+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Ветрогенератор для дома своими руками смастерил тернопольский пенсионер

Несколько лет назад житель Тернополя Ярослав Бендас стал известным на всю Украину благодаря своей мини-электростанции. Однако мало кто знает о ее уникальности и значительном отличии от существующих аналогов. 73-летний изобретатель и сейчас пребывает в поиске рациональных идей, которые сразу же реализует. Одна из последних его работ — фонтан в форме Эйфелевой башни с подачей воды в циклическом замкнутом круге.

Даже при слабом ветре — два-три метра в секунду — домашняя ветроэлектростанция Ярослава Бендаса способна производить энергию. «Чтобы при ураганных ветрах ничего не перегорело, оснастил ветряк специальными тормозами, которые замедляют вращение лопастей до допустимого уровня», — рассказывает пенсионер.

Благодаря четырем специальным подставкам установка не деформирует крышу и не создает никаких вибраций, отмечает разработчик. В свое время на строительство самодельной ВЭС тернопольский рационализатор потратил около 300 долларов.

С тех пор семья изобретателя экономит значительные средства: использование газа в зимние месяцы уменьшилось наполовину — с 400 до 200 кубометров.

О своих интересных изобретениях украинский умелец рассказал изданию «Тернополь вечерний«:

— Ярослав Николаевич, в чем основа вашей любви к электронике и вообще к технике. Вы специалист в этом деле или просто любитель?

— Это дело моей жизни. В свое время закончил общетехнический факультет Тернопольского пединститута. Долгое время работал на одном из крупнейших промышленных гигантов нашего края — ВО «Ватра». Последние 16 лет перед выходом на пенсию с этого предприятия продолжал трудовую деятельность в межшкольном учебно-производственном комбинате. Там преподавал детям теорию и практику по электротехнике. Сейчас уже и такого учебно-производственного учреждения нет, а тогда оно играл важную роль в профориентации учащихся. Выйдя на пенсию, занимаюсь любимым делом.

— Вы не только в Тернополе, но и на всю Украину известны своей мини-электростанцией. А до этого мастерили интересные вещи?

— До создания этой установки я придумал много разных приборов, которые были полезными в быту. В свое время занимался аквариумами, электрооборудованием для них, сделал автоматически раздвижные шторы и различные приспособления в собственном доме.

— А как вам пришла идея создать домашнюю мини-электростанцию. Это было потребностью в энергосбережении или предметом рационализаторской мысли?

— В свое время один приятель подарил мне генератор от передвижной киноустановки. Десять лет назад, когда я достраивал свой дом на улице Ломоносова, задумал использовать этот механизм с пользой. Для этого соорудил прочную плоскую крышу, на которой впоследствии установил почти полутонную конструкцию — большой ветряк на трехметровой мачте, оснащенный 8 лопастями с размахом крыльев 2 м 80 см.

Читайте также: Ветрогенератор для дома: особенности, которые нужно обязательно знать владельцу частной электростанции

— Сначала ветряк крутился в горизонтальном положении. Что заставило вас кардинально перестроить ветровую электроустановку?

Действительно, сначала так и было. Я хотел, чтобы электроустановка работала независимо от направления ветра. В таком положении, откуда бы ни дул ветер, лопасти все равно крутятся, но меня не устраивало небольшое количество оборотов и слабая мощность. А чтобы переоборудовать с горизонтального на вертикальное положение, надо было полностью переделать всю конструкцию. Но, как сделать, чтобы установка одновременно поворачивалась к ветру и крутилась? Для этого я приспособил задний мост от «Жигулей». Заглушив одну из полуосей, установил на ее место хвост. А вторую полуось применил для ветряка. Поэтому вертикальная ось идет к тонвалу, который начинает крутить, а передача идет к генератору.

Ваша ветровая электроустановка отличается от тех, что есть в серийном производстве в западных странах?

— Для ветровых установок необходим тихоходный генератор, который имеет небольшое количество оборотов, а у меня он — от кинопередвижки. Если его использовать для освещения, то необходимы аккумуляторы и преобразователи энергии. Для этого надо было затратить немалые средства. Я пошел другим путем. Использовал то, что генератор в зависимости от силы ветра производит электрический ток определенного напряжения. Поставил тэны в обогревательный котел, параллельно использую для отопления дома природный газ и энергию с электроустановки. Если генератор работает, тэны соответственно производят напряжение, температура воды поднимается, и подача газа автоматически выключается. Я только устанавливаю необходимую температуру. Когда пользовался исключительно газом для отопления своего дома, то при сильных морозах использовал почти по 400 кубометров голубого топлива в месяц, а теперь использование газа уменьшилось наполовину. Для семейного бюджета это существенная экономия.

Ярослав Николаевич, то есть вы уже десять лет размышляете над проблемой энергосбережения для отопительных устройств?

— Тогда эта тема не была столь актуальной, но уже намечалось подорожание энергоносителей. И надо было думать, как решить эту проблему в отдельно взятом доме. И выгода от мини-электростанции очевидна. За рубежом, особенно в прибрежных зонах Франции, Нидерландов, Германии, Испании, Португалии — довольно много ветряных мельниц. Поставят их 50 или 100 и работают они как единая энергосистема. Почему наша промышленность не выпускает такие генераторы? Их можно эффективно использовать на дачных участках, в частных домах в городе или в деревне, на различных туристических объектах.

— Сделав уникальную ветровую электроустановку, вы не остановились в поисках рационализаторских идей. Недавно вы смастерили фонтан в виде Эйфелевой башни. Расскажите, пожалуйста, о своем очередном творении?

— Я не могу сидеть без дела. В прошлом году идею создать небольшой фонтан у дома мне подкинула дочь, но потом сама же отказалась от замысла. Мол, для функционирования фонтана необходимо задействовать водопровод, а это большие финансовые затраты. Я решил эту проблему другим способом. Заливаю два ведра воды, которая циркулирует в системе. Когда она частично испаряется, доливаю необходимое количество воды.

— Какой принцип у этой циркуляции?

— Я сделал диафрагменный насос, который под давлением качает воду, забирая ее из бачка и подавая наружу. Подачу через редуктор осуществляет низкоэнергозатратный электрический моторчик. Вода снова стекает в бачок и дальше идет по кругу. Эта конструкция хоть и уже работает более месяца, еще не завершена.

— Что-то планируете в ней доработать?

— Сейчас под водяным напором движется мяч. Хочу, чтобы там крутилось колесо или двигалась какая-то фигурка. Планирую также облагородить это место насаждениями и декоративной травой. Люди, которые проходят мимо моего дома, заглядываются на фонтан. А я хочу, чтобы он радовал их глаз.

— Ярослав Николаевич, ваши родные утверждают, что у вас ненужных вещей не бывает?

— Дочка часто упрекает, зачем мне столько барахла? А я считаю, что рано или поздно из него что-то сделаю полезное. Многие вещи люди просто выбрасывают, не зная, что их еще можно с пользой применить. У меня была незадействованная ванна, которую, наполнив водой, установил на крыше. Подсоединил к водоснабжению и в теплое время есть бесплатный душ. Видеоголовка от старой камеры и различные электронные устройства применил в системе видеонаблюдения за собственным подворьем. Старое электронное оборудование использую как для создания различного напряжения и пайки, так и управления антеннами для телевидения. Каждую вещь можно где-то приспособить и она принесет пользу.

Читайте также: 80-летний украинский инженер сконструировал ветряк по собственному проекту

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Ветряк для частного дома — оправдана ли его установка?


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

Сегодня для него вновь нашлась полезная работа. Ветрогенератор для частного дома из разряда технических новинок становится реальным фактором нашего быта.

Оправдана ли цена ветряка для частного дома?

На сегодняшний день, цены на электроэнергию выросли в несколько раз. Ветряная электростанция для дома является примером альтернативной энергетики. Это оптимальное решение для объекта, на котором отсутствует централизованная подача электроэнергии, а провести линии электропередач к дому слишком дорого.

Ветряк средних размеров в состоянии обеспечить электричеством жилой дом

Станция повышенной мощности позволяет полностью удовлетворить все энергетические потребности. Установка данного устройства, в зависимости от мощности, позволяет значительно сэкономить расходы покупаемой электроэнергии — или полностью позволяет перейти на свою собственную, производимую ветрогенераторами.

Конечно, цена на такие устройства является немаленькой, но, в свою очередь, если установить даже ветряк небольшой мощности — то можно значительно сэкономить.

Следует изначально проанализировать весь рынок продукции, рассчитать все затраты, а также произвести примерный расчет производимой энергии и того количества денег, которые ветряная установка позволит сэкономить.

Идем дальше, следующим пунктом рассмотрим:


Что лучше: сделать ветряк для дома своими руками или купить?

Сейчас существует огромный выбор самых всевозможных производителей ветряных установок: да и самих видов таких ветряков достаточно. Так что же лучше — сделать ветряную установку самому, или воспользоваться уже готовыми заводскими генераторами?

Если сделать мачту ветряка очень высокую, то при сильном ветре ветрогенератор будет сильно раскачивать в стороны

Рассмотрим преимущества заводских ветрогенераторов:

  • уже готовые установки: можно даже заказать сам процесс монтажа;
  • довольно богатый выбор фирм производителей;
  • всевозможные типы генераторов ветра;
  • гарантия качества;
  • в некоторых случаях возможен выезд ремонтника при поломках.

На сегодняшний день на рынке представлен огромный ассортимент ветряных электростанций. Однако выделяют несколько наиболее популярных вариантов: американская станция «Windtronics» от компании «Honeywell Wind Turbine»; генератор «Eddy».

Теперь преимущества самодельных ветряных устройств:

  1. Экономия бюджета.
  2. Детали из подручного материала.
  3. Конструктор самодельного ветряка будет знать его до последнего болтика.

Но следует отметить, что цены на заводские модели достаточно высоки, хотя качество их производства гораздо выше самодельных установок. К тому же, мощности заводских ветряков бывают самые разнообразные. Для самоделок характерны более частые поломки, меньшая стоимость, богатый выбор подручного материала для изготовления ветряков.

Специалисты не советуют устанавливать чисто ветряную систему, поэтому в большинстве случаев станция состоит из ветрогенератора с солнечными панелями, инвертора и контроллера заряда, а также аккумулятора.

Мачта для ветрогенератора — важнейшие нюансы при установке

При выборе типа мачты, следует ориентироваться на то, какой ветрогенератор будет установлен. Для каждого типа ветрогенератора характерна своя конструкция мачты. При этом также следует учитывать ландшафт местностей, где будет происходить монтирование ветряных генераторов, предусмотреть последующие ремонтные операции.

Мачта для ветрогенератора — важный элемент конструкции

Следует учитывать, что важным фактором для установки мачты является минимальная высота. Специалисты рекомендуют производить монтирование на высоте не менее десяти метров от крыш домов, деревьев — это оптимальная высота, на которой наблюдается ветер достаточной силы.

Бывает несколько типов мачт для ветрогенераторов:

  • растяжные;
  • конические;
  • сварные;
  • гидравлические.

Для вертикальных ветряных установок не требуются большие и длинные основы: для таких генераторов будет достаточно легкой и разборной металлоконструкции, высота которой не превышает шести метров.

Мачта для вертикального ветрогенератора представляет собой легкую разборную металлическую конструкцию высотой 3,5-6 м, которая может быть установлена на крыше любого здания.

Преимущества использования ветрогенератора

Основным преимущество ветрогенератора, как источника энергии, является бесплатное электричество (если не брать во внимание изначальные инвестиции). Заплатив однажды определенную сумму денег — решаете для себя проблему энергонезависимости на десятки лет.

Ветрогенераторы выступают альтернативным источником энергии и страхуют от потерь электроэнергии

Сами по себе установки ветрогенераторов надежны, экологически безопасны и практически не производят шума. Кроме того, в большинстве случаев, ветрогенератор позволяет получать дармовую энергию именно тогда, когда в ней есть повышенная потребность: а именно, в холодное время года. В конце осени и в начале зимы, наступают холода и расходуется электроэнергия на обогрев дома — и в это же время наиболее сильны ветра, поэтому ветрогенератор работает с полной отдачей.

Важно то, что ветрогенератор хорошо, в техническом смысле, сочетается с другими источниками энергии и может работают в паре с дизельными генераторами, солнечными батареями или другими источниками энергии: создавая единый замкнутый цикл.

В СНГ существует вторичный рынок генераторов: и есть возможность недорого приобрести ветряк, бывший в употреблении.

Обратите внимание!

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.

Самодельный ветрогенератор: фото сборки, видео

Самодельный ветрогенератор на 0,5 кВт/ч, изготовление ветрогенератора на неодимовых магнитах: фото, видео

В большинстве регионов страны большую часть времени года преобладают умеренные ветра, для таких регионов рекомендуется устанавливать тихоходные ветрогенераторы вырабатывающие достаточно энергии при сравнительно небольших оборотах генератора.

При проектировании ветряка, нужно в первую очередь определиться с основной деталью – генератором. Его можно изготовить самостоятельно, в качестве генератора можно использовать, например электродвигатель от беговой дорожки или автомобильный генератор.

Если говорить об автомобильном генераторе, то он не совсем подходит в качестве ветрогенератора, ведь он предназначен для высоких оборотов более 1000 об/мин, и при слабом ветре автогенератор не будет заряжать аккумулятор, к тому же его обмотка также потребляет энергию. Поэтому генератор от авто требует существенной доработки.

В этом ветрогенераторе за основу взят самодельный генератор аксиального типа с неодимовыми магнитами на роторе. На фото схема аксиального генератора.

Сделать такой генератор не сложно, но его изготовление потребует времени.

Сборка ветрогенератора.

Для изготовления генератора аксиального типа с постоянными магнитами понадобится:

  • Ступица от автомобиля, можно использовать б/у ступицу от ВАЗа.
  • Неодимовые магниты круглые – 40 шт. размером 25 х 8 мм или больше.
  • Проволока медная – диаметром 0,7 – 0,8 мм.
  • Эпоксидная смола.
  • Суперклей.
  • Крепёжные элементы (болты, гайки, шайбы).

Схема генератора в разрезе.

Изготовление ротора.

Размечаем места под магниты на диске ступицы и наклеиваем магниты на диск ротора, магниты нужно разместить на диске в точной последовательности с чередованием полюсов.

Клеить магниты можно суперклеем, затем чтобы хорошо закрепить их нужно залить эпоксидной смолой. Нужно изготовить две таких части для ротора.

Изготовление статора.

Для более эффективной работы генератора лучше изготовить 3 фазный статор, чем однофазный.

Схема подключения катушек трёхфазного статора.

 

Поскольку это будет тихоходный ветрогенератор, и давать зарядку на аккумулятор (12 V) он должен уже при 100 оборотах в минуту, то общее количество витков во всех катушках должно быть примерно 1200.

В этой конструкции используется 15 катушек по 80 витков в каждой. Для катушек лучше не использовать слишком тонкую проволоку, чем сопротивление меньше, тем больше ток.

Размер катушек зависит от размеров магнитов, внутренний диаметр катушек должен быть равен диаметру магнитов.

Чтобы повысить магнитный поток в катушки устанавливаются сердечники из трансформаторной стали.

Катушки крепятся на статоре и заливаются эпоксидной смолой. Выходы от катушек генератора подключаются к выпрямителю (диодный мост).

Изготовление лопастей.

Для изготовления лопастей можно использовать полихлорвиниловую (ПВХ) трубу с толщиной стенки 5 – 6 мм, диаметром 200 мм.

Размечаем трубу и разрезаем её электролобзиком на полосы заготовки, затем из заготовок выпиливаем лопасти. Края лопастей зачищаем наждачной бумагой. Лопасти крепятся к ротору генератора болтами и гайками.

Количество и размер лопастей напрямую влияют на скорость вращения вала генератора. Чем больше количество и площадь лопастей, тем больше вероятность, что лопасти будут вращаться при слабом ветре. Но при сильном ветре такой винт не сможет набрать высокую скорость вращения.

И наоборот если количество лопастей небольшое (2 – 3) и площадь их поверхности также небольшая, то при сильном ветре такой винт будет вращаться быстрее, но при слабом ветре винт практически не будет вращаться.

Для тихоходного ветряка оптимально использовать 6 лопастей длиной по 1 метру. Размер лопастей нужно подбирать индивидуально под каждый генератор.

Мачта.

Чем выше, расположен ветрогенератор, тем больше вероятность, что его лопасти поймают воздушный поток, поэтому для эффективной работы генератора понадобится хорошая мачта.

На рисунке показано как правильно установить мачту.

Существует несколько разновидностей конструкций мачт, тут каждый проектирует в зависимости от своих возможностей, но рекомендуется использовать мачту высотой не менее 8 — 10 метров.

Для защиты генератора при сильном ветре можно использовать складывающийся хвостовик, его схема и принцип работы показаны на рисунках.

 

Чертежи хвостовика.

При сильном порыве ветра хвостовик складывается и вырывает ветроколесо из воздушного потока.

Мощность такого ветрогенератора при скорости ветра 8 м/с, достигает 0,5 кВт/ч, при слабом ветре мощность будет около 0, 2 Вт/ч. При изготовлении самоделки всё делается на глаз, поэтому работу генератора нужно тестировать и усовершенствовать.

Схема подключения трёхфазного ветрогенератора к потребителям.

Также рекомендую прочитать статью с примерами схем подключения ветрогенератора.

Рекомендую посмотреть видео где показано как сделать генератор на неодимовых магнитах.

виды, примерные цены, изготовление своими руками. Как самому сделать ветрогенератор описание ветряка Самодельная ветроэлектростанция

В современных реалиях каждый домовладелец хорошо знаком с постоянным ростом стоимости коммунальных услуг – это касается и электрической энергии. Поэтому для создания комфортных условий обитания в загородном домостроении, как летом, так и зимой, придётся или оплачивать услуги по энергоснабжению, или найти альтернативный выход из сложившейся ситуации, благо природные источники энергии бесплатны.

Как сделать ветрогенератор своими руками — пошаговое руководство

Территория нашего государства – это по большей части равнины. Несмотря на то, что в городах доступ ветра перекрыт высотными постройками, за городом буйствуют сильные воздушные потоки. Поэтому самостоятельное изготовление ветряного генератора — единственно правильное решение для обеспечения загородного дома электричеством. Но для начала нужно разобраться, какая модель подходит для самостоятельного изготовления.

Роторный

Роторный ветряк – несложное преобразовательное устройство, которое просто сделать своими руками. Естественно, такое изделие не сможет обеспечить электроэнергией загородный особняк, но для дачного домика вполне сгодится. Он позволит осветить не только жиле домостроение а, и хозяйственные постройки и даже дорожки в саду. Для самостоятельной сборки агрегата мощностью до 1500 ватт нужно подготовить расходные материалы и комплектующие из следующего перечня:

Естественно, нужно иметь и минимальный комплект инструмента: ножницы для резки металла, болгарка, измерительная рулетка, карандаш, набор гаечных ключей и отвёрток, дрель со свёрлами и пассатижи.

Пошаговые действия

Сборку начинают с изготовления ротора и переделки шкива для чего придерживаются определённой последовательности работ.

Для подсоединения аккумуляторной батареи используются проводники с 4 мм сечением и длиной не более 100 см. Потребители подключаются проводниками с сечением в 2 мм. Важно в разрыв цепи включить преобразователь постоянного напряжения в переменное значение 220В согласно схеме клеммных контактов.

Плюсы и минусы конструкции

Если все манипуляции проделаны, верно, то аппарат прослужит достаточно долго. При использовании достаточно мощной аккумуляторной батареи и подходящего инвертора до 1,5 кВт можно обеспечить питанием уличное и внутридомовое освещение, холодильник и телевизор. Сделать такой ветряк очень просто и экономически выгодно. Такое изделие легко ремонтируется и неприхотливо в использовании. Оно очень надёжно в плане работы и не шумит, надоедая обитателям дома. Однако роторный ветряк имеет низкую производительность, и его работа зависит от наличия ветра.

Аксиальная конструкция с без железным статором на основе неодимовых постоянных магнитов, на территории нашего государства появились не так давно из-за недоступности комплектующих частей. Но на сегодняшний день, мощные магниты не являются редкостью, да и стоимость на них значительно упала по сравнению с несколькими годами тому назад.

Основой такого генератора является ступица с тормозными дисками от легковой машины. Если это будет не новая деталь, то целесообразно её перебрать и сменить смазочные материалы и подшипники.

Размещение и установка неодимовых магнитов

Работы начинают с наклеивания магнитов на диск ротора. С этой целью используются магниты в количестве 20 шт. и размерами 2,5 на 0,8 см. Для изменения количества полюсов нужно придерживаться следующих правил:

  • однофазный генератор подразумевает количество магнитов соответствующе числу полюсов;
  • в случае с трёхфазным прибором соблюдается соотношение в 2/3 полюсов и катушек соответственно;
  • размещение магнитов должно происходить с чередованием полюсов, для упрощения их распределения лучше пользоваться готовым шаблоном, сделанным из картона.

По возможности целесообразно использовать магниты прямоугольной формы, так как в круглых аналогах сосредоточение магнитных полей идёт в центре, а не по всей поверхности. Важно соблюсти условие, чтобы стоящие друг напротив друга магниты имели противоположные полюса. С целью определения полюсов магниты подносятся друг к другу, и притягивающиеся стороны являются положительными, следовательно, отталкивающиеся края отрицательными.

Для крепления магнитов используется специальный клеевой состав, после чего для увеличения прочности выполняют усиление посредством эпоксидной смолы. С этой целью, ею заливают магнитные элементы. Для предотвращения растекания смолы делают бортики при помощи обычного пластилина.

Агрегат трёхфазного и однофазного типа

Однофазные статоры по своим параметрам уступают трёхфазным аналогам, так как при увеличении нагрузки возрастает вибрация. Это обусловлено разницей амплитуды тока возникающей в результате непостоянности его отдачи за определённый промежуток времени. В свою очередь, в трёхфазном аналоге такой проблемы нет. Это позволило увеличить отдачу трёхфазного генератора почти на 50% в сравнении с однофазной моделью. Плюс ко всему из-за отсутствия дополнительной вибрации во время работы устройства не создаются посторонние шумы.

Намотка катушек

Каждый электрик в курсе, что прежде чем начинать намотку катушки, важно выполнить предварительные расчёты. Самодельный ветрогенератор на 220В – устройство, работающее на малых скоростях. Необходимо добиться, чтобы зарядка аккумуляторной батареи стартовала со 100 оборотов в минуту.

Если исходить из таких параметров, то для намотки всех катушек потребуется не более 1200 витков. Для определения витков для одной катушки нужно выполнить простое деление общих показателей на число отдельных элементов.

Для поднятия мощности ветряка с низкими оборотами увеличивается число полюсов. При этом будет происходить увеличение частоты тока в катушках. Намотка катушек должна, выполнятся толстыми медными проводами. Это позволит уменьшить величину сопротивления а, следовательно, увеличить силу тока. Важно учитывать, что с резким увеличением напряжения ток может полностью расходоваться на сопротивление обмоток. Для упрощения намотки можно использовать специальный станок.

В соответствии с числом и толщиной магнитов, закреплённых на дисках, изменяются рабочие характеристики аппарата. Чтобы выяснить, какие показатели мощности получатся в конечном счёте, достаточно выполнить намотку одного элемента и прокрутить его в агрегате. Для определения мощностных характеристик замеряется напряжение при определённых оборотах.

Зачастую катушка выполняется круглой, но целесообразно её слегка вытянуть. В таком случае меди в каждом секторе будет больше, а расположение витков становится плотнее. По диаметру внутреннее отверстие катушки должно равняться габаритам магнита. При изготовлении статора важно учитывать, что он по толщине должен равняться параметрам магнитов.

Обычно в качестве заготовки для статора используется фанера, но, вполне возможно, выполнить разметку на бумажном листе расчертив сектора для катушек, а для бордюров использовать обычный пластилин. Для придания прочности изделию используется стеклоткань, располагаемая на дне формы сверху катушек. Важно чтобы не происходило прилипания эпоксидной смолы к форме. Для этого её покрывают сверху воском. Катушки неподвижно фиксируются друг с другом, а концы фаз выводятся наружу. После чего выполняется соединение всех проводов по схеме звезда или треугольник. Для тестирования готового устройства его вращают вручную.

Обычно конечная высота мачты составляет 6 метров, но по возможности лучше её увеличить в 2 раза. Из-за этого для её крепления используется бетонное основание. Крепление должно быть таким, чтобы труба легко поднималась и опускалась с помощью лебёдки. На верхнем конце трубы выполняется фиксация винта.

Чтобы сделать винт, понадобиться ПВХ труба, сечение которой должно составлять 16 см. Из трубы вырезается винт двухметровой длины с шестью лопастями. Оптимальная форма лопастей определяется экспериментальным путём, что позволяет увеличить крутящий момент при минимальных оборотах. Для отвода винта от сильных порывов ветра используется хвост складной конструкции. Вырабатываемая электроэнергия накапливается в аккумуляторных батареях.

Видео: самодельный ветряной генератор

После рассмотрения доступных вариантов ветрогенераторов каждый домовладелец сможет определиться с подходящим для его целей устройством. Каждый из них имеет как свои положительные стороны, так и отрицательные качества. Особенно прочувствовать эффективность ветряка можно за городом, где происходит постоянное движение воздушных масс.

Содержание:

Воздушные массы обладают неисчерпаемыми запасами энергии, которую человечество использовало еще в давние времена. В основном сила ветра обеспечивала движение судов под парусами и работу ветряных мельниц. После изобретения паровых двигателей данный вид энергии потерял свою актуальность.

Лишь в современных условиях ветровая энергия вновь стала востребованной в качестве движущей силы, прикладываемой к электрическим генераторам. Они еще не получили широкого распространения в промышленных масштабах, но становятся все более популярными в частном секторе. Иногда бывает просто невозможно подключиться к линии электропередачи. В таких ситуациях многие хозяева конструируют и изготавливают ветрогенератор для частного дома своими руками из подручных материалов. В дальнейшем они используются в качестве основных или вспомогательных источников электроэнергии.

Теория идеального ветряка

Данная теория разрабатывалась в разное время учеными и специалистами в области механики. Впервые она была разработана В.П. Ветчинкиным в 1914 году, а в качестве основы использовалась теория идеального гребного винта. В этих исследованиях был впервые выведен коэффициент использования ветряной энергии идеальным ветряком.

Работы в этой области были продолжены Н.Е. Жуковским, который вывел максимальное значение данного коэффициента, равное 0,593. В более поздних работах другого профессора — Сабинина Г.Х. уточненное значение коэффициента составило 0,687.

В соответствии с разработанными теориями, идеальное ветряное колесо должно обладать следующими параметрами:

  • Ось вращения колеса должна быть параллельна со скоростью ветрового потока.
  • Количество лопастей бесконечно большое, с очень малой шириной.
  • Нулевое значение профильного сопротивления крыльев при наличии постоянной циркуляции вдоль лопастей.
  • Вся сметаемая поверхность ветряка обладает постоянной потерянной скоростью воздушного потока на колесе.
  • Стремление угловой скорости к бесконечности.

Выбор ветроустановки

Выбирая модель ветрогенератор для частного дома следует учитывать необходимую мощность, обеспечивающую работу приборов и оборудования с учетом графика и периодичности включения. Она определяется путем ежемесячного учета потребляемой электроэнергии. Дополнительно значение мощности может определяться в соответствии с техническими характеристиками потребителей.

Следует учитывать и тот фактор, что питание всех электроприборов осуществляется не напрямую от ветрогенератора, а от инвертора и комплекта аккумуляторных батарей. Таким образом, генератор мощностью в 1 кВт способен обеспечить нормальное функционирование аккумуляторов, питающих четырехкиловаттный инвертор. В результате, бытовые приборы с аналогичной мощностью обеспечиваются электроэнергией в полном объеме. Большое значение имеет правильный выбор батарей. Особое внимание следует обратить на такие параметры, как и ток зарядки.

При выборе конструкции ветряного двигателя учитываются следующие факторы:

  • Направление вращения ветряного колеса — вертикальное или горизонтальное.
  • Форма лопаток для вентилятора может быть в виде паруса, с прямой или криволинейной поверхностью. В некоторых случаях используются комбинированные варианты.
  • Материал для лопаток и технология их изготовления.
  • Размещение вентиляторных лопастей с различным наклоном, относительно потока проходящего воздуха.
  • Количество лопастей, включенных в вентилятор.
  • Необходимая мощность, передаваемая от ветряного двигателя к генератору.

Кроме того, необходимо учесть среднегодовую скорость ветра для конкретной местности, уточненную в метеослужбе. Уточнять направление ветра не требуется, поскольку современные конструкции ветрогенераторов самостоятельно поворачиваются в другую сторону.

Для большинства местностей Российской Федерации наиболее оптимальным вариантом будет горизонтальная ориентация оси вращения, поверхность лопаток криволинейная вогнутая, которую воздушный поток обтекает под острым углом. На величину мощности, забираемой от ветра, влияет площадь лопасти. Для обычного дома вполне достаточно площади 1,25 м 2 .

Число оборотов ветряка зависит от количества лопастей. Быстрее всего вращаются ветрогенераторы с одной лопастью. В таких конструкциях для уравновешивания используется противовес. Следует учитывать и тот факт, что при низкой скорости ветра, ниже 3 м/с, ветряные установки становятся неспособными забирать энергию. Для того чтобы агрегат воспринимал слабый ветер, площадь его лопастей должна быть увеличена как минимум до 2 м 2 .

Расчет ветрогенератора

Перед выбором ветрогенератора необходимо определить скорость и направление ветра, наиболее характерные в месте предполагаемого монтажа. Следует помнить, что вращение лопастей начинается при минимальной скорости ветра 2 м/с. Максимального КПД удается достичь, когда этот показатель достигает значения от 9 до 12 м/с. То есть, для того чтобы обеспечить электричеством небольшой загородный дом, потребуется генератор с минимальной мощностью 1 кВт/ч и ветер со скоростью не менее 8 м/с.

Скорость ветра и диаметр винта оказывают непосредственное влияние на мощность, вырабатываемую ветряной электроустановкой. Точно рассчитать эксплуатационные характеристики той или иной модели возможно с помощью следующих формул:

  1. Расчеты в соответствии с площадью вращения выполняются следующим образом: P = 0,6 х S х V 3 ,где S — площадь, перпендикулярная направлению ветра (м 2), V — скорость ветра (м/с), Р — мощность генераторной установки (кВт).
  2. Для расчетов электроустановки по диаметру винта применяется формула:Р = D 2 х V 3 /7000, в которой D является диаметром винта (м), V — скорость ветра (м/с), Р — мощность генератора (кВт).
  3. При более сложных вычислениях учитывается плотность воздушного потока. Для этих целей существует формула: P = ξ х π х R 2 х 0,5 х V 3 х ρ х η ред х η ген,где ξ является коэффициентом использования ветровой энергии (безмерная величина), π = 3,14, R — радиус ротора (м), V — скорость воздушного потока (м/с), ρ — плотность воздуха (кг/м 3), η ред — КПД редуктора (%), η ген — КПД генератора (%).

Таким образом, электроэнергия, производимая ветрогенератором, возрастает количественно в кубическом соотношении с повышающейся скоростью ветрового потока. Например, при повышении скорости ветра в 2 раза, выработка ротором кинетической энергии возрастет в 8 раз.

При выборе места установки ветрогенератора необходимо отдавать предпочтение участкам без больших построек и высоких деревьев, которые создают преграду для ветра. Минимальное расстояние от жилых домов составляет от 25 до 30 метров, в противном случае шум во время работы будет создавать неудобства и дискомфорт. Ротор ветряка должен быть расположен на высоте, превышающей ближайшие постройки не менее чем на 3-5 м.

Если подключение загородного дома к общей сети не планируется, в этом случае можно воспользоваться вариантами комбинированных систем. Работа ветряной установки будет значительно эффективнее при использовании ее совместно с дизель-генератором или солнечной батареей.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Независимо от типа и конструкции ветрогенератора, каждое устройство в качестве основы, оборудуется похожими элементами. Во всех моделях имеются генераторы, лопасти из различных материалов, подъемники, обеспечивающие нужный уровень установки, а также дополнительные аккумуляторы и система электронного управления. Наиболее простыми для изготовления считаются агрегаты роторного типа либо аксиальные конструкции с использованием магнитов.

Вариант 1. Роторная конструкция ветрогенератора.

В конструкции роторного ветряного генератора используется две, четыре или более лопастей. Подобные ветрогенераторы не в состоянии полностью обеспечить электроэнергией большие загородные дома. Они используются преимущественно в качестве вспомогательного источника электричества.

В зависимости от расчетной мощности ветряка, подбираются необходимые материалы и комплектующие:

  • Генератор с автомобиля на 12 вольт и автомобильный аккумулятор.
  • Регулятор напряжения, преобразующий переменный ток с 12 до 220 вольт.
  • Емкость с большими размерами. Лучше всего подойдет алюминиевое ведро или кастрюля из нержавеющей стали.
  • В качестве зарядного устройства можно воспользоваться реле, снятым с автомобиля.
  • Потребуется выключатель на 12 В, лампа заряда с контроллером, болты с гайками и шайбами, а также металлические хомуты с прорезиненными прокладками.
  • Трехжильный кабель с минимальным сечением 2,5 мм 2 и обычный вольтметр, снятый с любого измерительного устройства.

В первую очередь выполняется подготовка ротора из имеющейся металлической емкости — кастрюли или ведра. Она размечается на четыре равные части, на концах линий проделываются отверстия, чтобы облегчить разделение на составные части. Затем емкость разрезается ножницами по металлу или болгаркой. Из получившихся заготовок вырезаются лопасти ротора. Все замеры должны тщательно проверяться на соответствие размерам, в противном случае конструкция будет работать неправильно.

Далее определяется сторона вращения шкива генератора. Как правило, он вращается по часовой стрелке, но лучше это проверить. После этого роторная часть соединяется с генератором. Во избежание дисбаланса в движении ротора, отверстия для креплений в обеих конструкциях должны располагаться симметрично.

Чтобы увеличить скорость вращения края лопастей следует немного выгнуть. С возрастанием угла изгиба, потоки воздуха будут более эффективно восприниматься роторной установкой. В качестве лопастей используются не только элементы разрезанной емкости, но и отдельные детали, соединяемые с металлической заготовкой, имеющей форму окружности.

После крепления емкости к генератору, всю полученную конструкцию нужно целиком установить на мачте с помощью металлических хомутов. Затем монтируется проводка и собирается . Каждый контакт должен включаться в собственный разъем. После подключения проводка крепится к мачте проволокой.

По окончании сборки осуществляется подключение инвертора, аккумулятора и нагрузки. Аккумулятор подключается кабелем с сечением 3 мм 2 , для всех остальных подключений вполне достаточно сечения 2 мм 2 . После этого ветрогенератор можно эксплуатировать.

Вариант 2. Аксиальная конструкция ветрогенератора с применением магнитов.

Аксиальные ветряки для дома представляют собой конструкцию, одним из основных элементов которой являются неодимовые магниты. По своим эксплуатационным качествам они значительно опережают обычные роторные агрегаты.

Ротор является основным элементом всей конструкции ветрогенератора. Для его изготовления лучше всего подойдет ступица автомобильного колеса в комплекте с тормозными дисками. Деталь, находившуюся в эксплуатации, следует подготовить — очистить от грязи и ржавчины, смазать подшипники.

Далее необходимо правильно распределить и закрепить магниты. Всего их понадобится 20 штук, размером 25 х 8 мм. Магнитное поле в них расположено по длине. Четные магниты будут полюсами, они располагаются по всей плоскости диска, с чередованием через один. Затем определяются плюсы и минусы. Один магнит поочередно касается других магнитов на диске. Если они притягиваются, значит полюс положительный.

При увеличенном количестве полюсов, необходимо соблюдать определенные правила. В однофазных генераторах число полюсов совпадает с количеством магнитов. В трехфазных генераторах соблюдается пропорция 4/3 между магнитами и полюсами, а также соотношение 2/3 между полюсами и катушками. Установка магнитов выполняется перпендикулярно окружности диска. Для их равномерного распределения используется бумажный шаблон. Вначале магниты закрепляются сильным клеем, а потом окончательно фиксируются эпоксидной смолой.

Если сравнивать однофазные и трехфазные генераторы, то эксплуатационные качества первых будут несколько хуже по сравнению со вторыми. Это связано с высокими амплитудными колебаниями в сети из-за нестабильной отдачи тока. Поэтому в однофазных устройствах возникает вибрация. В трехфазных конструкциях этот недостаток компенсируется нагрузками тока из одной фазы в другую. За счет этого в сети всегда обеспечивается постоянное значение мощности. Из-за вибрации срок эксплуатации однофазных систем значительно ниже, чем у трехфазных. Кроме того, у трехфазных моделей во время работы отсутствует шум.

Высота мачты составляет примерно 6-12 м. Она устанавливается в центр опалубки и заливается бетоном. Затем на мачту устанавливается готовая конструкция, на которую крепится винт. Крепление самой мачты осуществляется с помощью тросов.

Лопасти для ветрогенератора

Эффективность работы ветровых электроустановок во многом зависит от конструкции лопастей. Прежде всего, это их количество и размеры, а также материал, из которого будут изготовлены лопасти для ветрогенератора.

Факторы, влияющие на конструкцию лопастей:

  • Даже самый слабый ветер сможет привести в движение длинные лопасти. Однако слишком большая длина может привести к замедлению скорости вращения ветряного колеса.
  • Увеличение общего количества лопастей делает ветряное колесо более чутким. То есть, чем больше лопастей, тем лучше запускается вращение. Однако мощность и скорость будут снижаться, что делает подобное устройство непригодным для выработки электроэнергии.
  • Диаметр и скорость вращения ветряного колеса оказывает влияние на уровень шума, создаваемого устройством.

Количество лопастей должно сочетаться с местом установки всей конструкции. В наиболее оптимальных условиях правильно подобранные лопасти способны обеспечить максимальную отдачу ветрогенератора.

Прежде всего, нужно заранее определить необходимую мощность и функциональность устройства. Чтобы правильно изготовить ветрогенератор, нужно изучить возможные конструкции, а также климатические условия, в которых он будут эксплуатироваться.

Кроме общей мощности рекомендуется определить значение выходной мощности, известной еще как пиковая нагрузка. Она представляет собой общее количество приборов и оборудования, которые будут включаться одновременно с работой ветрогенератора. При необходимости увеличить этот показатель, рекомендуется использовать сразу несколько инверторов.

Ветряной генератор своими руками 24в — 2500ватт

С давних пор человечество использует силу ветра в своих целях. Ветряные мельницы, парусные корабли знакомы многим, про них пишут в книгах и снимают исторические фильмы. В наше время ветряной электрогенератор не потерял свою актуальность, т.к. с его помощью можно получить бесплатное электричество на даче, которое может пригодиться, если отключат свет. Поговорим о самодельных ветряках, которые можно собрать из подручных материалов и доступных деталей с минимумом затрат. Для вас мы предоставили одну подробную инструкцию с картинками, а также видео идеи еще нескольких вариантов сборки. Итак, давайте рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.

Инструкция по сборке

Существуют несколько типов ветряных установок, а именно – горизонтальный, вертикальный и турбина. У них есть принципиальные различия, свои плюсы и минусы. Однако принцип работы всех ветрогенераторов одинаков — энергия ветра преобразуется в электрическую и накапливается в аккумуляторах, а уже с них уходит на нужды человека. Самый распространенный вид — это горизонтальный.

Он знаком и узнаваем. Преимущество горизонтального ветрогенератора — более высокий КПД по сравнению с другими, так как лопасти ветряка всегда находятся под действием воздушного потока. К недостаткам можно отнести высокое требование к ветру – он должен быть сильнее 5 метров в секунду. Этот тип ветряка сделать проще всего, поэтому его часто берут за основу домашние мастера.

Если вы решили попробовать свои силы в сборке ветрогенератора своими руками, вот несколько рекомендаций.

Начинать нужно с генератора — это сердце системы, от его параметров будет зависеть конструкция винтового узла. Для этого подойдут автомобильные генераторы отечественного и импортного производства, есть сведения о использовании шаговых двигателей от принтеров или прочей оргтехники. Велосипедное мотор-колесо также можно использовать, чтобы самому сделать ветряк для получения электричества. В целом, может подойти практический любой мотор или генератор, однако его обязательно необходимо проверить на эффективность.

Определившись с преобразователем энергии, нужно собрать редукторный узел для повышения оборотов на валу генератора. Один оборот пропеллера должен равняться 4-5 оборотам на валу генераторного узла. Однако эти параметры подбираются индивидуально, исходя из мощности и особенностей вашего генератора и лопастного узла. В качестве редуктора может выступать деталь от болгарки или система ремней и роликов.

Когда собран узел редуктор-генератор, приступают к выяснению его сопротивления крутящему моменту (грамм на миллиметр). Для этого нужно сделать плечо с противовесом на валу будущей установки, и с помощью груза выяснить при каком весе плечо пойдет вниз. Приемлемым результатом считается менее 200 грамм на метр. Размер плеча в этом случае принимается за длину лопасти.

Многие думают, что чем больше лопастей, тем лучше. Это не совсем верно. Нам нужны большие обороты, а много винтов создают большее сопротивление ветру, так как изготавливаем мы их в домашних условиях, в результате чего в какой-то момент набегающий поток тормозит винт и КПД установки падает. Вы можете использовать двухлопастной винт. Такой пропеллер при нормальном ветре может раскрутиться более 1000 оборотов в минуту. Сделать лопасти самодельного ветрогенератора можно из подручных средств — от фанеры и оцинковки, до пластика от водопроводных труб (как на фото ниже). Главное условие – материал должен быть легким и прочным.

Легкий винт повысит КПД ветряка и чувствительность к воздушному потоку. Не забудьте сбалансировать воздушное колесо и убрать неровности, иначе во время работы генератора будете слушать завывание и вой, а вибрации приведут к быстрому износу деталей.

Следующий важный элемент, это хвост. Он будет держать колесо в потоке ветра, и поворачивать конструкцию в случае изменения его направления.

Делать токосъемник или нет, решать вам. Это усложнит конструкцию, однако избавит от частых скручиваний провода, что чревато обрывами кабеля. Конечно, при его отсутствии вам придется иногда самостоятельно раскручивать провод. Во время пробного запуска ветрогенератора не забудьте о технике безопасности, крутящиеся лопасти представляют большую опасность.

Настроенный и сбалансированный ветряк устанавливают на мачту, высотой не ниже 7 метров от земли, закрепленную распорными тросами. Далее не менее важный узел — накопительный аккумулятор. Чаще всего используют автомобильный кислотный аккумулятор. Подключать выход самодельного ветрогенератора непосредственно к батарее нельзя, это нужно сделать через реле зарядки или контроллер, который можно собрать самому или же приобрести готовый.

Принцип работы реле сводится к контролю за зарядом и нагрузкой. В случае полного заряда батареи, оно переключает генератор и аккумулятор на нагрузочный балласт, система стремится всегда быть заряженной, не допуская перезаряда, и не оставляет генератор без нагрузки. Ветряк без нагрузки может достаточно сильно раскрутиться и повредить выработанным потенциалом изоляцию в обмотках. К тому же высокие обороты могут стать причиной механического разрушения элементов ветряного генератора. Далее стоит преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 50 Гц для подключения бытовых приборов.

Сейчас в интернете полно схем и чертежей, где мастера показывают, как сделать ветрогенератор на мощных магнитах самостоятельно. Настолько ли они эффективны, как обещают – вопрос спорный. Но попробовать собрать ветряную электрогенерирующую установку для дома стоит, а потом решить, как ее улучшить. Важно получить опыт и тогда уже можно замахнуться на более серьезный аппарат. Свобода и многообразие самодельных ветряков настолько обширна, а элементная база разнообразна, что нет смысла описывать их все, основной смысл остался тем же — поток ветра раскручивает винт, редуктор повышает обороты вала, генератор выдает напряжение, далее контроллер держит уровень заряда на аккумуляторе, а с него уже идет отбор энергии для различных нужд. Вот по такому принципу можно сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях. Надеемся, наша подробная инструкция с фото примерами разъяснила вам, как изготовить подходящую модель ветряка для дома или дачи. Также рекомендуем ознакомиться с мастер-классами по сборке самодельного устройства в видео формате.

Наглядные видеоуроки

Чтобы легко сделать ветрогенератор для получения электричества в домашних условиях, рекомендуем ознакомиться с готовыми идеями на видео примерах:

Вот мы и предоставили все наиболее простые и доступные идеи сборки самодельного ветряка. Как вы видите, некоторые модели устройств сможет легко изготовить даже ребенок. Существует множество других вариантов самоделок: на мощных магнитах, со сложными лопастями и т.д. Эти конструкции стоит повторять только при наличии некоторого опыта в этом деле, начинать следует с простых схем. Если вы хотите сделать ветрогенератор, чтобы он работал и использовался по назначению, действуйте согласно предоставленной нами инструкции. Если у вас остались вопросы – оставляйте их в комментариях.

Мощности самодельного ветрогенератора будет достаточно для зарядки аккумуляторных батарей разнообразной техники, обеспечения освещения и в целом работы бытовых электроприборов. Установив ветрогенератор, вы избавите себя от расходов на электроэнергию. При желании рассматриваемый агрегат можно собрать своими руками. Нужно лишь определиться с основными параметрами ветрогенератора и сделать все в соответствии с инструкцией.

Конструкция ветрогенератора включает в себя несколько лопастей, вращающихся под воздействием ветряных потоков. В результате такого воздействия создается энергия вращения. Образовавшаяся энергия посредством ротора поступает на мультипликатор, который в свою очередь передает энергию на электрогенератор.

Также существуют конструкции ветрогенераторов без мультипликаторов. Отсутствие мультипликатора позволяет существенно повысить производительнос ть установки.

Ветрогенераторы можно устанавливать как по отдельности, так и группами, объединенными в ветропарк. Также ветродвигатели можно комбинировать с дизельными генераторами, что позволит экономить топливо и обеспечить максимально эффективную работу системы электрообеспечен ия дома.

Что нужно знать до начала сборки ветрогенератора?

Перед началом сборки ветрогенератора вам нужно определиться с рядом основных моментов.

Первый шаг. Выберите подходящий тип конструкции ветродвигателя. Установка может быть вертикальной и горизонтальной. В случае самостоятельной сборки лучше отдавать выбор в пользу именно вертикальных моделей, т.к. они более просты в изготовлении и балансировке.

Второй шаг. Определите подходящую мощность. В этом моменте все индивидуально – ориентируйтесь на собственные потребности. Для получения большей мощности нужно увеличивать диаметр и массу рабочего колеса.

Увеличение этих характеристик приведет к возникновению определенных сложностей на этапе закрепления и балансировки колеса ветрогенератора. Учитывайте данный момент и объективно оценивайте свои возможности. Если вы новичок, рассмотрите вариант с установкой нескольких ветрогенераторов средней мощности вместо одного очень производительног о агрегата.

Третий шаг. Подумайте, сможете ли вы самостоятельно изготовить все элементы ветрогенератора. Каждая деталь должна быть точно просчитана и сделана в полном соответствии с заводскими аналогами. При отсутствии необходимых навыков лучше купите готовые элементы.

Четвертый шаг. Выберите подходящие аккумуляторные батареи. От автомобильных аккумуляторов лучше отказаться, т.к. они недолговечны, взрывоопасны и требовательны в уходе и обслуживании.

Более предпочтительным вариантом являются герметичные аккумуляторы. Они стоят в пару раз дороже, зато служат в несколько раз дольше и в целом отличаются более высокими характеристиками.

Отдельное внимание уделите выбору подходящего количества лопастей. Самыми популярными являются ветрогенераторы с 2-мя и 3-мя лопастями. Однако у подобных установок есть ряд недостатков.

При работе генератора с 2-мя или 3-мя лопастями имеют место мощные центробежные и гироскопические силы. Под воздействием упомянутых сил существенно возрастает нагрузка на основные элементы ветрогенератора. При этом в некоторых моментах силы действуют в противовес друг другу.

Чтобы нивелировать поступающие нагрузки и сохранить конструкцию ветрогенератора в целостности, нужно выполнить грамотный аэродинамический расчет лопастей и изготовить их в точном соответствии с расчетными данными. Даже минимальные погрешности в несколько раз уменьшают КПД установки и повышают вероятность скорой поломки ветрогенератора.

При работе быстроходных ветродвигателей создается много шума, в особенности, если идет речь о самодельных установках.Чем больший размер будут иметь лопасти, тем сильнее будет шум. Этот момент накладывает ряд ограничений. К примеру, установить настолько шумную конструкцию на крыше дома уже не получится, если, конечно, владельцу не нравится ощущение жизни в условиях аэродрома.

Учитывайте, что с увеличением количества лопастей будет повышаться уровень вибрации, образующейся во время работы ветрогенератора. Двухлопастные установки более сложны в балансировке, особенно для неопытного пользователя. Следовательно, шума и вибрации от ветряков с двумя лопастями будет очень много.

Отдайте выбор в пользу ветрогенератора на 5-6 лопастей. Практика показывает, что такие модели являются наиболее оптимальными для самостоятельного изготовления и использования в домашних условиях.

Винт рекомендуется делать диаметром порядка 2 м. С работой по его сборке и балансировке справится практически любой желающий. Набравшись опыта, можете попробовать собрать и установить колесо с 12-ю лопастями. Сборка такого агрегата потребует больше усилий. Расход материалов и временные затраты тоже увеличатся. Однако 12 лопастей позволят даже при несильном ветре в 6-8 м/с получать мощность на уровне 450-500 Вт.

Учитывайте, что при 12 лопастях колесо будет довольно тихоходным, а это может привести к различным проблемам. К примеру, вам придется собрать специальный редуктор, более сложный и дорогой в изготовлении.

Таким образом, лучшим вариантом для начинающего домашнего мастера является ветрогенератор с колесом диаметром 200 см, оснащенным лопастями средней длины в количестве 6 штук.

Комплектующие и инструменты для сборки

Сборка ветряка потребует наличия множества различных комплектующих и дополнительных приспособлений. Соберите и купите все необходимое заранее, чтобы вам не пришлось отвлекаться на это в будущем.


В зависимости от условий конкретной ситуации перечень необходимых инструментов может немного меняться. В этом моменте вы самостоятельно сориентируетесь по ходу выполнения работы.

Пошаговое руководство по сборке ветрогенератора

Сборка и установка самодельного ветрогенератора выполняется в несколько этапов.

Первый этап. Подготовьте трехточечное бетонное основание. Глубину и в целом мощность фундамента определяйте в соответствии с типом грунта и климатическими условиями в месте строительства. Дайте бетону набрать прочность в течение 1-2 недель и установите мачту. Для этого заройте опорную мачту в землю примерно на 50-60 см и зафиксируйте с помощью растяжек.

Второй этап. Подготовьте ротор и шкив. Шкив представляет собой фрикционное колесо. По окружности такого колеса расположена канавка либо обод. При выборе диаметра ротора нужно ориентироваться на среднегодовое значение скорости ветра. Так, при средней скорости в 6-8 м/с ротор диаметром 5 м будет более эффективен, чем ротор на 4 м.

Третий этап. Изготовьте лопасти будущего ветрогенератора. Для этого возьмите бочку и разделите ее на несколько одинаковых частей в соответствии с выбранным количеством лопастей. Разметьте лопасти при помощи маркера, а затем вырежьте элементы. Для резки прекрасно подойдет болгарка, также можно использовать ножницы по металлу.

Четвертый этап. Скрепите днище бочки со шкивом генератора. Для крепления используйте болты. После этого вам нужно отогнуть лопасти на бочке. Не переборщите, иначе готовая установка будет работать нестабильно. Установите подходящую скорость вращения ветрогенератора путем изменения изгибов лопастей.

Пятый этап. Подключите провода к генератору и соберите их в цепь в дозе. Закрепите генератор на мачте. Провода подключите к генератору и мачте. Соберите генератор в цепь. Также подключите к цепи аккумулятор. Учитывайте тот факт, что максимально допустимая длина проводов в случае с такой установкой составляет 100 см. Подключите нагрузку при помощи проводов.

На сборку одного генератора уходит в среднем 3-6 часов, в зависимости от имеющихся навыков и в целом работоспособност и мастера.

Ветрогенератор требует регулярного ухода и обслуживания.

  1. Через 2-3 недели после установки нового генератора нужно демонтировать прибор и убедиться в надежности имеющихся креплений . В целях собственной безопасности проверяйте крепления исключительно при слабом ветре.
  2. Смазывайте подшипники как минимум 1 раз в 6 месяцев. При появлении первых признаков нарушения балансировки колеса сразу же снимите его и устраните имеющиеся неисправности. Самым частым признаком разбалансировки является нехарактерное дрожание лопастей.
  3. Не менее чем раз в 6 месяцев проверяйте щетки токоприемника . Каждые 2-6 лет красьте металлические элементы установки. Регулярная покраска защитит металл от разрушения под воздействием коррозии.
  4. Следите за состоянием генератора . Регулярно проверяйте, не перегревается ли генератор во время работы. Если поверхность установки нагревается до такого состояния, что на ней становится очень трудно держать руку, отнесите генератор в мастерскую.
  5. Контролируйте состояние коллектора . Любые загрязнения нужно в кратчайшие сроки удалять с контактов, т.к. они существенно снижают эффективность работы установки. Следите и за механическим состоянием контактов. Перегрев агрегата, сгоревшие обмотки и прочие подобные дефекты – все это должно сразу же устраняться.

Таким образом, в сборке ветрогенератора нет ничего сложного. Достаточно лишь подготовить все необходимые элементы, собрать установку по инструкции и подключить готовый агрегат к электросети. Правильно собранный ветрогенератор для дома станет надежным источником бесплатной электроэнергии. Следуйте полученному руководству и все получится.

Удачной работы!

Видео – Ветрогенераторы для дома своими руками

Время чтения ≈ 4 минут

Существенно уменьшить счета за электричество и обеспечить себя резервным источником энергии на даче можно, сделав ветрогенератор своими руками.

Покупка готового ветряного генератора экономически оправдана, только, если нет никакой возможности подключения к электросетям. Стоимость оборудования и его техническое обслуживание зачастую оказывается выше, чем цена киловатт, которые вы купите у энергосбытовой компании в течение ближайших лет. Хотя, если сравнивать с использованием бензиновых или дизельных генераторов небольшой мощности, тут экологичный источник энергии выигрывает по стоимости обслуживания, уровню шума, отсутствию вредных выхлопов. Временное отсутствие ветра можно компенсировать, используя аккумуляторы с преобразователем напряжения.

Ветрогенератор, собранный с использованием некоторых деталей, сделанных своими руками, может оказаться в несколько раз дешевле, готового комплекта. Если вы серьезно решили сделать свой загородный дом энергонезависимым, при этом не хотите никому переплачивать — самодельный ветрогенератор — правильное решение.

Мощность ветрогенератора

Прежде чем приступать к работе, надо определиться, есть ли реальная необходимость в мощном ветрогенераторе, например, для приготовления пищи, использования электроинструмента, нагрева воды или отопления. Может быть вам достаточно подключить освещение, небольшой холодильник, телевизор, подзарядить телефон? В первом случае вам нужен ветряк мощностью от 2 до 6 кВт, а во втором, можно ограничиться в 1-1,5 кВт.

Также существуют горизонтальные и вертикальные ветрогенераторы. При вертикальном расположении оси можно использовать лопасти самой разнообразной формы, это могут быть плоские или выгнутые листы металла, вращающиеся на удлинителях. Существует вариант с одной скрученной лопастью. Сам генератор располагается у земли. Поскольку обороты лопастей невысокие, двигатель имеет большую массу и, соответственно, стоимость. Преимуществом вертикальной конструкции является простота и возможность работы при слабом ветре.

В этом обзоре будет рассмотрен вопрос, как сделать горизонтальный ветрогенератор своими руками. Для него можно использовать различные типы доступных генераторов и переделанные электродвигатели.

Конструкция ветрогенератора на 220В:

  1. Электрогенератор промышленного производства.
  2. Лопасти для ветрогенератора и поворотный механизм на мачте.
  3. Схема управления зарядкой аккумулятора.
  4. Соединительные провода.
  5. Установочная мачта.
  6. Растяжки.

Мы будем использовать двигатель постоянного тока от «беговой дорожки», он имеет параметры: 260V, 5A. Эффект генератора мы получим за счет обратимости магнитных полей данного типа электродвигателей.

Необходимые материалы и комплектующие

Все детали вы легко найдете в хозяйственных или строительных магазинах. Нам потребуется:

  • нарезная втулка нужного размера;
  • мост диодный, рассчитанный на ток 30-50A;
  • ПВХ трубка.

Хвостовик и корпус ветряка можно сделать из следующих материалов:

  • Стальная профильная труба 25 мм;
  • Маскирующий фланец;
  • Патрубки;
  • Болты;
  • Шайбы;
  • Саморезы;
  • Скотч.

Сборка ветряного генератора согласно чертежам

Лопасти ветряка можно изготовить из дюраля по приведенным чертежам. Деталь надо качественно зашкурить, при этом переднюю кромку сделать закругленной, а заднюю заточить. Для хвостовика подойдет кусок жести достаточной жесткости.

К электродвигателю закрепляем втулку, а на ее корпусе высверливаем три отверстия на равном расстоянии друг от друга. В них надо нарезать резьбу под болты.

Трубку ПВХ разрежем вдоль, и будем использовать в качестве уплотнителя между квадратной трубой и корпусом генератора.

Диодный мост также закрепим возле мотора с помощью саморезов.

Черный провод от двигателя подключим к плюсу диодного моста, а красный к минусу.

Хвостовик прикручиваем саморезами на противоположный конец трубы.

Лопасти соединяем с втулкой при помощи болтов, обязательно используем по две шайбы и гровер на каждый болт.

Втулку закручиваем на вал двигателя против часовой стрелки, удерживая ось пассатижами.

Патрубок приворачиваем к маскирующему фланцу при помощи газового ключа.

Надо обязательно найти точку равновесия на трубе с закрепленным двигателем и хвостовиком. По этой точке закрепляем конструкцию на мачту.

Все металлические детали, которые могут подвергнуться коррозии желательно покрыть качественной эмалью.

Ветрогенератор для частного дома стоит установить на некотором расстоянии от основных строений, мачту обязательно закрепить растяжками из стального троса. Высота зависит от возможной силы ветра, рельефа и искусственных препятствий, окружающих электростанцию.

Электрический ток после диодного моста должен через контрольный амперметр поступать на электронную схему зарядки аккумулятора. Напрямую к такому генератору можно подключить маломощные лампы накаливания. Заряженные батареи выдают стабильное постоянное напряжение. Его рекомендуется использовать для освещения (галогенные лампы и светодиодные ленты), либо вывести на инвертор, чтобы получить 220В переменного тока и подключить любые бытовые приборы, мощность которых не превышает параметры инвертора.

Представленная фото и видео информация даст вам более наглядное представление о сборке ветрогенератора своими руками.

Видео изготовления ветрогенератора своими руками





Альтернативная энергия дома — 3 самых выгодных источника: как сделать своими руками

Стоимость электроэнергии в России постоянно растёт, например, в Иркутской области цена киловатта выросла в 3 раза за последние пять лет (с 0,38 до 1,11 р. за кВт). Это подвигает владельцев частных домов искать альтернативные источники энергии. В данной статье рассмотрим самые популярные решения: солнечные панели, тепловой насос и ветрогенератор.

Как сделать солнечные панели

В некоторых европейских странах с помощью солнечных панелей обеспечивается электроэнергия для небольших населенных пунктов.

Принцип работы

Принцип работы данного источника энергии основан на способности фотоэлементов преобразовывать энергию солнечного света в электрическую. Такие устройства состоят из:

  • Солнечных панелей. Представляют собой комплекс элементов, преобразующих поток электронов из поступающего солнечного света.
  • Аккумуляторов. Обычно устанавливается несколько батарей, особенно если речь идёт о большом доме. В процессе эксплуатации можно добавить дополнительных аккумуляторов.
  • Контроллеров. Такие устройства используются для обеспечения оптимальной зарядки аккумуляторов. Их функция заключается в предотвращении перегрева батарей в результате перезарядки.
  • Инверторов. Предназначение этих приборов заключается в преобразовании электрического тока. АКБ генерируют ток с низким напряжением, поэтому возникает необходимость в его преобразовании с помощью инверторов. Для частного использования достаточно мощности 3-5 кВт.

В батареях, предназначенных для использования в частных домах, применяются кремниевые фотоэлементы. Существует две разновидности данных элементов:

  • Поли-кристаллические. Весьма хрупкие, требуют максимально бережного обращения. Характеризуются низким КПД (10-15%), небольшим эксплуатационным периодом (до 20 лет). Единственное достоинство – дешевизна.
Наглядное отличие разновидностей фотоэлементов
  • Моно-кристаллические. Характеризуются надежностью, прочностью, продолжительным сроком службы (при правильной эксплуатации до 50 лет) и высоким КПД (25-30%). Единственный недостаток – относительно высокая стоимость.
Схема работы солнечных панелей

Экономика получения энергии из солнца у себя дома

В большинстве регионов Российской Федерации (кроме Ленинградской области и ещё некоторых субъектов на северо-западе) количество солнечных дней преобладает над пасмурными. Поэтому использование солнечной энергии в таких регионах рационально. При затратах на оборудование среднестатистического частного дома (80 кв.м.) в 100 т.р. они окупаются за 1-2 года.

Отличительная особенность таких источников энергии заключается в том, что они не способны выдавать высокого напряжения. В среднем (зависит от конкретной модели) одна солнечная батарея выдаёт напряжение 18-21 В. Такого тока хватает для подзарядки аккумулятора на 12 вольт. Инвертор, АКБ и контроллер необходимо приобретать готовыми, ибо это довольно сложные с технической точки зрения приборы. Солнечные панели можно изготовить самостоятельно. Как сделать такой альтернативный источник энергии своими руками мы расскажем далее.

Изготовление и сборка корпуса для панелей

Примерно так должен выглядеть корпус

Для создания корпуса солнечной панели понадобятся следующие материалы:

  • Бруски (размер произвольный, оптимальный 25х25 мм).
  • Фанера (или подобный листовой материал, например, OSB).
  • Оргстекло.
  • Силикон.
  • ДВП.

Из фанеры с помощью электролобзика (можно использовать ножовку, но лобзиком быстрее) вырезается днище корпуса. Размер выбирается, исходя из количества фотоэлементов и площади крыши.

Из брусков изготавливается рамка, в которую вставляются листы фанеры. По всему периметру конструкции с шагом 20-25 см сверлятся отверстия диаметром примерно 1 см. Они нужны для предотвращения перегрева конструкции при эксплуатации.

Сборка основных элементов

Из ДВП вырезается подложка по размеру корпуса, изготовленного ранее. После нарезки на листовом материале делаются вентиляционные отверстия с шагом 5-7 см. В конце корпус обрабатывается антисептиком (или специализированной пропиткой для дерева) и покрывается краской в два слоя. Такая мера нужна для предотвращения гниения древесины в результате постоянного воздействия ультрафиолетовых лучей и атмосферных осадков.

Фотоэлементы выкладываются на подложку из ДВП и производится распайка этих элементов последовательным соединением. Отдельные элементы соединяются в ряды, а затем несколько рядов объединяются в единую систему.

После спайки фотоэлементы необходимо перевернуть на другую сторону и зафиксировать силиконом. Затем с помощью мультиметра проверяется величина выходного напряжения. Оптимальное значение: 18-20 В.

Фотоэлементы в сборе

Следующий этап – тестирование. Собранные батареи подключаются на несколько дней. За этот промежуток проверяется их работоспособность. Убедившись в исправности системы, производится герметизация стыков.

Окончательная сборка системы

Первым делом все провода выводятся наружу, чтобы их можно было подключить к приборам. Из оргстекла (можно использовать обычный стеклорез) вырезается крышка. Она закрепляется к краям корпуса саморезами по металлу (у них шляпка больше, что обеспечивает большую прочность конструкции).

Солнечные элементы можно заменить на цепь из диодов типа Д223Б. Солнечная панель, с 36-ю такими диодами обеспечит напряжение около 12В. Перед сборкой конструкции необходимо удалить краску с диодов, замочив их в ацетоне. Далее размещается на пластиковой панели и производится распайка. Собранная конструкция помещается в прозрачный кожух, стыки обрабатываются герметиком.

Если мансардные перекрытия достаточно прочные, можно целиком покрыть крышу солнечными панелями.

Несколько важных правил

Чтобы обеспечить работоспособность изготовленной системы, учитывайте следующие параметры:

  • Солнечные батареи нельзя располагать в тени (от деревьев или построек), в противном случае она не будет оптимально функционировать. Учитывайте это при составлении чертежа.
  • Для обеспечения максимального КПД установки, фотоэлементы должны быть направлены в сторону солнца. Исходя из этого, в северном полушарии батареи необходимо направлять на юг, в южном полушарии на север.
  • Панель желательно размещать под углом, равным географической широте. В таком случае солнечные лучи будут попадать на панели под оптимальным углом.
  • Все элементы конструкции необходимо периодически чистить.
Оптимальное размещение пластин – на скатной крыше дома

Изготовление теплового насоса

Тепловые насосы обеспечивают отопление и горячую воду, используя грунт, воду и даже воздух.

Принцип работы и типология

Насосам необходимо электричество, следовательно, их нужно использовать в сочетании с другим источником энергии. Работают они на веществах вроде фреона. Их специфика заключается в закипании только при низких температурах. В газообразном состоянии, вещество начинает выдавать тепло. Установка состоит из трех частей: внутренний контур, внешний контур и контур насоса.

Внешний в основном закапывают в землю или опускают на дно водоема. Под воздействием внешних факторов циркулирующий фреон начинается нагреваться. Высокое давление насоса внешнего контура, превращает его в газообразное состояние. В итоге температура достигает 70С°.

Схема, наглядно объясняющая принцип работы теплового насоса.

Внутренний выполняет функцию распределителя, он разносит тепло, разогретое в насосе, по всему участку. Коллектор можно установить в любом удобном положении, как горизонтально, так и вертикально (иногда размеры участка не позволяют установить горизонтально).

Контур насоса опускают, в скважины на глубину 1-1,5 метра, предварительно пробурлив. Если же дом расположен подле озера, то прокладка теплообменника проходит в воде.  Отлично подойдет компрессор от кондиционера. 120 л бак будет конденсатором. В бак устанавливается медный змеевик, он нужен для того, чтобы по нему циркулировал фреон. Важно чтобы стенки змеевика были толстыми не менее 1мм. Если проигнорировать данный параметр, то труба при намотке может подвергнуться деформации.

Благодаря такой конструкции, вода начинает прогреваться. Пластиковая бочка объемом в 130-140 литров подойдет для испарителя. В неё монтируется еще один змеевик, а соединять первый и второй бак будет компрессор.

ПВХ труба послужит патрубком испарителя. Он выполняет функцию регулировки жидкости. Испаритель погружают в водоём. Вода непосредственно начинает обтекать его и происходит реакция – испарение фреона. В конденсаторе образуется газ и подает тепло воде, в которой находится змеевик. Помещение начинает греться за счет циркуляции теплоносителя.

Важно знать

Чтобы добиться максимального КПД от используемого прибора, учитывайте эти простые правила:

  • Не обращайте внимания на температуру воды в источнике, главное ее стабильное присутствие.
  • Точные термодинамические расчеты являются гарантией, что система будет продуктивно работать
  • Правильная проектировка и грамотный монтаж насоса, избавят от многих проблем и обеспечат его стабильную работу.
  • Мощность является самым важным показателем отопительной конструкции. Исходя из этого, чем дороже составляющие части отопительной системы, тем выше мощность.
Типы тепловых насосов.

Идеальным условием считается любой водоем, расположенный на участке. Вариант насоса с использование воды, заметно сократит работы на земле. Эксплуатация насоса с использованием тепла земли, напротив, подразумевает немало земляных работ.

Экономика получения такой энергии

Главное отличие теплового насоса, от иных генераторов состоит в том, что до 70% энергии добывается из окружающей среды. Такая добыча энергии считается экологически чистой. Теперь рассмотрим вопрос об экономичности, сделать расчеты очень легко. Для начала посчитаем цену за 1кВт тепла, в определенном регионе.

Вот данные для расчета:

  • Сухие поленья — 4,000 кВт/кг.
  • Влажные поленья — 3,100 кВт/кг.
  • Антрацит — 5,900 кВт/кг.
  • Уголь- 3,050 кВт/кг.
  • Топливо- 11,900 кВт/кг.
  • Мазут — 11,000 кВт/кг.
  • Газ (природный) — 11,000 кВт/м3.
  • Газ (сжиженный)- 22,800 кВт/м3.

Собственно после подсчетов, надо принять существенное решение по эксплуатированию того или иного источника тепла.

Как сделать ветрогенератор

Прародителем таких устройств являются ветряные мельницы, которыми пользовались сотни лет назад. Они позволяют круглый год получать электроэнергию в любых количествах (в зависимости от мощности генератора и погодных условий).

Принцип работы

Стандартная схема работы ветрогенератора.

Ветрогенератор преобразовывает механическую энергию (получаемую за счет вращения генератора) в электроэнергию. На таком принципе основана работа, к примеру, ГЭС (только вместо ветра используется течение). Любой ветрогенератор состоит из:

  • Лопастей, вращающихся элементов, приводящих ротор в движение.
  • Генератора, вырабатывающего переменный ток.
  • Аккумуляторных батарей, служащих средством накопления и оптимизации вырабатываемой электроэнергии.
  • Контролера, призванного перерабатывать переменный ток в постоянный.
  • Инвертора, преобразовывающего постоянный ток в переменный, благодаря которому функционируют бытовые приборы.
  • Мачты, позволяющей поднимать лопасти на необходимую высоту.

Максимальная мощность системы зависит в большей степени от общей площади лопастей. Использование ветрогенераторов рентабельно только для регионов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек. Такие показатели имеют всего несколько субъектов РФ.

Среднегодовая скорость ветра в разных регионах РФ

Классификация ветрогенераторов

Существует несколько классификаций данных устройств:

  • По расположению оси: горизонтальные и вертикальные. Первые позволяют совершать автоматизированный поворот в целях поиск ветра. Вертикальные размещаются на земле, имеют меньший КПД, но более просты в обслуживании.
  • По количеству лопастей: одно-, двух-, трех- и многолопастные. Последняя разновидность предназначена для регионов с низкой среднегодовой скоростью ветра. Требует использование специального редуктора, что повышает себестоимость системы. Поэтому многолопастные ветрогенераторы применяются довольно редко.
  • По материалу, из которого изготовлены лопасти: парусные и жесткие. Первые более просты в изготовлении, при этом требуют регулярной замены в связи с низкой прочностью. Жесткие лопасти дороже, сложнее в изготовлении, но более долговечны.
  • По шагу винта: корректируемые и фиксируемые. Первый тип позволяет увеличить диапазон рабочих скоростей, имеет больший вес и крайне сложен в изготовлении. Фиксируемые генераторы проще и практичнее, поэтому они более популярны.

Далее мы рассмотрим, как сделать тихоходный ветрогенератор из использованного автомобильного генератора.

Создание ветрового колеса

Вариант изготовления лопастей из пластика.

Лопасти являются важнейшей частью ветронератора, так как они определяют работоспособность остальных элементов. Изготовить лопасти можно из подручных материалов: ткань, дерево, пластик, поликарбонат, металл и т.д.

Мы рассмотрим технологию изготовления из обычной канализационной ПВХ трубы. В пользу такого материала говорит его устойчивость к влаге, низкая стоимость и простота в обработке. Для изготовления лопастей делаем следующее:

  1. Определяем необходимую длину лопасти. Оптимальный вариант – в 5 раз больше диаметра имеющейся трубы.
  2. Распиливаем ножовкой по металлу или лобзиком трубу вдоль на 4 части. Одна из них в дальнейшем будет использована в качестве шаблона.
  3. Обрабатываем края наждачной бумагой, убирая появившиеся в ходе резки заусеницы.
  4. Закрепляем обработанные лопасти и генератора на алюминиевом диске.

Желательно использовать ПВХ трубу толщиной от 4 см – в таком случае лопасти будут выдерживать сильные порывы ветра. Не делайте лопасти слишком длинными – они менее прочными. Если требуется обеспечить электроснабжение для большого дома, лучше увеличить количество элементов, а не их размеры.

Изготовление мачты

Профессиональный ветрогенератор.

Как и в случае с лопастями, мачту можно изготовить из подручных средств. Мы рекомендуем воспользоваться стальной трубой диаметром не менее 15 см – такой материал достаточно прочен и прост в обработке. Минимальная длина мачты – 7 м.

Если на участке много построек или деревьев, то рекомендуется поднять колесо на 1-1,5 метра. В противном случае не будет обеспечено равномерное движение воздушных потоков. Фиксирующие колышки и мачту необходимо залить бетоном – это обеспечит их надежную фиксацию. В раствор обязательно добавлять арматуру (или другие ненужные металлические элементы).

Манипуляции с автомобильным генератором

Делаем следующее:

  1. Просверливаем отверстия в генераторе, позволяющие зафиксировать магниты в полюсах ротора.
  2. Устанавливаем магниты, чередуя полюса (плюс – минус – плюс и т.д.). Образовавшиеся пустоты заполняем эпоксидной смолой или подобным материалом. Ротор оборачиваем бумагой.
  3. Перематываем катушку по трехфазной схеме, не меняя направление витков.
Подойдет генератор от любого автомобиля.

По завершению работ тестируем генератор. Оптимальный показатель: напряжение 25-30В при 300 об/мин. Если мощность получилась меньше, добавляем витков на катушке.

Шаг №4: завершение сборки конструкции

Поворотная ось генератора изготавливается из металлической трубы с двумя подшипниками, а хвостовая часть из оцинковки (минимальная толщина – 1,2 мм). Также создается рама, позволяющая закрепить генератор к мачте. Лучше использовать профильную трубу.

Важно: расстояние между мачтой и лопастью должно быть не менее 25 см.

Для обеспечения работоспособности системы дополнительно приобретается и устанавливается контроллер, инвертор и АКБ. Ёмкость батарей высчитывается исходя из мощности генератора, которая зависит от трёх факторов: габариты колеса, количество лопастей и среднегодовая скорость ветра.

Заключение

Задумались, какой метод альтернативного электроснабжения выбрать? Если вы живете в регионе с большим количеством ясных дней, оптимально воспользоваться солнечными батареями. Для субъектов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек рационально соорудить ветрогенератор. Тепловой насос мы посоветуем тем, у кого есть хотя бы минимальные инженерские навыки, так как подобное устройство сложно в изготовлении и обслуживании.

Ветрогенератор своими руками — как сделать роторный, аксиальный, трехфазного и однофазного типа, особенности монтажа, инструкции +видео

В современных реалиях каждый домовладелец хорошо знаком с постоянным ростом стоимости коммунальных услуг – это касается и электрической энергии. Поэтому для создания комфортных условий обитания в загородном домостроении, как летом, так и зимой, придётся или оплачивать услуги по энергоснабжению, или найти альтернативный выход из сложившейся ситуации, благо природные источники энергии бесплатны.

Как сделать ветрогенератор своими руками — пошаговое руководство

Территория нашего государства – это по большей части равнины. Несмотря на то, что в городах доступ ветра перекрыт высотными постройками, за городом буйствуют сильные воздушные потоки. Поэтому самостоятельное изготовление ветряного генератора — единственно правильное решение для обеспечения загородного дома электричеством. Но для начала нужно разобраться, какая модель подходит для самостоятельного изготовления.

Роторный

Роторный ветряк – несложное преобразовательное устройство, которое просто сделать своими руками. Естественно, такое изделие не сможет обеспечить электроэнергией загородный особняк, но для дачного домика вполне сгодится. Он позволит осветить не только жиле домостроение а, и хозяйственные постройки и даже дорожки в саду. Для самостоятельной сборки агрегата мощностью до 1500 ватт нужно подготовить расходные материалы и комплектующие из следующего перечня:

  • автомобильный 12 вольтовый генератор;
  • аккумуляторная батарея соответствующего номинального напряжения;
  • преобразовательное устройство с 12 на 220В и мощностью 1,2 кВт;
  • габаритный алюминиевый или стальной резервуар – небольшая бочка или ведро;
  • зарядное реле и контрольная лампа от автомобиля;
  • выключатель номиналом 12В качественно, защищённый от влаги;
  • устройство контроля напряжения – старый вольтметр;
  • крепёж в виде болтов, гаек и шайб;
  • медные провода сечением не меньше 2 мм;
  • крепёжные хомуты.

Естественно, нужно иметь и минимальный комплект инструмента: ножницы для резки металла, болгарка, измерительная рулетка, карандаш, набор гаечных ключей и отвёрток, дрель со свёрлами и пассатижи.

Пошаговые действия

Сборку начинают с изготовления ротора и переделки шкива для чего придерживаются определённой последовательности работ.

  1. С помощью рулетки и маркера выполняется деление ёмкости на 4 абсолютно одинаковые части. При резке металла ножницами нужно подготовить отверстия для закладки инструмента. Для упрощения работ можно воспользоваться болгаркой. Вырезать лопасти нужно не до конца.
  2. В дне ёмкости и на шкиве высверливаются отверстия под болты. Данный этап требует особой осторожности, чтобы отверстия располагались симметрично.
  3. Лопасти, прорезанные не до конца, немного отгибаются. При выполнении данного мероприятия важно учитывать, в каком направлении будет вращаться ветрогенератор. В большинстве случаев вращение происходит в сторону движения часовой стрелки. От угла изгиба лопастей напрямую зависит скорость вращения ветряка.
  4. Заготовка из ведра с лопастями закрепляется на шкиве при помощи болтов. Агрегат закрепляется на мачте посредством хомутов и выполняется подсоединение проводки в соответствии со схемой.
  5. Важно придерживаться цветовой разметки проводки, чтобы не перепутать положительные и отрицательные контакты. Проводку также нужно закрепить на мачте.

Для подсоединения аккумуляторной батареи используются проводники с 4 мм сечением и длиной не более 100 см. Потребители подключаются проводниками с сечением в 2 мм. Важно в разрыв цепи включить преобразователь постоянного напряжения в переменное значение 220В согласно схеме клеммных контактов.

Плюсы и минусы конструкции

Если все манипуляции проделаны, верно, то аппарат прослужит достаточно долго. При использовании достаточно мощной аккумуляторной батареи и подходящего инвертора до 1,5 кВт можно обеспечить питанием уличное и внутридомовое освещение, холодильник и телевизор. Сделать такой ветряк очень просто и экономически выгодно. Такое изделие легко ремонтируется и неприхотливо в использовании. Оно очень надёжно в плане работы и не шумит, надоедая обитателям дома. Однако роторный ветряк имеет низкую производительность, и его работа зависит от наличия ветра.

Аксиальный ветряк на магнитах

Аксиальная конструкция с без железным статором на основе неодимовых постоянных магнитов, на территории нашего государства появились не так давно из-за недоступности комплектующих частей. Но на сегодняшний день, мощные магниты не являются редкостью, да и стоимость на них значительно упала по сравнению с несколькими годами тому назад.

Основой такого генератора является ступица с тормозными дисками от легковой машины. Если это будет не новая деталь, то целесообразно её перебрать и сменить смазочные материалы и подшипники.

Размещение и установка неодимовых магнитов

Работы начинают с наклеивания магнитов на диск ротора. С этой целью используются магниты в количестве 20 шт. и размерами 2,5 на 0,8 см. Для изменения количества полюсов нужно придерживаться следующих правил:

  • однофазный генератор подразумевает количество магнитов соответствующе числу полюсов;
  • в случае с трёхфазным прибором соблюдается соотношение в 2/3 полюсов и катушек соответственно;
  • размещение магнитов должно происходить с чередованием полюсов, для упрощения их распределения лучше пользоваться готовым шаблоном, сделанным из картона.

По возможности целесообразно использовать магниты прямоугольной формы, так как в круглых аналогах сосредоточение магнитных полей идёт в центре, а не по всей поверхности. Важно соблюсти условие, чтобы стоящие друг напротив друга магниты имели противоположные полюса. С целью определения полюсов магниты подносятся друг к другу, и притягивающиеся стороны являются положительными, следовательно, отталкивающиеся края отрицательными.

Для крепления магнитов используется специальный клеевой состав, после чего для увеличения прочности выполняют усиление посредством эпоксидной смолы. С этой целью, ею заливают магнитные элементы. Для предотвращения растекания смолы делают бортики при помощи обычного пластилина.

Агрегат трёхфазного и однофазного типа

Однофазные статоры по своим параметрам уступают трёхфазным аналогам, так как при увеличении нагрузки возрастает вибрация. Это обусловлено разницей амплитуды тока возникающей в результате непостоянности его отдачи за определённый промежуток времени. В свою очередь, в трёхфазном аналоге такой проблемы нет. Это позволило увеличить отдачу трёхфазного генератора почти на 50% в сравнении с однофазной моделью. Плюс ко всему из-за отсутствия дополнительной вибрации во время работы устройства не создаются посторонние шумы.

Намотка катушек

Каждый электрик в курсе, что прежде чем начинать намотку катушки, важно выполнить предварительные расчёты. Самодельный ветрогенератор на 220В – устройство, работающее на малых скоростях. Необходимо добиться, чтобы зарядка аккумуляторной батареи стартовала со 100 оборотов в минуту.

Если исходить из таких параметров, то для намотки всех катушек потребуется не более 1200 витков. Для определения витков для одной катушки нужно выполнить простое деление общих показателей на число отдельных элементов.

Для поднятия мощности ветряка с низкими оборотами увеличивается число полюсов. При этом будет происходить увеличение частоты тока в катушках. Намотка катушек должна, выполнятся толстыми медными проводами. Это позволит уменьшить величину сопротивления а, следовательно, увеличить силу тока. Важно учитывать, что с резким увеличением напряжения ток может полностью расходоваться на сопротивление обмоток. Для упрощения намотки можно использовать специальный станок.

В соответствии с числом и толщиной магнитов, закреплённых на дисках, изменяются рабочие характеристики аппарата. Чтобы выяснить, какие показатели мощности получатся в конечном счёте, достаточно выполнить намотку одного элемента и прокрутить его в агрегате. Для определения мощностных характеристик замеряется напряжение при определённых оборотах.

Зачастую катушка выполняется круглой, но целесообразно её слегка вытянуть. В таком случае меди в каждом секторе будет больше, а расположение витков становится плотнее. По диаметру внутреннее отверстие катушки должно равняться габаритам магнита. При изготовлении статора важно учитывать, что он по толщине должен равняться параметрам магнитов.

Обычно в качестве заготовки для статора используется фанера, но, вполне возможно, выполнить разметку на бумажном листе расчертив сектора для катушек, а для бордюров использовать обычный пластилин. Для придания прочности изделию используется стеклоткань, располагаемая на дне формы сверху катушек. Важно чтобы не происходило прилипания эпоксидной смолы к форме. Для этого её покрывают сверху воском. Катушки неподвижно фиксируются друг с другом, а концы фаз выводятся наружу. После чего выполняется соединение всех проводов по схеме звезда или треугольник. Для тестирования готового устройства его вращают вручную.

Изготовление мачты и винта

Обычно конечная высота мачты составляет 6 метров, но по возможности лучше её увеличить в 2 раза. Из-за этого для её крепления используется бетонное основание. Крепление должно быть таким, чтобы труба легко поднималась и опускалась с помощью лебёдки. На верхнем конце трубы выполняется фиксация винта.

Чтобы сделать винт, понадобиться ПВХ труба, сечение которой должно составлять 16 см. Из трубы вырезается винт двухметровой длины с шестью лопастями. Оптимальная форма лопастей определяется экспериментальным путём, что позволяет увеличить крутящий момент при минимальных оборотах. Для отвода винта от сильных порывов ветра используется хвост складной конструкции. Вырабатываемая электроэнергия накапливается в аккумуляторных батареях.

Видео: самодельный ветряной генератор

После рассмотрения доступных вариантов ветрогенераторов каждый домовладелец сможет определиться с подходящим для его целей устройством. Каждый из них имеет как свои положительные стороны, так и отрицательные качества. Особенно прочувствовать эффективность ветряка можно за городом, где происходит постоянное движение воздушных масс.

Как использовать энергию ветра дома сегодня

Революция в области возобновляемых источников энергии означает, что энергия ветра для дома теперь доступна! Научитесь использовать энергию ветра дома — это проще, чем вы думаете!


Как использовать энергию ветра дома сегодня

Ветряные турбины могут быть отличным способом производства чистой возобновляемой энергии в массовом масштабе, при условии, что они расположены в ветреной местности. Ветряк прикреплен к башне, которая возвышается на 100 футов над землей, чтобы использовать преимущества более высоких скоростей ветра на больших высотах.

Поскольку эти турбины высокие, занимаемая ими площадь в основном находится высоко, а это означает, что площадь земли, которую они используют, особенно мала. Это оставшееся пространство можно вместо этого использовать для сельского хозяйства или строительства, или даже для установки большего количества из них.

Конечно, установка ветряной турбины — не единственный способ использовать энергию ветра для дома, и для многих из нас это непрактично. Если вы не живете на гектарах земли в сельской местности, использовать ветряную турбину просто непрактично. Ваши соседи в пригороде не будут счастливы, а если вы живете в квартире, не может быть и речи!

Переход на план использования возобновляемых источников энергии — это гораздо лучшее решение и способ использовать энергию ветра для дома, не говоря уже о том, что это намного (намного!) Дешевле, чем строительство ветряной турбины, занимает всего несколько минут, и дает вам все экологические последствия использования возобновляемых источников энергии.

Именно это мы и предлагаем здесь, в Inspire: все экологические преимущества энергии ветра, но без десятков тысяч долларов затрат на ветряную турбину. Если вы хотите узнать больше о переходе на план использования возобновляемых источников энергии, щелкните здесь.

Может ли ветряная турбина приводить в действие ваш дом?

Электроэнергия, вырабатываемая ветряной турбиной, действительно может служить источником энергии для дома. Большие турбины на ветряных электростанциях могут генерировать огромное количество энергии всего за один день, в некоторых случаях этого достаточно, чтобы обеспечить питание одного дома в течение всего года.

Хотя установка ветряной турбины дома может показаться хорошей идеей, это огромные первоначальные вложения, поэтому, если вы не планируете проживать в этой собственности до конца своей жизни, это вряд ли принесет прибыль. финансовый смысл в этом.

В любом другом случае использование простого энергетического плана с надежной компанией по возобновляемым источникам энергии может быть гораздо более дешевым и простым способом сделать это.

Короткий ответ — да. Длинный ответ: это зависит от размера вашего дома, количества энергии, которое вам нужно, и среднегодовой скорости ветра в вашем районе.

Ваш дом может легко получать энергию от ветра и солнечной энергии с помощью энергетического плана Inspire. Чистая энергия может поставляться напрямую в дом любого размера, независимо от того, живете ли вы на самом деле в ветреной местности или нет.

Просто переключившись на чистую энергию, вы избавляетесь от необходимости оценивать количество энергии, которое вам понадобится каждый год, узнаете, как рассчитать, установить и подключить турбину, рассчитать высоту местности, окружающей ваш дом, и многое другое. шаги, необходимые для того, чтобы даже начать процесс оценки того, стоит ли устанавливать свою собственную.

Как работают ветряные турбины для жилых домов?

Функция ветряной турбины для жилого дома такая же, как и у ветряной турбины более крупного масштаба; он меньше по размеру и обслуживает только один объект. Ветряной генератор для домашнего использования превращает природную энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу от лопастей ротора.

Прежде чем рассматривать домашние ветроэнергетические системы, вам необходимо изучить количество ветра вокруг вашего района, требования и условия зонирования в вашем районе, а также любые протесты со стороны других местных жителей.Вам также нужно будет рассчитать, вернет ли турбина деньги, чтобы вы в конечном итоге сэкономили. Затем вам нужно будет оценить годовую выработку энергии турбиной и выбрать турбину и градирню наилучшего размера, прежде чем решать, подключать ли систему к электросети или нет.

После того, как вы выбрали турбину, вам нужно будет выяснить логистику ее установки, и вам нужно будет знать, как правильно залить цементный фундамент. Вам понадобится доступ к лифту или способ безопасного возведения башни.Вам необходимо знать разницу между проводкой переменного (AC) и постоянного (DC) тока, как безопасно обращаться с батареями и устанавливать их, а также как безопасно подключать вашу турбину.

Как видите, установка ветряной турбины дома — это не небольшие вложения, как с точки зрения денег, так и времени. К счастью, есть гораздо более простые способы подключить ваш дом напрямую к ветровой энергии.

Есть ли компании, которые будут поставлять энергию ветра в мой дом?

Да! Ваш поставщик энергии может быть относительно легко заменен на более устойчивый и возобновляемый источник, и это именно то, что мы делаем здесь, в Inspire Clean Energy.Наша цель — предоставить энергию, которая позволяет увидеть картину в целом и помочь остановить ущерб, наносимый окружающей среде традиционными ископаемыми видами топлива. С тех пор, как мы начали свой путь к более экологически устойчивой планете, мы предотвратили выброс 1 190 747 метрических тонн парниковых газов. Мы предлагаем легкую и стабильную ветроэнергетику для неограниченного использования в домашних условиях.

Сколько энергии ветра нужно, чтобы привести дом в действие?

На этот вопрос нет универсального ответа. Каждый дом имеет разные размеры и разные потребности в энергии, но типичный американский дом потребляет около 10932 киловатт-часов электроэнергии в год.

Какую мощность может производить домашняя ветряная турбина?

Согласно руководству Energy.gov [1] по установке и обслуживанию домашней ветряной турбины, 1,5-киловаттная турбина удовлетворяет потребности отдельного дома, потребляющего 300 кВт / ч в месяц, в месте со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час.

Здесь также стоит упомянуть местоположение участка — согласно Национальным ветровым дозорам [2], ветряные турбины производят со средней скоростью или выше их около 40% времени. И наоборот, примерно в 60% случаев они производят мало энергии или не производят ее совсем.Это означает, что на протяжении большей части времени ветряные турбины не могут служить единственным способом использования энергии для дома, и потребуется второй источник энергии. Это еще более актуально в населенных пунктах, поскольку другие здания будут ослаблять ветер.

Какой ветряк лучше всего подходит для домашнего использования?

Если вы думаете об инвестициях в ветряную турбину для домашнего использования, вам нужно будет провести много исследований, и однозначно нет простого ответа! Как упоминалось ранее, каждый дом строится и имеет разные размеры, поэтому самый эффективный способ гарантировать, что дом получит самую дешевую и чистую энергию ветра, — это использовать надежного, признанного поставщика, вместо того, чтобы устанавливать свою собственную турбину.

Мы закупаем чистую возобновляемую энергию из ветряных, солнечных и геотермальных источников, расположенных по всей территории США, и передаем ее в сеть, из которой вы получаете электроэнергию.

Сколько стоит установить ветряк дома?

Это зависит от многих факторов. После того, как ветряная турбина была выбрана для конкретного места, один небольшой фактор может привести к огромному увеличению стоимости. Например, если подключение к сети недоступно или может быть выполнено только через дорогостоящее расширение, это может стать чрезвычайно дорогостоящим.Стоимость начинается от 15 000–50 000 долларов за милю, в зависимости от местности, так что это немалые вложения.

Согласно Windustry [3], установка 10-киловаттной машины, которая будет питать средний домашний дом, стоит от 50 000 до 80 000 долларов или больше для полной установки. Не совсем те деньги, которые большинство из нас должно вкладывать в использование энергии!

Сколько времени, пока ветряная турбина окупится?

Опять же, это будет сложно определить, поскольку у каждого дома разные потребности в энергии.Пройдет значительное время — возможно, даже десятилетия — прежде чем домашняя ветряная турбина сэкономит достаточно энергии, чтобы окупить себя.
Кроме того, преимущества серийных ветряных турбин, выпускаемых серийно, настолько велики, что они почти не стоят того. По мере того как ветряные фермы расширяются в сельских районах, местная экономика получает импульс и может ремонтировать дороги, финансировать правоохранительные органы и удерживать налоги на низком уровне.

Ветряные электростанции также уменьшают количество сжигаемого ископаемого топлива, тем самым уменьшая количество двуокиси серы и окислов азота, загрязняющих воздух.Такое сокращение загрязнения воздуха позволило сэкономить средства на лекарствах от эмфиземы и респираторных заболеваний, что позволило сэкономить 9,4 млрд долларов [4] государственных расходов только в 2018 году.

Как генерировать ветровую энергию в домашних условиях

Переключитесь на возобновляемые источники энергии и оставьте это профессионалам

В большинстве случаев более безопасным, дешевым и простым вариантом является передача ветряных турбин профессионалам. Если ваша причина для установки собственной ветряной турбины связана с заботой об окружающей среде, Inspire Energy всегда с вами.

Вы можете зарегистрироваться всего за две минуты, и когда вы это сделаете, мы будем покупать больше чистой энергии от вашего имени, увеличивая спрос и количество чистой энергии в сети. А когда в сети больше чистой энергии, мы не полагаемся на ископаемое топливо и не способствуем изменению климата.

Источники
[1] https://www.energy.gov/energysaver/installing-and-maintain-small-wind-electric-system
[2] https://www.wind-watch.org/faq-output .php
[3] http: //www.windustry.org / how_much_do_wind_turbines_cost
[4] https://www.awea.org/wind-101/benefits-of-wind/environmental-benefits

малых ветряных турбин: подходят ли они вам?

Время чтения: 5 минут

Не все дома подходят для установки солнечных батарей. Однако это не означает, что вы не сможете производить чистую энергию на своем участке. Одной из технологий использования возобновляемых источников энергии, которая становится все более популярной альтернативой для домовладельцев, стремящихся производить собственное экологически чистое электричество, являются небольшие ветряные турбины.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

Обзор небольших ветряных турбин

Маленькие ветряные турбины, иногда называемые домашними ветряными турбинами, намного меньше, чем турбины, которые вы видите на ветряных электростанциях. В то время как более крупные ветряные турбины могут иметь диаметр лопастей, равный длине футбольного поля, небольшие ветряные турбины обычно имеют диаметр до 10 метров в ширину. Из-за меньшего размера лопастей эти ветряные турбины имеют гораздо меньшую выходную мощность, чем большие турбины.Это делает небольшие ветряные турбины идеальными для проектов с небольшими потребностями в электроэнергии, таких как жилые, портативные или автономные.

Лучшие места для небольших ветряных турбин — это места с частыми и высокими скоростями ветра. Вообще говоря, чем выше турбина, тем ветренее окружающая среда и тем больше электроэнергии она способна производить. Большинство лучших мест для небольших ветряных турбин находятся в сельской местности, поскольку они, как правило, имеют много места и мало препятствий, которые могут повлиять на скорость ветра.В некоторых случаях небольшая ветряная турбина может компенсировать 100 процентов счета за электроэнергию в доме.

Определение размера небольшой ветряной турбины для вашей собственности

Первый шаг к определению правильного размера вашей ветряной турбины — это знать, сколько электроэнергии вы хотите производить. Если вы хотите удовлетворить большую часть или все свои потребности в электроэнергии с помощью небольшой ветряной турбины, вы можете определить потребление электроэнергии, просмотрев прошлые счета за электроэнергию. В качестве альтернативы, если вы хотите компенсировать только определенные приборы с помощью энергии ветра, калькулятор энергии бытовых приборов Министерства энергетики является хорошим местом для начала расчета потребности в электроэнергии для конкретных приборов.

После того, как вы узнаете свои потребности в электроэнергии, найдите ветряную турбину и место для установки, которые будут соответствовать этой потребности. Многие производители ветряных турбин сообщают о предполагаемой годовой выработке электроэнергии для своей продукции, используя определенные предположения о высоте и средней скорости ветра. Без этого расчет для оценки реальной выходной мощности ветряной турбины может быть затруднен, поскольку он зависит от погодных условий, плотности воздуха, эффективности оборудования, длины лопастей и т. Д.Тем не менее, вы можете сделать приблизительную оценку выработки энергии ветряной турбиной без сложных вычислений, используя оценочный коэффициент мощности .

Коэффициент мощности — полезный показатель для оценки количества электроэнергии, которую генератор может производить в течение года. Для ветра коэффициент мощности рассчитывается путем деления общего количества электроэнергии, произведенной турбиной, на общее количество электроэнергии, которое она произвела бы в течение года, если бы вырабатывала свою максимальную мощность круглый год.Согласно отчету о распределенном ветровом рынке Министерства энергетики за 2017 год, малые ветровые турбины имеют средний коэффициент использования мощности 16 процентов, но их набор данных включает диапазон от 2 до 36 процентов.

Используя оценку коэффициента мощности, вы можете рассчитать приблизительную оценку годового производства электроэнергии по следующей формуле:

Киловатт-часов в год = 8760 часов в году x номинальная мощность (кВт) x коэффициент мощности (%)

Учитывая средний коэффициент мощности для малых ветряных турбин, турбина мощностью 10 кВт будет производить примерно 14 016 кВтч в год.

Стоимость малых ветряных турбин

Стоимость установки небольшой ветряной турбины может варьироваться в зависимости от размера системы, высоты башни и оборудования, которое вы покупаете. В большинстве случаев, чем больше и выше ветряк, тем дороже он будет.

По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), небольшие ветряные турбины стоят от 3000 до 5000 долларов за каждый киловатт мощности. Большинство домовладельцев, использующих ветряную турбину в качестве основного источника электроэнергии, устанавливают от 5 до 15 кВт мощности ветра, что означает, что они могут рассчитывать заплатить от 15 000 до 75 000 долларов за свой проект небольшой ветряной турбины.Эти цифры не включают какие-либо федеральные или государственные льготы.

Покупка малых ветряных турбин

Когда дело доходит до покупки небольшой ветряной турбины для вашего дома, важно сравнивать различные продукты и то, как они различаются по цене, дизайну, мощности и предлагаемому оборудованию.

В таблице ниже показано, как небольшие ветряные турбины различаются по цене в зависимости от мощности. Среди ветряных турбин аналогичного размера разница в цене в основном связана с дополнительными компонентами, включенными в покупку, такими как контроллеры заряда, столбы / башни, батареи или кабели.Дополнительные компоненты, которые вам необходимо приобрести, зависят от настройки вашей ветряной турбины. Например, автономным системам требуется аккумулятор для хранения электроэнергии и контроллер заряда для защиты аккумулятора от перезарядки.

Изделия для малых ветряных турбин

Большинство перечисленных выше изделий не могут производить достаточно электроэнергии для питания среднего дома, но могут быть полезны для компенсации небольшой части счета за электроэнергию. Ветряные турбины мощностью менее 500 Вт называются ветряными микротурбинами .Они могут быть особенно полезны для небольших приложений, не связанных с сетью, таких как лодки, дома на колесах и т. Д.

Стоит ли устанавливать у себя дома небольшую ветряную турбину?

Небольшие ветряные турбины могут быть экономичным способом производства возобновляемой электроэнергии для вашего дома. Однако многие объекты жилой недвижимости не подходят для установки ветряных турбин по нескольким причинам.

Во-первых, для выработки электроэнергии, достаточной для окупаемости первоначальных инвестиций, ветряные турбины должны располагаться в ветреном месте.Хотя это может показаться очевидным, недостаточно просто испытать высокие скорости ветра во время штормов или определенных сезонов: вам нужны постоянные модели ветра, способные вращать ветряную турбину в течение всего года, чтобы окупить первоначальные инвестиции.

Как правило, если среднегодовая скорость ветра на вашем участке менее 5 метров в секунду, это, скорее всего, неподходящее место для установки небольшой ветряной турбины. Если вы не уверены в скорости ветра в вашем доме, у Национального управления океанических и атмосферных исследований есть карты ветров, на которых указана средняя скорость ветра по стране по месяцам.В ближайшем аэропорту также может быть записана скорость ветра, если вы хотите получить базовую оценку для своего региона.

Кроме того, небольшие ветряные турбины должны иметь определенное пространство и достигать определенной высоты для достижения значительной экономии электроэнергии. В вашей юрисдикции могут быть постановления о зонировании, которые ограничивают высоту конструкции, которую вы можете установить на своем участке, тем самым ограничивая количество электроэнергии, которую может производить ваша ветряная турбина. Вам также потребуется достаточно открытого земельного участка на вашем участке, чтобы опустить небольшую ветряную турбину для технического обслуживания — многие установщики рекомендуют иметь хотя бы один акр чистой земли.

Тем не менее, вы живете в ветреном, удаленном, автономном месте, небольшая ветряная турбина может быть более доступной, чем подключение вашего дома к электросети. Кроме того, ветряные микротурбины могут быть полезны для других переносных приложений, не связанных с сетью, таких как зарядка аккумуляторов для жилых автофургонов и парусных лодок.

Сравните все варианты, прежде чем принимать решение.

Поскольку вы ищете способы вырабатывать собственное электричество, всегда полезно сравнить несколько вариантов, прежде чем принимать окончательное решение.Зарегистрировавшись на EnergySage Solar Marketplace, вы можете получить до семи индивидуальных предложений по установке солнечных батарей на вашем участке. Эти расценки включают информацию о затратах и ​​оценку экономии, чтобы вы могли сравнить экономические выгоды от солнечной энергии с предложениями малых ветряных турбин. Если вы хотите начать с приблизительных цифр, прежде чем получать расценки, воспользуйтесь нашим солнечным калькулятором.

Экологическое содержание

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

Строительство ветряного генератора на заднем дворе

Для многих энтузиастов окружающей среды ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT), похожие на ветряные мельницы, медленно вращающиеся вдалеке, являются довольно привычным зрелищем.К сожалению, есть немало предостережений, из-за которых их труднее принять, несмотря на то, что использование возобновляемых источников энергии более устойчиво, чем использование природного газа и топлива, которые могут быть исчерпаны. Поскольку они обращены на одной оси, им необходимо иметь возможность отслеживать ветер, или же они должны иметь возможность получить максимальную отдачу энергии. Также в турбулентных и порывистых условиях HAWT сталкиваются с повышенной утомляемостью при уборке урожая.

Разработка ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) решает несколько из этих проблем.Кроме того, турбины обычно расположены ближе к земле, а замена коробки передач проще и эффективнее. Техническое обслуживание более доступно из-за размера турбин, поэтому для доступа к важным компонентам на месте обычно не требуется тяжелая техника. Кроме того, редуктор по характеру своей работы снижает утомляемость и способен работать в условиях турбулентного ветра, что снижает вероятность отказов.

Для простой версии VAWT, которую вы можете построить самостоятельно, [BlueFlower] опубликовал несколько механических чертежей, которые подробно описывают схему конструкции.В ветроэнергетическом генераторе используются 24 магнита, медный провод, скрученный в катушки, и металлическая пластина для основного генератора. Катушки расположены в форме круга на неподвижной пластине, в то время как магниты равномерно расположены на движущейся круглой пластине. Когда магниты проходят по катушкам, поток индуцирует ток, который увеличивается по мере ускорения вращения пластин.

Лопасти генератора сделаны из синей пены с металлической планкой, проходящей через нее для структуры. Три лезвия прикреплены треугольными стержнями к центральному стержню, который также удерживает вращающуюся магнитную пластину.

В первоначальных испытаниях [BlueFlower] с использованием VAWT для зарядки аккумулятора они смогли генерировать максимальную мощность 15 Вт в режиме ускорения и 30-70 Вт при зарядке в режиме ШИМ. Неплохо для самодельного ветрогенератора!

Однако в дизайне есть не только плюсы. Хотя VAWT могут быть дешевле, мобильнее и более устойчивы к износу, есть некоторые конструктивные особенности, которые препятствуют работе генераторов, а также HAWT при сборе энергии. Лезвия не создают крутящий момент одновременно, некоторые из них просто толкаются.Это увеличивает сопротивление лопастей при их вращении, ограничивая эффективность всей системы. Кроме того, более высокие скорости ветра обычно наблюдаются на больших высотах, поэтому VAWT будут работать лучше, если будут установлены на возвышающейся конструкции. Силы вибрации вблизи земли также могут привести к износу подшипников, что приведет к увеличению затрат на техническое обслуживание и увеличению затрат.

Экономьте деньги и становитесь экологичными, используя домашние ветряные генераторы

Если вы похожи на других домовладельцев по всей стране, вы мечтаете сократить ежемесячные счета за электроэнергию за счет перехода на экологию.Первым шагом к достижению этой цели является проведение энергоаудита в вашем доме. Вы можете догадаться, что теряете воздух с контролируемым климатом через сквозняки в окнах и дверях, однако профессиональный энергоаудит позволит вам точно узнать, в каких частях вашего дома требуется помощь. После того, как вы убедитесь, что ваша собственность надежно изолирована, пришло время подумать об установке ветроэлектрической системы, которая может чисто и недорого производить электроэнергию для вашего дома. В этом удобном руководстве описаны основные моменты, которые вам нужно знать о ветровой электроэнергии для использования в жилых помещениях и об установке ветряной турбины в домашних условиях.

Загрузите PDF-форму этого руководства здесь

История ветрогенератора

В использовании ветра как источника энергии нет ничего нового — древние мореплаватели по всему миру полагались на ветер, чтобы толкать свои парусники. Первое зарегистрированное использование небольшой ветряной турбины возникло еще в 200 г. до н. Э. в Китае, где ветряные мельницы закачивали воду в поля.

Мелкие фермеры продолжали использовать ветряные мельницы и в нынешнюю эпоху, совершенствуя технологию, чтобы ускорить и упростить производство продуктов питания.Генератор ветряной мельницы путешествовал с Ближнего Востока в Нидерланды и за его пределы и использовался для измельчения кукурузы, пшеницы и других зерновых, а также для перекачивания воды.

Ветряная мельница была привезена в Новый Свет где-то в конце 1800-х годов, и американские фермеры использовали древние методы, усовершенствованные по ту сторону Атлантики. ХХ век и революция в электричестве, подпитываемая дальновидными провидцами, включая Эдисона и Теслу, открыли новые захватывающие возможности для ветряных генераторов.

Так называемый «энергетический кризис» 1979 года стал толчком для современной революции в области альтернативной энергетики, но первый в мире ветряк мощностью мегаватт был установлен и подключен к электросети в Каслтоне, штат Вермонт, в 1941 году. стояла на высоте 120 футов, всего на несколько метров выше рекомендованной сегодня вершины ветряной турбины, рекомендованной для дома.

Большинство людей думают об установке солнечных батарей, когда они рассматривают альтернативную энергетическую систему.Часто забывают о ветроэнергетике для дома. Ветер — это невидимый природный ресурс, но он эффективен для выработки электроэнергии. В то время как использование возобновляемых источников энергии является популярной тенденцией сегодня, приведение в действие устройств с помощью ветра не является новой концепцией.

Источник фото: Университет Мэриленда

Сообщается, что древние египтяне использовали энергию ветра для движения своих парусников по Нилу еще в 5000 году до нашей эры, а жители Центральной Азии использовали ветер для работы водяных насосов и зерновых мельниц в 200 году до нашей эры.C. Эти первые ветряные мельницы проложили путь для современных ветряных турбин , которые используются для выработки электроэнергии для коммерческого и жилого использования.

Есть два основных способа получить ветряную электроэнергию для своего дома. Вы можете купить ветровую электроэнергию в экологически чистой энергетической компании. Эти компании обычно инвестируют в ветряные электростанции и продают производимую ими энергию домашним и коммерческим потребителям. Этот метод получения ветровой электроэнергии для вашего дома не сэкономит вам значительных денежных средств на ежемесячных счетах за коммунальные услуги.Экологически чистые энергетические компании должны платить за разветвленную инфраструктуру, связанную с владением ветряными электростанциями. В большинстве случаев покупка электроэнергии у одной из этих компаний снижает использование вами загрязняющих веществ из ископаемого топлива.

Самый распространенный способ получить ветряную энергию для вашего дома — это установить жилую ветряную турбину на вашем участке. Разместив домашнюю ветряную электрическую систему на своей территории, вы получите ежемесячную экономию на счетах за электроэнергию и спокойную совесть хорошего эколога.Однако ветровая энергия подходит не всем.

Вы хороший кандидат на домашнюю ветряную электрическую систему, если у вас есть следующие пять вещей: Недвижимость, подверженная сильному ветру

✔️ Большой участок не менее одного акра

✔️ Гибкие строительные нормы и правила, разрешающие использование ветряных турбин

✔️ Способ подключения вашей системы к электросети

✔️ Желание жить полностью от сети

У Министерства энергетики есть карты ветровых ресурсов, которые могут помочь вам узнать, достаточно ли ветра в вашей собственности, чтобы сделать инвестиции в турбину возможными.Вы также можете получить информационные ресурсы о скорости ветра в вашем местном аэропорту.

Чтобы определить, подходит ли вам новая ветровая система, вам необходимо провести анализ затрат и выгод, основанный на следующих четырех критериях:

  • Потребляемая мощность
  • Стоимость вашей новой ветроэнергетической системы
  • Ожидаемое производство энергии вашей ветроэнергетической системой
  • Прогнозируемая сумма экономии от использования системы

Есть множество причин использовать ветер как средство производства энергии.За последние несколько десятилетий энергия ветра выросла из безвестности и стала глобальным явлением, освещая дома и предприятия по всему миру, от обширных полей Китая до пивоваренного завода New Belgium в Форт-Коллинзе, штат Колорадо.

Если вы планируете использовать энергию ветра в своем доме, у вас, вероятно, возникнет много вопросов. Например, сколько стоит ветряная мельница? Где я могу найти ветряк на продажу? Сколько энергии вырабатывает ветряная турбина? Нужно ли мне покупать комплект ветряной турбины? Насколько велика ветряная турбина для домашнего использования?

Это руководство предназначено для тех, кто плохо знаком с ветроэнергетическими технологиями, а также для тех, кому интересно изменить образ жизни, не зависящий от электросети.Стоимость ветряных турбин и их расположение — лишь часть пути к чистой энергии. Следующая информация о домашних ветровых турбинах в первую очередь касается ветроэнергетических систем, связанных с сетью, а не находящихся вне сети.

Особенности площадки для комплектов домашних ветряных турбин

Есть много факторов, которые следует учитывать при размещении ветряных турбин в жилых домах, и географическое положение вашего дома — это только начало.

Стоимость энергии ветра не так высока, как можно было ожидать. Чтобы ветряная турбина была эффективной и экономически целесообразной в долгосрочной перспективе, ее следует устанавливать там, где среднегодовая скорость ветра превышает 5 метров в секунду. Ваш электрогенератор ветряной мельницы будет обеспечивать оптимальную выработку энергии, если он установлен над турбулентным воздухом, где воздушный поток плавный и ламинарный: то есть ветер постоянно течет в одном и том же направлении.

Одна из самых больших ошибок, которые вы можете сделать при установке ветряной турбины в жилом помещении, — это разместить ее на крыше.Воздушный поток, окружающий здания, часто бывает турбулентным, что приводит к недостаточной выработке электроэнергии. Ветрогенератор на крыше имеет тенденцию слегка вибрировать во время работы, что со временем может повредить вашу конструкцию.

Хотя это может показаться нелогичным, наличие постоянных сильных ветров в конкретном месте не обязательно указывает на то, что это место идеально подходит для сбора энергии ветра. Имейте в виду, что качество намного важнее, чем качество, когда речь идет о производстве энергии, и просто откажитесь от ветряной турбины на крыше.

Ваш местный ландшафт имеет первостепенное значение, когда вы планируете установить небольшую ветряную турбину для дома. В США оптимальные условия производства ветровой энергии находятся на Великих равнинах, при этом Техас с большим отрывом возглавляет список ветроэнергетических штатов. Штат Одинокой звезды, по сути, превосходит всех трех последующих производителей ветровой энергии в стране — Канзас, Монтана и Небраска — вместе взятые.

Но это был небольшой городок в штате Миссури, вошедший в историю как первый город страны, полностью работающий за счет энергии ветра.Рок-Порт с населением чуть более 1200 человек совершил этот подвиг в июне 2011 года. По состоянию на 2017 год, еще четыре американских города присоединились к Рок-Порт в революции ветроэнергетики:

  1. Аспен, Колорадо
  2. Берлингтон, Вермонт
  3. Остров Кадьяк, Аляска
  4. Гринсбург, Канзас

Каждый из этих революционных городов отвечает минимальным требованиям к эффективной ветроэнергетике, может похвастаться отличной годовой скоростью ветра и низкими показателями турбулентности воздуха.

https://weatherstationary.com/best-home-wind-turbines-2019/

Как ветряная турбина вырабатывает электричество?

Сегодняшний ветрогенератор очень напоминает своих деревянных предков, обычно построенный из нескольких простых компонентов. Комплекты ветряных турбин для жилых помещений, привязанные к сети, содержат башню и три лопасти ротора, а также могут быть включены другие компоненты.

Ваша новая ветряная турбина для дома вырабатывает энергию почти без усилий — в первую очередь за счет использования вращающихся лопастей ротора, приводящих в действие генератор переменного тока, который направляет мощность на жесткий магнит.Контроллер привязки к сетке входит почти в каждый комплект ветряных турбин на рынке. Устройство гарантирует, что ваш дом останется на связи, даже если домашний ветрогенератор не потребляет электроэнергию.

Чтобы рассчитать приблизительную годовую выработку ветра в вашем доме, вам нужно определить диаметр ротора вашей ветряной микротурбины. Затем используйте следующее уравнение:

Энергия [кВтч] = 2,09 X Диаметр2 [м] X Ветер3 [м / с]

Типичный односемейный дом потребляет около 8000 кВтч энергии в год.Для достижения такого уровня выработки энергии ветра при средней скорости ветра 11 миль в час достаточно турбины мощностью 6 кВтч. Рассчитайте типичные потребности вашего домохозяйства в энергии, используя информацию из прошлых счетов за электроэнергию, чтобы определить мощность, которая вам понадобится от ветряной турбины.

К сожалению, правда в том, что многие места не идеальны для производства энергии ветра. Чтобы определить, является ли ветряная генерация жизнеспособным вариантом для вашего дома, вам нужно провести исследование. Соберите ежегодную статистику скорости ветра в вашем местном аэропорту вместе с метеорологическими данными.

Даже если ветровые условия в вашем районе соответствуют минимальным рекомендуемым требованиям, вы все равно можете рассмотреть вопрос о стоимости ветряной турбины. Деревья, дома и хозяйственные постройки препятствуют воздушному потоку, и даже небольшую ветряную турбину следует устанавливать на расстоянии не менее 500 футов от ближайшего строения.

Что касается высоты ветряной турбины, то, как правило, лучше. Эксперты рекомендуют минимальную высоту турбинной башни 60 футов, плюс длину лопастей ротора, всего около 100 футов от земли.

Сколько энергии вырабатывает ветряная турбина?

Ветряные турбины рассчитаны на максимальную мощность по выработке электроэнергии из уловленного ветра. Производство электроэнергии для больших ветряных турбин, которые используются в коммерческих целях, измеряется в мегаваттах. Один мегаватт равен одному миллиону ватт мощности. Небольшие ветряные турбины предназначены для использования в жилых помещениях и имеют номинальную мощность в киловаттах.Популярные малые ветряные электрические системы рассчитаны на 10 кВт. Если эти системы работают с максимальной ежедневной производительностью, они могут производить 87 600 кВт электроэнергии в год, что более чем достаточно для питания среднего американского домохозяйства.

Однако при определении того, будет ли одна из этих систем соответствовать потребностям вашей семьи в электрооборудовании, вам придется смотреть дальше, чем указанная производителем максимальная мощность. Сколько энергии вырабатывает ветряная турбина? На этот вопрос лучше всего ответить, приняв во внимание вариации скорости воздуха в вашем регионе, а также размер и тип вашей системы.Ветер очень изменчив. В вашем районе может быть высокая скорость в течение одной недели, но на следующей неделе ветер может стихнуть. Отраслевые эксперты предполагают, что небольшая ветровая электрическая система возможна только в том случае, если в вашем районе средняя скорость ветра 10 миль в час или выше.

В качестве ориентира посмотрите карты ветров Национальной лаборатории возобновляемой энергии в вашем районе. Когда дело доходит до захвата наибольшего количества энергии ветра, имеет значение конфигурация вашей небольшой ветроэнергетической системы. Типичная небольшая ветроэнергетическая система состоит из этих шести основных элементов: — рама турбины — ротор — ветроэнергетический генератор или двигатель постоянного тока — хвостовая часть — башня — компоненты баланса системы Типичная система имеет турбину с горизонтальной осью, которая содержит три ротора.Роторы улавливают ветер и вращают вал, который снабжает энергией домашний ветрогенератор системы или двигатель постоянного тока.

Ротор большого диаметра улавливает больше ветра и генерирует больше энергии, чем его версия с меньшим диаметром. Мощность ветряного генератора для вашей турбины определяется размером роторов вашей системы. Хвост направляет турбину и удерживает ее лицом к ветру. Турбина закреплена на башне для оптимального улавливания ветра. Эти башни могут быть отдельно стоящими или с оттяжками.Башни с оттяжками, которые удерживаются на растяжках, являются наиболее распространенным типом опор для небольших ветроэнергетических систем.

Высота этих башен обычно составляет от 20 до 60 футов. Ваша небольшая ветровая электрическая система будет улавливать больше ветра и иметь больший уровень выработки энергии, если она расположена на высокой башне, которая парит над препятствиями, которые могут блокировать поток ветра. Компоненты баланса системы включают в себя такие элементы, как аккумуляторные батареи, проводку для подключения вашей системы к сети, контроллер и инвертор.

Хотя вы не можете точно предсказать скорость ветра, ваша небольшая ветроэнергетическая система снижает риск снижения скорости, сохраняя избыточную энергию в своих батареях. Если вы находитесь в районе с сильным ветром, небольшая ветровая электрическая система может производить большую часть электроэнергии в вашем доме. Эти системы подходят для односемейных, загородных домов, домов, расположенных на небольших фермах, и строений, которым требуется питание для водяных насосов.

Типы жилых ветроэнергетических установок на рынке

Вы можете получить небольшие ветряные турбины в самых разных конфигурациях.Самая распространенная небольшая ветряная турбина — версия с горизонтальной осью, содержащая две или три лопасти. Эти системы нуждаются в высокоскоростном ветре для вращения, поэтому их необходимо размещать на высоких башнях. Для полноразмерных турбинных систем с горизонтальной осью требуются тяжелые редукторы, генераторы и лопасти, которые перемещаются по направлению ветра с помощью средств управления.

Существуют меньшие версии ветряных турбин с горизонтальной осью, чтобы обеспечивать мощность в небольших помещениях. Типичная ветряная микротурбина поставляется с лопастями диаметром 52 дюйма, которые могут улавливать ветер на скорости всего 2.5 миль / ч.

Микроветровые системы поставляются с батареями для хранения электроэнергии и контроллером заряда для оптимизации выходной мощности. Вы можете использовать микроветровую турбину для автономного производства электроэнергии в домике или в качестве резервного источника питания для вашего основного места жительства. Вы можете получить микроветровую систему, которая включает ветряную турбину мощностью 600 или 400 Вт. Ветряная турбина мощностью 400 Вт также может использоваться для питания устройств на лодках и для подзарядки аккумуляторов.

Мини-ветряная турбина — еще один вариант для потребителей энергии с ограниченным пространством.Эта ветряная турбина производит 25 Вт мощности при скорости ветра 22 мили в час. Мини-ветряная турбина часто весит менее 10 фунтов и может быть установлена ​​как ветряная турбина на крыше. Вы можете разместить эту ветряную электрическую турбину на балконе своей квартиры.

В то время как основные компоненты полноразмерных горизонтальных ветрогенераторов расположены на вершине высоких башен, ветряная турбина с вертикальной осью размещает свои основные части в основании конструкции. Турбина этого типа расположена вертикально к земле и перпендикулярно ветровым потокам.Ветровые турбины с вертикальной осью часто считаются более эффективными и рентабельными, чем системы горизонтальных ветрогенераторов.

Вертикальная ветряная турбина не имеет лопастей, которые должны быть установлены против встречного ветра, и не требует специальных датчиков скорости и направления ветра. Компоненты вертикальной ветряной турбины всегда обращены к ветру, и они имеют большую площадь поверхности для улавливания ветра, чем лопасти гребного винта горизонтальных систем. Их можно установить как ветряную турбину на крыше или разместить в более незаметном месте на вашем участке.Инновации в турбинах с вертикальной осью вращения воплощаются в виде микросистем, подобных тем, которые производит Vortex Bladeless.

Горизонтальная и вертикальная ветряная турбина

И традиционный ветряной генератор, использовавшийся в раннем американском производстве продуктов питания, и массивные металлические чудовища, которые усеивают предгорья Альтамонтского перевала в Центральной Калифорнии, обширный массив из почти 5000 турбин на площади 50 000 акров, являются примерами ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT).

Горизонтальные турбины оснащены роторами, которые напоминают пропеллер, вращающийся на оси, параллельной земле. На сегодняшнем рынке альтернативной энергии почти каждый ветрогенератор, предназначенный для подключения к сети, вращается по горизонтальной оси.

Ветряная мельница Automaxx 600 Вт

По общему мнению в мире ветроэнергетики, HAWT значительно превосходят турбины с вертикальным вращением. По форме вертикальная ветряная турбина напоминает проволочный венчик.Две лопасти вращаются вокруг неподвижного вертикального вала перпендикулярно воздушному потоку.

Производители VAWT рекламируют превосходные возможности вертикального вращения по выработке энергии даже в турбулентных условиях и заявляют, что вертикальные турбины намного менее шумны, чем их горизонтальные аналоги. Однако данные реального мира говорят об обратном; даже самая лучшая домашняя ветряная турбина будет создавать шум.

Happybuy Ветряная турбина

Кроме того, вертикальное вращение лопастей вызывает избыточное сопротивление ветру, что отрицательно сказывается на производительности и надежности турбины.В своем поиске оптимальной ветряной турбины для дома не позволяйте обмануть себя ложными обещаниями относительно возможностей вертикально-осевых турбин.

Сколько стоит ветряная турбина?

Использование ветра в вашем доме — отличный способ сократить выбросы углекислого газа вместе с вашими счетами за энергию. Но большинство ветряных турбин имеют высокую цену: само оборудование обойдется вам примерно в 5000 долларов за киловатт, а это означает, что вы можете рассчитывать выложить около 40 000 долларов за систему на 8 кВтч.Также необходимо учитывать стоимость установки.

Самостоятельная установка ветряной турбины, вероятно, сэкономит вам деньги, но это не лучшая идея для большинства домовладельцев. Даже если вы преданный своему делу человек, вы не хотите рисковать, построив турбину неправильно. Турбину также необходимо подключить к местной электросети, и эту работу лучше доверить профессионалам.

Ожидайте, что стоимость установки составит от 8000 до 25000 долларов, в зависимости от размера вашей собственности и самой турбины, а также расстояния от турбины до электросети.

Best Affordable Home Wind Turbines: Below $500

Поиск подходящей ветряной турбины для продажи

После того, как вы определили, что ваша резиденция является идеальным кандидатом для установки ветряной турбины, пора взвесить все варианты. А поскольку комплекты домашних ветряных турбин — это серьезное вложение, вам следует избегать поспешных решений.

Прочтите отзывы клиентов, сравните цены и характеристики каждого комплекта ветрогенераторов и не стесняйтесь обращаться напрямую к дистрибьюторам ветряных турбин с любыми вопросами о производительности системы, размере или расчетной производительности.Вопросы, которые следует задать, включают: «Сколько энергии вырабатывает ветряная турбина?»

Кроме того, проверьте наличие сертификата: Все ветряные турбины, продаваемые в США, должны быть одобрены Советом по сертификации малых ветроэнергетических установок.

Комплекты ветряных турбин для домашнего использования различаются по мощности, размеру, цене и включенным дополнительным услугам. Минималистичные комплекты домашних ветряных турбин, идеально подходящие для небольших домов, часто содержат только базовую турбину и контроллер привязки к электросети. Другие комплекты домашних турбин содержат аксессуары и удобства, могут похвастаться скоростью до 125 миль в час, пожизненной гарантией и / или превосходной мощностью генератора переменного тока с ротором с постоянными магнитами.

Независимо от причины, по которой вы перешли на энергию ветра в качестве источника энергии для вашего дома, у вас всегда под рукой множество вариантов. Чтобы обеспечить оптимальную эффективность ветряных турбин и быструю окупаемость инвестиций, ознакомьтесь с преимуществами и ограничениями этой энергосберегающей технологии. Добро пожаловать в революцию чистой энергии!

Как построить ветряную турбину

Вы можете решить взять дело в свои руки, если задумаетесь над вопросом: «Сколько стоит ветряная турбина?» Самодельная ветряная турбина обойдется вам намного дешевле, чем ветряная турбина, которую можно купить в местном магазине.Изучить, как сделать ветряную турбину, относительно просто, поскольку в Интернете имеется множество учебных материалов. Без давления оправдания системы ветряной мельницы, которая стоит десятки тысяч долларов, вы можете использовать энергию ветра таким образом, который наилучшим образом отвечает потребностям вашего дома. Выбирая ветроэлектрические системы своими руками, вы можете выбирать такие сложные или простые, как вам нравится. Рассмотрим этот видеоурок о том, как построить ветряную электрическую турбину с тремя лопастями.

Самодельная ветряная турбина, показанная в видео «Как сделать ветряную турбину» на ссылку выше, имеет ориентировочную стоимость 30 долларов и требует около шести часов рабочего времени. Другие самодельные ветряные электрические системы стоят дороже, если вам нужен модернизированный домашний ветрогенератор, новая батарея глубокого цикла и проводка для подключения самодельной ветряной турбины к электросети.

Ветряная электрическая система, сделанная своими руками, имеет очевидные преимущества перед многими готовыми версиями, если вы под рукой или знаете кого-то, кто обладает электромеханическими способностями.У установки самодельной ветряной турбины и связанного с ней ветряного генератора, лопастей и башни есть некоторые недостатки. Чтобы получить налоговые льготы, связанные с энергетикой, в некоторых штатах, ваша небольшая ветряная турбина должна быть установлена ​​сертифицированным специалистом.

Как ветроустановки выживают при стихийных бедствиях

Вы можете подумать, что ураганы и тайфуны — идеальные условия для ветроэнергетических систем. Высокоскоростной ветер создает энергию ветряных мельниц, которую можно использовать немедленно или сохранить для дальнейшего использования.Однако эти стихийные бедствия могут нанести вред роторам ветряных генераторов, если скорость ветра слишком высока. Коммерческие производители знают, как построить ветряную турбину, устойчивую к штормам. Эти заводские системы ветрогенераторов используют встроенные механизмы безопасности, которые отключаются, когда условия становятся слишком суровыми.

Ветряные турбины оснащены датчиками, измеряющими скорость ветра. Эти ветряные электрические системы начинают вырабатывать электроэнергию при определенной скорости ветра. Он работает стабильно до тех пор, пока скорость воздуха не превысит максимально допустимую мощность системы.Если номинальная мощность вашей ветряной турбины составляет 55 миль в час, она, скорее всего, автоматически отключится, чтобы защитить свои роторы во время урагана. Ураганы пятой категории производят устойчивый ветер со скоростью 157 миль в час. Ветряная турбина вырабатывает электричество и достаточно прочна, чтобы выдержать мощную штормовую систему, если она была правильно установлена.

Домашний ветряк продолжает оставаться жизнеспособным вариантом для некоторых жилых домов. Новые разработки в ветроэнергетике обещают, что турбины не только выдержат штормы, но и будут работать на них.Challenergy, японская компания, занимающаяся альтернативной энергетикой, разработала ветроэнергетическую систему, которая улавливает высокоскоростной ветер от тайфунов. Тайфуны в Японии обычны, и они обычно вызывают ветер со скоростью 100 миль в час или более. В новой конструкции турбины компании используются цилиндры, а не пропеллероподобные лопасти традиционной ветряной турбины с горизонтальной осью.

Японская компания надеется производить этот более безопасный и чистый вид энергии, чтобы компенсировать потери в производстве энергии, вызванные аварией на Фукусиме в 2011 году.Прототипы конструкции показывают, что ветроэлектрические системы Challenergy будут сильнее традиционных систем и будут производить большее количество энергии во время сильных штормов.

Прочие виды возобновляемой энергии

Возобновляемая энергия определяется как источник энергии, который быстро и естественным образом восполняется. Помимо ветра, к другим источникам возобновляемой энергии относятся вода, солнечная энергия, геотермальная энергия, биомасса и биотопливо.

Вода

Гидроэлектроэнергия производится, когда поток проточной воды превращается в электричество, и это одна из старейших форм возобновляемой энергии на Земле.Древние фермеры использовали энергию воды для вращения колес и работы зерновых мельниц. Сегодня водные потоки в американских реках, ручьях и водопадах используются для обеспечения энергией домов и предприятий в каждом штате. Плотины часто используются для регулирования количества проточной воды для гидроэлектростанций. Некоторые известные плотины, которые используются для производства гидроэлектроэнергии, — это плотина Гранд-Кули в Вашингтоне, Ниагарская электростанция Роберта Мозеса в Нью-Йорке и плотина Гувера в Аризоне. Если ваш штат использует гидроэлектростанции для обеспечения большей части своих потребностей в энергии, ваши счета за коммунальные услуги, вероятно, будут ниже, чем у домовладельцев, проживающих в других штатах.

Солнечная

Солнечная энергия — один из самых популярных источников возобновляемой энергии для домовладельцев, которые хотят снизить свои счета за коммунальные услуги. Во многих американских городах много солнечного света, и оно производится ежедневно бесплатно. Домовладельцы улавливают солнечную энергию с помощью систем солнечных батарей, которые обычно крепятся к их крышам. Эти панели являются частью системы, которая поставляет электроэнергию в дом через подключение к электросети коммунальной компании или как автономное устройство.Батареи глубокого цикла солнечной энергии сохраняют излишки энергии для дальнейшего использования.

Геотермальная

Вы когда-нибудь восхищались гейзерами и горячими источниками в Йеллоустонском национальном парке? Эти чудеса природы — примеры работы геотермальной энергии. Земля производит тепло глубоко в своей коре, которое может улавливаться для обогрева и охлаждения зданий. Места производства геотермальной энергии обычно находятся в регионах, склонных к вулканической активности.

Биомасса

Одной из самых интересных форм возобновляемой энергии является переработка отходов в полезную энергию.Энергия биомассы — это преобразование продуктов жизнедеятельности животных и растений в газообразный метан или этанол для производства электроэнергии. Если общество продолжит производить отходы пищевой промышленности, сельскохозяйственных животных и даже бытовых сточных вод, энергия биомассы останется возобновляемым источником энергии. Многие угольные электростанции превращают некоторые из своих зданий в зоны обработки биомассы, чтобы соответствовать нормативным требованиям по производству чистой энергии. Местные органы власти также поддерживают использование мусорных свалок для производства энергии из биомассы.

Биотопливо

Энергия биотоплива — спорная форма возобновляемой энергии, которая может быть получена из животных или растений.Компании используют сахарный тростник и кукурузу для производства биоэтанола для производства энергии. Критики этой формы биотоплива утверждают, что эти растения являются продовольственными культурами, которые следует использовать для кормления голодных людей, а не для питания коммерческих зданий, домов и больших грузовиков.

Плюсы и минусы ветроэнергетики Плюсы
  • Ветер бесплатный
  • Ветер чистый, возобновляемая энергия

  • Разрабатываются новые ветровые технологии

  • Оборудование относительно простое в эксплуатации

Минусы
  • Количество ветра и скорость меняются
  • Большие земельные участки, необходимые для настройки системы

  • Работа ветроэнергетической системы шумная

  • Неприглядное оборудование

    45
  • Часть оборудования изготовлена ​​из нефтепродуктов

  • Убивает летучих мышей и птиц

Для тех, кто заинтересован в сокращении своего вклада в выбросы токсичного ископаемого топлива, появляется все больше возможностей, а энергия ветра заняла центральное место в качестве жизнеспособного источника чистой энергии для домашнего и коммерческого использования.Тщательное изучение преимуществ и недостатков энергии ветра показывает, как она сочетается с другими формами возобновляемых источников энергии, такими как солнечная энергия.

Плюсы

# 1 Ветер бесплатный.

Ветер возникает, когда солнце неравномерно нагревает поверхность земли. Воздушные потоки, соприкасающиеся с горячими поверхностями, поднимаются вверх, а воздух, попадающий на более прохладные поверхности, опускается. В этих условиях создается низкое и высокое атмосферное давление. Когда эти воздушные массы взаимодействуют, образуется ветер. Одно из главных преимуществ ветра — то, что он бесплатный.

# 2 Ветер чистый, возобновляемая энергия.

Ветряные турбины производят электроэнергию, которую проще вырабатывать и использовать, чем электричество, произведенное из угля и нефти. Электроэнергия, полученная из ветра, также считается возобновляемой, поскольку ее можно производить в относительно короткие сроки.

№3 Разрабатываются новые ветровые технологии.

Государственные и частные организации обещают продолжить разработку ветровых технологий, которые сделают ветроэнергетику более рентабельной на жилищном и коммерческом рынках.В будущем прогнозируются новые конструкции турбин и улучшенные аккумуляторные батареи.

# 4 Оборудование относительно простое в эксплуатации.

Конструкция современных малых ветряных турбин повторяет конструкции ветряных мельниц, которые тысячелетиями использовались для питания оборудования. Основные компоненты этих небольших ветроэлектрических систем имеют ограниченный объем и просты в эксплуатации и обслуживании.

Минусы

# 1 Количество и скорость ветра различаются.

Во многих районах США не хватает сильных ветров, чтобы устанавливать ветряные мельницы для производства электроэнергии.В прибрежном американском городе, таком как Норфолк, сильный ветер может быть только во время урагана, но в Чикаго средняя скорость ветра составляет 10,3 миль в час в течение года.

# 2 Для установки системы необходимы большие земельные участки.

Для ветряной турбины с большим диаметром ротора для лопастей требуется просторная плоская площадка, на которой нет препятствий со стороны леса или зданий. Эти ветроэлектрические системы обычно устанавливаются на высоких башнях, чтобы максимально увеличить их способность улавливать ветер.

# 3 Работа ветроэнергетической установки шумная.

Отчет General Electric позволяет узнать об уровне звукового давления, при котором работает типичная домашняя ветряная турбина. Турбина обычно расположена на расстоянии около 985 футов от дома, и на этом расстоянии она производит 43 децибела шума. Шум, производимый ветроэнергетическим генератором, является недостатком, если у вас есть близкие соседи.

# 4 Некрасивое оборудование.

Независимо от того, выберете ли вы ветряную турбину с вертикальной осью или одну из горизонтальных разновидностей, вы все равно должны быть готовы к снижению привлекательности при установке небольшой ветроэнергетической системы.

# 5 Некоторое оборудование производится с использованием нефтепродуктов.

Критики ветра как возобновляемого источника энергии отмечают, что ветровые турбины имеют движущиеся части, которые необходимо смазывать продуктами на нефтяной основе. Некоторые лопатки турбин также изготавливаются из смол на нефтяной основе.

# 6 Убивает летучих мышей и птиц.

Летучие мыши и птицы — важные члены экосистемы. Птицы помогают опылять посевы, а летучие мыши сокращают популяции комаров. Связь между ветряными турбинами с горизонтальной осью и смертностью диких животных значительна.

Загрузите PDF-форму этого руководства здесь

Продолжить чтение

Хороши ли маленькие ветряные турбины для дома?

Бесчисленное количество изобретателей приступают к разработке новейших и лучших экологически чистых технологий, которые спасут планету. Это приятно видеть, но вода разумных изменений, несомненно, будет омрачена некоторыми неудачными попытками, некоторыми сомнительными заявлениями и, возможно, даже небольшим количеством змеиного масла!

Мы обнаружили компактную домашнюю ветряную турбину PowerPod в кампании Kickstarter, которая в принципе выглядит великолепно, но, увидев в прошлом несколько домашних ветряных турбин, которые не оправдали своих обещаний, мы подумали, что потенциально она выглядела слишком круто.Созданная компанией Halcium в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, компания надеется, что Powerpod изменит правила игры в домашнем производстве возобновляемых источников энергии — за что мы все будем, если это сумеет оправдать себя.

Хороши ли маленькие домашние ветряные турбины?

Создатели компактной домашней ветряной турбины PowerPod на Kickstarter заявляют, что «в местах, где солнце светит менее 300 дней в году, PowerPod может производить больше энергии за меньшие деньги, чем солнечные панели» , что действительно заставило нас задуматься. , поскольку в игре так много переменных, что мы не понимаем, как это всегда может быть правдой.

Важным в этом утверждении является «может», поэтому инженеры Ecohome решили провести некоторые собственные цифры, чтобы посмотреть, выглядит ли это утверждение правдоподобным. Возможно, это «могло» быть правдой в некоторых местах, но, по нашему мнению, это тоже немного перегиб, и это, безусловно, первое из нескольких тревожных заявлений, которые побудили нас копнуть глубже.

Установка солнечных панелей в затененных местах или областях, где много пасмурных дней, наверняка повлияет на окупаемость вложений, но отсутствие солнца не означает мгновенно и здоровую подачу ветра, по крайней мере, это то, что мы — рассуждали инженеры.

И, что более важно, скорость ветра на малых высотах оказалась относительно ограниченной. поэтому, по их мнению (наши специалисты по вычислению чисел), турбину необходимо будет установить на высоте около 100 футов над любыми окружающими препятствиями, чтобы оптимизировать производительность, несмотря на + 40% -ное заявление об эффективности из-за этой необычной конструкции. Мы видели ветряные турбины, которые не являются просто анекдотами и там, где кто-то серьезно относится к использованию энергии ветра, обычно устанавливаются на башне или столбе над любыми препятствиями в непосредственной близости.

Эта небольшая ветряная турбина для домашнего использования, похожая на экстра из фильма «Звездные войны», совсем другая!

Еще одно преимущество, которое производители продвигают для своей компактной отечественной ветряной турбины, заключается в том, что она безопаснее для детей. Верно, но если он находится на уровне земли на вашем огороженном заднем дворе, где играют дети, тогда установлены ограничения любой ветряной турбины, которая снижает скорость ветра на земле по сравнению с той, которая находится выше в воздухе, которая не замедляется зданиями и деревьями.Таким образом, это «безопасно для детей», если вы положите его в такое место, где он не будет работать очень хорошо. Это было бы что-то вроде рекламы кухонных ножей как «безопасных для детей», потому что они слишком тупые, чтобы что-то разрезать.

Вертикальные ветряные турбины работают лучше?

Существует семейство «альтернативных» конструкций ветряных турбин с вертикальной осью, в которых используются подобные вращающиеся лопасти, ветряная турбина Zoetrope является другим примером. Такие турбины с вертикальной осью по большей части оказались неисправными.

Мы попросили инженера Ecohome Дениса Бойера взвесить, и он поделился следующими данными:

В рекламном видео PowerPod утверждается, что скорость воздуха увеличивается на 33%, когда он проходит через воздухозаборник. Я полагаю, что они сделали некоторые расчеты, чтобы подтвердить это, однако они продолжают утверждать, что их конструкция будет обеспечивать в 3 раза (300%) больше мощности, чем обычная турбина, но мы пришли к другому выводу.

Если мы предположим, что весь воздух, ударяющийся о поверхность, действительно попадает в турбину (чего не будет!), То можно показать, что передаваемая мощность будет не более 1.В 8 раз (или 80%) по сравнению со стандартной турбиной. Но, вероятно, будет сильная турбулентность, которая приведет к отклонению значительной части поступающего воздуха, который в таком случае не будет участвовать в выработке энергии. Следовательно, фактическая произведенная мощность, вероятно, будет намного меньше, чем это увеличение на 80%.

Итак, в целом с нашей стороны есть некоторые сомнения в том, что это устройство действительно может выполнить свои обещания и превзойти солнечные панели в большинстве регионов страны.

Какова окупаемость инвестиций в турбину PowerPod?

Что действительно необходимо, чтобы держать в страхе таких скептиков, как мы, так это некоторые фактические данные, в которые мы можем вникнуть в отношении производительности и стоимости.Это также даст нам возможность с уверенностью стоять за этой штукой, если она действительно работает так, как они утверждают. Например, если бы компания провела тест в течение месяца или около того в определенном городе (или, еще лучше, в нескольких городах), с турбиной, установленной на нужной высоте, и измеряла бы собранную энергию, это дало бы некоторое представление о том, что он действительно может доставить.

Таким образом, домовладельцы будут знать, с точки зрения наличных денег, сколько их затрат на электроэнергию на основе местных тарифов на коммунальные услуги может быть компенсировано такой покупкой.Если он вырабатывает достаточно энергии, чтобы окупить себя за 4-5 лет, а его предполагаемый срок службы составляет 20 лет, то мы купим его сами. Но если на окупаемость уйдет 40 лет, тогда вам будет лучше с солнечными батареями, с которыми эта штука пытается конкурировать. Для того, чтобы эти вещи закрепились на рынке, важно указать на них реальные цифры.

Приятно видеть новаторов, выступающих с новыми идеями, но не все они меняют правила игры. По нашему мнению, хотя этот выглядит круто, он, скорее всего, не та волшебная пуля, которая нужна миру.Но мы готовы к тому, что мы ошибаемся, поэтому инженеры Halcium, если вы слушаете, сделайте свое дело!

И нашим замечательным читателям, один из которых указал нам на это — если вы заметите какие-либо другие интересные идеи, заявленные как «зеленые технологии, которые спасут планету», прокомментируйте, пожалуйста, ниже, и мы могли бы изучить это!

Самодельный ветрогенератор: полезные советы

Электричество — одна из тех вещей, без которых никто не хочет обходиться, но и платить за нее тоже не хочется.Ну так что ты делаешь? Что ж, на самом деле есть несколько разных способов получить электричество совершенно бесплатно (или, по крайней мере, почти бесплатно), если вы готовы немного поработать, чтобы этого добиться. Чаще всего используются три различных метода производства электроэнергии. К ним относятся солнечная, водная и ветровая энергия. Конечно, мы не можем объяснить все эти методы в этой небольшой статье, но мы поговорим о том, как заставить ветровую энергию работать на вас.

Ветряные турбины — один из лучших способов выработки электроэнергии, но они работают не везде.Не во всех регионах мира достаточно ветра для подачи электроэнергии этим методом. Однако в некоторых областях будет достаточно солнечного света или движения воды, так что это другие жизнеспособные варианты, которые следует рассмотреть, если вы не можете пропускать ветер через свой район. Однако если вы это делаете (и существуют тесты, чтобы определить, сколько энергии ветра перемещается через ваш район в обобщенные временные рамки), вы определенно сможете использовать эту конкретную статью, чтобы помочь вам получить более качественное и более чистое электричество.

Как работает ветряк

Ветряные турбины (часть генератора, которая на самом деле собирает ветер и использует его энергию) работают аналогично вентиляторам.Теперь вентилятор будет использовать электричество для создания типа ветра.

С другой стороны, ветряная турбина использует механизм лопастей для создания чего-то, что выглядит как вентилятор, но фактически принимает ветер, а не создает его. Видите ли, лопасти ветряной турбины будут вращаться только в том случае, если ветер уже толкает их. Когда ветер толкает лопасти, вал (тихоходный вал) внутри начинает вращаться. Это вызывает движение высокоскоростного вала, расположенного внутри коробки передач.Тогда коробка передач будет приводить в действие сам генератор и вырабатывается электричество.

Типы ветряных турбин

В настоящее время используются два типа турбин. Это либо горизонтальная ось, либо вертикальная ось. Турбины с вертикальной осью — это те, которые более узнаваемы, поскольку они часто выглядят как большие вертушки, торчащие из земли. С другой стороны, турбины с горизонтальной осью имеют более вытянутую форму, при этом лопасти проходят вокруг центральной опоры, а не вращаются без опоры.

Эти турбины могут быть построены в различных размерах от очень маленьких (достаточно, чтобы привести в действие один дом) до чрезвычайно больших. Нет никаких сомнений в том, что вы видели ветряные турбины в последнее время, поскольку они становятся все более популярными. Большие ветряные электростанции также становятся довольно популярными с большим количеством вертушечных турбин в одном небольшом месте. Обычно они располагаются на месторождениях, хотя их можно разместить и на море.

Традиционная турбина, используемая в коммерческих целях, обычно способна производить более 100 киловатт энергии (до нескольких мегаватт). Меньшие турбины, используемые для бытовых целей или для перекачивания воды, обычно имеют мощность не более 100 киловатт.

Эти небольшие турбины, как правило, сильно отличаются от своих более крупных аналогов несколькими ключевыми особенностями, которые мы обсудим в следующем разделе. Они не могут с легкостью питать более одного объекта и не смогут использовать столько энергии за один период времени.

Малые ветряные турбины

Как мы уже упоминали, небольшая ветряная турбина способна производить всего около 100 киловатт энергии. Этого достаточно для дома или малого бизнеса, однако он не способен производить больше, чем необходимо для этих целей. Эти небольшие турбины также не обязательно на 100% «зеленые».

Изображение предоставлено thelocalbrand.com

Вместо того, чтобы получать энергию исключительно от ветра и использовать ее в виде электричества, некоторые из этих небольших турбин подключаются к дизельным генераторам или генераторам с батарейным питанием, чтобы просто дополнять производимую энергию.В большинстве случаев это делается, когда традиционные электрические методы недоступны.

Инструкции по изготовлению самодельных электрогенераторов см. В нашей статье по этой теме.

Зачем нужны ветряные турбины?

Есть несколько причин, по которым вы (или кто-то другой) можете захотеть использовать ветряные турбины для выработки электроэнергии. Во-первых, электричество дорогое. Большинство людей зависят от правительства, которое производит для них электричество, а это означает, что они зависят от стоимости этого электричества.

Вы действительно не можете сказать, сколько вы платите и решит ли электрическая компания поднять ваши ставки? Ну, ты действительно ничего не можешь с этим поделать, не так ли? Но если вы генерируете свою собственную энергию, вам не нужно платить по этим высоким ставкам.

Еще одно преимущество состоит в том, что в некоторых районах фактически можно продавать электроэнергию обратно электрической компании. Это означает, что если ваша ветряная мельница вырабатывает больше электроэнергии, чем необходимо вашему домашнему хозяйству, вы можете подключиться к электричеству для сообщества, в котором вы живете, и продать им лишнее.

На самом деле вы можете немного заработать на производстве собственной энергии (что часто может помочь компенсировать затраты, которые вы заплатили заранее, чтобы создать свой генератор). Теперь это разрешено только в некоторых областях, поэтому вам придется проверить правила, но это определенно интересная область, которую стоит рассмотреть.

Наконец, многие люди используют ветряные турбины, потому что хотят защитить окружающую среду. Многие из традиционных форм производства электроэнергии вредны для окружающей среды и могут нанести ущерб планете, а также живущим здесь животным.

Создавая собственную энергию, вы можете защитить планету и сэкономить много энергии. Когда парниковые газы используются реже и даже когда природные ресурсы ограничены, это помогает сохранить землю. Для многих людей этого достаточно, чтобы вырабатывать собственное электричество.

Ваш самодельный ветряк

Построить ветрогенератор не так просто, как вы думаете. Хотя в то же время это может быть не так сложно, как вы думаете.Это связано с тем, что ветрогенератор потребует определенных навыков и большого количества оборудования, но как только вы поймете, что делаете, вы сможете относительно хорошо его собрать. Кроме того, как только вы сделаете это в первый раз, вам будет легче, если вы когда-нибудь решите добавить еще один генератор для своего дома или для друга.

Теперь, если вы собираетесь построить собственную ветряную турбину, вам нужно убедиться, что ваша территория будет поддерживать ее. Во-первых, это означает, что вам необходимо разрешение от вашего города, поселка или другого органа управления.Вы должны убедиться, что строительство и установка ветряной турбины будет разрешено, так как некоторые районы не позволят вам это сделать (ветряная турбина займет некоторое место, и это определенно будет заметно из других домов после все).

Вам также необходимо убедиться, что в районе, где вы его строите, достаточно ветра для питания вашей турбины. Вы же не хотите тратить все свое время и деньги на создание этой турбины только для того, чтобы обнаружить, что в вашем районе даже не будет достаточно ветра, чтобы ее можно было использовать.Это определенно не принесет вам пользы. Поэтому убедитесь, что вы можете определить среднюю скорость ветра в вашем районе. Идеальная скорость должна быть выше 10 миль в час относительно стабильно. Теперь, если вы сможете подняться выше, это будет лучше для вас и ваших результатов, так что имейте это в виду.

Лопасти турбины станут одной из самых важных частей вашей ветряной мельницы. Это означает, что вам нужно уделять особое внимание тому, из чего вы их делаете или где вы их получаете.Если вы этого не сделаете, вы можете получить турбину, которая не работает или работает не так, как вам нужно. Убедитесь, что вы внимательно рассматриваете этот компонент даже больше, чем остальные части вашей ветряной мельницы, чтобы убедиться, что он высокого качества и будет работать так, как вы хотите.

Изображение предоставлено: hackaday.com

Вы можете приобрести лезвия у известного производителя или сделать их из чего угодно, от дерева до труб из ПВХ. Вы захотите использовать традиционное количество лопастей (три) для своей турбины, потому что это обеспечит идеальное сочетание эффективности и мощности.

Вы сможете получить максимальную мощность от своей турбины, потому что три позволит турбине вращаться быстрее, чем если бы вы добавили дополнительные лопасти. Кроме того, три, как нечетное число, лучше, чем четное число, такое как четыре, потому что четное число лопастей с большей вероятностью приведет к увеличению вибрации в вашей турбине.

Следующим по важности компонентом вашей турбины является сам генератор, который вы используете. Вы хотите убедиться, что оно достаточно высокого качества, чтобы обеспечить электроэнергией весь ваш дом (или то, к чему вы его выбрали).Это означает, что он должен выдерживать высокое напряжение и использоваться при низкой скорости вращения. Это гарантирует, что он будет совместим с вашей турбиной и ветряной мельницей. Он должен обеспечивать стабильную выработку не менее 12 вольт.

Изображение предоставлено: mycncuk.com

Вы, скорее всего, окажетесь с генератором постоянного тока, поэтому убедитесь, что у вас есть инвертор мощности для преобразования вашей электроэнергии в переменный ток, прежде чем она будет подаваться в дом. Если вы используете генератор переменного тока, вы можете обнаружить, что у вас недостаточно электрического поля для производства того, что вам нужно.Вы также захотите иметь аккумуляторный блок глубокого цикла и контроллер заряда для подключения вашего генератора и инвертора, потому что это защищает как от скачков мощности, так и от периодов слабого ветра (таким образом вам не нужно покупать дополнительные материалы. ).

Собираем самодельный ветрогенератор

Для начала вот видео, на котором строится и устанавливается коммерческий ветрогенератор, чтобы вы могли увидеть, как они на самом деле выглядят и как работают в коммерческой сфере.

Для ветрогенератора потребуются три лопасти (мы уже обсуждали это в предыдущем разделе), ступица, головной вал, генератор, флюгер, фланец железного пола, патрубок, основание, канал, контроллер заряда, аккумулятор. , и изолированные провода. Каждая из этих частей (вместе с различными винтами и болтами) будет работать вместе, чтобы создать ветряную турбину и генератор, которые будут использоваться для питания вашего объекта (будь то дом, бизнес или что-то еще).Вы хотите убедиться, что у вас есть высококачественные детали, чтобы не получить неисправный продукт.

Первое, что нужно сделать, это взять три лезвия и прикрепить их к ступице. Убедитесь, что они расположены примерно на 120 градусов друг от друга и расположены под одинаковым углом. Это позволит вашим лопастям вращаться в одном направлении, вместо того, чтобы их просто трясло ветром. Если они не расположены равномерно или если они наклонены в противоположных направлениях, вы не сможете получить от них мощность, которая вам действительно нужна, когда дует ветер.

Изображение предоставлено: buildalternatif.blogspot.mk

Стержень головки может быть создан из 2 x 4, если у вас больше ничего нет, и он предназначен для того, чтобы лезвия не попадали в башню. Это позволит флюгеру (которую вы прикрепите позже) получать ветер и вращать саму турбину. Вам нужно отверстие примерно от ¼ до 1/3 длины 2 x 4, чтобы вы могли прикрепить генератор ближе к отверстию и легко пропустить через него провода, чтобы они не запутались или ваши турбины не могли застрять при вращении лопастей.

На этом этапе генератор должен быть прикреплен к валу головки. Сделать это можно с помощью металлических ремешков, деревянных или ПВХ блоков. Вы захотите защитить свои разъемы от элементов. Имейте в виду, что металл легко ржавеет, а дерево начинает гнить.

Если произойдет одно из этих событий, это может вызвать проблемы для вашей турбины или даже вызвать ее повреждение, прекращение работы или полное разрушение. Защищая эти детали от элементов, вам не нужно беспокоиться об этих проблемах (хотя вы все равно захотите часто проверять свою турбину и оценивать наличие повреждений).

Прикрепите флюгер на противоположной стороне вала головки блока цилиндров. Флюгер не обязательно должен быть большим или сложным. Фактически, это может быть просто кусок листового металла, который составляет около 1/3 длины 2 x 4, которую вы использовали для вала вашей головы. Вы можете легко прикрепить эту лопатку к валу головки, просто сделав небольшую канавку в 2 x 4 и прикрепив к ней лопатку. Это поможет вашей турбине вращаться, когда поднимется ветер (поскольку все мы знаем, что ветер не всегда будет идти с одного и того же направления).

Кусок железного напольного фланца диаметром 1 дюйм будет использоваться под валом головки для поддержки всего вала. Убедитесь, что вы ввинчиваете его правильно и плотно, чтобы он поддерживал вал и детали над валом. Затем вам нужно навинтить на фланец кусок трубного ниппеля диаметром 1 дюйм. Это позволит турбине вращаться вместе с ветром, а также позволит турбине двигаться в направлении, указанном флюгером.

Наконец, прикрепите лопасти и ступицу к валу генератора и проверьте, чтобы все было сбалансировано.Обе стороны построенной вами детали должны быть ровными и равномерно утяжеленными. Если кажется, что на конце лопасти слишком большой вес, вам следует добавить немного веса к этой стороне, чтобы выровнять все, прежде чем вы продолжите создавать башню для своей турбины. Имейте в виду, что если эта деталь не выровнена до того, как вы начнете, вы можете получить верхнюю тяжелую турбину, и она может сломаться, когда вы в конце соберете все вместе.

Строя базу, помните, что она будет поддерживать всю турбину.Значит, он должен быть прочным, большим и тяжелым. Если вы хотите создать постоянное основание, вы можете сделать это с помощью бетона или мешков с песком. Помните, что вы хотите, чтобы ваше основание по горизонтали составляло не менее 1/3 высоты башни.

Убедитесь, что вы знаете, какой высоты будет ваша башня, прежде чем начать этот шаг, или найдите время, чтобы выяснить это, прежде чем завершать свою базу. Вам также понадобится труба диаметром 1 дюйм вбить в бетонное основание, прежде чем оно высохнет, и прикрепить к тройнику и ниппелю диаметром 1 дюйм.Это позволит вашей башне стоять.

Обрежьте кабелепровод для градирни, убедившись, что он толще, чем ниппель трубы (не менее 1 дюйма в диаметре). Именно такой высоты будет ваша башня, поэтому не забудьте тщательно измерить ее, прежде чем резать, и помните о диаметре, который вы использовали для своей опоры при резке этой трубы. После того, как вы разрежете трубу, вы будете готовы сложить части вместе и приступить к работе с ветряной турбиной.

Подключите контроллер заряда к аккумулятору, прежде чем подключать его к чему-либо еще, так как это предотвратит скачки мощности (которые могут разрушить вашу турбину еще до ее запуска).Затем убедитесь, что у вас есть изолированные провода, подключенные к контроллеру заряда, и убедитесь, что устройство отключено от батареи, чтобы вам не приходилось беспокоиться о вращении лопастей, пока вы пытаетесь установить саму турбину. Вы не хотите, чтобы вас ударили лезвиями, и вам не нужно беспокоиться об электричестве, проходящем через систему, когда вы перемещаете детали.

Проденьте провод вверх через основание и в шахту башни от тройника, который вы установили в основании, до самого верха.Чтобы протянуть провод насквозь, может потребоваться немного времени и усилий, или вы можете использовать веревку, чтобы продеть провод до верхней части турбины.

Помните, что вам нужно сделать все это до того, как вы на самом деле смонтируете вал башни, чтобы было намного легче продеть провод насквозь и вывести из верхней части, чтобы он был готов, когда вы будете готовы запустить турбину.

Используйте растяжку для поддержки вала при установке его на основание, а затем установите головку ветряной турбины на вал.Убедитесь, что вы пропустите провода до конца и подключили их к генератору. Вы хотите, чтобы все было установлено правильно, потому что закороченные провода может быть трудно заменить после того, как ваш генератор полностью смонтирован. Подключите все свои провода к генератору и снова подключите провода в основании к батарее, чтобы ваша турбина начала вращаться. Теперь вы готовы начать пользоваться (почти бесплатным) электричеством.

Заключение

Создание собственного ветрогенератора не для всех.Это то, что не всем разрешат делать из-за правительственных постановлений, но это также то, что не все захотят делать.

Если вы заинтересованы в выработке собственной энергии, это отличный способ сделать это. Если вы просто хотите сэкономить деньги или хотите спасти планету, вы определенно сможете изменить ситуацию с помощью собственного генератора. Не говоря уже о том, что делать некоторые вещи самому может быть интересно.

Ознакомьтесь с нашей статьей об альтернативных источниках энергии для домов, чтобы получить дополнительную информацию.

DIY Wind Power: стоит ли «сдерживать ветер» на заднем дворе?

Wind кажется отличным вариантом для крупномасштабного производства электроэнергии. На ветроэнергетику приходится 7% электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах. Для сравнения, на долю солнечной энергии приходится всего 1,7% вырабатываемой энергии. Ветер кажется очень эффективным, но подходит ли он для вашей домашней энергетической установки? Если вы когда-нибудь проезжали через Канзас, вы, вероятно, видели сотни гигантских ветряных мельниц, вырабатывающих электроэнергию. Если вы проедете там ночью, вы просто увидите множество мигающих красных огней и можете подумать, что это НЛО.В любом случае, многие люди спрашивают нас о ветровой энергии вместо солнечной, и мы собираемся обсудить некоторые плюсы и минусы, а также о том, стоит ли вам строить домашнюю ветроэнергетическую систему.

Солнечная энергия своими руками и энергия ветра своими руками

Изготовление домашнего солнечного генератора почти всегда лучший вариант для большинства людей. Это связано с тем, что стоимость установки солнечной энергии постоянно ниже, чем стоимость ветровой, и продолжает снижаться. Кроме того, легче найти место на вашей собственности или на крыше, где будет достаточно солнечных часов в день, чем найти место с достаточным дневным ветром.С учетом сказанного, давайте поговорим об идеальном количестве ветра для установки небольшой ветряной башни. Мы будем основывать это на спецификациях, предоставленных Primus Wind. Вы можете найти их продукцию здесь.

Идеальное количество ветра

Как вы можете видеть на этой диаграмме, количество выходной мощности зависит от скорости ветра. Для модели «Air 40» оптимальная скорость ветра — это постоянный ветер со скоростью 25 миль в час (это сильный ветер). В большинстве жилых домов ничего подобного нет, но некоторые люди живут в районах с сильным постоянным ветром.Однако даже при оптимальном количестве ветра вы можете рассчитывать только на мощность около 100-200 Вт. Этот ветрогенератор обойдется вам примерно в 1000 долларов. Это включает в себя необходимое оборудование, такое как башня и контроллер заряда. Но как это соотносится с солнечной панелью?

Средняя дневная мощность солнечной панели составляет 1,24 кВтч, а средняя дневная мощность небольшой ветряной турбины при скорости ветра 7,2 мили в час составляет 1,2 кВтч. Если вы хотите увидеть среднюю скорость ветра в США, посмотрите эту таблицу.Как видите, большая часть средней части страны отлично подходит для ветроэнергетики. Имейте в виду, что эта диаграмма показывает скорость ветра на 30 м. Большинство комплектов башни будет около 45 футов. Даже если вы живете в очень ветреной местности, вам все равно повезет, что вы получите в среднем более 100 Вт с этими микротурбинами.

Если бы у вас действительно был очень сильный ветер, энергия ветра могла бы быть намного более производительной, чем ваша самая эффективная солнечная установка. По этой причине это действительно хороший вариант для людей с постоянным ветром.Ключ — последовательность. Если вы знаете, что скорость ветра никогда не опускается ниже 10 миль в час, это может быть отличным вариантом для вас. Я рекомендую сделать свои собственные расчеты и проконсультироваться с кем-нибудь перед покупкой ветряной турбины и комплекта башни.

Вы можете получить измеритель ветра онлайн и начать вычислять среднюю скорость ветра в вашем районе. В качестве альтернативы вы можете основывать его на показаниях вашего города в целом. Вы можете использовать Weather Spark для поиска средней скорости ветра в вашем городе. Если вы воспользуетесь одним из этих методов, то сможете хотя бы понять, сколько энергии вы будете производить каждый месяц.Важно помнить, что средняя скорость ветра часто измеряется с высоты высокой башни, так что имейте это в виду. Ветер с земли может быть очень сильным. Ветряным турбинам нужен ветер, который постоянно течет в одном направлении.

Насколько практична установка небольшой ветряной турбины

Если вы живете в одном из районов США с сильным ветром, насколько практично установка одной из этих башен? Прежде всего, если у вас уже есть солнечная система. Ветряк довольно легко подключить к имеющейся у вас батарее.Большинство контроллеров заряда от солнечных батарей не смогут добавить еще один нестабильный источник питания, но вы можете использовать отдельный контроллер заряда, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов, когда солнечная энергия недоступна.

Дом

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *