Tuulegeneraator eramajale: seade, tüübid, parimate pakkumiste ülevaade

Tuulikud ei ole ammu enam eksootiline uudsus, nüüd peetakse neid üheks võimalikuks säästuvõimaluseks.Õhuvoolud üle maapinna kannavad tohutul hulgal energiat, mida praegu kasutatakse edukalt tööstuslikes tuulikutes ja väiketuulikutes erakasutuseks.

Me ütleme teile, kuidas valida eramaja tuulegeneraatori õige ja tehniliselt pädev paigaldus. Meie pakutud artiklis kirjeldatakse minielektrijaamade kokkupaneku ja käitamise reegleid. Huvitatud ostjatele antakse soovitusi nende valiku kohta ja antakse hinnang populaarsetele mudelitele.

Tuulikute konstruktsioon ja tööpõhimõte

Tuulegeneraatorid on spetsiaalsed seadmed, mis muudavad tuule kineetilise energia elektrienergiaks. Need on iseseisvad elektrienergia allikad, mis sobivad suurepäraselt paigaldamiseks eraelamutesse, väikestesse ja keskmise suurusega taludesse ning tootmisbaasidesse.

Koduseks kasutamiseks mõeldud standardse minielektrijaama konstruktsioon sisaldab järgmisi funktsionaalseid elemente:

1. Terad aerodünaamiliselt kujundatud tuule püüdmiseks.
2. Generaator vahelduvvoolu tootmiseks.
3. Kontroller tuulepargi automaatjuhtimiseks. Võimaldab reguleerida aku laadimist ja jaotada energiavooge seadmete vahel.
4. Salvestusseade. Spetsiaalsed akud toodetud elektri salvestamiseks.
5. Inverter toodetava energia parameetrite viimiseks võrgustandarditesse.
6. Mast, tõstes labad maapinnast teatud kõrgusele.

Maste on erinevat tüüpi: vabalt seisvad, ilma juhtmeteta, jäigalt fikseeritud ja tihvtidel pöörlevad. Viimast saab nii hoolduseks kui ka remondi- ja taastamistöödeks langetada ja tõsta.

Tuule mõjul hakkavad generaatori võllile paigaldatud labad pöörlema, aidates kaasa rootori käivitamisele. Selle tulemusena muudetakse õhuvoolude kineetiline energia mehaaniliseks ja seejärel elektrienergiaks. Tuuleveski toimimise väga lihtsustatud diagramm näeb välja selline:

Tegelikkuses ei liigu tuulepargi energia otse tarbijani. Süsteem peab olema ühendatud spetsiaalsete seadmetega elektrivoolu muundamiseks.

Pärast generaatorit asetatakse ahelasse kontroller. See muundab vahelduvvoolu alalisvooluks. Sellisel kujul kogutakse ja salvestatakse elekter akudesse ning seejärel neist inverteri kaudu, mis muundab alalisvoolu vahelduvvooluks, suunatakse energia eraelektrivõrku.

See skeem võimaldab tasandada pinge ebastabiilsust ja koguda energiat tarbimise täieliku puudumise perioodidel. Ja see omakorda võimaldab kasutada tuulegeneraatoreid, mille võimsus on väiksem kui kodumasinate elektriseadmete koguvõimsus.

Elektrivoolu muundamisel AC-DC-AC skeemi järgi tekivad teatud energiakadud, mis moodustavad ligikaudu 20%.

Koos autonoomse tuulejaamaga on võimalik paigaldada nii päikesemooduleid kui ka kütusegeneraatoreid.

Kui elektrienergia tootmiseks kasutatakse korraga mitut seadet, täiendatakse vooluahelat teise elemendiga - automaatse kaitselülitiga (ABP). See on vajalik selleks, et ühe alternatiivse energiaallika väljalülitamisel käivitub teine, varuallikas.

Kaasaegsetes tuuleparkides kasutatakse erineva disainiga rootoreid - pöörlevaid osi. Neil on oma eelised ja puudused, erinev tõhusus ja funktsionaalsus. Praegu on palju autonoomsete süsteemide arendusi, mis suudavad suhelda erineva kiiruse ja tugevusega tuultega.

Tuuleelektrijaamade tüübid

Tarbija tüübi järgi eristatakse autonoomseid tuulegeneraatoreid ja võrgu jõul töötavaid paigaldisi. Esimesed varustavad energiaga tsentraalsetest elektrivõrkudest kaugemal asuvaid tarbijaid.

Teised võivad moodustada mitukümmend/sada tuulikut, mis moodustavad ühtse süsteemi ja varustavad energiaga ühist võrku. Autonoomsete seadmete võimsus ületab harva 75 kW, samas kui võrgupaigaldiste võimsus algab 100 kW-st.

Sõltuvalt konstruktsiooni tüübist eristatakse tuulegeneraatoreid:

• Koos vertikaalne pöörlemistelg;
• Koos horisontaalne pöörlemistelg.

Neid seadmeid kasutatakse erinevate töötingimuste jaoks, kuid kõige levinumad on horisontaalteljega mudelid. Need töötavad nagu tavalised tuuleliibud ja neil on sarnane struktuur. Rootori telg pöörleb paralleelselt maapinnaga.

Selliseid seadmeid iseloomustab kõrge kasutegur (umbes 40%), lihtne võimsuse reguleerimine ja soodsam hind, kuid neid iseloomustab ka kõrge müra ja vibratsiooni tase.Lisaks peavad need olema suunatud tuule suunale.

Horisontaalse rootoriga tuuliku paigaldamiseks on vaja ligikaudu 120 m vaba ruumi ja vähemalt 8 m kõrgust masti

Vertikaalse pöörlemisteljega tuulegeneraatorid on kompaktsema konstruktsiooniga ja vähem vastuvõtlikud keskkonnateguritele.

Seda tüüpi seadmetes asub turbiin Maa tasapinnaga risti. Sellised konstruktsioonid käivitatakse isegi nõrga tuule eest ega sõltu õhuvoolu suunast.

Madal müratase (kuni 30 dB) võimaldab paigaldada hoonete katustele vertikaalseid tuulikuid

Siiski on ka märkimisväärne puudus - selliste generaatorite efektiivsus on vaid 15%. Lisaks on need kallimad kui horisontaaltelje mudelid.

Tuulegeneraatorite mudelid erinevad üksteisest mitte ainult pöörlemistelje asukoha poolest, vaid ka:

• terade arv – on kahe- ja kolmelabalised tuulikud ning on ka mitme labaga modifikatsioone;
• materjalid funktsionaalsete osade valmistamiseks – purje ja jäikade labadega;
• propelleri samm – reguleeritav või fikseeritud.

Mitme labaga statsionaarsed tuulikud hakkavad pöörlema ​​ka nõrga tuulega, kuid kahe- ja kolmelabalised seadmed nõuavad töötamiseks tugevamat tuult. Samas tekitab iga täiendav tera konstruktsioonis rattale rohkem vastupanu, muutes generaatori standardse töökiiruse saavutamise keerulisemaks.

Olenevalt valmistamise materjalist tuuleturbiinide labad, võivad teie töös tekkida teatud raskused. Purjetamiselemente on lihtsam valmistada ja seetõttu kulub vähem.

Kuid kui autonoomse toiteallika jaoks on vaja tagada tuuleturbiini usaldusväärne töö, tasub eelistada metallist või tugevdatud klaaskiust valmistatud jäikade labadega konstruktsioone.

Mis puudutab propelleri sammu, siis ka siin pole asjad nii lihtsad. Muutuva sammuga saate oluliselt laiendada tuulepargi töötamise efektiivsete kiiruste vahemikku ja see on suur pluss. Kuid samal ajal vähendab selline mehhanism statsionaarse paigalduse üldist töökindlust ja muudab tuuleratta oluliselt raskemaks, raskendades seadme tööd.

Tuulegeneraatori paigaldamise otstarbekus

Väikesed tuuleelektrijaamad on tänapäeval laialdaselt kasutusel alternatiivsete elektriallikatena, mis võimaldavad saavutada reaalset kokkuhoidu.

Sellised seadmed paigaldatakse tavaliselt suvilatesse, peamistest elektrivõrkudest eemal asuvatesse piirkondadesse. Kuid see pole ainus põhjus, miks inimesed seda tüüpi struktuure üha enam eelistavad.

Maaomanikud kasutavad tuulegeneraatoreid edukalt täieliku autonoomia ja olulise energiasäästu saavutamiseks

Kuid mitte iga piirkond ei sobi tuuliku paigaldamiseks. Minielektrijaama täielikuks toimimiseks tootja deklareeritud kasutusea jooksul peavad piirkonna kliimatingimused vastama eriseadmete nõuetele.

Tuule keskmine kiirus ei tohiks olla väiksem kui 4,5-5 m/s. Ainult sel juhul on tuulikuga konstruktsiooni paigaldamine majanduslikult põhjendatud.

Ligikaudsete andmete saamiseks aasta keskmise tuulekiiruse kohta piirkonniti tuleb vaadata spetsiaalset tuulekaarti.Täpsemat teavet saab anemomeetri ja signaali lugemisseadme abil.

Mõõtesüsteem tuleb paigaldada suurele kõrgusele, et läheduses asuvad hooned ja puud ei moonutaks tulemusi.

Kui otsustate oma koju minituulepargi paigaldada, peaksite mõtlema ka olemasolevale ruumile. Samal ajal tuleb arvestada, et tuul peab mööda labasid täiesti vabalt “kõndima” ja ilma takistusteta nendeni erinevatest külgedest jõudma.

Seetõttu peetakse tuuliku paigaldamise ideaalseks kohaks küngaste tippe, kus õhumassid tihendatakse koos vastava rõhu ja tuule kiiruse tõusuga. Sobivaks peetakse ka merepiirkondi ja stepiala.

Tuuleturbiinist täieliku kasu saamiseks tuleb see paigaldada kohta, kus pole puid ega kõrgeid hooneid

Kõik takistused 250 m raadiuses mõjutavad tuulegeneraatori töö. Maksimaalsete efektiivsusnäitajate saamiseks on vaja turbiini telg paigaldada vähemalt 4-5 m kõrgusele takistuste tasemest.

Seadmete valiku reeglid

Kodu tuulegeneraatori valikusse tuleks suhtuda vastutustundlikult.

Peate eelnevalt koguma põhiteavet:

1. Arvutage maja vajaduste rahuldamiseks nominaalne ja maksimaalne elektrienergia kogus.
2. Vaadake oma piirkonna keskmist aastaset tuulekiirust, et teha kindlaks, millal teie tuulik ei tööta.
3. Võtke arvesse piirkonna kliima iseärasusi. Kui talvehooajal on tugevad külmad, ei tasu tuulepargi paigaldamine end ära.
4. Uurige tuulegeneraatorite töötamisel tekkiva müra intensiivsust.
5. Võrrelge erinevate tootjate seadmete tehnilisi omadusi.

Tuuleelektrijaama komponentide funktsionaalsete elementide valik toimub nimivõimsuse väärtuse järgi. Sel juhul mängib rolli ka tuule nimikiirus - väärtused, mille juures tuulegeneraator genereerib arvutatud koguse elektrienergiat.

Kui seade toodab maksimaalset võimsust tuule kiirusel 11 m/s ja teie piirkonnas ulatub keskmine kiirus 4,5 m/s, ei tooda tuulik tootja poolt deklareeritud energiakogust.

Samuti on vaja keskenduda asjaolule, et tuulegeneraatori võimsus sõltub labade moodustatud ratta läbimõõdust. Kui suurust kahekordistada, toodab tuulik sama tuulekiiruse juures 4 korda rohkem elektrit.

Oluline on ka akude mahutavus. Kui tuult pole, peaks neil olema piisavalt energiat maja toiteks.

Privaatse minituuleelektrijaama paigaldamine on parem usaldada seda tüüpi tööde teostamisele spetsialiseerunud ettevõttele. Peamine eesmärk on tagada maksimaalne ohutus. Tuuleturbiini üldine disain peab olema tagatud, et see püsiks stabiilsena ka ekstreemsetes ilmastikutingimustes

Kergete madalate mastidega tuulegeneraatorite väikese võimsusega mudeleid saab paigaldada iseseisvalt. Kesktugi tuleb paigaldada raudbetoonvundamendile. Konstruktsiooni külgstabiilsuse tagamiseks kasutatakse 3-4 venitusarme.

Tuulegeneraatorite orienteeruvad hinnad ja tasuvus

Tuuleturbiinide populaarsus kasvab iga päevaga. Need on kasulikud suurte ja kallite suvilate varustamisel, mille ülalpidamine nõuab palju elektrienergiat.

Tuulikud on soovitav paigaldada asustatud piirkondadesse, kus puudub tsentraliseeritud toiteallikas või toitevarustus on pidevalt katkendlik.

Just sellistel juhtudel tulevad appi tuulegeneraatorid, mille kasutamisel on mitmeid eeliseid:

• õhuvoolu energia muundamine vabaks elektrienergiaks;
• tuuleturbiinide keskkonnaohutus;
• tooraine ja jäätmete puudumine elektri tootmisel;
• funktsionaalsete osade minimaalne kulumine;
• pikk kasutusiga - 25-30 aastat;
• puudub vajadus pidevalt jälgida tuulepargi tööd.

Puuduste hulka kuuluvad tuule tugevuse muutlikkus ja ettearvamatus. Kadude minimeerimiseks peate dubleerima allika või installima lisapuhvri energia salvestamiseks. Samuti kujutab pöörlev tuuleratas potentsiaalset ohtu lendavatele lindudele.

Tuuleelektrijaamad tekitavad umbes 70 km/h sõites sõidukite müraga võrreldavat müra. Suurenenud müratase mitte ainult ei peleta loomi eemale, vaid tekitab ebamugavust ka inimestele

Koduseks kasutamiseks mõeldud tuuleturbiinide teine ​​oluline puudus on nende kõrge hind. Need mahukad konstruktsioonid on valmistatud kallitest materjalidest ja sisaldavad kontrollerit, akusid, inverteri paigaldust ja masti.

Tuleb märkida, et Venemaa tootjate kodumajapidamises kasutatavad tuulegeneraatorid, samuti Hiinas toodetud kvaliteetsed tuuleturbiinid on palju odavamad kui nende Euroopa kolleegid. Kuni 2 kW nimivõimsusega vertikaalteljega kodumaiste tuuleturbiinide maksumus varieerub vahemikus 1300-2500 dollarit.

Kuid selle hinnaga sisaldab pakett ainult labadega generaatorit.Ülejäänud varustus tuleb osta eraldi või tee seda ise. Täielik paigaldus maksab ligikaudu 40-50% rohkem.

Kodukasutuseks mõeldud tuuleparkide hind võimsusega 3 kW kuni 7 kW on tunduvalt kõrgem. Sellised generaatorid koos nendega seotud seadmetega maksavad ostjale 5000–12 000 dollarit.

Praegu on tuuleturbiinide kasutamine tsentraliseeritud toiteallika alternatiivina kahjumlik seadmete kõrge hinna tõttu

Ja isegi kui võrgu elektrivarustuses esineb katkestusi, ei ole alati soovitatav paigaldada tuulegeneraatorit. Lihtsam ja odavam on tööstuslikul akudel põhineva katkematu toitesüsteemi paigaldamine koos UPS-iga.

Tuuleelektrijaam on mõttekas paigaldada kohtadesse, kus puudub juurdepääs tsentraliseeritud energiavarustusele. Tasuvusaeg on sel juhul 25 aastat.

Enne tuulegeneraatori kokkupanemiseks ja paigaldamiseks vajalike komponentide ostmist on soovitatav läbi viia arvutused valemite abiltoodud meie soovitatud artiklis. Siit leiate arvutuste tegemise järjekorra ja reeglid.

Ülevaade parimatest kaubamärkidest ja installatsioonidest

Venemaa tuulegeneraatorite turg pakub nii usaldusväärseid, suhteliselt odavaid kodumaiste kaubamärkide seadmeid kui ka välismaiste tootjate tuuleturbiinide mudeleid, mille funktsionaalsus on erinev. Kodu paigalduse valiku üle otsustamiseks peate võrdlema erinevate üksuste omadusi.

Nr 1 – tuulegeneraatorid Condor Home (Venemaa)

Kodukasutuseks mõeldud tuuleturbiinide seeria sisaldab seadmeid võimsusega 0,5-5 kW. Need võivad olla peamise või täiendava elektriallikana.Condor Home jaamad on kohandatud töötama madala temperatuuriga tingimustes ja on võimelised tootma energiat ka madala tuulega.

Olenevalt mudelist on generaatori korpus plastikust või valatud alumiiniumist, labad klaaskiust. Seal on tõhus kahekordne pidurisüsteem. Mast on komposiit, traatidel ja kõrgusega 8-12 m. Nende seadmete paigaldamiseks vajate vaia- või betoonvundamenti.

Kodused tuulegeneraatorid Condor Home on täiesti valmistooted, mille tööks ei ole vaja eriteadmisi ega tehnilisi oskusi. Seadmed on mõeldud nii eraldiseisvate hoonete kui ka väikeasulate elektrifitseerimiseks tuuleelektrijaamade osana

Põhipakett sisaldab masti ja köied, generaatorit, rootorit ja labasid, laadimiskontrollerit ja kinnitusvahendeid.

Nr 2 – Falcon Euro minielektrijaamad (Venemaa)

Need on kõrgtehnoloogilised vertikaalteljelised tuulegeneraatorid võimsusega 1-15 kW. Neid kasutatakse elektriliinidest kaugemal asuvate tarbijate esmaseks/varutoiteallikaks. Võib kasutada päikesepaneelide ja kütusegeneraatoriga kompleksi osana.

Tuulikud on varustatud võimsate neodüümmagnetitega. Tuule stardikiirus paigalduse alustamiseks on 1,5 m/s, nimikiirus 11 m/s. Paigaldatud aerodünaamiline pidur aitab piirata ratta kiirust. Tootja deklareeritud kasutusiga on 20 aastat, minielektrijaama tehasegarantii on 36 kuud.

Falcon Euro tuulegeneraatorid on töökindlad ja hoolduses tagasihoidlikud. Selle seeria seadmete abil on lihtne lahendada kohalike ja saarerajatiste toiteallika probleeme

Falcon Euro põhikomplekt sisaldab mitmeid funktsionaalseid elemente: tuuleratas, generaator ja kontroller, mast ja sisseehitatud osad. Inverteri paigaldus ja akud valitakse eraldi.

Nr 3 - tuuleturbiinid Sokol Air Vertical (Venemaa)

Selle kaubamärgi väikesed tuuleelektrijaamad võivad pakkuda elektrit nii väikestele suvilatele kui ka keskmise suurusega ettevõtetele. Koduseks kasutamiseks toodetakse SAV-seadmeid võimsusega 0,5-15 kW.

Neid iseloomustab kõrge efektiivsus nõrga tuule korral, need töötavad sujuvalt madalal ja kõrgel temperatuuril vahemikus -50 °C kuni +50 °C, neid iseloomustab madal müratase ja vastupidavus välismõjudele.

Sokol Air Vertical seadmete elektritootmine ei sõltu tuule suunast. Vertikaal-aksiaalsed paigaldised töötavad automaatrežiimis ilma hoolduspersonalita. Disain pakub tuuleratta kiirust piirava elektromagnetilise ja aerodünaamilise pidurisüsteemi.

Terad on valmistatud tugevdatud polüestrist või lennukiklassi alumiiniumist (olenevalt mudelist) ja neil on isekeerduv profiil. Generaator on mitmepooluseline kolmefaasiline generaator, mis ergastatakse püsimagnetitest.

Sokol Air Vertical tuuleturbiinid toodavad nimivõimsust 7-8 m/s, mis võimaldab neid kasutada madala keskmise aastase tuulekiirusega piirkondades

Tuuleelektrijaama põhipakett sisaldab: tuulikut koos akulaadimise kontrolleriga, mast koos kuttidega ja paigalduskomplekti. Inverter ja akud valitakse vastavalt tehnilistele näitajatele eraldi.

Nr 4 - tuulegeneraatorid Energy Wind (Venemaa)

Ostjatel on juurdepääs universaalsete toodete ühe- ja kolme labaga mudelitele võimsusega 1-10 kW. Need tuuleturbiinid sobivad suurepäraselt projektide loomiseks eraelamute ja suvilate elektriga varustamiseks.

Energy Wind seadmed põhinevad vastupidavatel tugevdatud klaaskiust labadel, mis on värvitud autoemailiga, ja usaldusväärsel õhuvoolu väljalaskesüsteemil. Need horisontaalse pöörlemisteljega seadmed töötavad stabiilselt temperatuuril -40 kuni +40 kraadi Celsiuse järgi.

Minimaalne töötuule kiirus on 2 m/s, mõne labade asendites - 3 m/s, masti soovitatav kõrgus on 8-20 m Vene kaubamärgi paigalduste keskmine kasutusiga on 25 aastat, ametlik tootja garantii on 3 aastat.

Energy Wind tuulegeneraatorid ei vaja pidevat hooldust ega hooldust, mis aitab kaasa investeeritud vahendite kiirele reinvesteerimisele

Paigalduste põhivarustusse kuulub püsimagnetelektrigeneraator koos masti kinnitussõlme ja pöörleva mehhanismiga, labad ning kinnitusdetailide komplekt tuuliku kokkupanekuks. Eraldi tuleb osta mast, samuti kontroller, inverter ja akud elektri salvestamiseks.

Nr 5 – Altek EW tuuleturbiinid (Hiina)

Tuuleturbiinide tüüp – horisontaalse pöörlemisteljega. Seadmed nimivõimsusega 1 kW kuni 10 kW sobivad ideaalselt maamajade ja suvilate toiteprobleemide lahendamiseks.

Altek EW tuulikute kaitsekorpus on valmistatud alumiiniumisulamist, mis hõlbustab oluliselt projekteerimist. Generaatori funktsionaalsed metallosad on kuumakindluse tagamiseks kaetud räniga.

Terad on valmistatud kiududega tugevdatud plastikust.Hiina kaubamärgi kodumasinate käivitamise tuulekiirus on 2,5 m/s, nimikiirus 12 m/s.

Altek EW tuulegeneraatorid on ühed soodsaimad elektritootmisseadmed, mida kaasaegsel alternatiivenergia turul esitletakse

Põhipakett sisaldab labasid, generaatorit ja kontrollerit. Ülejäänud tuuliku funktsionaalsed elemendid tuleb osta.

Kui tehases toodetud komplekti maksumus tundub teile liiga kõrge, on see mõistlik ehitada DIY tuulegeneraator. Artiklis, mida soovitame, kirjeldatakse, kuidas pesumasinast kasulikku kodumasinat valmistada.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Tuuleelektrijaamade kasutamise väljavaated:

Kaasaegsete tuuleturbiinide tööpõhimõte. Kuidas tuuleenergia muudetakse elektriks:

Ka tänapäeval nõuab tuulikute kasutamine pidevat arendamist. Selle alternatiivse elektritootmismeetodi võimalused ja pikaajalised väljavaated on paljulubavad. Siiski on nii seadmete tootjatelt kui ka kohalikelt ametiasutustelt vaja teatud meetmeid.

Väikeste tuulegeneraatorite paigaldamine eramajapidamistesse ei lahenda täielikult piirkondade energiavarustuse probleemi. Kuid mõne maaomaniku jaoks võib see valik olla väljapääs.

Rääkige meile oma kogemusest tuuliku valimisel või paigaldamisel maatükile. Kirjutage kommentaare, postitage fotosid ja esitage küsimusi allolevasse plokki. Jagage tehnoloogilisi peensusi ja kasulikku teavet, mis on saidi külastajatele kasulik.