес ветроколеса, кг204580170250360
Кол-во крыльев, шт335555
Стоимость, $73513652730409552507875

Номинальная количество вырабатываемой электроэнергии следующая:

ПродукцияКол-во энергии за час, кВтКоличество энергии за месяц, кВтКол-во энергии за год, кВт
VE-33216025920
VE-22144017280
VE-1.51.5108012960
VE-117208640
VE-mini0.53604320
VE-micro0.251802160

Преимущества вертикальных ветрогенераторов над традиционными

    • Применение инновационных бесшумных и безвибрационных технологий
    • Применения высокоэффективных методов получения и преобразования энергии ветра в электрическую
    • Оптимальный профиль лопасти ветроколеса позволяет достичь КПД крыла близкий к идеальному, независимо от направления ветра (независимое «наведение» на направление ветра)
    • Ветрогенератор вертикального исполнения не требует регламентного обслуживания и ремонта. Конструкция не содержит деталей с трущимися поверхностями за исключением упорного подшипника ветрокрыла, имеющего трехсоткратный запас прочности
    • Высоко устойчивый к сильному ветру, достаточно устойчив, чтобы выдержать ураганный ветер
    • Контроллерно-преобразующая система позволяет заряжать аккумуляторную батарею при самых малых оборотах генератора. Это обеспечивает возможность потребления ранее выработанной энергии в период безветрия
    • Требует минимум пространства для размещения, абсолютно безвреден ввиду отсутствия излучения, вибрации и шумовой нагрузки
    • Возможность установки без ущерба ландшафтным видам, безопасный для птиц дизайн
    • Быстрая установка и обслуживание
    • Главным преимуществом ВЭУ является ее независимость от магистральных энергетических сетей, автономность производства и потребления электроэнергии. Относительная простота устройства, универсальность оборудования, доступность транспортировки и монтажа позволяют возводить ветроэнергетические станции в самых недоступных, отдаленных от энергоснабжения районах.

Купить ветрогенератор в Днепре

Горизонтальные ветрогенераторы

Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения, имеет две или три лопасти, установленные на вершине мачты — наиболее распространенный тип ветроустановок ВЭУ. Современные горизонтальные ветрогенераторы представляют собой установку, которая служит для переработки кинетической энергии ветра в механическую энергию с помощью лопастей, а потом в электрическую при помощи электрического генератора. Ветрогенераторы могут использоваться как для промышленного производства электроэнергии, так и для бытового. Ветрогенераторы промышленного назначения имеют достаточно большую мощность, а в одном таком ветропарке могут устанавливаться до нескольких сотен ветряков. Для бытового использования, как правило, устанавливается один ветрогенератор, подключенный к системе домашнего электроснабжения, которая включает в себя также накопительные аккумуляторы.

Основные характеристики ветрогенератора

Ветрогенератор СВ-4.4/400

Ветрогенератор СВ-6.7/1000

Диаметр ветротурбины: 4,4 м

Ометаемая площадь: 15.2 м2

Выработка энергии за месяц: 250-500 кВт·Ч

Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с

Расчетная скорость ветра: 8 м/с

Макс. скорость ветра: 40-50 м/с

Номинальная частота вращения: 230 об/мин

Напряжение генератора: 48 В

Номинальная мощность (при 8 м/с): 1600 Вт

Рекомендуемая высота мачты: 17-23 м

Диаметр ветротурбины: 6.7 м

Ометаемая площадь: 35.3 м2

Выработка энергии за месяц: 600-1200 кВт·Ч

Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с

Расчетная скорость ветра: 8 м/с

Макс. скорость ветра: 40-50 м/с

Номинальная частота вращения: 145 об/мин

Напряжение генератора: 48 В

Номинальная мощность (при 8 м/с): 4000 Вт

Рекомендуемая высота мачты: 21-27 м

3 800 у.е.7 600 у.е.

 

Наши специалисты помогут Вам выбрать ветрогенератор, максимально соответствующий по своим техническим характеристикам Вашим потребностям, поставят и соберут его на Вашем объекте, а также предоставят Вам все необходимые консультации по работе ветряной установки. Монтаж оборудования может осуществляться как специалистами нашей компании, так и самостоятельно.

В случае монтажа Вашими специалистами наша компания готова предоставить услугу шефмонтажа и обеспечивает Вас техническим и информационным сопровождением.

Скорость ветра в Днепре по месяцам

Карта распределения ветра на территории Украины

Вертикальный ветрогенератор своими руками - пошаговые инструкции по сборке

Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.


Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.


Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.

Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

  • Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
  • Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
  • Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
  • Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

  • Целесообразность устройства ветряка обосновывается в первую очередь достаточно высоким и стабильным ветряным напором в местности;
  • Необходимо располагать достаточно большим участком, полезная площадь которого не будет существенно сокращена из за установки системы;
  • Из-за сопровождающего работу ветряка шума желательно, чтобы между жильем соседей и установкой было не менее 200 м;
  • Убедительно аргументирует в пользу устройства ветрогенератора неуклонно повышающаяся стоимость электроэнергии;
  • Устройство ветрогенератора возможно только в местностях, власти которых не препятствуют, а лучше еще и поощряют использование зеленых видов энергии;
  • Если в регионе сооружения мини электростанции, перерабатывающей энергию ветра, случаются частые перебои, установка минимизирует неудобства;
  • Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовое изделие средства не окупятся сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10 — 15 лет;
  • Если окупаемость системы — не последний момент, стоит задуматься об сооружении мини электростанции собственными руками.

Оценка целесообразности установки

Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.

Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:

  • количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
  • объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
  • подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.

Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.

Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.

Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.

Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.


Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.


Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.


Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Обслуживание вертикального прибора

Чтобы ветряной вертикальный генератор работал качественно, четко и максимально эффективно, все движущиеся части конструкции обязательно смазывают. Такую процедуру проводят не реже 2 раз за весь календарный год.

Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся в результате эксплуатации гайки, укрепляют электрические соединения, проверяют механические узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и внимательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.


Зимой за вертикальными установками нужен особый уход. В период морозов лопасти покрываются коркой льда и ее необходимо своевременно очищать, чтобы скорость крутящего момента сохранялась на должном уровне

Покраску деталей производят по мере надобности и 1 раз в год совершают полное обследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает корректную работу ветряной установки и продлевает ее эксплуатационный период.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

  • Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
  • Удобное обслуживание установки.
  • Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

  • Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
  • Значительная нагрузка на элементы конструкции;
  • Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
  • Повышенный уровень шума в процессе работы.
  • С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинствами данной группы являются:

  • Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
  • Способность быстрого набора крутящего момента;
  • Надёжность конструкции;
  • Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

  • Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

  1. Простота в изготовлении;
  2. Способность быстрого набора скорости вращения;
  3. Низкий уровень шума.
  4. Надежность в работе.
  5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

  1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
  2. Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

  • Повышенный уровень шума;
  • Высокая стоимость.
  • Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

  • Более высокий КПД установок;
  • Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

  • Высокая стоимость;
  • Повышенный уровень шума.

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50%. В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

  • Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
  • Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
  • Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
  • Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
  • А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Классификация вертикальных генераторов

Между ветроулавливающими устройствами вертикального типа есть некоторая конструкционная разница. Она не делает агрегаты лучше или хуже, а просто позволяет подобрать самый удобный вариант для выполнения конкретных задач в определенной местности.

#1: Особенности ортогональных систем

Конструкционно ортогональный ветряной генератор состоит из прочной оси вертикального вращения и нескольких параллельных лопастей, удаленных от центровой основы на определенное расстояние.

Прибор не нуждается в дополнительных направляющих механизмах и нормально работает, независимо от направления ветра. Вертикально расположенный главный вал дает возможность размещать приводное оборудование на уровне земли, что существенно облегчает эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание.


Опорные узлы ортогонального генератора имеют не очень высокий срок службы. Это обусловлено высокими динамическими нагрузками, которые на них оказывает в процессе работы ротор. Чтобы установка не вышла из строя раньше времени, все опорные части необходимо регулярно осматривать и своевременно менять поврежденные на новые

К минусам ортогональных приборов относятся слишком массивная лопастная система и низкая эффективность по сравнению с КПД горизонтально-осевых модулей.

#2: Генераторы с ротором Дарье

Ветряной генератор, оснащенный ротором Дарье, имеет вертикальную ось вращения и 2-3 плоские полосы-лопасти без характерного аэродинамического профиля, закрепленные у основания и на верхушке оси вращения.

Агрегат в своей работе не ориентируется на силу или направление ветра, имеет высокую скорость вращения и допускает расположение приводных устройств на земле, что облегчает и ускоряет процесс планового обслуживания и возможного ремонта.


Двухлопастные генераторные установки с ротором Дарье активируются только сильным порывом ветра. При равномерно набегающем потоке запуститься самостоятельно они не могут

Опорные и вращающиеся узлы прибора с ротором Дарье уязвимы к повышенным динамическим нагрузкам, а эффективность лопастной системы по многим параметрам уступает осевым горизонтальным установкам.

#3: Агрегаты с ротором Савониуса

Вертикальный ветряной прибор с ротором Савониуса имеет полуцилиндрическую лопастную систему и от аналогичных установок отличается высоким пусковым крутящим моментом и способностью эффективно работать при низкоскоростных ветрах.


Мощность предлагаемых на рынке вертикальных ветрогенераторов с ротором Савониуса не превышает 5 кВт. Приборы редко используют как самостоятельную рабочую единицу, а чаще всего применяют для создания более высокого пускового момента для роторных установок Дарье

В упрек вертикальному комплексу с ротором Савониуса ставят повышенную материалоемкость и более низкий КПД по сравнению с ветрогенераторами горизонтальноосевого типа. Именно поэтому выпуск высокомощного оборудования такого класса считают не целесообразным.

#4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей

Этот вид прибора – усовершенствованная версия классического ортогонального ветрогенератора. Роторный комплекс здесь состоит из лопастей, расположенных в два ряда.

Внешний лопастной ярус остается статичным и работает как направляющий аппарат. Он улавливает ветряной поток, захватывает его, сжимает и таким способом заметно увеличивает фактическую скорость ветра.

Внутренний ряд лопастей представляет собой подвижную структуру, на которую под определенным углом попадает воздухопоток от первой роторной установки.


КПД ветряного генератора, имеющего многолопастный ротор с направляющей системой, делает этот прибор особенно привлекательными для потребителей. Однако, стоимость такого оборудования довольно высока, и оно окупается несколько дольше, нежели аналогичные устройства более простой конфигурации

Специалисты называют этот тип прибора максимально эффективным в своем классе и подчеркивают, что специфическая конструкция позволяет ему работать даже при максимально низких скоростях ветра.

#5: Характеристика приборов с геликоидным ротором

Геликоидная ветряная установка или генератор Горлова – еще одна модификация традиционной ортогональной роторной системы. Лопасти модели закручены по дуге. Эта конструкционная особенность дает возможность быстро улавливать поток воздуха и плавно вращаться без рывков.

Такой принцип работы существенно снижает динамическую нагрузку на основание и подвижные узлы, тем самым увеличивая срок их службы.


Аппараты с ротором геликоидного типа очень надежны и легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки. Однако во время работы такие ветряки создают выраженные шумовые эффекты и производят дополнительные звуковые волны, находящиеся в коротковолновой области звукового спектра

Закрученные роторные лопасти для геликоидного ветряка делают по очень прогрессивной, но сложной технологии. Из-за этого агрегаты имеют достаточно высокую стоимость и не пользуются широкой популярностью у частных потребителей.

#6: Характеристика вертикально-осевых роторов

Главное отличие вертикально-осевого генератора – это вертикально расположенные лопасти, по профилю напоминающие авиационное крыло, чья ось четко параллельна вертикальному валу. Конструкция чем-то напоминает ротор Дарье, но в производственных условиях изготовляется значительно быстрее и проще.


Генератор с вертикально-осевым ротором гораздо быстрее, чем аналогичные приборы этого класса, набирает рабочую скорость и начинает выдавать требуемый энергоресурс. Процесс сопровождается небольшим звуковым эффектом и не мешает ни владельцам установки, ни соседям

Ветряки с ротором вертикально-осевого типа отличаются надежностью и долговечностью, легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки и не стоят слишком больших денег. Эти качества делают их актуальными для использования не только в промышленных, но и в бытовых целях.

Особенности выбора ветрогенераторов для частного дома и обзор лучших предложений представлены в этой статье.

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

  • Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
  • Лопасти улавливают потоки ветра.
  • Статор вмещает в себя фазы из катушек.
  • Ротор — это подвижная часть ветряка.
  • Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
  • Инвертор дает переменный ток.
  • Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.

Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

  1. Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
  2. Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
  3. Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

  • В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
  • В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
  • Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
  • На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
  • Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
  • При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
  • Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Балансировка ветряного колеса

Когда лопасти будут выполнены, нужно укомплектовать ветряное колесо и произвести его балансировку. Делать это следует в закрытом строении большой площади при условии полного безветрия, поскольку колебания колеса на ветру способны исказить результаты балансировки.
Балансировку колеса необходимо выполнять так:

  1. Укрепить колесо на такой высоте, чтобы оно могло беспрепятственно двигаться. Плоскость соединительного механизма должна быть идеально параллельна вертикальному подвесу.
  2. Добиться полной статичности колеса и отпустить. Оно не должно шевелиться. Затем прокрутить колесо на угол, равный отношению 360/число лопастей, остановить, отпустить, снова прокрутить, так наблюдать некоторое время.
  3. Испытания следует проводить до полного прокручивания колеса вокруг своей оси. Когда отпущенное либо остановленное колесо продолжает качаться, его часть, тяготеющая книзу излишне тяжела. Необходимо конец одной из лопастей подточить.

Кроме того, следует выяснить, насколько гармонично лопасти лежат в плоскости вращения колеса. Колесо необходимо остановить. На расстоянии около двух миллиметров от каждого края одной из лопастей укрепить две планки, которые не будут препятствовать вращению. При прокручивании колеса лопасти не должны цепляться за планки.

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).


Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

  1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
  2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
  3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
  4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
  5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Нюансы балансировки и эксплуатации ветрогенератора

Чтобы повысить эффективность работы устройства, необходимо выполнить балансировку лопастей. Ее осуществляют в помещении, огражденном от сквозняков и ветра. Детали собирают в полноценную конструкцию и ставят в рабочем виде, следя за тем, чтобы ось была строго горизонтальной, линию проверяют по уровню. Перпендикулярно линии земли и оси выставляют плоскость вращения винта, так она получается горизонтальной.

Обездвиженный винт следует повернуть на 360°столько раз, сколько в нем предусмотрено лопастей. Правильно сбалансированное устройство в идеале останется неподвижным, здесь не приемлемы отклонения даже на градус. В тех случаях, когда лопасть поворачивается под влиянием собственного веса, ее подправляют с одной стороны, чтобы ликвидировать отклонение от оси. Процедуру повторяют до тех пор, пока конструкция не будет сохранять неподвижность во всех положениях. Чтобы результат испытаний был корректным, важно устранить фактор ветра.

Все части должны вертеться в рамках одной плоскости. Чтобы проверить это условие, с обеих сторон винта устанавливают ограничивающие контрольные пластины на отдалении в 2 мм, при вращении изделие не должно их касаться.

Эксплуатация ветрогенератора подразумевает сборку схемы, способной аккумулировать переработанную энергию для ее сохранения и дальнейшей передачи конечному потребителю.

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно.

Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.


Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения – более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора.

Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.


Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм.

Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск.

Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу.

Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.


Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей.

Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени.

Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой.

То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.


В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Правила наматывания катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.


Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин.

Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты.

Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.


Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах.

Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников.

Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться в организации альтернативного отопления дома и в поставке электроэнергии. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Выбор вида лопастей

Лопасти преимущественно могут быть двух видов:

  • парусного типа;
  • крыльчатого профиля;

Можно соорудить плоские лопасти по типу «крыльев» ветряной мельницы, то есть, парусного типа. Выполнить их проще всего из самого разнообразного материала: фанеры, пластика, алюминия.

Этот метод имеет свои минусы. При кручении ветряка с лопастями, выполненными по принципу паруса, не участвуют аэродинамические силы, кручение обеспечивает лишь мощность давления ветрового потока.

Производительность этого прибора минимальна, в энергию трансформируется не более 10% силы потока ветра. При незначительном ветре колесо будет пребывать в статичном положении, а тем более не станет производить энергию для употребления в быту.

Более приемлемой будет конструкция, являющая собой ветряное колесо с лопастями крыльчатого профиля. В ней наружная и внутренняя поверхности лопастей обладают различными площадями, что позволяет достигать несоответствия давления воздуха на противоположные поверхности крыла. Аэродинамическая сила значительно увеличивает коэффициент использования ветряного прибора.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места. Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Варианты форм лопастей

При изготовлении лопастей для ветрогенератора нужно учитывать, что эффективность ветряка будет зависеть от следующих их характеристик:

  • веса,
  • формы,
  • количества,
  • размеров,
  • базового материала.

Данные параметры очень важны, если хочется сделать лопасти своими руками. Ошибочно полагать, что для увеличения количества перерабатываемой ветровой энергии достаточно увеличить число крыльев на винте. Здесь, напротив, наблюдается снижение эффективности механизма, так как каждый отдельный сегмент при движении вынужден преодолевать неизбежное сопротивление воздуха. Поэтому для выполнения одного оборота винтом с большим количеством лопастей необходимо увеличение силы ветра.

Нельзя забывать, что избыток широких крыльев нередко вызывает формирование перед винтом своеобразной «воздушной шапки» – это явление, когда воздушный поток огибает ветряк, хотя должен проходить сквозь него. Форма элементов обладает существенным значением, так как определяет скорость перемещения винта. Если в результате неправильного расчета лопастей ветрогенератора возникает плохое обтекание, появляются вихри, способные затормозить колесо.

Однолопастные устройства зарекомендовали себя как самые продуктивные, но их довольно сложно самостоятельно сконструировать и сбалансировать. При высоком КПД конструкция отличается крайней ненадежностью, поэтому для тех, кто собирает устройство своими руками, будет удобна трехлопастная модель.

В домашних условиях принято выполнять лопасти крыльчатого или парусного типа. Последние выглядят как простые широкие полосы по аналогии с ветряной мельницей. Они малоэффективны, КПД варьируется в пределах 10-12%.

Крыльчатые лопасти функционируют по принципам аэродинамики, благодаря которым осуществляется перемещение самолетов. Подобный винт вращается быстрее, его легче привести в движение. Благодаря обтеканию воздухом уменьшается сопротивление. С одного края изделие имеет характерное утолщение, напротив наблюдается пологий спуск. Здесь КПД составляет 30-35%.

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

  • при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
  • при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
  • при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
  • при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты.

Необходимые материалы и инструменты

Потребуются следующие материалы:

  • дерево либо фанера;
  • алюминий;
  • стекловолокно в листах;
  • трубы и комплектующие из ПВХ;
  • материалы, имеющиеся дома в гараже либо подсобных помещениях;

Необходимо запастись следующими инструментами:

  • маркер, можно использовать карандаш для черчения;
  • ножницы для резки металла;
  • лобзик;
  • ножовка;
  • бумага наждачная;

Парусники

Парусные ветряки существуют с незапамятных времен. Они представляют собой устройства с большой площадью контакта лопастей и потока ветра, но с малой массой крыльчатки. Это дает существенное уменьшение инерции покоя, позволяющие стартовать при слабых ветрах.

Промышленные ветряки, качающие воду, известны уже более 100 лет. Они имели парусные лопасти с жестким заполнением, обладавшие низким КПД. Со временем были разработаны конструкции с мягким парусом, представляющие собой жесткую рамку с натянутой плотной тканью, одна сторона которой свободна и образует естественным образом специфический профиль. В результате получается крыльчатка с большой площадью, малым весом, простая в изготовлении и удобная в эксплуатации. Парусные конструкции успешно используются в разных условиях и обеспечивают энергией различные типы потребителей.

О безопасности

Вопрос безопасности использования ветрогенератора непрост. Лопасти ветряка при высоких скоростях и больших размерах способны причинить серьезные травмы, вплоть до летального исхода. Кроме того, высокие мачты опасны при возникновении сильного ветра, поскольку могут опрокинуться на жилые дома, людей, оказавшихся поблизости, причинить вред имуществу или постройкам.

При этом, большинство противников ветроэнергетики находят проблемы не там, где они есть. Существует масса утверждений о вреде устройств:

  • наличие шума
  • вибрация
  • мерцающая тень, способствующая нервно-психическим расстройствам
  • магнитный фон
  • помехи радио- и телевизионным приемникам
  • непереносимость установок животными, опасность для птиц

Большинство из этих утверждений — следствие надуманных противниками автономных источников питания аргументов. Они имеют место, но величина проблем настолько не соответствует действительности, что эти проблемы попросту не заслуживают времени на обсуждение. Если ветрогенераторы и представляют опасность, то лишь для представителей ресурсоснабжающих компаний, не желающих терять клиентов.

Тем не менее, мощные промышленные установки, использующиеся в составе крупных электростанций, способны создавать неудобства для жителей, что доказано в американском суде. Ветряки продуцировали инфразвук, вызывавший расстройства здоровья у индейцев, живших в резервации на расстоянии 200 км. Однако, учитывая размеры и мощность частного ветряка, говорить о вреде от него незачем.

Из чего делают лопасти в домашних условиях

Материалы, которые подойдут для строительства ветрогенератора – это, прежде всего, пластик, легкие металлы, древесина и современное решение – стеклоткань. Главный вопрос заключается в том, сколько труда и времени вы готовы потратить на изготовление ветряка.

Канализационные трубы из поливинилхлорида

Самый популярный и широко распространенный материал для изготовления пластиковых лопастей для ветрогенератора является обыкновенная канализационная ПВХ-труба. Для большинства домашних генераторов с диаметром винта до 2 м хватит трубы 160 мм.

К преимуществам такого метода относят:

  • невысокую цену;
  • доступность в любом регионе;
  • простоту работы;
  • большое количество схем и чертежей в интернете, большой опыт использования.

Трубы бывают разными. Это известно не только тем, кто изготавливает самодельные ветряные электростанции, но всем, кто сталкивался с монтажом канализации или водопровода. Они отличаются по толщине, составу, производителю. Труба стоит недорого, поэтому не нужно пытаться еще больше удешевить свой ветряк, экономя на ПВХ-трубах.


Некачественный материал пластиковых труб может привести к тому, что лопасти треснут при первом же испытании и вся работа будет проделана впустую

Сначала нужно определиться с лекалом. Вариантов существует много, каждая форма имеет свои недостатки и преимущества. Возможно, имеет смысл сначала поэкспериментировать, прежде чем вырезать итоговый вариант.

Поскольку цена на трубы невысокая, а найти их можно в любом строительном магазине, этот материал отлично подойдет для первых шагов в моделировании лопастей. Если что-то пойдет не так, всегда можно купить еще одну трубу и попробовать сначала, кошелек от таких экспериментов не сильно пострадает.


Опытные пользователи энергии ветра заметили, что для изготовления лопастей для ветрогенератора лучше использовать оранжевые, а не серые трубы. Они лучше держат форму, не изгибаются после формирования крыла и дольше служат

Конструкторы-любители предпочитают ПВХ, так как во время испытаний сломанную лопасть можно заменить на новую, изготовленную за 15 минут прямо на месте при наличии подходящего лекала. Просто и быстро, а главное – доступно.

Алюминий — тонкий, легкий и дорогой

Алюминий – легкий и прочный металл. Его традиционно используют для изготовления лопастей для ветрогенераторов. Благодаря небольшому весу, если придать пластине нужную форму, аэродинамические свойства винта будут на высоте.

Основные нагрузки, которые испытывает ветряк во время вращения, направлены на изгиб и разрыв лопасти. Если пластик при такой работе быстро даст трещину и выйдет из строя, рассчитывать на алюминиевый винт можно гораздо дольше.


Однако если сравнивать алюминий и ПВХ-трубы, металлические пластины все равно будут тяжелее. При высокой скорости вращения велик риск повредить не саму лопасть, а винт в месте крепления

Еще один минус деталей из алюминия – сложность изготовления. Если ПВХ-труба имеет изгиб, который будет использован для придания аэродинамических свойств лопасти, то алюминий, как правило, берется в виде листа.

После вырезания детали по лекалу, что само по себе гораздо сложнее, чем работа с пластиком, полученную заготовку еще нужно будет прокатать и придать ей правильный изгиб. В домашних условиях и без инструмента сделать это будет не так просто.

Стекловолокно или стеклоткань — для профессионалов

Если вы решили подойти к вопросу создания лопасти осознанно и готовы потратить на это много сил и нервов, подойдет стекловолокно. Если ранее вы не имели дела с ветрогенераторами, начинать знакомство с моделирования ветряка из стеклоткани – не лучшая идея. Все-таки этот процесс требует опыта и практических навыков.

Лопасть из нескольких слоев стеклоткани, скрепленных эпоксидным клеем, будет прочной, легкой и надежной. При большой площади поверхности деталь получается полая и практически невесомая

Для изготовления берется стеклоткань – тонкий и прочный материал, который выпускается в рулонах. Помимо стекловолокна пригодится эпоксидный клей для закрепления слоев. Начинают работу с создания матрицы. Это такая заготовка, которая представляет собой форму для будущей детали.


Матрица может быть изготовлена из дерева: бруса, доски или бревна. Прямо из массива вырубают объемный силуэт половины лопасти. Еще вариант – форма из пластика

Сделать заготовку самостоятельно очень сложно, нужно иметь перед глазами готовую модель лопасти из дерева или другого материала, а только потом по этой модели вырезают матрицу для детали. Таких матриц нужно как минимум 2. Зато, сделав удачную форму однажды, ее можно применять многократно и соорудить таким образом не один ветряк.

Дно формы тщательно смазывают воском. Это делается для того, чтобы готовую лопасть можно было легко извлечь впоследствии. Укладывают слой стекловолокна, промазывают его эпоксидным клеем. Процесс повторяют несколько раз, пока заготовка не достигнет нужной толщины.


Затем клей должен высохнуть. Некоторые рекомендуют поместить форму в вакуумный пакет и откачать воздух. Так клей лучше проникает во все слои стеклоткани, не оставляя непропитанных участков

Когда эпоксидный клей высохнет, половину детали аккуратно вынимают из матрицы. То же делают со второй половиной. Части склеивают между собой, чтобы получилась полая объемная деталь. Легкая, прочная, правильной аэродинамической формы лопасть из стекловолокна – вершина мастерства домашнего любителя ветряных электростанций.

Ее главный минус – сложность реализации задумки и большое количество брака на первых порах, пока не будет получена идеальная матрица, а алгоритм создания не будет отточен.

Дешево и сердито: деревянная деталь для ветроколеса

Деревянная лопасть – дедовский метод, который легко осуществим, но малоэффективен при сегодняшнем уровне потребления электричества. Сделать деталь можно из цельной доски легких пород древесины, например, сосны. Важно подобрать хорошо высушенную деревянную заготовку.


Если дерево будет сырым, в процессе высыхания винт может «повести» и он деформируется. Да и вес влажного дерева существенно выше сухого

Нужно выбрать подходящую форму, но учитывать тот факт, что деревянная лопасть будет не тонкой пластиной, как алюминиевая или пластиковая, а объемной конструкцией. Поэтому придать заготовке форму мало, нужно понимать принципы аэродинамики и представлять себе очертания лопасти во всех трех измерениях.


Придавать окончательный вид дереву придется рубанком, лучше электро. Для долговечности древесину обрабатывают антисептическим защитным лаком или краской

Главный недостаток такой конструкции – большой вес винта. Чтобы сдвинуть с места эту махину, ветер должен быть достаточно сильным, что трудноосуществимо в принципе. Однако дерево – доступный материал. Доски, подходящие для создания винта ветрогенератора, можно найти прямо у себя во дворе, не потратив ни копейки. И это главное преимущество древесины в данном случае.

КПД деревянной лопасти стремится к нулю. Как правило, время и силы, которые уходят на создание такого ветряка не стоят полученного результата, выраженного в ваттах. Однако, как учебная модель или пробный экземпляр деревянная деталь вполне имеет место быть. А еще флюгер с деревянными лопастями эффектно смотрится на участке.

Мини и микро

Но с уменьшением размеров лопастника трудности падают по квадрату диаметра колеса. Изготовление горизонтальной лопастной ВСУ своими силами на мощность до 100 Вт уже возможно. Оптимальным будет 6-лопастный. При большем количестве лопастей диаметр ротора, рассчитанного на ту же мощность, будет меньше, но их окажется трудно прочно закрепить на ступице. Роторы о менее чем 6 лопастях можно не иметь в виду: 2-лопастнику на 100 Вт нужен ротор диаметром 6,34 м, а 4-лопастнику той же мощности – 4,5 м. Для 6-лопастного зависимость мощность – диаметр выражается следующим образом:

  • 10 Вт – 1,16 м.
  • 20 Вт – 1,64 м.
  • 30 Вт – 2 м.
  • 40 Вт – 2,32 м.
  • 50 Вт – 2,6 м.
  • 60 Вт – 2,84 м.
  • 70 Вт – 3,08 м.
  • 80 Вт – 3,28 м.
  • 90 Вт – 3,48 м.
  • 100 Вт – 3,68 м.
  • 300 Вт – 6,34 м.

Оптимальным будет рассчитывать на мощность 10-20 Вт. Во-первых, лопасть из пластика размахом более 0,8 м без дополнительных мер защиты не выдержит ветер более 20 м/с. Во-вторых, при размахе лопасти до тех же 0,8 м линейная скорость ее концов не превысит скорость ветра более чем втрое, и требования к профилировке с круткой снижаются на порядки; здесь уже вполне удовлетворительно будет работать «корытце» с сегментным профилем из трубы, поз. Б на рис. А 10-20 Вт обеспечат питание планшетки, подзарядку смартфона или засветят лампочку-экономку.

Мини- и микроветрогенераторы

Далее, выбираем генератор. Отлично подойдет китайский моторчик – ступица колеса для электровелосипедов, поз. 1 на рис. Его мощность как мотора – 200-300 Вт, но в режиме генератора он даст примерно до 100 Вт. Но подойдет ли он нам по оборотам?

Показатель быстроходности z для 6 лопастей равен 3. Формула для расчета скорости вращения под нагрузкой – N = v/l*z*60, где N – частота вращения, 1/мин, v – скорость ветра, а l – длина окружности ротора. При размахе лопасти 0,8 м и ветре 5 м/с получаем 72 об/мин; при 20 м/с – 288 об/мин. Примерно с такой же скоростью вращается и велосипедное колесо, так что свои 10-20 Вт от генератора, способного дать 100, мы уж снимем. Можно ротор сажать прямо на его вал.

Но тут возникает следующая проблема: мы, потратив немало труда и денег, хотя бы на моторчик, получили… игрушку! Что такое 10-20, ну, 50 Вт? А лопастный ветряк, способный запитать хотя бы телевизор, дома не сделаешь. Нельзя ли купить готовый мини-ветрогенератор, и не обойдется ли он дешевле? Еще как можно, и еще как дешевле, см. поз. 4 и 5. Кроме того, он будет еще и мобильным. Поставил на пенек – и пользуйся.

Второй вариант – если где-то валяется шаговый двигатель от старого 5- или 8-дюймового дисковода, или от привода бумаги или каретки негодного струйного или матричного принтера. Он может работать как генератор, и приделать к нему карусельный ротор из консервных банок (поз. 6) проще, чем собирать конструкцию наподобие показанной на поз. 3.

В целом по «лопастникам» вывод однозначен: самодельные – скорее для того, чтобы помастерить всласть, но не для реальной долговременной энергоотдачи.

Видео: простейший ветрогенератор для освещения дачи

Бесконтактный велосипедный генератор

Бутылочный и кареточный генераторы выдают электроэнергию, соприкасаясь с движущимся колесом. Динамо-втулка является встроенным элементом колеса. Бесконтактный генератор никак не прикасается к колесу, не создает сил трения и сопротивления вращению. Вихревые токи образуются за счет близкого расположения плоскости вращения намагниченного обода и сильного магнита.

Фары встроены прямо в устройство, передача электричества идет напрямую через выпрямляющий мост. К неоспоримым достоинствам этого генератора относятся:

  • отсутствие кабелей;
  • нет силы трения и сопротивления со стороны устройства;
  • небольшой вес конструкции – не более 60 г.


Бесконтактные источники энергии можно смело применять на шоссейных велосипедах для дальних путешествий

Приборы крепятся парно: на вилку – передняя фара, на перо – задний катафот. Фактически это самостоятельные фонарики, только работают они не от батареек, а через вращение колес в магнитном поле. Светимость ламп находится на уровне или превышает аналогичный параметр аккумуляторных световых приборов.

При замедлении колеса интенсивность вихревых токов снижается, лампочки должны тускнеть, а при остановке колеса – полностью гаснуть. Для обеспечения равномерного света и возможности использовать свет даже на стоянке, в конструкции предусмотрен конденсатор («батарея» для получения электроэнергии), который наполняется при движении велосипеда.

Дополнительное электрооборудование

Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения имеют большую эффективность, так как энергия потока ветра используется только на рабочих поверхностях, не контактируя с обратными сторонами лопастей. При этом, критически важно наличие устройства, автоматически устанавливающего для ветряка направление по ветру. Обычный вариант — свободно вращающийся вокруг вертикальной оси ветряк и хвостовой стабилизатор как у самолета.

Лопасти

Лопасти горизонтального ветряка являются основным элементом крыльчатки, принимающим поток и преобразующим его во вращательное движение. Эффективность работы обусловлена конструкцией и размерами.

Аэродинамика лопастей зависит от угла наклона, конфигурации, площади соприкосновения с потоком. Чем выше площадь контакта, тем большую энергию принимает поверхность, что имеет положительные и отрицательные стороны. Возрастание получаемой энергии способствует повышению фронтального давления на ветряк, способствующего разрушению конструкции.

Генератор

Генератор — устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Наряду с ротором, генератор для ветряка является основным узлом, который обслуживается всеми остальными элементами установки. Используются готовые конструкции, входящие в состав комплекта поставки или приобретенные отдельно, а также самодельные образцы, зачастую работающие лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так среди специалистов принято называть устройство увода крыльчатки от чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, имеющее скорость, превышающую расчетную, создает ток большей силы и напряжения, чем это рассчитано и не нужен для оборудования.

Для исключения таких ситуаций существуют устройства торможения, одно из которых работает на принципе авторегулирования. Перпендикулярно направлению оси устанавливается специальная лопатка, жестко соединенная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к ротору через шарнир с пружиной. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, усилие на тормозной лопатке превышает силу пружины, ротор отворачивается от ветра и прекращает вращаться со слишком высокой скоростью.

Токосъемник

Устройство подвода или, в нашем случае, съема электроэнергии — коллектор — достаточно капризный узел, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Процедура не самая простая, так как ветряк расположен на мачте, до аппаратуры надо еще добраться, что непросто. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания мачты, иначе аппаратура долго не продержится.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея совмещать солнечные батареи с ветрогенераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Привлекают абсолютно дармовая энергия ветра и солнца, которые нуждаются только в оборудовании для захвата и преобразования. Оба комплекса вполне могут работать в связке, дополняя друг друга.

Нет ветра — используются солнечные батареи, зашло солнце — энергию дает ветряк. Для дачного домика, загородного коттеджа подобные комплексы способны обеспечить если не полноценное, то весьма обильное дополнительное электропитание, помогающее сэкономить на электроэнергии немалые суммы.

Вывод

И что же мы имеем напоследок? Интерес к «лопастникам» объясняется скорее их эффектным внешним видом, чем действительными эксплуатационными качествами в самодельном исполнении и на малых мощностях. Самодельная карусельная ВСУ даст «дежурную» мощность для зарядки автоаккумулятора или энергоснабжения небольшого дома.

А вот с парусными ВСУ стоит поэкспериментировать мастерам с творческой жилкой, особенно в мини-исполнении, с колесом 1-2 м диаметром. Если предположения разработчиков верны, то с такого можно будет снять, посредством описанного выше китайского движка-генератора, все его 200-300 Вт.

Сделать же каркас (рангоут) для парусного ротора несложно. Кроме того, парусные ВСУ безопасны, а звуков от них, инфра- и слышимых, не обнаруживается. И высоко понимать ротор не нужно, достаточно одного диаметра колеса.

Ротор Бирюкова

Изобретение Бирюкова появилось в 60-х годах прошлого века. Особенностью конструкции является устройство ротора, имеющего два «этажа» с разным строение лопастей. КПД ветряка, заявленный изобретателем, составляет 46 %, что для подобных устройств вертикального типа весьма привлекательно.

Ротор стартует как обычное устройство Савониуса, но при наборе скорости образуется воздушная подушка из завихрений, изменяющая профиль крыльчатки на более выгодный при данном режиме вращения. Усиление ветра способствует образованию вихревого кокона, который заставляет поток обтекать его словно монолитную преграду.

Из ферритовых магнитов

Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить малоопытным мастерам, но все же можно попробовать. Итак, должны быть четыре полюса, в каждом будет находиться по два ферритовых магнита. Покрывать их будут накладки из металла толщиной чуть меньше миллиметра для распределения более равномерного потока. Основных катушек должно быть 6 штук, перемотаны толстым проводом и должны находиться через каждый магнит, занимая пространство, соответствующее длине поля. Крепление схем обмотки может быть на ступице от болгарки, в середину которой установлен заранее выточенный болт.

Регулируется поток подачи энергии высотой закрепления статора над ротором, чем он выше, тем меньше залипаний, соответственно мощность понижается. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 больших лопасти, которые вы можете вырезать из старой металлической бочки или крышки от пластикового ведра. При средней скорости вращения выдаёт примерно до 20 ватт.

Бутылочный велогенератор: особенности, плюсы и минусы

Познакомимся с другим источником энергии – бутылочным, или «шинным» преобразователем.

Бутылочный электрогенератор – закрытый корпус с вращающимся резиновым роликом снаружи, закрепленный на переднюю вилку. В корпусе находится непосредственно преобразующее устройство – обмотка и магниты. Движение магнитного поля достигается за счет зацепления ролика с покрышкой и прямой передачи на него механической энергии с колеса. Чем выше скорость движения, тем сильнее полярность внутри генератора и больше выдаваемое напряжение.


«Бутылка» боится падений велосипеда

Преимущества «бутылок»:

  • возможность отключить за ненадобностью – достаточно отодвинуть ролик вбок;
  • легко установить на любой тип велосипеда;
  • недорогие в сравнении с втулочными генераторами.

К слабым сторонам относятся:

  • весовой перекос: масса порядка 250 г, крепится «бутылка» с одной стороны;
  • низкая эффективность в мокрую погоду – ролик проскальзывает по покрышке;
  • шум, высокое трение на скоростях;
  • износ боковин покрышек;
  • долго регулировать наклон и положение.

Отдельно стоит упомянуть кареточный велосипедный генератор. Корпус его закреплен в области педального узла – каретки, под нижними перьями. Вращение магнитному устройству задается роликом, который находится в зацеплении с задним колесом байка. Фиксацию ролика на покрышке обеспечивает зажимная пружина.

Как работает простой ветрогенератор

Ветрогенератор – прибор, позволяющий преобразовывать энергию ветра в электричество.

Принцип работы его заключается в том, что ветер вращает лопасти, приводит в движение вал, по которому вращение поступает на генератор через редуктор, увеличивающий скорость.


Работа ветряной электростанции оценивается по КИЭВ — коэффициенту использования энергии ветра. Когда ветроколесо вращается быстро, оно взаимодействует с большим количеством ветра, а значит забирает у него большее количество энергии

Подразделяют две основные разновидности ветряных генераторов:

  • ветрикальные;
  • горизонтальные.

Вертикально ориентированные модели построены так, чтобы ось пропеллера была расположена перпендикулярно земле. Таким образом, любое перемещение воздушных масс, независимо от направления, приводит конструкцию в движение.


Такая универсальность является плюсом данного типа ветряков, но они проигрывают горизонтальным моделям по производительности и эффективности работы

Горизонтальный ветрогенератор напоминает флюгер. Чтобы лопасти вращались, конструкция должна быть повернута в нужную сторону, в зависимости от направления движения воздуха. Для контроля и улавливания изменений направления ветра устанавливают специальные приборы. КПД при таком расположении винта значительно выше, чем при вертикальной ориентации. В бытовом применении рациональней использовать ветрогенераторы этого типа.

Инструкция сборки из автомобильного генератора

Для этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится: • вольтметр • реле аккумуляторной зарядки • сталь для изготовления лопастей • 12 вольтовый аккумулятор • коробка для проводов • 4 болта с гайками и шайбами • хомуты для крепления

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле P=0.6*S*V³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так: R=√(P/(0.483*V³))

Пример: Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

Мачта

Мачта, на которой крепится ветрогенератор — это один из самых важных его узлов.
Она не только обеспечивает безопасность эксплуатации ветряка (нижняя точка круга, описываемого лопастями, должна быть не ближе 2 метров к земле), но и позволяет ему максимально эффективно использовать энергию ветра, поток которого вблизи от земли становится более турбулентным.

Большая высота приводит к низкой жесткости мачты ветрогенератора и делает ее прочностной расчет достаточно сложным не только для мастера-любителя, но и для инженера. Можно перечислить лишь основные моменты:

  • Размещайте мачту возможно дальше от дома и деревьев, затеняющих воздушный поток. Кроме того, при сильном ветре возможно падение ветрогенератора на здание либо его повреждение деревьями;
  • Оптимальная конструкция мачты — это ажурная сварная ферма наподобие вышек электропередач, но в изготовлении она сложна и дорога. Простейший, но достаточно эффективный вариант — это несколько параллельных труб диаметром 80-100 мм, сваренных короткими швами между собой и забетонированных на глубину не менее метра в земле. Конструкцию из одной трубы крайне желательно усилить тросовыми растяжками, которые также крепятся к залитым в бетон опорам.
  • Для упрощения обслуживания ветряка его мачту можно сделать переломной: в этом случае при ослаблении растяжки, идущей в направлении перелома, мачту можно будет наклонить к земле.

Рассказ об очень простом ветрогенераторе из домашнего вентилятора

Как рассчитать лопасти

Вычислить диаметр ветряка для определенной мощности можно следующим образом:

  1. Окружность пропеллера ветрогенератора с определенной мощностью, малыми оборотами и силой ветра, при которых происходит подача нужного напряжения, числом лопастей внести в квадрат.
  2. Высчитать площадь данного квадрата.
  3. Разделить площадь получившегося квадрата на мощность конструкции в ватах.
  4. Перемножить результат с требуемой мощностью в ватах.
  5. Под этот результат нужно подбирать площадь квадрата, варьируя размеры квадрата до тех пор, пока размер квадрата не достигнет четырех.
  6. В этот квадрат вписать окружность пропеллера ветрогенератора.

После этого нетрудно будет узнать другие показатели, например, диаметр.

Таким же способом можно рассчитать размеры лопастей.

Расчет максимально приемлемой формы лопастей достаточно мудреный, кустарному мастеру сложно его выполнить, поэтому можно использовать готовые шаблоны, созданные узкими специалистами.

Шаблон лопасти из ПВХ трубы 160 мм в диаметре:

Шаблон лопасти из алюминия:

Можно попробовать самостоятельно определить показатели лопастей ветряного устройства.

Быстроходность ветряного колеса являет собой соотношение круговой скорости края лопасти и скорости ветра, ее можно вычислить по формуле:

На мощность ветряного двигателя оказывают влияние диаметр колеса, форма лопастей, расположение их относительно потока воздуха, скорости ветра.

Ее можно найти по формуле:

При использовании лопастей обтекаемой формы коэффициент использования ветра не выше 0,5. При слабо обтекаемых лопастях – 0,3.

Выбор по ветру

Ветер — источник энергии. Он достается бесплатно, но не всегда имеется в наличии. Прежде, чем приобретать или строить ветряк, следует подробно ознакомиться с метеорологической ситуацией в регионе. Важно выяснить направления, преобладающие скорости ветра, частоту и силу шквальных порывов, ураганных проявлений. Эти знания позволят определиться с типом ветряка, условиями работы оборудования и потребностями в защите.

Россия имеет преимущественно слабые и средние ветра в большинстве регионов, но для отдаленных или труднодоступных районов нередки более мощные атмосферные проявления, требующие от пользователя обладания полной информацией по силе и направлению потоков.

Ветрогенераторы могут быть ближе к людям и безопасны для птиц

текст: Константин Куцылло

Ветряные электростанции считаются едва ли не самым экологически безопасным способом производства энергии. Они не требуют органического топлива и не производят вредных выбросов. Однако вред от них все-таки есть. Ветряки убивают птиц и летучих мышей. Другая проблема — вибрация и инфразвук. Инфразвук вреден для человека. Кроме того, он разгоняет землеройных грызунов — полевых мышей, кротов, ежей, — а это приводит к размножению вредителей.

Если вибрация еще может быть минимизирована за счет балансировки, то инфразвук неизбежен при работе наиболее распространенного трехлопастного ветрогенератора — он возникает при срыве вихрей с лопастей, и пока нет способа от него избавиться.

При разрушении ветроустановки разлет обломков доходит до сотен метров. Поэтому в Европе, например, действует ограничение в 300 метров от мачты генератора до ближайшего жилья, а интервал между установками должен быть не менее 10 диаметров ветроколеса — чтобы избежать эффекта домино.

Однако все эти ограничения в полной мере относятся только к ветроустановкам мельничного типа, доля которых в мире сегодня около 95%. Основные проблемы ветроэнергетики могут быть разрешены, если применять турбину самолетного типа, разработанную в российской компании Optiflame Solutions, получившей благодаря своим исследованиям грант инновационного фонда "Сколково".

Действующий прототип защищенного жесткой оболочкой турбинного ветрогенератора прошел испытания в аэродинамической трубе

— Рынок классических трехлопастных ветрогенераторов — давно отработанная технология, как у двигателей внутреннего сгорания, — говорит Владимир Канин, директор по развитию компании. — Рынок поделен, и изобретать что-то новое как бы неудобно. Мировые производители давно устоялись, никто им на пятки не наступает, они так и продолжают производство уже 65-метровых монстров. Но производимые сейчас ветряки имеют серьезные ограничения — по минимальному расстоянию до жилых зон, по низкочастотным колебаниям, электромагнитным излучениям и по тем проблемам, которые они создают для птиц и летучих мышей. Если поставить ветряк на пути миграции птиц, то это, конечно же, будет мясорубка. Птица не воспринимает лопастной ветряк как опасность. Она воспринимает лопасти как отдельные палки, между которыми можно пролететь.

— Но первый вопрос, который возникает — почему нет ветрогенератора там, где он нужен? На крышах домов, в частных поселках — там, где есть потребитель. И наш вопрос был ровно в этом — как приблизить ветряк к потребителю. При этом решить надо ровно три задачи: низкие частоты, защита от разрушения, защита от механической опасности для птиц и, само собой, для людей.

Для ветроэлектростанции требуется не только ветрогенератор, но и инфраструктура. Это аккумуляторы и электрооборудование для преобразования тока в промышленный стандарт 220 вольт — 50 герц. Это передающие провода, отчуждаемые под ветряки земли, нередко необходимость включить систему в существующую электросеть. Ветроустановки нуждаются в охране (чтобы, как заметил Канин, пионеры их на металлолом не утащили). Все это удорожает ветрогенераторную станцию, и ее стоимость будет тем выше, чем дальше она от жилья.

— Бизнес-задача была поставлена так, — продолжает Канин, — две альтернативные научные команды должны были подтвердить или опровергнуть жизнеспособность идеи. То есть представить черновые расчеты ветродвигателя — пускай даже в ущерб КПД, с производительностью на 10% ниже, чем у аналогов, но который бы решил главные проблемы ветрогенераторов.

Помимо технических параметров, у установки должны быть определенные потребительские свойства. Одно из главных — размер. Понятно, что на крыше девятиэтажки нельзя ставить ветряк с лопастями в 40 метров. Другое важное свойство — установочная мощность. Потом идут такие параметры, как минимальная скорость ветра, при которой ветряк начинает работать, и максимальная, при которой он еще работает, а также показатель шумности, который должен соответствовать санитарным нормам.

— Конечно же, ветрогенератор, который крутится под ветром в 2 метра в секунду, будет вырабатывать предельно малую энергию, — говорит Канин. — Но если речь идет о зарядке аккумулятора, то какая нам разница — несколько ватт лучше, чем ноль. А гигантские промышленные ветряки ветер даже в 4-5 метров не может столкнуть, их приходится раскручивать специальным мотором.

За два года с начала работы над бизнес-идеей в 2008 году командой разработчиков Optiflame Solutions под руководством научного руководителя проекта, кандидата физико-математических наук Сергея Дудникова и научного руководителя по аэродинамике, профессора Санкт-Петербургского политехнического университета Рудольфа Измайлова, был создан и испытан в аэродинамической трубе действующий прототип ветрогенератора в жесткой оболочке, диаметром полметра. Ветрогенератор представляет собой турбину самолетного типа. Успешные испытания прототипа позволили создать модель ветрогенератора диаметром 2 метра с установочной мощностью в 1 киловатт, при максимальной в 2 киловатта. Ведется проектирование ветротурбины диаметром в 6,4 метра, номинальной мощностью 5 киловатт и максимальной — 10. В планах создание генератора диаметром 20 метров с мощностью от 50 до 100 киловатт.

Конструкция состоит из ротора с 32 лопатками, заключенными в обечайку — жесткий корпус, который и стал исполнителем главного требования по безопасности в случае разрушения лопастей. В передней части ротор закрыт направляющим аппаратом, который состоит из лобового обтекателя и таких же лопаток, как в роторе, но неподвижно закрепленных. Направляющий аппарат формирует воздушную струю в турбине и в то же время служит защитной решеткой — "радиатором" — для вращающихся лопастей.

— Благодаря особой конструкции направляющего аппарата, — говорит Канин, — нам удалось не только не потерять коэффициент полезного действия ветрогенератора по сравнению с классическим трехлопастным аналогом, но и существенно повысить его. А так как у нас 32 лопатки в роторе, то, соответственно, стоит 32 защитных лопатки в "радиаторе" — нельзя сказать, что туда совсем не просунешь руку, но от случайного попадания защищает, и кошка точно не пролезет. И та защита, которая будет работать от птиц и кошек — она справедлива и от детей, электромонтеров или домохозяек, которые надумают побаловаться на крыше с вентилятором.

— Насколько отличается наш КПД от классического, точно можно будет сказать в конце лета, когда мы испытаем двухметровую модель. Пока, по результатам испытания полуметровой модели, мы считаем, что КПД будет выше на 20-30%, — подтвердил слова коллеги Сергей Дудников. — Но главным мы считаем все же не КПД, а безопасность нашего ветряка. Если он "пойдет вразнос", то колесо ротора просто заклинит в обечайке, и ничего никуда не вылетит. С фасада он также безопасен из-за неподвижного направляющего аппарата.

Благодаря повышению скорости вращения турбинного ветрогенератора удалось решить проблему низкочастотных колебаний. По словам Владимира Канина, особый упор делался на то, чтобы вывести весь производимый ротором шум в слышимую область звукового спектра. Показатель шумности удалось ограничить на уровне в 35 децибел при скорости ветра 10 метров в секунду, что укладывается в нормы. Для жилых помещений ночью это 30 децибел, днем — 40. Предел уровня шума для офисных помещений, по европейским стандартам — 55 децибел.

— При повышении скорости вращения, при сильном ветре, растет тон звука, но не его мощность, — заверил Канин.

Вес установок будет небольшой, поскольку лопасти выполнены из пластика, а не металла. Для двухметровой турбины — 90-95 килограммов, пятикиловаттная турбина диаметром в 6,4 метра должна весить не более 200 килограммов.

За лето компания планирует построить опытную партию киловаттных генераторов, 5-10 штук, и отправить их на рабочие испытания. После испытаний и возможных доработок будет решаться вопрос о запуске в серийное производство.

— Если, скажем, производитель в Германии или любой другой стране скажет нам, что он готов делать и продавать 1000 штук в год, то мы поставим сборочную линию там, — сказал Канин.

Более мощная модель турбины, на 5 киловатт, планируется к производству опытной партией в следующем году. Это именно тот ветрогенератор, который может стать базовым для отдельного частного дома или фермерского хозяйства.

— Если говорить о России, то для частного дома мы бы рекомендовали нашу модель 5000 — это пять киловатт установочной мощности при 10 метрах в секунду, — говорит Канин. — У нас в России энергопотребление если не на порядок, то на полпорядка выше, чем энергопотребление в Азии, и на порядок больше, чем в Африке. По нашим расчетам, этих 5 киловатт будет достаточно для семьи среднего уровня энергопотребления — освещение, холодильник, компьютер, отопление. Если дом стоит в ветреном районе, на вершине холма, например, то мачта даже не нужна — турбину можно поставить на крышу. Если же ветер во дворе маленький, то мачта понадобится --- 20 или 30 метров.

Стандартной оценкой стоимости ветрогенератора является цена за киловатт установочной мощности. Для малых ветряков в Европе считается хорошей цена в 2500-3000 евро, если 2300 — совсем замечательно. Поскольку конкуренция на рынке ветрогенераторов непрерывно растет, то и цена стремится вниз — хотя и не быстро, спрос достаточно большой. В прошлом году в США было установлено порядка 40 тысяч малых установок (до ста киловатт), в Китае — 40 тысяч, в Германии — 15-20 тысяч.

— Мы способны поставить цену ниже нижней планки, — считает Владимир Канин. — За пятикиловаттный ветряк мы прогнозируем цену в районе 10 тысяч долларов.

— В мире впустую простаивают десятки миллионов высоких крыш. Обычные ветряки туда ставить нельзя. А наш — можно! И мы это скоро начнем доказывать на практике, — резюмировал Сергей Дудников.

Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.

Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке

Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:

  • среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
  • если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
  • если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
  • для поддержания полной энергонезависимости.

Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.

Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома

Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.

Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.

Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане. Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание и на такие факторы:

  • фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
  • актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
  • гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
  • расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
  • степень сложности монтажа и обслуживания.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.

Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.

Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.

Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.

Читайте также: Носледние новости России и мира сегодня.

Домашние ветряные электростанции | Ветрогенераторы

В этом разделе мы представляем основные параметры домашних ветроэлектростанций.

Наши малые ветряные электростанции предназначены для индивидуальных клиентов и малого бизнеса. Благодаря возможности установки их в непосредственной близости от домовладений, они сконструированы таким образом, что не обременительны для пользователей и удобны в использовании.

Чтобы было легче различать модели, мы ввели типовое обозначение ветропарков.Силовые установки ГАВТ (с горизонтальной осью вращения), также известные как классические, маркируются как Y-образные. Символ Y обозначает три лопасти, расположенные под углом друг к другу. Для большего количества лопастей (5, 6) мы приняли обозначение X-type. Вертикальные ветряные электростанции будут иметь маркировку M-типа для конструкций, основанных на решениях Савониуса (включая наши электростанции на основе цилиндров), и H-типа для моделей, основанных на конструкциях Дарье.

Следующие характеристики относятся только к классическим моделям ветряных электростанций Y-образного типа.

Модели ВЭУ мощностью до 5кВт, как правило, из-за простоты монтажа и стоимости монтируются на мачтах с оттяжками. Более крупные электростанции обычно стоят на отдельно стоящих конструкциях.

Внимание! Турбина не может работать автономно без нагрузки, т.е. без подключенного контроллера (или инвертора, служащего, в том числе, контроллером ветряной электростанции). Контроллер вырабатывает на своем выходе постоянный ток (DC) и в случае необходимости подключения приемников переменного тока к комплекту ветроустановки (т.е. в сети) используйте преобразователь (или инвертор, который также имеет функциональность конвертера).

Модель 300 Вт 500 Вт 1 кВт 2 кВт 3 кВт 5 кВт 10 кВт 20 кВт
Номинальная мощность (Вт) 300 500 1000 2000 3000 5000 10 000 20000
Максимальная мощность (Вт) 500 700 1500 3000 4000 6000 12500 25000
Номинальное напряжение (DCV) 12 24 48 120 120 240 240 360
Номинальный ток (DCA) 12 21 21 17 26 21 42 56
Диаметр ротора (м) 1,5 2,5 2,7 3,2 4,0 6,4 8 10
Скорость ветра при взлете (м/с) 2.5 2 2 2 2 2 2 2
Номинальная скорость ветра (м/с) 12 8 9 9 10 10 10 12
Предельная скорость ветра (м/с) 35 35 35 35 45 45 25 45
Номинальное число оборотов (об/мин) 450 400 400 400 220 200 180 90
Максимальное число оборотов (об/мин) 600 500 500 500 275 250 225 112
Тип генератора Генератор трехфазного тока с неодимовыми (NdFeB) магнитами
Вес генератора (кг) 12,5 30 39 48 62 325 727 960
Диапазон рабочих температур (°C) от -40 до +60
Материал лопасти пропеллера - волокно композитный стекловолокно
Материал корпуса алюминиевый сплав
Количество лопастей винта 3 3 3 3 3 3 3 3
Уровень защиты/изоляции ИП54/В
Рыскание мех. автомат.
емкость (Ач) 150 200 200 200 200 300 400 600
Штук 1 или 2 2 4 10 10 20 20 30
время зарядки (ч) 14 12 12 15 10 17 12 13

Внимание! Измерения проводились на расстоянии 12 м от генератора с помощью ручного измерителя.Представленные результаты являются средними по трем измерениям (сзади, слева, справа), а также включают шум, создаваемый самим ветром.

Одним из широко признанных стереотипов, препятствующих распространению ветряных электростанций, является производимый ими шум.
Реально работающая ветровая электростанция может быть источником шума. Однако следует знать о том, что при сильном ветре деревья шумят (по этой причине деревья никто не рубит!), а во время бури или непогоды раздаются звуки, во много раз превышающие шум крутящегося ветряка. .Наши личные наблюдения показывают, что уже с 30 метров от генератора, при слабом ветре, вообще не слышно работу силовой установки, при довольно сильном ветре слышен небольшой шум (это музыка для ушей, потому что тогда работает наиболее эффективно :).
При очень сильном ветре фоновый шум настолько велик, что трудно определить, какой из источников создает его большую часть. На самом деле проблема может возникнуть только в случае сверхчувствительных ушей непопулярного соседа. На рисунке показаны измеренный шум, создаваемый генератором, и естественный шум, создаваемый ветром.

90 017 54,8 90 020 90 017 57,5 ​​
Скорость ветра (м/с) 300 Вт 500 Вт 1 кВт 2 кВт 3 кВт 5 кВт 10 кВт 20 кВт
3 29,7 21,3 20 20,9 24,6 23,3 20,9 20,9
4 34 21,7 22,6 27,8 24,8 24,8 22,7 23,4
5 38,2 29,4 24,5 36,2 29,5 30,9 26,2 28,5
6 40,9 30,6 32,2 40,2 35,2 36,9 33,6 36,7
7 45,1 41,4 35,6 45,8 40,7 42,2 40,3 43,6
8 48 44,5 40,4 46,9 48,2 49 45 49,8
9 51,3 50,3 44,7 48,9 52,6 53,4 52,7 51,6
10 54,6 48,6 59 61,8 62,4 58,4 61,8
11 58,4 58,4 62,4 65,8 64 59,5 66,2
12 61,7 59,4 59,3 64,6 70,5 70,7 63,3 69,5

Как видно из таблицы выше, шум работающей силовой установки абсолютно не раздражает.На практике, когда дует ветер, силовая установка работает очень тихо. Звуки до 30 дБ находятся на уровне шепота. При среднем ветре звук работающего генератора немного отличается от естественного окружающего шума. 50 дБ - это то же самое, что и громкий разговор. Когда действительно начинает сильно дуть, все вокруг так гудит, что не слышно шума, производимого самой ветряной электростанцией. Он теряется на фоне других звуков. Просто для лучшей иллюстрации мы можем сказать, что реальный звук, производимый ветряной электростанцией с самой сильной верой (65 дБ), которую мы наблюдали, был ниже, чем шум, производимый одной машиной, проезжающей на расстоянии 30 метров.

Каждое работающее оборудование требует какой-либо системы управления. В случае с ветровой электростанцией устройством является контроллер. Также упоминается некоторыми как регулятор заряда. На самом деле чаще всего приличный контроллер имеет ряд дополнительных функций помимо регулирования зарядки. Базовый контроллер обеспечивает зарядку аккумуляторов до заданного состояния напряжения. Может быть оснащен индикаторами зарядного тока и напряжения, возможностью подключения фотоэлементов в качестве альтернативного источника питания.Контроллер также может быть оснащен несколькими датчиками, измеряющими, например, силу и направление ветра, температуру генератора и т. д. Некоторые продвинутые контроллеры оснащены функцией повышения напряжения генератора, что позволяет заряжать аккумуляторы даже при слабом ветре.

Внимание! Входы для солнечной панели и разъем управления опциональны в зависимости от модели контроллера, в контроллерах мощностью 3кВт и выше входит в стандартную комплектацию.

Параметр 300 Вт 500 Вт 1кВт 2кВт 3кВт 5кВт 10кВт 20кВт
Мощность (Вт) 300 500 1000 2000 5000 5000 10 000 18000
Номинальное напряжение батарей (В) 24 24 48 120 240 240 240 360
Напряжение зарядки (В) 30 30 60 150 300 300 300 450
Максимальное напряжение/резюме (В) 30/28 30/28 60/56 150/140 300/280 300/280 300/280 450/420
Минимальное / возобновление напряжения (В) 21/24 21/24 42/48 105/120 210/240 210/240 210/240 315/360
Вес (кг) 1 2 8 10 13 52 67 75

Ветряная электростанция может производить ровно столько энергии, сколько она может получить от ветра.Ошибочно полагать, что ветряная электростанция с номинальной мощностью, скажем, 3 кВт всегда производит столько энергии. Понятно, что если нет ветра, электростанция не может производить электричество. При малых скоростях ветра этой энергии будет мало, а при больших скоростях ветра – много. Так как же посчитать, сколько электроэнергии на самом деле будет производить ветряная электростанция? Наш немедленный ответ заключается в том, что полагаться только на среднюю скорость ветра — неправильный подход. Почему? Ну а если бы пришла только средняя скорость ветра, результат был бы ложным, заниженным.Фактически в период эксплуатации возникают ветры большей и меньшей силы. Те, у кого меньше силы, ничтожны. Более мощные могут производить в несколько раз больше энергии, чем одна только средняя скорость. Приведем такой пример: для простоты допустим, что в данном периоде 50 % дней без ветра и 50 % дней со скоростью ветра 10 м/с. Средняя 5м/с ведь. Теперь из таблицы прочтите, пожалуйста, для любой ветряной электростанции, сколько теоретически она будет производить при скорости 5 м/с.Теперь прочтите, пожалуйста, из таблицы, сколько будет вырабатывать мощности та же электростанция при скорости ветра 10 м/с и разделите ее пополам (потому что только половину времени она работала в таких условиях). И что выходит? Как это возможно? Это связано с тем, что по мере увеличения скорости ветра количество произведенной энергии увеличивается больше, чем скорость ветра. Поэтому для корректного измерения следует учитывать количество дней (по точному количеству часов), в которые будет определяться скорость ветра, и суммировать количество генерируемой энергии за эти малые периоды.Также может возникнуть вопрос, почему наши ветропарки работают с меньшей мощностью при больших скоростях ветра (выше 14м/с). Это связано с ограничениями конструкции. Силовая установка должна хорошо работать даже при малых скоростях ветра, в самых обычных условиях. При более высоких скоростях ветра главная задача электростанции – выжить (энергия ветра слишком велика) и тогда она уже не может эффективно производить электроэнергию.

Таблица выработки энергии в год в зависимости от скорости ветра (кВтч)

Скорость ветра (м/с) 300 Вт 500 Вт 1 кВт 2 кВт 3 кВт 5 кВт 10 кВт 20 кВт
4 149 1 051 1 472 2 943 3 092 5 151 5 606 10 100
4,5 184 1 279 1 787 3 574 3 697 6 158 7 980 12 071
5 219 1 498 2 102 4 205 4 415 7 358 10 950 14 428
5,5 263 1 822 2 558 5 107 5 282 8 795 14 577 17 248
6 307 2 146 3 005 6 009 6 307 10 512 18 922 20 612
6,5 377 2 610 3 653 7 297 7 542 12 571 24 055 24 633
7 438 3 066 4 292 8 585 9 014 15 023 30 047 29 442
7,5 534 3 723 5 212 10 424 10 775 17 958 36 958 35 198
8 631 4 380 6 132 12 264 12 877 21 462 44 851 42 066
8,5 771 4 669 7 446 14 892 15 391 25 649 53 795 50 274 ​​
9 902 4 949 8 760 17 520 18 396 30 660 63 860 60 094
9,5 1 095 5 274 9 373 18 746 21 988 36 643 75 108 71 823
10 1 288 5 589 9 986 19 973 26 280 43 800 87 600 85 848
10,5 1 568 5 326 10 687 21 374 29 915 48 749 96 150 102 606
11 1 840 5 055 11 388 22 767 32 412 51 500 102 580 122 640
11,5 2 234 4 555 12 185 24 362 34 164 53 637 106 951 146 581
12 2 628 4 047 12 982 25 956 35 040 54 408 107 573 175 200
12,5 2 865 3 644 10 643 21 287 24 633 42 775 68 433 198 029
13 3 101 3 232 8 304 16 609 27 717 45 648 76 983 222 749
13,5 3 381 2 917 7 481 14 953 30 161 48 565 83 588 127 221
14 3 662 2 593 6 649 13 289 32 412 50 116 87 390 141 886
14,5 3 995 2 330 5 983 11 966 33 288 51 439 89 299 157 636
15 4 319 2 067 5 317 10 635 15 076 29 565 59 130 174 517
15,5 3 539 1 822 4 783 9 575 16 635 32 622 65 244 192 554
16 2 759 1 577 4 249 8 506 18 300 35 881 70 886 91 367
16,5 2 488 1 183 3 749 7 499 20 069 39 350 75 196 100 197
17 2 208 788 3 241 6 491 21 953 43 038 79 068 109 588
17,5 1 989 596 2 435 4 871 23 941 46 945 81 634 119 548
18 1 770 394 1 621 3 241 0 0 0 130 086
18,5 1 594 298 1 218 2 435 0 0 0 141 229
19 1 419 201 815 1 621 0 0 0 152 993
19,5 1 139 105 613 1 218 0 0 0 165 389
20 858 0 403 815 0 0 0 0

Таблица генерируемой мгновенной мощности в зависимости от скорости ветра (Вт)

Скорость ветра (м/с) 300 Вт 500 Вт 1 кВт 2 кВт 3 кВт 5 кВт 10 кВт 20 кВт
4 17 120 168 336 353 588 640 1 153
4,5 21 146 204 408 422 703 911 1 378
5 25 171 240 480 504 840 1 250 1 647
5,5 30 208 292 583 603 1 004 1 664 1 969
6 35 245 343 686 720 1 200 2 160 2 353
6,5 43 298 417 833 861 1 435 2 746 2 812
7 50 350 490 980 1 029 1 715 3 430 3 361
7,5 61 425 595 1 190 1 230 2 050 4 219 4 018
8 72 500 700 1 400 1 470 2 450 5 120 4 802
8,5 88 533 850 1 700 1 757 2 928 6 141 5 739
9 103 565 1 000 2000 2 100 3 500 7 290 6 860
9,5 125 602 1 070 2 140 2 510 4 183 8 574 8 199
10 147 638 1 140 2 280 3000 5000 10 000 9 800
10,5 179 608 1 220 2 440 3 415 5 565 10 976 11 713
11 210 577 1 300 2 599 3 700 5 879 11 710 14 000
11,5 255 520 1 391 2 781 3 900 6 123 12 209 16 733
12 300 462 1 482 2 963 4000 6 211 12 280 20 000
12,5 327 416 1 215 2 430 2 812 4 883 7 812 22 606
13 354 369 948 1 896 3 164 5 211 8 788 25 428
13,5 386 333 854 1 707 3 443 5 544 9 542 14 523
14 418 296 759 1 517 3 700 5 721 9 976 16 197
14,5 456 266 683 1 366 3 800 5 872 10 194 17 995
15 493 236 607 1 214 1 721 3 375 6 750 19 922
15,5 404 208 546 1 093 1 899 3 724 7 448 21 981
16 315 ​​ 180 485 971 2 089 4 096 8 092 10 430
16,5 284 135 428 856 2 291 4 492 8 584 11 438
17 252 90 370 741 2 506 4 913 9 026 12 510
17,5 227 68 278 556 2 733 5 359 9 319 13 647
18 202 45 185 370 0 0 0 14 850
18,5 182 34 139 278 0 0 0 16 122
19 162 23 93 185 0 0 0 17 465
19,5 130 12 70 139 0 0 0 18 880
20 98 0 46 93 0 0 0 0
.90 000 Малая ветряная электростанция для индивидуальных нужд? НЦБР пожертвует один миллион злотых создателю лучшего проекта - Национальному центру исследований и разработок

Малая ветряная электростанция для индивидуальных нужд? NCBR пожертвует миллион злотых создателю лучшего проекта

27.01.2021

Малые ветряные электростанции, хотя и обладают рядом преимуществ, все же не очень популярны в Польше как источник возобновляемой энергии. Размер интереса определенно ниже в фотоэлектрических установках, мощность которых увеличилась в прошлом году почти на 300% по сравнению с 2019 годом.Изменить эту тенденцию намерен Национальный центр исследований и разработок, который через «Великий вызов: Энергия» дает своим участникам возможность разработать инновационные технологии, которые произведут революцию в секторе малой ветроэнергетики в нашей стране.

О низкой популярности домашних ветропарков в Польше свидетельствуют данные Польского экономического института, которые показывают, что на конец 2019 года в нашей стране действовало всего 73 ветряных микроустановки общей мощностью 0,385 МВт.На этом фоне мы не очень впечатляем по сравнению с остальным миром. В 2018 году мощность микроветряков в Китае достигла 537 МВт. В то же время США и Великобритания имели мощность 150 МВт.

Преимущества индивидуальных ветровых электростанций

Небольшой интерес к малогабаритным ветряным электростанциям в нашей стране может стать неожиданностью, учитывая преимущества использования данного типа конструкции. Главные аргументы в пользу такого решения — это, конечно же, доступ к бесплатному электричеству и положительное воздействие на окружающую среду.В процессе работы установка не выделяет углекислый газ и другие загрязняющие вещества, влияющие на качество вдыхаемого людьми воздуха. Для частных инвесторов это еще и возможность стать энергонезависимым в местах, где часто бывают перебои с электроэнергией. Более того, в случае избытка произведенной энергии пользователь установки может продать излишки или хранить их для использования в менее ветреные дни в течение года.

Домашние ветряные электростанции и закон

Если ветрогенератор монтируется непосредственно к несущей конструкции здания, нам не нужно обращаться за дополнительными разрешениями.То же самое относится и к процессу производства электроэнергии – ее производство для собственного использования не должно соответствовать отдельным законодательным требованиям. Если вы планируете поставить мачту ветряка на отдельный фундамент, убедитесь, что она не выступает на три метра над крышей вашего дома. Если высота сооружения превышает этот уровень, то ветропарк рассматривается как строительный объект. В такой ситуации мы вынуждены получать соответствующие разрешения на его строительство и использование.Стоит добавить, что домашние ветряки не подпадают под «закон о расстоянии», который тормозил развитие крупных ветряных электростанций в Польше. Он предусматривает, что установки мощностью более 50 кВт не могут располагаться на расстоянии менее 10-кратной их высоты от жилых зданий и природных зон.

Что позволяет домашняя турбина и какова стоимость ее строительства?

Если мы решим построить турбину мощностью 500 Вт, ее можно использовать как дополнительный источник электроэнергии, который мы можем использовать, например, для питания.насос в пруду или въездные ворота на территорию. Большая турбина мощностью 1 кВт будет поддерживать нагрев горячей воды для бытовых нужд или энергосберегающее освещение нашего дома. Установки мощностью 2 кВт достаточно для удовлетворения потребностей стандартного дачного домика, а электростанция мощностью 5 кВт справится с мелкими бытовыми приборами, осветит дом и нагреет воду, а также поддержит установку центральное отопление. Последняя из упомянутых ветряных турбин является наиболее эффективной, используемой для индивидуального использования, но и самой дорогой в строительстве.В настоящее время за такой ветряк, оснащенный пятью батареями, мы будем платить около 40 тысяч. злотый. Определенно дешевле будет строительство домашней ветровой электростанции мощностью 3 кВт, строительство которой лишь немного превысит сумму в 20 000 злотых. злотый.

Революция на рынке домашних ветропарков

В целях распространения знаний об отдельных ветропарках, развития этого сегмента рынка, облегчения доступа к ним и популяризации использования возобновляемых источников энергии Национальный центр исследований и разработок инициировал первый в истории «Великий вызов: энергетика». наша страна.Задача его участников — построить прототип установки с параметрами, указанными в «Руководстве участника». Команды, в состав которых входят, в том числе, с: учеными, предпринимателями, студентами и «гаражными» энтузиастами. Большой финал борьбы конструкторов состоится 14 августа 2021 года с участием публики на стадионе PGE Narodowy. Зрители с трибун смогут «вживую» наблюдать за решающим этапом соревнований – поединком установок.Победитель «Большого вызова: Энергия» получит приз в размере 1 млн злотых. Поддержка отдельных команд может привести к голосованию за данный прототип, что может помочь поддерживаемой команде получить дополнительную награду в категории «Дизайн».

Дополнительную информацию о «Большом вызове: энергия» можно найти на официальном сайте инициативы.


Проект реализуется в рамках внеконкурсного проекта под названием Повышение уровня инноваций в экономике за счет реализации исследовательских проектов в рамках инновационной процедуры государственных закупок в целях поддержки реализации стратегии «Европейский зеленый курс» (в рамках подмеры 4.1.3 Инновационные методы управления исследованиями Оперативной программы интеллектуального развития).

Проект финансируется Европейским Союзом в рамках Европейского фонда регионального развития.

.

Ветряная электростанция - OLX.pl

Другие объявления

Найдено 80 объявлений

Найдено 80 объявлений

Ваше объявление находится вверху списка? Выделять!

Гожув-Велькопольски 15 фев.

.

Типы ветроэнергетических установок

Жилые ветряные электростанции можно подключать и устанавливать различными способами. Ниже представлены самые популярные виды инсталляций.

  • Автономные ветряные электростанции

Изолированная система - не подключена к внешней электрической сети. Это сложнее и дороже, чем система, подключенная к сети. Он должен быть самодостаточным и обеспечивать нужное количество электроэнергии в любых условиях.Автономная система состоит из ветряной электростанции (или опционально ветряной электростанции и солнечной батареи), контроллера заряда батареи с аккумулятором и инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный. Здесь важно правильно подобрать мощность ветряной электростанции и выбрать соответствующую батарею, которая сможет вернуть то количество энергии, которое потребляется данным домохозяйством.

  • Сетевые ветряные электростанции

Энергетическая система, подключенная к электросети.Его основными компонентами являются ветряная электростанция (или опционально ветряная электростанция с солнечным элементом) и инвертор, который регулирует вырабатываемую энергию в соответствии с параметрами, требуемыми сетью. Если система производит больше энергии, чем использует, она отправляется в сеть. Здесь очень важен выбор соответствующей мощности ветряной электростанции, поскольку в периоды повышенного потребления эта энергия будет браться из сети без ведома пользователя. Основные преимущества сетевой системы:

  • Непрерывность подачи электроэнергии независимо от потребления энергии или факторов окружающей среды (ветер или солнечный свет)
  • Низкие инвестиционные затраты благодаря отказу от аккумуляторов
  • нет необходимости модифицировать существующие схемы
  • дополнительный источник дохода
  • Ветряные электростанции для нагрева воды

Домашняя электростанция для нагрева воды — один из самых простых способов использования энергии ветра.Ветрогенератор через контроллер связан с нагревателем, который находится в котле или другом резервуаре тепловой энергии. Здесь не хранится энергия, как в случае автономной системы, и нет подключения к сети, как в сетевой системе. Нагреватели могут быть включены в контур центрального отопления и, таким образом, поддерживать обогрев дома. Преимуществом данного решения является возможность использования энергии даже при высокой изменчивости параметров ветра. При слабом ветре и малом солнечном свете контроллер редко включает нагреватель, не перегружая генератор, а при большем токе наполнение нагревателя увеличивается до тех пор, пока сила ветра не станет настолько сильной, что нагреватели можно будет включить постоянно.


источник: журнал "Polski Instalator", копия 2/2012

Предположим, чайник мощностью 1000 Вт нагревает воду до 100 градусов примерно за 6 минут. Дополнительно предположим, что вода с температурой 40 градусов считается теплой и пригодной для купания. Проще говоря – нагреватель мощностью 1000 Вт нагревает до 40 градусов 1 л воды примерно за 2,5 минуты. Нагреватель вдвое меньшего размера сделает это за 5 минут. С баком на 100 литров это займет 500 минут или около 8 часов. Таким образом, комплекта с нагревателем мощностью 500 Вт будет достаточно для домохозяйств, использующих 100 литров горячей воды.Даже при достаточно слабом ветре и с учетом потерь на утепление бака проблем с подогревом воды до нужной температуры быть не должно.

.

Ветряные микроустановки - Профессиональный электрик

Растет интерес к «малым» ветряным турбинам, то есть для нужд жилых или хозяйственных построек. Однако инвесторы должны имейте в виду, что есть гораздо более обширные процедуры, чем даже при инвестировании в фотоэлектрическую установку. В правилах точно указано, какие конструкции требуют разрешения на строительство (например,турбина, установленная на фундамент, постоянно соединенный с землей), а которые нет (турбина установлена ​​на здании).

Фото 1. Горизонтальные системы (ГАС) составляют большую часть реализованных установок, что в основном связано с более низкой ценой данного решения.

Работает небольшая ветряная электростанция как дополнительный или самостоятельный источник энергии. В ситуации, когда установка дополняет электроснабжение зданий подключен к электросети, чаще всего используется турбина для подачи энергии на выделенный цепь, напр.Освещение или также обеспечивает электричеством работу пол с подогревом; еще один пример использования отопление вода.
Основной элемент ветряка есть ротор, который преобразует энергию ветра в механическую энергию. Этот, в свою очередь генератор производит электричество. Ежегодно система может производить количество электричества, которое соответствует 25% от произведения номинальной мощности турбин и количество часов работы (при минимальная мощность 4 кВт будет 4 кВт х 24 часа х 365 дней х 25% = 8760 кВтч в год).Для удовлетворения потребностей частного дома (около 4500 кВтч) достаточно установка с номинальной мощностью на уровне 2 кВт. Кроме того, помните, что турбины ветряные электростанции чаще всего хранят часть энергии в батареях - избыточная можно использовать, например, в безветренных условиях день. В то же время стоит отметить что батарея является стабилизатором для устройств преобразование электричества, смягчение последствий неравномерного эффективность устройств возобновляемой энергии.

Фото 2. Ветряная электростанция может производить ровно столько энергии, сколько получает от ветра.

В частных инвестициях используется турбины с горизонтальной задней осью вращения HAWT (т.е. ветряная турбина с горизонтальной осью) и вертикальная ось вращения типа ВАВТ (вертикальный ветряк). Горизонтальные макеты на них приходится почти 95% реализованных проектов установки, что в основном связано с с более низкой ценой решения.
Небольшие горизонтальные ветряные электростанции ось вращения выполнена из поворотного круга и встроенный генератор гондола, руль направления, ротор и электронный контроллер контроль и регулирование работы устройства.

Турбины с горизонтальной осью вращения (ГАВТ)

предназначен для индивидуальных получателей и для малого бизнеса. Из-за возможности установка их в непосредственной близости домохозяйки такие разработан, чтобы не беспокоить для пользователей и простой в использовании.
Модели ветропарков мощностью до 5 кВт обычно для простоты сборка и стоимость, устанавливаются на мачты с растяжками.Больше электростанции обычно стоят на конструкциях отдельно стоящий.
Ветряная электростанция может генерировать ровно столько энергии, сколько получает от ветра. Ошибочно полагать, что силовая установка ветряк с номинальной мощностью, скажем 3 кВт, это количество энергии, которое он всегда вырабатывает. Понятно, что если ветра нет, электростанции нет может производить любую электроэнергию. При малой скорости ветра этой энергии будет мало, а денег много.Как тогда подсчитайте, сколько электроэнергии он будет производить на самом деле ветряная электростанция? Мы отвечаем сразу что полагаясь только на среднее скорость ветра неправильная подход. Почему? Ну если только взять среднюю скорость ветра, тогда результат будет ложным, заниженным. Фактически в период на работе есть ветры большей и меньшей ценности прочность. Те, у кого меньше силы, ничтожны. Те, у кого больше силы, могут сделать это возможным производит в несколько раз больше энергии чем это только из-за средней скорости.По мере увеличения скорости ветра, количество произведенной энергии увеличивается больше чем скорость ветра. Поэтому для правильного измерение должно учитывать количество дней (на точное количество часов), в течение которых скорость ветра будет определяться и сумма за эти малые периоды количество производимой энергии. Это может возникнуть тоже вопрос: почему на больших скоростях ветра (выше 14 м/с), наши ветропарки работают меньше власть. Это связано с ограничениями конструктивный.Электростанция должна хорошо работают даже на низкой скорости ветер в существующих условиях чаще всего. На более высоких скоростях Главной задачей ветроэлектростанции является все выживают (энергия ветра слишком большой), и тогда он больше не может быть эффективным производить электричество.

Фото 3. К преимуществам турбин типа VAWT относятся тихая работа (низкие обороты), отсутствие сильных вибраций и безопасность для птиц

Турбины с вертикальной осью вращения (ВАВТ)

Силовые установки

VAWT, как и любая другая машина, имеют свои преимущества и недостатки.Несомненно к достоинствам можно отнести тихую работу (низкий вращение), отсутствие сильных вибраций, безопасность для птиц. К недостаткам относятся прежде всего, большой вес, затраты части, низкий КПД. Электростанции с вертикальной осью вращения - готовый продукт для особых условий и для клиентов, которые заботятся в основном о преимуществах этих силовых установок. Эти клиенты должны считаться с меньшей эффективностью. Вместо них могут собирать силовые установки непосредственно на здании или в непосредственной близости от зданий, а также в местах, где они не были бы согласен поставить классику электростанция.Это очевидно что с поверхности силовой установки полувертикальная ось вращения (на практике даже всего 45%) работает на производство энергии, а другая половина обеспечивает сопротивление получению большего эффективность. Отсюда эффективность таких силовая установка на 40%. Власть его получают из энергии ветра, а этот в третьей степени скорости. Следовательно у нас есть формула, по которой энергия будет генерироваться генератор будет прямо пропорционален к площади лопастей несущего винта, умноженной по скорости ветра в третьей степени умножается на КПД силовой установки.Собственные ветряные электростанции VAWT большая масса инерции - отсюда и порывы ветры не в состоянии увеличить мгновенную мощность, вырабатываемая электростанцией. Такие порывы засчитываются в среднее значение измерения но не генерировать скорость ветра усиление мощности. Тем не менее, временно Затухание ветра вызывает немедленное потеря энергии ротора, которая просто тормоза. Отсюда очевидное должно заключается в том, что в лабораторных условиях результат измерения энергии, произведенной в постоянная скорость ветра будет другой (выше) чем результат измерения произведенной энергии для средней скорости ветра во времени измерения в естественной среде.

ВАЖНО!
Турбина не может работать самостоятельно без нагрузки, т.е. без подключенного контроллер (или инвертор, который служит, в том числе, в качестве контроллера ветряная электростанция). Контроллер генерирует постоянный ток (DC) на своем выходе и в случае когда есть необходимость подключения к силовой установке ветровая энергия приемников переменного тока (т.е. в сети), используйте инвертор (или инвертор, который также имеет один функции инвертора).

Все ветряные электростанции, когда уже достигли оборотов для зарядки батареи работают меньше больше на постоянной скорости. Это связано с тем, что уровень напряжения получается текущий заряд аккумулятора. Увеличивается при большей силе ветра тогда только мощность, производимая генератор (на практике зарядный ток увеличивается) без увеличения скорости вращения. Ветряные электростанции «как» стоят ветер. Мгновенные порывы ветра не специально используются генератором потому что они мешают в движении ветра (водовороты).

Рис. 1. Процесс подключения в виде уведомления

Процедуры процесса подключения микроустановок источника возобновляемой энергии к энергетической инфраструктуре на основе процедур ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР

Микроустановка - это возобновляемая установка Источники энергии (ВИЭ) общей мощностью установленной электрики не более 40 кВт. Как подключить источник микроустановки в сеть ENERGA-OPERATOR SA зависит от его установленной мощности и отличается Есть два режима подключения: 1.Обработать подключение по уведомлению, 2. Процесс подключение по договору подключения.

Процесс подключения в форме уведомления

Соединения микроустановок в режиме отчетности может быть сделано конечным получателем, кто: покупает энергию самостоятельно коммунальные услуги (электричество не включено закуплены для производства, передача или распространение), является стороной договора на оказание услуг по передаче электроэнергии электричество или комплексный договор - самостоятельно от того, является ли оно физическим лицом или ведет бизнес.
Производство электроэнергии на микроустановках не требует лицензии на производство энергия. В соответствии с Законом о возобновляемых источниках режим подключения к источникам энергии Количество микроустановок на одну отправку зависит от от статуса конечного получателя он отличает просьюмер и продюсер в микроинсталляциях кто не просьюмер.
Конечный пользователь — просьюмер покупка электроэнергии на основе комплексного договора, производящего только электричество из возобновляемых источников энергии в микроустановках для того, чтобы использовать его для нужд собственный , не связанный с осуществляемой деятельностью экономическая деятельность, регулируемая законом от 2 июля 2004 г.о свободе деятельности экономический.
Просьюмер может быть:

  • физическое лицо,
  • физическое лицо, занимающееся предпринимательской деятельностью экономичен, пока он производит энергия на несвязанные нужды с предпринимательской деятельностью,
  • человек, управляющий фермой, рыбалка, сад, разведение - при условии, что эта деятельность не подпадает под действие Закона от 2 июля 2004 г. о свободе экономической деятельности,
  • единица местного самоуправления,
  • кооперативно-жилищное товарищество,
  • церковь и религиозные объединения

Производитель микроустановок в соответствии с Законом ВИЭ, есть неконечный потребитель просьюмер.

Рис. 2. Процесс подключения по договору подключения

Процесс подключения по договору присоединения

Будет применяться процедура соглашения о подключении, когда установленная мощность на выше текущей мощность подключения точки потребления или это совершенно новый пункт сбора. Режим соглашения о подключении для установок ВИЭ это реализовано как новое и действительное соединение это то же самое для него как в процессе подключения.
Заявитель представляет в ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР SA запрос условий подключение микроустановок к сети электричество с набором следующих вложения

  • документ, подтверждающий право собственности использовать объект или недвижимость, в котором он будет установлен микроустановка,
  • План развития
  • на ситуационной и высотной карте или с одобрения EOP
  • ситуационный эскиз с указанием местоположения подключенная микроустановка по отношению к существующая сеть и местоположение соседние дома,
  • технические параметры, характеристики оперативные и оперативные связанные устройства, установки или сети, включая техническая спецификация возобновляемой источники энергии,
  • плановая схема внутренней проводки объекта, который включает соединение микроустановки,
  • декларация о соответствии технических параметров подключенные установки, устройства или электромагнитная сеть с действующей директивой по низкому напряжению LVD и директива совместимости.
Фото 4. Микроустановка — это возобновляемая установка Источники энергии (ВИЭ) всего установленная электрическая мощность не более 40 кВт

Если заявка на определение завершена условия подключения, ЭНЕРГОПЕРАТОР SA в течение 30 дней с даты при подаче полной заявки указываются условия подключения и отправляет их Заявителю вместе с проектом договора на подключение.
Условия подключения действительны в течение 2 лет со дня их вручения Заявителю (к присоединяемому лицу).В течение этого периода необходимо заключить договор о подключении, в противном случае условия подключения истечет.
Подписание договора – основа для начала работы осуществление инвестиционного процесса, эффектом чего будет подключение микроустановок к электросети (относится к ситуации, когда электросеть требует строительство соединения и/или расширение сети).
После двустороннее подписание договора для подключения начинается процесс внедрения приставка, состоящая из двух основные этапы - разработка документации проектирование и изготовление устройств необходимо для питания объекта.Связь объекта в сеть ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР SA состоится после реализации следующих обязательства сторон из договора, т.е.:

  • Клиент выполнит микроустановку в подключенном объект
  • Клиент доставит в ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР Проект развития СА земельный участок или участок
  • Клиент доставит в ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР SA административное решение о строительство с точки зрения объекта, в котором будет микроинсталляция.
  • Заказчик сообщит о готовности микроинсталляции по печати «Выписка о готовности подключаемой установки»
  • ENERGA-OPERATOR SA выполнит исполнение проектно-строительные работы монтаж в зоне подключения и расширение сети - предусмотрено срок реализации в договоре на подключение - 14 месяцев.

Вышеупомянутое не применяется, если сеть электросеть не требует строительства соединения и/или расширение сети.потом подключение микроустановок к сети ENERGA-OPERATOR SA состоится после его завершения следующие обязательства сторон вытекающие из договора, т.е.:

  • выполнение микроустановок в связном возражение со стороны заявителя (совместное предприятие),
  • уведомление о готовности микроустановок к которым присоединится Заявитель (аффилированное лицо),
  • на стороне ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР SA не имеет никакого отношения к работе с подключением (срок поставки - по заключение договора).

Петр Дуда,
AirGenerator

По мнению АС
Как выбрать место для установки ветрогенератора?

Установка ветряной электростанции следует начать с выбора места, который не защищен от ветра. Это кажется очевидным, но часто просматривается с уровня земли это может показаться определенным высота уже открытое пространство, между тем рядом деревья или постройки часто превышают 15 м.В этом в случае аварии следует использовать достаточно высокую мачту, но проблема в том, что стоимость высокой мачты может превысить эту цена самого устройства. Поэтому предполагается что ветряк должен стоять на холме или на ровной местности малоэтажные дома без высоких деревьев. К сожалению имея небольшой участок земли часто не остается выбора. С другой стороны, даже имея большой участок земли, зачастую это расстояние. от потенциального, лучшего места до ближайшего электрическое соединение может быть настолько значительным, что оно расположено провода от вентилятора к сети могут оказаться головокружительными риск.К счастью, домашние турбины ветряки строят с учетом не очень идеального ветровые условия. Обычно домашние ветряки устанавливают на мачтах 6-12 м. Ветряк не для всех и если рядом с потенциальной установкой есть лес, так что пусть идет сам собирал ветряную электростанцию. Одно дерево не больше проблем, особенно зимой, когда нужно большинство энергетических деревьев без листьев не являются большим препятствием.

Одинакова ли эффективность ветряной электростанции в любой части страны?

Количество энергии, получаемой от ветряной электростанции, зависит больше от местных условий, а не от географического положения.Это известно что у нас больше ветров на побережье или в горном поясе, однако на той же местности рельеф это часто так разнообразно, что вы можете попасть в дыру. Так и с ветром, когда воздушные массы движутся, то в одном месте ветра нет, а в другом месте такое же количество воздуха должно двигаться и дует туда Сильнее. Особенно это заметно на малых высотах, где чувствуется "сквозняк". Такие места идеальны для строительства ветряных электростанций.На равнинах ветры обычно средние, но устойчивые без сильных порывы Ветряные турбины «любят» постоянный поток ветер. В случае слишком сильных порывов они должны оставаться остановился. Поэтому при конструировании лопаток турбины учитывают средние состояния, наиболее часто встречающиеся в данном площадь. Это дает возможность монтировать почти ветряки в любом месте, не беспокоясь об их производительности.

Требуется ли разрешение на установку ветрогенератора?

Для простой установки ветрогенератора в бытовых целях фермы не требуют никаких разрешений, как они разрешения на установку спутниковой антенны или флага.Другой стороны, любое строение, имеющее фундамент, требует разрешения на строительство. К счастью, большинство домашних ветряки можно крепить на мачты с помощью растяжек без фундаментов. Это непостоянные конструкции с землей и разрешения на строительство обычно не требуется. Исключением будут защищенные зоны, где ничего нельзя монтировать без согласия властей. Особым преимуществом мачт с найтовами являются гораздо меньшие затраты на саму мачту и всю конструкцию.Это то, что у вас есть, вы можете стоять в одиночестве, как на паруснике мачту, протекая, например, под мостом. К сожалению, недостаток этого решения необходимо регулировать канаты, по крайней мере, два раза в год. К тому же такая конструкция занимает чуть больше места, чем обычная свободностоящий столб. В случае отдельно стоящей башни требуется полное разрешение на строительство. Сбор всех необходимых документов это довольно долго и дорого. Плюс расходы само основание и столб скорее указывают на применение этого решения для крупных ветряных электростанций мощностью более 10 кВт.

Каков срок окупаемости инвестиций в домашнюю ветряную электростанцию?

Срок окупаемости инвестиций в ветропарк зависит от многих факторы. К основным из них относятся затраты на устройство, затраты на установку, количество и способ управления произведенной энергией. Для островных установок (независимо от электросети) есть также расходы на батареи. Каждая инвестиция должны быть преобразованы индивидуально с учетом спроса для энергии.Потому что чаще всего для бытовых целей используются электростанции мощностью от 500 Вт до 2 кВт мы выберем, например, среднюю модель мощностью 1 кВт. Суммарные затраты устройства составляют 6 500 злотых. Стоимость сборки вкл. аварией можно пренебречь, так как ветряк рассчитан на установка пользователем. Мы предполагаем ветряную мельницу он будет установлен в условиях среднего ветра и будет выдавать 1/3 своей номинальной мощности, т.е. около 300 Вт.Мы предполагаем, что вся энергия будет использоваться сама по себе, работая потребности получателя. Мы возьмем на себя стоимость сэкономленной энергии за 0,50 злотых / кВтч. Отсюда следует, что рассматриваемый ветряк будет производить 300 Вт x 24 часа x 365 дней = 2 628 000 Втч = 2 628 кВтч/год. То есть ежегодно он сэкономит 2628 кВтч x 0,50 злотых / кВтч = 1314 злотых (более 100 злотых меньше из счета за электроэнергию в месяц). Из вышесказанного имеем: 6500 злотых / 1314 злотых = 4,95, возврат через 5 лет. принадлежит обратите особое внимание здесь, что каждая установка отличается и отличается есть условия для его возврата.Однако допускаю, что практически во всех условиях установка окупается в разумные сроки и на это определенно экономическая инвестиция, не говоря уже о замечательных экологические эффекты.

Где заказать?

Вас интересуют аналогичные товары или услуги?
Нажмите на выбранную визитную карточку, чтобы узнать больше.

.

Свой домашний ветрогенератор своими руками из автоматического генератора.

Можно ли собрать генератор дома своими руками и стоит ли эта процедура затраченных усилий? Конечно, если постараться, можно построить домашнюю электростанцию, которая будет обеспечивать вас достаточным количеством энергии, спасаясь от ветра. Но для реализации большинства идей нужен большой опыт обращения с электроприборами, а также наличие обширного набора инструментов.

Лучше купить или собрать самому?

Не каждый загородный дом может получить электричество, поэтому землевладельцы часто покупают генераторы, которые становятся их основным или дополнительным источником энергии.Один такой аппарат стоит 10 000-15 000 рублей, иногда и больше, в зависимости от моделей. В целях экономии никто не запрещает сделать генератор для дома своими руками, который будет работать от ветра, но насколько это будет целесообразно и практично? Чтобы это понять, нужно рассмотреть преимущества и недостатки
Сначала все положительные стороны этого варианта:

  • экономично и дешево -
  • можно сделать модель под свои нужды -
  • можно использовать старые детали от другого оборудования.

На этом все прелести решений заканчиваются и вам предстоит столкнуться с трудной реальностью. Для создания даже самого простого самодельного ветрогенератора потребуются практические навыки работы с электроникой и электрические схемы. Также необходимо хоть что-то знать о сборке и разборке двигателей, желательно иметь базовые представления о работе ротора и статора.

Ветрогенератор своими руками

Должен быть инструмент для сборки схем и других электротехнических работ.
Большинство важных компонентов для генератора придется делать из старой техники, а если ее нет в наличии, то придется покупать с рук источник питания. Самоделка подойдет для зарядки аккумуляторов и питания бытовой техники.
Но если этого достаточно, стоит попробовать. В противном случае лучше купить заводской ветряк

Особенности конструкции

Перед началом сборки самой конструкции стоит ознакомиться с некоторыми особенностями ветряков.Ветряные турбины – это устройства, вырабатывающие электроэнергию за счет преобразования кинетической энергии воздушных потоков в движение магнитного механизма, создающего магнитное поле, в котором вырабатывается переменный ток

Верхняя часть ветряной турбины

Чем интенсивнее влияние потока на подвижной части устройства, тем больше оно способно производить электричество. В домашних условиях можно собрать агрегат мощностью до 2 кВт, а с некоторыми доработками и больше.

Ветрогенераторов много, все они разные по конструкции, но принцип один.Целесообразно сделать максимально эффективный ветродвигатель, т.е. горизонтальную конструкцию с жесткими лопастями.
Теперь о подводных камнях. В России потоки воздуха крайне непостоянны, поэтому устройство должно быть достаточно прочным, от парусных лопастей из мягких материалов следует сразу отказаться. В районах, где ветер нестабилен, стоит использовать парусные варианты, но всегда велик риск того, что слишком сильный порыв не только повредит конструкцию, но и полностью ее нейтрализует..
Нестабильность струи также влияет на материал лопастей. Они должны быть одновременно легкими и прочными, чтобы обеспечить максимальную производительность..
В дополнение к базовой конструкции необходимо будет подключить аккумулятор, также из-за нестабильности потоков. Теперь поговорим о материалах для генератора.

Описание конструкции

В загородном доме можно сделать ветрогенератор из автомобильного генератора на 12 В. Это будет устройство с горизонтально вращающимися лопастями.Дизайн отлично работает даже в тихих местах. Кроме генератора вам потребуются:

  • Аккумулятор 12 В, гелевый или кислотный -
  • Преобразователь переменного тока 12-220 В -
  • Реле зарядки автомобильного аккумулятора -
  • Винты с шайбами ​​-
  • Кабели с поперечным сечением 2,5 м2 мм и 4 кв м мм-
  • фиксирующие зажимы.

Ветродвигатель довольно требователен к правильному исполнению, поэтому будет здорово, если будет чертеж вращающегося ветродвигателя со схемой, чтобы не запускать вслепую.
Рабочая схема будет содержать:

  1. Резистор.
  2. Обмотки стартера генератора.
  3. Ротор.
  4. Регулятор напряжения.
  5. Реле обратного тока.
  6. Предохранитель.
  7. Аккумулятор.
  8. Амперметр.
  9. Переключатель.

Все они должны быть подключены в правильном порядке, поэтому убедитесь, что у вас есть электрическая цепь.

Процесс изготовления

Самодельный ветрогенератор для дома состоит из 3 основных узлов:

  1. Подвижные ножи на мачте.
  2. Рамка.
  3. Генератор.

Вам потребуется изготовить мачту, к которой будут крепиться 4 лопасти В качестве стабильного основания можно использовать металлический каркас, сваренный на 4 опорах, или растяжки. Расстояние между нижними точками опор около 1 м.

Ветряная электростанция

На что способен собранный агрегат

Полученный вариант подходит для сети 220 В и может работать от аккумулятора на 75 А при использовании преобразователь на 1000 Вт.Кое-что, конечно, придется докупить, но конечная стоимость самоделки все равно будет ниже. Энергии достаточно для уличного освещения и электроприборов. Эта конструкция имеет явные преимущества:

  1. Практически бесшумная работа.
  2. Высокая производительность при минимальном ветре.
  3. Ножи можно заменить без разборки машины.
  4. Высокая надежность.

Если вы сможете найти полную инструкцию на этот ветрогенератор для частного дома со схемами и описанием, то это лучший вариант, который можно использовать как дополнительный или временный источник питания.

В качестве альтернативы попробуйте построить ветрогенератор с неодимовыми магнитами. Так называемый осевой ветряк также является полностью функциональной моделью даже при небольшом потоке ветра. Благодаря действию магнитов выработка энергии происходит достаточно интенсивно даже при малом числе оборотов. Ветроколесо и ветрогенератор размещают на высоте 30 и более метров над землей. Да, этот вариант сложнее в обслуживании, но в тихом месте это один из видов дизайна, который работает очень хорошо..

Краткое содержание темы

Миниатюрная ветряная электростанция для частного дома своими руками реализовать не так просто, как хотелось бы. Он требует много деталей, нужно уметь все это правильно собрать и соединить с рабочей схемой. Без практики и знаний в области электротехники собрать ни один из вариантов домашнего ветряка не получится.
Сборка ветрогенератора своими руками сопряжена со многими нюансами (с переменными воздушными потоками и сложными погодными условиями в разных уголках страны).

Видео - Ветрогенератор из автомобиля своими руками


.

Домашние ветряные электростанции | HABA RL

Все чаще причиной интереса к малым ветряным турбинам являются высокие затраты на подключение к сети энергетической компании и растущие затраты на энергию, используемую в наших домашних хозяйствах. Нередко покупка небольшой ветряной электростанции полностью удовлетворяет потребности небольшого дома на одну семью. Более того, это гораздо более дешевый вариант, чем подключение к электросети.

и

Использование мини-ветряных турбин

Место, где малые электростанции имеют особо важное применение – это точки питания автономных телекоммуникационных и навигационных систем, ферм и дач, небольших населенных пунктов, насосных станций и станций опреснения морской воды, орошения, освещения отдельно стоящих сооружений и многих другие системы, удаленные от энергосистемы.

Этот тип устройства очень часто работает в гибридных системах с фотогальваническими модулями или генераторами внутреннего сгорания.

и

генераторы-wiatrowe.pl

и

Низкие затраты

Большим преимуществом малых ветряных электростанций являются низкие затраты - электроэнергия, вырабатываемая в этих устройствах за счет энергии ветра , не дорогая .

Деньги, которые мы заплатим за строительство и эксплуатацию атомной электростанции (включая ее окончательное закрытие и нейтрализацию побочных эффектов), в конечном итоге больше, чем деньги, которые мы заплатим за строительство и эксплуатацию эквивалентной мощности, вырабатываемой небольшими ветряными электростанциями .

и

От чего зависит мощность электростанции?

Большинство из нас скажет, что мощность, вырабатываемая электростанцией, зависит в основном от генератора типа , но это еще не все. Очень важным фактором является географическое положение - в Польше (в зависимости от района) более 250 ветреных дней в году. Еще одним не менее важным элементом является рельеф местности и наличие рядом препятствий. Чем разнообразнее местность (а значит - чем больше препятствий), тем хуже КПД ветряка.

Третий момент, который необходимо учитывать, это высота мачты . Исследования показали, что подъем мачты на несколько метров может повысить эффективность силовой установки до 30%. Поэтому самые большие и экономичные электростанции имеют мачты высотой до 160 метров!

Наконец, не забываем сезонов — это четвертый фактор, влияющий на работу и эффективность ветровых электростанций.

и

Важно отметить, что для установки мини ветропарков нам не нужны никакие разрешения.К ним обычно относятся так же, как и к другим устройствам, таким как внешняя лампа, устройство сжигания или флаг, которые по своей природе не требуют никакого разрешения для их установки.

.

Смотрите также