Generator wiatrowy do prywatnego domu: urządzenie, rodzaje, przegląd najlepszych ofert

Opcje instalacji turbin wiatrowych

Z biegiem czasu nie będzie możliwe uzyskanie stałej produkcji energii. Wynika to z faktu, że warunki przyrody nieustannie się zmieniają. Zastanów się wcześniej, gdzie wykorzystać nadmiar energii elektrycznej, który wystąpi podczas silnych wiatrów.Na przykład możesz zapewnić ogrzewanie wody w kotle lub grzejniku elektrycznym do domu. Ta funkcja powinna włączać się automatycznie przy silnym wietrze i lekkim obciążeniu.

W klimacie z długą zimą bardziej odpowiednie są modele z pionowym układem wirników. Takie urządzenie można zainstalować na ziemi lub na niskim maszcie. Dodatkowo można go podłączyć bezpośrednio do sieci elektrycznej z grzałką i kotłem. W takim przypadku możesz spróbować obejść się bez falownika i baterii. Najczęściej taki schemat połączeń można wdrożyć własnymi rękami bez udziału organizacji zewnętrznych. Taki generator wiatrowy może służyć do dostarczania ciepła.

Powinieneś także rozwiązać kilka problemów, które są związane z działaniem wiatraka:

Po pierwsze, obecność hałasu. Jest to mało prawdopodobne, aby zadowolić twoich sąsiadów, ponadto infradźwięki mogą być niewygodne do słuchania. Aby wyeliminować tę funkcję, zainstaluj urządzenie jak najdalej od budynków mieszkalnych;
po drugie, obowiązkowa obecność uziemienia i ochrony odgromowej, a także systemu sygnalizacji dla lotnictwa w najwyższym punkcie konstrukcji

Należy pamiętać, że podczas pracy będą generowane wibracje. Oznacza to, że maszt nie może stykać się z innymi przedmiotami;
po trzecie, sam generator i inne części systemu

Baterie i falowniki wymagają regularnej konserwacji i systematycznej wymiany. Maszt wymaga również terminowego malowania, kontroli i konserwacji;
po czwarte, istnieje możliwość uszkodzenia podczas oblodzenia lub silnego huraganu.

Regularna pielęgnacja turbiny wiatrowej zapewni długą żywotność tego asystenta.

Jaki kształt ostrza jest optymalny

Jednym z głównych elementów turbiny wiatrowej jest zestaw łopat. Istnieje szereg czynników związanych z tymi szczegółami, które wpływają na wydajność wiatraka:

• waga;
• Rozmiar;
• forma;
• materiał;
• ilość.

Jeśli zdecydujesz się zaprojektować łopaty do domowego wiatraka, pamiętaj o rozważeniu wszystkich tych parametrów. Niektórzy uważają, że im więcej skrzydeł na śmigle generatora, tym więcej energii wiatru można uzyskać. Innymi słowy, im więcej, tym lepiej.

Tak jednak nie jest. Każda pojedyncza część porusza się przeciw oporowi powietrza. W związku z tym duża liczba łopat śmigła wymaga większej siły wiatru, aby wykonać jeden obrót. Dodatkowo zbyt wiele szerokich skrzydeł może powodować powstawanie tzw. „kołpaka powietrznego” przed śmigłem, kiedy strumień powietrza nie przechodzi przez wiatrak, ale go okrąża.

Forma ma duże znaczenie. To zależy od prędkości śruby. Słaby przepływ powoduje zawirowania, które spowalniają koło wiatrowe

Najbardziej wydajna jest turbina wiatrowa z pojedynczą łopatą. Ale budowanie i równoważenie go własnymi rękami jest bardzo trudne. Projekt jest zawodny, aczkolwiek o wysokiej wydajności. Zgodnie z doświadczeniem wielu użytkowników i producentów wiatraków model trójłopatowy jest najbardziej optymalnym modelem.

Waga ostrza uzależniona jest od jego rozmiaru oraz materiału, z którego zostanie wykonane. Rozmiar należy dobrać starannie, kierując się wzorami do obliczeń. Krawędzie najlepiej obrobić tak, aby z jednej strony było zaokrąglenie, a strona przeciwna była ostra

Odpowiednio dobrany kształt łopat turbiny wiatrowej to podstawa jej dobrej pracy.W przypadku domowej roboty odpowiednie są następujące opcje:

• typ żagla;
• typ skrzydła.

Łopaty typu żaglowego to proste szerokie paski, jak na wiatraku. Ten model jest najbardziej oczywisty i łatwy w produkcji. Jednak jego sprawność jest tak niska, że ​​ta forma praktycznie nie jest stosowana w nowoczesnych turbinach wiatrowych. Wydajność w tym przypadku wynosi około 10-12%.

Dużo wydajniejszą formą są łopatki o profilu łopatkowym. W grę wchodzą zasady aerodynamiki, które unoszą w powietrze ogromne samoloty. Śruba o takim kształcie łatwiej jest wprawić w ruch i szybciej się obraca. Przepływ powietrza znacznie zmniejsza opory, jakie wiatrak napotyka na swojej drodze.

Prawidłowy profil powinien przypominać skrzydło samolotu. Z jednej strony ostrze ma pogrubienie, a z drugiej łagodne zejście. Masy powietrza opływają bardzo płynnie część tego kształtu

Wydajność tego modelu sięga 30-35%. Dobrą wiadomością jest to, że możesz zbudować skrzydlate ostrze własnymi rękami, używając minimum narzędzi. Wszystkie podstawowe obliczenia i rysunki można łatwo dostosować do swojego wiatraka i możesz cieszyć się darmową i czystą energią wiatrową bez ograniczeń.

Zasada działania

Model wiatraka poziomego

Pod wpływem siły wiatru łopatki urządzenia zaczynają się obracać, które napędzają wirnik. Dzięki uzwojeniu stojana uzyskana energia mechaniczna zamieniana jest na prąd elektryczny. Pod działaniem siły obrotowej uzyskana energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorze.

Ilość odbieranej energii zależy bezpośrednio od siły wiatru – im silniejszy wiatr, tym więcej energii zmagazynowanej w akumulatorze.

Podczas obrotów obraca się również oś, która jest połączona z głównym wirnikiem. Jest na nim zamocowanych 12 magnesów, które obracają się w stojanie. W ten sposób powstaje zmienny prąd elektryczny o tej samej częstotliwości, co prąd płynący w gniazdkach.

Powstały prąd przemienny może być przesyłany na duże odległości, ale nie może być przechowywany. Dlatego należy go przekonwertować na prąd stały. Proces jest realizowany przez wewnętrzny obwód elektroniczny w turbinie.

System hamowania obrotów ostrza

Aby zapewnić, że urządzenie nie ulegnie awarii przy silnym ciśnieniu powietrza, jest wyposażone w specjalny układ hamulcowy. Jeśli poruszające się magnesy były używane do indukowania prądu w uzwojeniach, teraz ta siła jest używana do zatrzymania obracających się magnesów. Aby to zrobić, powstaje zwarcie, w którym zwalnia się ruch wirnika. Powstałe przeciwdziałanie spowalnia obrót magnesów.

Projekt turbiny wiatrowej i komponentów

Przy wietrze powyżej 50 km/h hamulce automatycznie spowalniają obrót wirnika. Jeśli prędkość powietrza osiągnie 80 km/h, układ hamulcowy całkowicie zatrzymuje ostrza. Wszystkie części turbiny są zaprojektowane tak, aby zmaksymalizować wykorzystanie energii powietrza. Kiedy wieje wiatr, łopaty obracają się, a generator zamienia ich ruch na energię elektryczną. Dokonując podwójnej konwersji energii, turbina wytwarza energię elektryczną ze zwykłego ruchu mas powietrza.

Zewnętrznie generator wiatrowy przypomina wiatrowskaz – jest skierowany w kierunku, z którego wieje wiatr

To urządzenie jest bardzo przydatne nie tylko w ekstremalnych warunkach, ale także w codziennym życiu.Dość często systemy turbin wiatrowych są stosowane w domkach letniskowych lub w tych osiedlach, w których występują regularne przerwy w dostawie prądu. Samodzielnie wykonane autonomiczne źródło energii elektrycznej ma następujące zalety:

• instalacja jest przyjazna dla środowiska;
• nie ma potrzeby tankowania;
• żadne odpady nie są gromadzone;
• urządzenie działa bardzo cicho;
• ma długą żywotność.

Wszystkie generatory wiatrowe działają w ten sam sposób. Po pierwsze, napięcie przemienne otrzymywane z naporu wiatru jest zamieniane na prąd stały. To ładuje baterię. Falownik ponownie wytwarza prąd przemienny. Jest to konieczne, aby żarówki się świeciły; działała lodówka, telewizor itp. Dzięki akumulatorowi możesz korzystać z urządzeń elektrycznych przy bezwietrznej pogodzie. Dodatkowo podczas silnych podmuchów wiatru napięcie w sieci pozostaje stabilne.

Wybór rozmiaru turbiny wiatrowej

Musisz wybrać wielkość tej instalacji w oparciu o pożądaną ilość energii elektrycznej i prędkość wiatru, a także jego gęstość w Twojej okolicy. Należy natychmiast wyjaśnić, że obliczenia mocy zostaną wykonane dla fabrycznego generatora wiatrowego, który nie jest wykonywany ręcznie z improwizowanych części.

Ilość potrzebnej energii możesz zapukać do rachunków za ostatni rok lub wziąć dowolną (pożądaną) ilość.

Prędkość i gęstość wiatru można znaleźć w sieci, na przykład na stronie serwisu pogodowego. Nie będę podawał w tym artykule żadnych liczb, ponieważ regionów jest wiele, a klimat w ostatnich latach bardzo szybko się zmienia.

Istnieje kilka formuł

jeden.Najprostsze i zrozumiałe dla przeciętnego człowieka, jednak uzyskane dane mogą mieć pewien błąd. Można go wykorzystać do obliczenia generatora wiatru kinetycznego z wałem poziomym:

AEO = 1,64 * D*D * V*V*V

Gdzie:

• AEO to energia elektryczna, którą chcesz otrzymać w ciągu roku.
• D to średnica wirnika podana w metrach.
• V to średnia roczna prędkość wiatru, wyrażona w m/s.

2. Bardziej złożona formuła, która jest używana do ich obliczeń przez firmy zajmujące się sprzedażą i instalacją takiego sprzętu na profesjonalnym poziomie.

P = V3 * ρ * S

Gdzie:

• V to prędkość wiatru w metrach na sekundę.
• ρ – gęstość powietrza, jednostka miary – kg/m3
• S to powierzchnia łopatek, na którą wieje strumień powietrza, jednostką miary jest m2 (należy oglądać zgodnie z opisem technicznym producenta).
• P - Liczba kW, którą można uzyskać.

Przykład obliczeń P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 W

Sprawność wytwarzania energii zależy bezpośrednio od średnicy łopat wirnika, przybliżoną wydajność można zobaczyć w poniższej tabeli.

Ta tabela pokazuje przybliżone dane, które można uzyskać w zależności od średnicy wirnika, wysokości montażu turbiny wiatrowej i prędkości wiatru.

Maksymalna generowana moc, kW	Średnica wirnika, m	Wysokość masztu, m	Prędkość wiatru m/s
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. W przypadkach z wirnikiem (osią) pionową obliczenia należy wykonać przy użyciu innego wzoru.

P=0,6*S*V^3

Gdzie:

• P– moc watów
• S- powierzchnia robocza łopatek mkw.
• V^3– Prędkość wiatru sześcienna m/s

Bardziej złożona, ale dokładniejsza formuła

P*= krV 3S/2, .

Gdzie:

• r - gęstość powietrza,
• V to prędkość przepływu w m/s.
• S - powierzchnia przepływu w metrach kwadratowych
• k — współczynnik sprawności turbiny wiatrowej w wartości 0,2-0,5

Wybierając wiatrak należy kierować się prędkością wiatru zalecaną przez producenta. Z reguły instalacje do użytku prywatnego mają ten zakres: 2-11 Mps.

Które turbiny wiatrowe są najbardziej wydajne

Poziomy

pionowy

Największą popularność zyskały tego typu urządzenia, w których oś obrotu turbiny jest równoległa do podłoża. Takie turbiny wiatrowe są często nazywane wiatrakami, w których łopaty obracają się pod prąd wiatru. Konstrukcja urządzenia obejmuje system automatycznego przewijania głowicy. Wymagane jest znalezienie przepływu wiatru. Potrzebne jest również urządzenie do obracania łopatami, tak aby nawet niewielka siła mogła zostać użyta do wygenerowania energii elektrycznej. Korzystanie z takiego sprzętu jest bardziej odpowiednie w przedsiębiorstwach przemysłowych niż w życiu codziennym. W praktyce coraz częściej wykorzystuje się je do tworzenia systemów farm wiatrowych.

Urządzenia tego typu są w praktyce mniej efektywne. Obrót łopatek turbiny odbywa się równolegle do powierzchni ziemi, niezależnie od siły wiatru i jego wektora. Kierunek przepływu również nie ma znaczenia, przy każdym uderzeniu elementy obrotowe przesuwają się przeciwko niemu. W efekcie generator wiatrowy traci część swojej mocy, co prowadzi do spadku efektywności energetycznej całego sprzętu. Jednak pod względem instalacji i konserwacji bardziej odpowiednie do użytku domowego są jednostki, w których łopaty są ułożone pionowo. Wynika to z faktu, że zespół skrzyni biegów i generator są montowane na ziemi. Wady takiego sprzętu to kosztowna instalacja i poważne koszty eksploatacji.Do zamontowania generatora wymagana jest wystarczająca ilość miejsca. Dlatego stosowanie urządzeń pionowych jest bardziej odpowiednie w małych prywatnych gospodarstwach.

Z dwoma ostrzami	Trzy ostrza	wieloostrzowe
Ten typ jednostek charakteryzuje się obecnością dwóch elementów rotacji. Ta opcja jest dziś praktycznie nieefektywna, ale jest dość powszechna ze względu na swoją niezawodność.	Ten rodzaj sprzętu jest najczęstszy. Agregaty trójłopatowe znajdują zastosowanie nie tylko w rolnictwie i przemyśle, ale także w prywatnych gospodarstwach domowych. Tego typu sprzęt zyskał popularność ze względu na swoją niezawodność i wydajność.	Te ostatnie mogą mieć 50 lub więcej elementów rotacji. Aby zapewnić generowanie wymaganej ilości energii elektrycznej, nie jest konieczne przewijanie samych ostrzy, ale doprowadzenie ich do wymaganej liczby obrotów. Obecność każdego dodatkowego elementu obrotu zapewnia wzrost parametru całkowitego oporu koła wiatrowego. W rezultacie wydajność urządzenia przy wymaganej liczbie obrotów będzie problematyczna. Urządzenia karuzelowe wyposażone w wiele ostrzy zaczynają się obracać przy niewielkiej sile wiatru. Ale ich użycie jest bardziej istotne, jeśli sam fakt przewijania odgrywa rolę, na przykład, gdy wymagane jest pompowanie wody. Aby skutecznie zapewnić produkcję dużej ilości energii, nie stosuje się jednostek wielołopatkowych. Do ich działania wymagana jest instalacja urządzenia zębatego. To nie tylko komplikuje całą konstrukcję sprzętu jako całości, ale także czyni go mniej niezawodnym w porównaniu do dwu- i trzyłopatowych.

Z twardymi ostrzami

Jednostki żaglowe

Koszt takich jednostek jest wyższy ze względu na wysoki koszt produkcji części rotacyjnych.Jednak w porównaniu ze sprzętem żeglarskim generatory ze sztywnymi łopatami są bardziej niezawodne i mają długą żywotność. Ponieważ powietrze zawiera kurz i piasek, elementy wirujące poddawane są dużym obciążeniom. Gdy sprzęt pracuje w stabilnych warunkach, wymaga corocznej wymiany folii antykorozyjnej, która jest nakładana na końce ostrzy. Bez tego element obrotowy z czasem traci swoje właściwości robocze.

Ten rodzaj ostrzy jest prostszy w produkcji i tańszy niż metal czy włókno szklane. Ale oszczędności w produkcji mogą w przyszłości prowadzić do poważnych kosztów. Przy średnicy koła wiatrowego wynoszącej trzy metry prędkość końcówki łopaty może wynosić nawet 500 km/h, przy obrotach sprzętu około 600 na minutę. To poważne obciążenie nawet dla sztywnych części. Praktyka pokazuje, że elementy rotacji na sprzęcie żeglarskim muszą być często zmieniane, zwłaszcza przy dużej sile wiatru.

Zgodnie z rodzajem mechanizmu obrotowego wszystkie jednostki można podzielić na kilka typów:

• ortogonalne urządzenia Dariera;
• jednostki z zespołem obrotowym Savonius;
• urządzenia o pionowo-osiowej konstrukcji jednostki;
• sprzęt z mechanizmem obrotowym typu helikoidalnego.

Plusy i minusy technologii

Generator wiatrowy jest głośny podczas pracy, dlatego odległość od budynku mieszkalnego powinna wynosić co najmniej 30 m. Ponadto konieczne jest, aby drzewa i budynki nie uniemożliwiały wnikania wiatru w łopaty wiatraka.

Zalety instalacji urządzenia to:

• Po zainstalowaniu sprzętu nie musisz kupować paliwa. Wydatki będą przeznaczone wyłącznie na konserwację i konserwację zapobiegawczą.
• W większości regionów klimatycznych, zwłaszcza w odległych regionach północnych, gdzie wieją wiatry, będzie zapewnione wystarczające obciążenie wiatrem.
• Wiatrak działa automatycznie i nie wymaga stałej kontroli. A pomieszczenie z urządzeniami sterującymi i bateriami znajduje się w dogodnym miejscu do konserwacji.

Wady generatorów wiatrowych:

• W przypadku nieprawidłowego montażu masztu urządzenie generuje szkodliwe dla zdrowia infradźwięki.
• Pamiętaj, aby zainstalować uziemienie, aby chronić przed piorunami podczas burzy.
• Oblodzenie ostrzy przy wilgotnej, mroźnej pogodzie i uszkodzenie przy silnych podmuchach wiatru.
• Jeśli generator ulegnie awarii, aby go naprawić, należy przechylić maszt lub wspiąć się na górę.

Posadowienie masztu musi zapewniać jego stabilność w przypadku silnych podmuchów wiatru. Hamulec ochronny generatora nie pozwala na uzyskanie dużej prędkości obrotowej łopatek podczas podmuchów wiatru.

Przemysłowe turbiny wiatrowe: wzór do naśladowania

Nie jest tajemnicą, że energia alternatywna naprawdę pozwala uzyskać energię elektryczną dosłownie z wiatru. W Europie przemysłowe turbiny wiatrowe zajmują ogromne obszary i działają autonomicznie z korzyścią dla człowieka.

Są ogromne, położone na terenach otwartych na wszelkie wiatry, górujące nad drzewami i okolicznymi obiektami.

A wiatraki są instalowane w pewnej odległości od siebie. Dlatego przypadkowe awarie i uszkodzenia nie mogą uszkodzić sąsiednich konstrukcji.

Te zasady tworzenia generatorów wiatrowych przyjmiemy za podstawę rozwoju urządzeń domowych. Powstają zgodnie z osiągnięciami naukowymi, są już od dawna testowane i działają skutecznie.

Zacznijmy od analizy charakterystyki terenu, na którym planujemy stworzyć farmę wiatrową.

To ciekawe: Łączenie przewodów w puszce połączeniowej na przewody elektryczne - omówimy ogólnie

Generator wiatrowy do domu to już nie rzadkość

Elektrownie wiatrowe od dawna są wykorzystywane na skalę przemysłową. Jednak złożoność projektu, a także złożoność jego instalacji, nie pozwoliły na wykorzystanie tego sprzętu w domach prywatnych, takich jak panele słoneczne.

Jednak teraz, wraz z rozwojem technologii i wzrostem zapotrzebowania na „zieloną energię”, sytuacja się zmieniła. Producenci uruchomili produkcję małogabarytowych instalacji dla sektora prywatnego.

Zasada działania

Wiatr obraca łopaty wirnika zamontowane na wale generatora. W wyniku rotacji w uzwojeniach generowany jest prąd przemienny. Aby zwiększyć liczbę obrotów, a tym samym ilość generowanej energii, można zastosować przekładnię redukcyjną (przekładnię). Może również całkowicie zablokować obrót ostrzy, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Powstały prąd przemienny jest przekształcany na stałe 220 W za pomocą falownika. Następnie trafia do konsumenta lub, poprzez kontroler ładowania, do akumulatorów w celu akumulacji.

Kompletny schemat działania instalacji od wytworzenia energii do jej zużycia.

Rodzaje turbin wiatrowych i która z nich jest lepsza dla prywatnego domu

W tej chwili istnieją dwa rodzaje tego projektu:

1. Z rotorem poziomym.
2. Z pionowym rotorem.

Pierwszy typ z wirnikiem poziomym. Ten mechanizm jest uważany za najbardziej skuteczny. Wydajność wynosi około 50%. Wadą jest konieczność minimalnej prędkości wiatru 3 m na sekundę, konstrukcja generuje dużo hałasu.

Aby uzyskać maksymalną wydajność, wymagany jest wysoki maszt, co z kolei komplikuje instalację i dalszą konserwację.

Drugi typ z pionem. Generator wiatrowy z pionowym wirnikiem ma sprawność nie większą niż 20%, podczas gdy prędkość wiatru tylko 1-2 m na sekundę jest wystarczająca. Jednocześnie pracuje znacznie ciszej, poziom emitowanego hałasu nie przekracza 30 dB i to bez wibracji. Nie wymaga dużej przestrzeni do pracy, jednocześnie nie tracąc wydajności.

Montaż nie wymaga wysokiego masztu. Sprzęt można zamontować na dachu domu nawet własnymi rękami.

Brak anemometru i mechanizmu obrotowego, które w tej konstrukcji nie są w ogóle potrzebne, sprawia, że ​​ten typ generatora wiatrowego jest tańszy w porównaniu z pierwszą opcją.

Recenzja wideo

Jakie ustawienie wybrać?

Zanim odpowiesz na to pytanie, musisz zrozumieć swoje wymagania, możliwości finansowe i priorytety operacyjne.

Jeśli chcesz uzyskać jak najwięcej mocy i chcesz wydawać pieniądze na okresową konserwację generatora, wybierz pierwszą opcję. Inwestując raz w wysoki maszt i płacąc za łożyska lub wymianę oleju raz na 5-10 lat, uzyskasz całkowitą niezależność energetyczną, a nawet jeśli mieszkasz na Ukrainie lub w krajach UE, będziesz mógł sprzedawać nadmiar energii elektrycznej.

Wysoki poziom hałasu tej stacji wymaga wybrania miejsca jak najdalej od budynków mieszkalnych. Ten punkt również należy wziąć pod uwagę, ponieważ infradźwięki nie pozostaną niezauważone przez sąsiadów.

Aby uzyskać ekwiwalentną moc w stosunku do pierwszego wariantu, konieczne będzie zasilenie 3 turbin wiatrowych tego typu. Jednak pod względem ceny uzyskuje się w przybliżeniu taką samą ilość (z zastrzeżeniem samodzielnego montażu).

Recenzja wideo eksperta w dziedzinie alternatywnych źródeł energii

Obliczanie mocy generatora wiatrowego

Aby określić wymaganą moc turbiny wiatrowej, musisz sporządzić listę wszystkich odbiorców energii elektrycznej w domu, od żarówek po lodówki i klimatyzatory. Podsumowując ich parametry, uzyskują pełną moc odbiorców energii w domu. Ale rzeczywiste koszty energii, nawet w okresach szczytu, będą mniejsze, ponieważ nikt nie włącza wszystkich urządzeń jednocześnie.

Na koniec musisz w przybliżeniu określić czas pracy niektórych urządzeń, aby obliczyć miesięczny zasób w domu. Tak więc, aby zaspokoić potrzeby jednego domku, z reguły wymagana jest turbina wiatrowa o mocy 5-6 kW, podczas gdy w małej wiosce wiejskiej wystarcza instalacja o mocy 10-25 kW.

Ponadto istnieje podklasa urządzeń zwanych generatorami mikrowiatru. Ich moc jest mniejsza niż 1kw i nadają się do zasilania gospodarstw rolnych, zasilania autonomicznych systemów zaopatrzenia w wodę itp.

Przy braku prądu generator wiatrowy doskonale współpracuje z modułami słonecznymi. Takie systemy nazywane są hybrydowymi systemami wiatrowo-słonecznymi. Istnieje możliwość uzupełnienia generatora wiatrowego o generator diesla. Tak złożone instalacje są niezawodne ze względu na szereg czynników:

Wykonanie i instalacja wiatraka własnymi rękami

Przykład produkcji turbin

Produkcja pionowego wirnika turbiny wiatrowej

Nie można używać baterii do przechowywania energii, ale jeśli są dostępne, praca będzie stabilna. Obowiązkową częścią jest falownik, który zamienia energię na wymagane napięcie 220V. Konieczne jest wykonanie małego wiatrowskazu z mechanizmem obrotowym. Śmigło jest przymocowane do masztu, ponieważ na wysokości jest więcej możliwości znalezienia prądów powietrza.Podpora musi być niezawodna i wytrzymać obciążenie wiatrem.

Jak podłączyć cewki stojana?

Schemat wirnika wielołopatkowego

Niezbędne jest znalezienie i zakup generatora neodymowego, który pozwoli na usuwanie energii wiatru. Śruba może być zarówno żaglowa, jak i obrotowa. Aby wszystko zmontować i zainstalować na podporze, musisz wykonać betonową podstawę, która będzie ją bezpiecznie trzymać. Używając rozstępów, musisz naprawić maszt w pozycji pionowej.

Jedna z opcji przygotowania tuszy z opon do wylewania betonu

Aby urządzenie służyło Ci przez długi czas, musisz przeprowadzać konserwację i wymieniać zużyte części w odpowiednim czasie.

Generator wiatrowy z trójłopatowym wirnikiem poziomym

Przegląd popularnych modeli

Przed rozważeniem popularnych modeli turbin wiatrowych konieczne jest zrozumienie ich parametrów oraz kryteriów doboru do opisywanych produktów. Główne kryteria wyboru to:

• maksymalna moc produktu;
• ilość wyprodukowanej energii przez 1 miesiąc;
• minimalna prędkość powietrza, przy której może pracować generator;
• Warunki korzystania;
• obecność urządzeń chroniących instalację przed przeciążeniami;
• dożywotni;
• Cena produktu.

Dziś generatory wiatrowe są produkowane przez wiele krajów, w tym Rosję. Są produkowane przez kilka organizacji:

• Sp. z oo „SKB Iskra”;
• ZAO Przedsiębiorstwo Energetyki Wiatrowej;
• LMV „Energia wiatrowa”;
• CJSC „Agregacja-privod”.

Jednostki produkcji rosyjskiej nie są tak dobrze znane i poszukiwane w innych krajach jak modele obrotowe produkcji niemieckiej, duńskiej, chińskiej i belgijskiej.Wiodące światowe firmy produkujące turbiny wiatrowe wydają ogromne pieniądze na rozwój nowych typów łopat, generatorów i precyzyjnych obliczeń przełożeń. Produkty tych firm posiadają duży wybór mocy od 1-10 kW oraz dodatkowe wyposażenie, które można dokupić osobno (zestawy z hubem, falownikiem, bateriami). Oprócz mocy istnieją różnice w cenie i podzespołach. Rosyjskie firmy produkują generatory wiatrowe z różnymi typami wirników i urządzeniami o maksymalnej mocy. Następujące modele nowej generacji są uważane za najlepiej sprzedające się produkty.

VUE-1.5. Jest to kompaktowa jednostka, którą można przewozić dowolnym pojazdem. W instalacji i obsłudze jest prosty i bezpośredni. Ten mały generator jest praktycznie bezgłośny. Ma moc znamionową 1,5 kW. Napięcie wyjściowe 48 V. Prędkość wiatru dla normalnej pracy powinna zawierać się w przedziale 2,5-25 m/s.

Tworzenie ostrzy etapami

Projektując same noże, weź pod uwagę następujące kwestie:

1. 1. Najpierw musisz zdecydować o kształcie ostrza. W przypadku domowej turbiny wiatrowej typu poziomego kształt łopaty jest lepszy. Dzięki swojej budowie posiada mniejszy opór aerodynamiczny. Efekt ten jest spowodowany różnicą powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej elementu, a więc po bokach występuje różnica ciśnienia powietrza. Kształt żagla ma większy opór i dlatego jest mniej wydajny.

Następnie musimy określić liczbę ostrzy. W terenie o stałym wietrze można zastosować szybkie turbiny wiatrowe.Do maksymalnego rozruchu silnika takich urządzeń wystarczą 2-3 ostrza. Jeśli takie urządzenie jest używane w spokojnym miejscu, jest nieskuteczne i po prostu stoi w miejscu przy spokojnej pogodzie. Kolejną wadą trójskrzydłowych turbin wiatrowych jest wysoki poziom hałasu, przypominający śmigłowiec. Ta instalacja nie jest zalecana w pobliżu gęsto zaludnionych domów.

Co ciekawe, przy odpowiednich obliczeniach turbina wiatrowa z jedną, dwiema lub trzema łopatami może z powodzeniem generować prąd. A z jednym ostrzem urządzenie działa przy każdej prędkości wiatru, nieważne jak małej!

Obliczanie mocy wyjściowej turbin wiatrowych. Dokładnej wartości nie można obliczyć, ponieważ moc zależy bezpośrednio od pogody i ruchu wiatru. Istnieje jednak bezpośredni związek między średnicą turbiny wiatrowej, liczbą łopat i mocą sprzętu.

Rozumiejąc dane tabeli i relacje między nimi, możesz wpłynąć na wydajność przyszłego projektu, tworząc odpowiednią przekładnię śrubową.

Wybór materiału ostrza. Wybór materiałów do produkcji ostrzy jest dość szeroki: włókno szklane PCV, aluminium itp. Jednak każdy z nich ma swoje wady i zalety. Przyjrzyjmy się bliżej doborowi materiałów.

Ostrza PCV - Rury.

Dzięki doborowi odpowiedniego rozmiaru i grubości rur, powstałe koło jest bardzo trwałe i wydajne.

Należy pamiętać, że przy silnych podmuchach wiatru plastik o niewystarczającej grubości może nie wytrzymać obciążenia i rozpadać się na małe kawałki.

Aby zabezpieczyć konstrukcję, lepiej skrócić długość skrzydeł i zwiększyć liczbę skrzydeł do 6. Wystarczy jedna rurka, aby uzyskać taką ilość detali.

Aby uniknąć błędów w niezależnych obliczeniach, lepiej skorzystać z gotowego szablonu, który można łatwo znaleźć w Internecie. Bo nie da się obejść bez specjalnej wiedzy w tej dziedzinie.

Po przecięciu rury powstałe elementy należy przeszlifować i zaokrąglić na krawędziach. Aby połączyć ostrza, wykonuje się domowy węzeł stalowy o wystarczającej grubości i wytrzymałości.

aluminiowe ostrza

To ostrze jest mocniejsze i cięższe, co oznacza, że ​​cała konstrukcja połączenia gwintowego musi być mocniejsza i stabilniejsza.

Kolejne wyważanie koła również powinno być traktowane z większą ostrożnością.

Zgodnie z tym szablonem z blachy aluminiowej wycina się 6 identycznych elementów, wewnątrz których należy przyspawać gwintowane tuleje w celu dalszego mocowania.

Przyspawaj śruby do łącznika, który jest przymocowany do złączy przygotowanych na nożach.

Aby poprawić właściwości aerodynamiczne takiej łopaty, musi być ona odpowiednio ukształtowana. Aby to zrobić, należy go zwinąć w płaską rynnę, tak aby między osią ślimaka a osią wzdłużną przedmiotu obrabianego powstał kąt 10 stopni.

ostrza z włókna szklanego

Zaletą tego materiału jest optymalny stosunek masy do wytrzymałości w połączeniu z właściwościami aerodynamicznymi. Ale praca z włóknem szklanym wymaga specjalnych umiejętności i wysokiego profesjonalizmu, więc wykonanie takiego produktu w domu jest bardzo trudne.

Można stwierdzić, że najbardziej odpowiednim materiałem do samodzielnego montażu turbiny wiatrowej jest materiał. Rury PCV. Łączy w sobie wytrzymałość, lekkość i dobre właściwości aerodynamiczne. A jest to materiał bardzo przystępny i nawet początkujący będzie w stanie wykonać zadanie.

W tym filmie dowiesz się, jak własnoręcznie wykonać łopaty turbin wiatrowych:

Strona 2

Strach na wróble to znajoma część krajobrazu. Jego głównym celem jest ochrona przed nienasyconymi ptakami. Jednak figura, często budowana niedbale z improwizowanych materiałów, nie tylko odstrasza ptaki, ale także psuje wygląd otoczenia. Zainspirowany pomysłami ogrodników i zdjęciami w tym artykule, możesz stworzyć własnego stracha na wróble, który nie tylko odstrasza ptaki, ale także jest estetyczny.

Koszt turbin wiatrowych

Ceny generatorów wiatrowych są dość wysokie. Są to nieporęczne konstrukcje wykonane z drogiego materiału. W komplecie z bateriami, kontrolerem, falownikiem i masztem.

Zestaw może składać się z: 1 - samej turbiny wiatrowej, 2 - masztu, 3 - fundamentu, 4 - zestawu akumulatorów, 5 - falownika, 6 - sterownika, a także przewodów, złączy, stojaka, generatora diesla i innych materiałów eksploatacyjnych wymaganych do instalacja

Na koszt mają również wpływ parametry techniczne turbin wiatrowych.

1. Najprostszy to generator o małej mocy do 300 watów. Wytwarza energię przy sile wiatru 10-12 m/s. Zestaw najprostszego wiatraka z samym sterownikiem kosztuje od 15 000 rubli. W konfiguracji z falownikiem, akumulatorem i masztem cena sięga 50 000 rubli.
2. Generatory o deklarowanej mocy 1 kW. Przy słabym wietrze średnio wytwarzana jest energia od 30-100 kW miesięcznie. W przypadku dużego domu o dużym zużyciu energii elektrycznej zaleca się dodatkowo stosowanie jednostek na olej napędowy i benzynę. Naładują też akumulatory w dni bezwietrzne. Taki generator wiatrowy kosztuje od 150 000 rubli.Wychodzi do 300-400 tysięcy rubli z pełniejszym zestawem.
3. Zużycie energii elektrycznej w dużym domu z przydomową farmą będzie wymagało wiatraka o mocy 3-5 kW. Wystarczająco dużo baterii, mocniejszy falownik, kontroler, wysoki maszt. Jeden zestaw kosztuje od 300 000 rubli do miliona.

Jeśli dom był również ogrzewany wiatrem, należy wybrać instalację o mocy 10 kW. I zadbaj o dodatkowe źródła, takie jak panele słoneczne. Możesz również potrzebować generatora gazu. Wszystko zależy od tego, ile energii trzeba zachować w zapasie na bezwietrzne i pochmurne dni.

Generator wiatrowy - co to jest Sprzęt AGD według potrzeb. Ten schemat jest bardzo uproszczony. W rzeczywistości czasami potrzebne są urządzenia przetwarzające prąd elektryczny.

Za generatorem w tym obwodzie umieszczony jest sterownik. Zamienia prąd przemienny na prąd stały, który ładuje akumulatory. Prawie wszystkie urządzenia nie działają na prąd stały, więc po baterii będziesz potrzebować innego urządzenia - falownika. To urządzenie wykonuje operację w odwrotnej kolejności, to znaczy przekształca prąd stały w prąd przemienny o napięciu 220V. Podczas takich manipulacji dochodzi do pewnych strat otrzymanej energii elektrycznej, które wynoszą około 15-20%. To duża część.

W przypadku, gdy do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystuje się kilka urządzeń (wiatrak plus panele słoneczne lub generator paliwa) konieczne będzie uzupełnienie obwodu o wyłącznik (ATS). Będzie to wymagane, aby po wyłączeniu jednego z urządzeń włączało się drugie - zapasowe.

Poziome turbiny wiatrowe (typ łopatkowy)

Różne modyfikacje instalacji poziomych mają od jednego do trzech lub więcej ostrzy. Dlatego wydajność jest znacznie wyższa niż w przypadku pionowych.

Wadą turbin wiatrowych jest konieczność zorientowania ich zgodnie z kierunkiem wiatru. Ciągły ruch zmniejsza prędkość obrotową, co zmniejsza jej wydajność.

1. Pojedyncze i podwójne ostrze. Różnią się zwrotami motywacyjnymi. Masa i wymiary instalacji są niewielkie, co ułatwia montaż.
2. Trzy ostrza. Są poszukiwane na rynku. Mogą generować energię do 7 mW.
3. Instalacje wielołopatkowe mają do 50 ostrzy. Mają dużą bezwładność. Zalety momentu obrotowego są wykorzystywane w pracy pomp wodnych.

Na współczesnym rynku pojawiają się turbiny wiatrowe o innych konstrukcjach niż klasyczne, np. hybrydowe.

1. Generator wiatrowy, ułożony jak żaglówka

Dyskowa konstrukcja pod ciśnieniem powietrza napędza tłoki, które uruchamiają układ hydrauliczny. W rezultacie energia fizyczna jest przekształcana w energię elektryczną.

Podczas pracy urządzenie nie wydaje dźwięków. Wysoka moc znamionowa. Łatwo zarządzalny.

2. Latający generator wiatrowy-skrzydło

Używany bez masztu, generatora, wirnika i łopatek. W porównaniu z klasycznymi konstrukcjami operującymi na małej wysokości przy zmiennej sile wiatru, a budowa wysokich masztów jest czasochłonna i kosztowna, „skrzydło” nie ma takich problemów.

Wystrzeliwany jest na wysokość 550 metrów. Produkcja energii elektrycznej wynosi 1 MW rocznie. Skrzydło jest produkowane przez firmę Makani Power.