Ветрогенератор за приватну кућу: уређај, врсте, преглед најбољих понуда

Ветрењаче су одавно престале да буду егзотична новина, сада се сматрају једном од могућих опција за уштеду.Токови ваздуха преко земљине површине носе огромну количину енергије, која се тренутно успешно користи у индустријским ветротурбинама и малим ветротурбинама за приватну употребу.

Рећи ћемо вам како одабрати праву и технички компетентну инсталацију ветрогенератора за приватну кућу. Наш предложени чланак описује правила за састављање и рад мини електрана. Заинтересованим купцима дају се препоруке о њиховом избору и дају оцене популарних модела.

Дизајн и принцип рада ветротурбина

Ветрогенератори су специјални уређаји који трансформишу кинетичку енергију ветра у електричну енергију. То су самостални извори електричне енергије који су одлични за уградњу у приватне стамбене зграде, мала и средња газдинства, производне базе.

Дизајн стандардне мини-електране за кућну употребу укључује следеће функционалне елементе:

1. Ножеви, сецива аеродинамично обликован за хватање ветра.
2. Генератор за производњу наизменичне струје.
3. Контролор за аутоматску контролу ветропарка. Омогућава вам да регулишете пуњење батерије и дистрибуирате токове енергије између уређаја.
4. Уређај за складиштење. Специјалне батерије за складиштење произведене електричне енергије.
5. Инвертер да се параметри произведене енергије доведу до мрежних стандарда.
6. Маст, подижући лопатице на одређену висину изнад нивоа тла.

Постоје различите врсте јарбола: слободно стојећи без жица, чврсто фиксирани и ротирајући на типкама. Потоњи се могу спуштати и подизати за одржавање, као и за поправке и рестаурације.

Под утицајем ветра, лопатице постављене на осовину генератора почињу да се окрећу, помажући у покретању ротора. Као резултат, кинетичка енергија ваздушних токова се претвара у механичку, а затим у електричну енергију. Овако изгледа веома поједностављени дијаграм рада ветрењаче:

У стварности, енергија из ветропарка не тече директно до потрошача. Систем мора бити повезан са посебним уређајима за претварање електричне струје.

У коло након генератора поставља се контролер. Конвертује наизменичну струју у једносмерну. У овом облику електрична енергија се акумулира и складишти у батеријама, а затим се из њих преко инвертера, који једносмерну струју претвара у наизменичну, енергију доводи у приватну електроенергетску мрежу.

Ова шема омогућава изглађивање нестабилности напона, као и акумулацију енергије током периода потпуног одсуства потрошње. А ово, заузврат, омогућава коришћење ветрогенератора мање снаге од укупне снаге електричних апарата за домаћинство.

Приликом конверзије електричне струје по шеми АЦ-ДЦ-АЦ настају одређени губици енергије који износе око 20%

Заједно са аутономном ветро станицом могуће је инсталирати и соларне модуле и генераторе горива.

Ако се за производњу електричне енергије користи неколико уређаја одједном, коло се допуњује са другим елементом - аутоматским прекидачем (АБП). Неопходно је да када се искључи један извор алтернативне енергије, покрене се други, резервни.

Савремени ветропаркови користе различите дизајне ротора - ротирајућих делова. Имају своје предности и мане, различиту ефикасност и функционалност. Тренутно постоји много развоја аутономних система способних за интеракцију са ветровима различитих брзина и јачине.

Врсте ветроелектрана

На основу типа потрошача, прави се разлика између аутономних ветрогенератора и инсталација на мрежни погон. Први снабдевају енергијом потрошаче удаљене од централних електричних мрежа.

Други могу да броје неколико десетина/стотина ветротурбина, које чине јединствен систем и снабдевају енергијом заједничку мрежу. Снага аутономних јединица ретко прелази 75 кВ, док снага мрежних инсталација креће од 100 кВ.

У зависности од врсте конструкције, разликују се ветрогенератори:

• Витх вертикала оса ротације;
• Витх хоризонтално оса ротације.

Ови уређаји се користе за различите услове рада, али најчешћи су модели са хоризонталном осом. Они раде као обичне временске лопатице и имају сличну структуру. Оса ротора ротира паралелно са површином земље.

Такве јединице карактерише висока ефикасност (око 40%), једноставно подешавање снаге и приступачнија цена, али се одликују и високим нивоом буке и вибрација.Осим тога, морају бити оријентисани према правцу ветра.

Да бисте инсталирали ветрењачу са хоризонталним ротором, потребно вам је приближно 120 м слободног простора и јарбол висине најмање 8 м

Ветрогенератори са вертикалном осом ротације имају компактнији дизајн и мање су подложни факторима околине.

У уређајима овог типа, турбина се налази окомито на раван Земље. Такве структуре се покрећу чак и од слабог ветра и не зависе од правца струјања ваздуха.

Низак ниво буке (до 30 дБ) омогућава постављање вертикалних ветротурбина на кровове зграда

Међутим, постоји и значајан недостатак - ефикасност таквих генератора је само 15%. Поред тога, они су скупљи од модела са хоризонталном осовином.

Модели ветрогенератора се разликују једни од других не само по локацији ротационе осе, већ и:

• број лопатица – постоје ветрењаче са две и три лопатице, а постоје и вишелопатичне модификације;
• материјали за израду функционалних делова – са једром и крутим лопатицама;
• корак пропелера – подесиви или фиксни.

Стационарне ветрењаче са више лопатица почињу да ротирају чак и при слабом ветру, али уређаји са две и три лопатице захтевају јачи ветар за рад. Истовремено, свака додатна оштрица у дизајну ствара већи отпор точку, што отежава постизање стандардне радне брзине генератора.

У зависности од материјала израде лопатице за ветротурбине, могу се појавити одређене потешкоће у вашем раду. Елементи за једрење су лакши за производњу и стога коштају мање.

Али ако је потребно обезбедити поуздан рад ветротурбине за аутономно напајање, вреди дати предност конструкцијама са крутим лопатицама од метала или ојачаних фибергласа.

Што се тиче нагиба пропелера, ни овде ствари нису тако једноставне. Променљиви корак вам омогућава да значајно проширите опсег ефективних брзина за рад ветропарка и то је велики плус. Али у исто време, такав механизам смањује укупну поузданост стационарне инсталације и значајно отежава точак ветра, што отежава рад јединице.

Изводљивост уградње ветрогенератора

Мале ветроелектране се сада широко користе као алтернативни извори електричне енергије, који омогућавају стварне уштеде.

Такви уређаји се обично инсталирају у летњим викендицама, у подручјима удаљеним од главних електричних мрежа. Али ово није једини разлог зашто људи све више преферирају структуре овог типа.

Власници земљишта успешно користе ветрогенераторе за постизање потпуне аутономије и значајне уштеде енергије

Међутим, није свако подручје погодно за постављање турбине на ветар. Да би мини-електрана у потпуности функционисала током радног века који је декларисао произвођач, климатски услови подручја морају испуњавати захтеве посебне опреме.

Просечна брзина ветра не би требало да буде мања од 4,5-5 м/с. Само у овом случају ће уградња конструкције са ветротурбином бити економски оправдана.

Да бисте сазнали приближне податке о просечној годишњој брзини ветра по регионима, потребно је да погледате посебну карту ветра.Тачније информације се могу добити помоћу анемометра и уређаја за очитавање сигнала.

Мерни систем мора бити инсталиран на великој надморској висини како оближње зграде и дрвеће не би изобличили резултате.

Ако одлучите да инсталирате мини ветропарк за свој дом, требало би да размислите и о расположивом простору. Истовремено, потребно је узети у обзир да ветар мора апсолутно слободно „шетати“ дуж лопатица, и без препрека на свом путу, доћи до њих са различитих страна.

Зато се идеалним местом за постављање ветротурбине сматрају врхови брда, где се ваздушне масе збијају уз одговарајуће повећање притиска и брзине ветра. Погодним се сматрају и морски региони и степска зона.

Да бисте имали пуну корист од ветротурбине, она мора бити инсталирана на месту где нема дрвећа или високих зграда

Све препреке у радијусу од 250 м ће утицати рад ветрогенератора. Да би се постигли максимални индикатори ефикасности, потребно је поставити осовину турбине изнад нивоа препрека за најмање 4-5 м.

Правила избора опреме

Избору ветрогенератора за ваш дом треба приступити одговорно.

Морате унапред прикупити основне информације:

1. Израчунајте номиналну и максималну количину електричне енергије која ће задовољити потребе куће.
2. Погледајте просечну годишњу брзину ветра у вашем подручју да бисте утврдили када ће ваша ветрењача бити у стању мировања.
3. Узмите у обзир климатске карактеристике подручја. Ако у зимској сезони постоје јаки мразеви, постављање ветропарка неће бити вредно труда.
4. Сазнајте колики је интензитет буке који се ствара када раде ветрогенератори.
5. Упоредите техничке карактеристике уређаја различитих произвођача.

Избор компонентних функционалних елемената за ветроелектрану врши се према називној вредности снаге. У овом случају, номинална брзина ветра такође игра улогу - вредности на којима ветрогенератор генерише израчунату количину електричне енергије.

Ако инсталација производи максималну снагу при брзини ветра од 11 м/с, а у вашем крају просек достиже 4,5 м/с, ветрењача неће производити количину енергије коју је навео произвођач

Такође је неопходно фокусирати се на чињеницу да снага ветрогенератора зависи од пречника точка који формирају лопатице. Ако се величина удвостручи, ветрењача ће произвести 4 пута више електричне енергије при истој брзини ветра.

Капацитет батерија је такође важан. Ако нема ветра, требало би да имају довољно енергије да напајају кућу.

Инсталацију приватне мини ветроелектране боље је поверити компанији која је специјализована за обављање ове врсте послова. Главни циљ је осигурати максималну сигурност. Целокупни дизајн ветротурбине мора бити гарантован да остане стабилан чак иу екстремним временским условима

Модели ветрогенератора мале снаге са лаганим, ниским јарболима могу се инсталирати независно. Централни носач мора бити постављен на армиранобетонску подлогу. За бочну стабилност конструкције користе се 3-4 стрије.

Приближне цене и исплативост ветрогенератора

Популарност ветротурбина расте сваким даном. Они су корисни за опремање великих и скупих викендица, чије одржавање захтева пуно електричне енергије.

Ветротурбине је препоручљиво поставити у насељеним местима где нема централизованог напајања или је напајање стално у прекиду.

У таквим случајевима ће у помоћ прискочити ветрогенератори, чија употреба има низ предности:

• трансформација енергије струјања ваздуха у слободну електричну енергију;
• еколошка безбедност ветротурбина;
• одсуство сировина и отпада у производњи електричне енергије;
• минимално хабање функционалних делова;
• дуг радни век - 25-30 година;
• нема потребе за сталним праћењем рада ветропарка.

Недостаци укључују варијабилност и непредвидивост јачине ветра. Да бисте смањили губитке, потребно је да дуплирате извор или инсталирате додатни бафер за складиштење енергије. Такође, ротирајући точак ветра представља потенцијалну претњу за птице које лете.

Ветроелектране стварају буку упоредиву са буком возила при вожњи брзином од око 70 км/х. Повећани нивои буке не само да плаше животиње, већ и изазивају нелагодност људима

Још један значајан недостатак ветротурбина за домаћу употребу је њихова висока цена. Ове гломазне конструкције су направљене од скупих материјала и укључују контролер, батерије, инвертерску инсталацију и јарбол.

Треба напоменути да су ветрогенератори за домаћинство руских произвођача, као и висококвалитетне ветротурбине произведене у Кини, много јефтиније од европских колега. Трошкови домаћих ветротурбина са вертикалном осовином номиналне снаге до 2 кВ варирају у распону од 1300-2500 долара.

Али по овој цени, пакет укључује само генератор са лопатицама.Преостала опрема ће се морати посебно купити или уради сам. Комплетне инсталације коштају отприлике 40-50% више.

Цена ветропаркова за кућну употребу снаге од 3 кВ до 7 кВ је много већа. Такви генератори са припадајућом опремом коштаће купца од 5.000 до 12.000 долара.

Тренутно је употреба ветротурбина као алтернативе централизованом снабдевању електричном енергијом неисплатива због високе цене опреме.

А чак и када дође до прекида у снабдевању мрежном електричном енергијом, није увек препоручљиво инсталирати ветрогенератор. Биће лакше и јефтиније инсталирати систем непрекидног напајања на бази индустријских батерија у комбинацији са УПС-ом.

Има смисла инсталирати електрану на ветар на местима где је приступ централизованом снабдевању енергијом потпуно одсутан. Рок отплате у овом случају је 25 година.

Пре куповине компоненти за монтажу и уградњу ветрогенератора, препоручљиво је извршити прорачуни помоћу формуладато у нашем препорученом чланку. Овде ћете наћи редослед и правила за извођење прорачуна.

Преглед најбољих брендова и инсталација

Руско тржиште ветрогенератора нуди како поуздане, релативно јефтине уређаје домаћих брендова, тако и моделе ветротурбина страних произвођача који се разликују по функционалности. Да бисте одлучили о избору инсталације за ваш дом, потребно је да упоредите карактеристике различитих јединица.

бр. 1 - ветрогенератори Цондор Хоме (Русија)

Серија ветротурбина за кућну употребу укључује уређаје снаге 0,5-5 кВ. Они могу послужити као главни извор електричне енергије или додатни.Цондор Хоме станице су прилагођене за рад у условима ниских температура и способне су да производе енергију чак и при слабом ветру.

У зависности од модела, кућиште генератора је направљено од пластике или ливеног алуминијума, лопатице су од фибергласа. Постоји ефикасан систем двоструког кочења. Јарбол је композитни, на жицама, висине 8-12 м. За уградњу ових јединица потребан вам је темељ од шипова или бетона.

Кућни ветрогенератори Цондор Хоме су потпуно готови производи који не захтевају посебна знања или техничке вештине за рад. Уређаји су намењени за електрификацију како самостојећих објеката тако и малих насеља у склопу ветроелектрана

Основни пакет укључује јарбол и ужад, генератор, ротор и лопатице, контролер пуњења и причвршћиваче.

бр. 2 - мини електране Фалцон Еуро (Русија)

То су високотехнолошки ветрогенератори са вертикалном осовином снаге 1-15 кВ. Користе се за примарно/резервно напајање потрошача удаљених од далековода. Може се користити као део комплекса са соларним панелима и генератором горива.

Ветрењаче су опремљене снажним неодимијумским магнетима. Почетна брзина ветра за покретање инсталације је 1,5 м/с, номинална брзина је 11 м/с. Инсталирана аеродинамичка кочница помаже у ограничавању брзине точкова. Декларисани радни век од произвођача је 20 година, фабричка гаранција на мини електрану је 36 месеци.

Ветрогенератори Фалцон Еуро су поуздани у раду и непретенциозни у одржавању. Уз помоћ уређаја ове серије лако се решавају проблеми напајања локалних и острвских објеката

Основни Фалцон Еуро инсталациони комплет укључује неколико функционалних елемената: ветро точак, генератор и контролер, јарбол и уграђене делове. Инсталација претварача и батерије се бирају одвојено.

бр. 3 - ветротурбине Сокол Аир Вертицал (Русија)

Мале вјетроелектране овог бренда могу обезбиједити електричну енергију и малим викендицама и средњим предузећима. За кућну употребу производе се САВ уређаји снаге 0,5-15 кВ.

Одликују се високом ефикасношћу при слабом ветру, неометано раде на ниским и високим температурама у опсегу од -50 °Ц до +50 °Ц, одликују се ниским нивоом буке и отпорношћу на спољашње утицаје.

Производња електричне енергије у јединицама Сокол Аир Вертицал не зависи од правца ветра. Вертикално-аксијалне инсталације раде у аутоматском режиму без особља за одржавање. Дизајн обезбеђује електромагнетни и аеродинамички систем кочења за ограничавање брзине ветрењача.

Сечива су направљена од ојачаног полиестера или алуминијума (у зависности од модела) и имају самоодмотавајући профил. Генератор је вишеполни трофазни генератор са побудом од перманентних магнета.

Вертикалне ветротурбине Сокол Аир производе номиналну снагу од 7-8 м/с, што омогућава њихову употребу у регионима са ниским просечним годишњим брзинама ветра

Основни пакет ветроелектране укључује: ветротурбину са контролором пуњења батерије, јарбол са момцима и инсталациони комплет. Инвертер и батерије се бирају одвојено према техничким спецификацијама.

бр. 4 - ветрогенератори Енерги Винд (Русија)

Купцима су на располагању модели производа универзалне употребе са једном и три лопатице снаге 1-10 кВ. Ове турбине на ветар су савршене за креирање пројеката за снабдевање електричном енергијом приватних стамбених зграда и викендица.

Енерги Винд јединице су базиране на издржљивим лопатицама од ојачаног фибергласа, фарбаним ауто емајлом и поузданом издувном систему за проток ваздуха. Ове јединице са хоризонталном осом ротације раде стабилно на температурама од -40 до +40 степени Целзијуса.

Минимална радна брзина ветра је 2 м/с, на неким позицијама лопатица - 3 м/с, препоручена висина јарбола је 8-20 м. Просечан радни век инсталација руског бренда је 25 година, званична гаранција произвођача је 3 године.

Енергија Ветрогенератори не захтевају сталну негу или одржавање, што доприноси брзом реинвестирању уложених средстава

Основна опрема инсталација обухвата електрогенератор са перманентним магнетом са монтажном јединицом за јарбол и ротационим механизмом, лопатице и сет причвршћивача за монтажу ветротурбине. Јарбол, као и контролер, инвертер и батерије за складиштење електричне енергије морају се купити посебно.

бр. 5 - Алтек ЕВ ветротурбине (Кина)

Тип ветротурбина – са хоризонталном осом ротације. Уређаји са називном снагом од 1 кВ до 10 кВ идеални су за решавање проблема напајања сеоских кућа и викендица.

Заштитно кућиште ветротурбина Алтек ЕВ је направљено од легуре алуминијума, што значајно олакшава дизајн. Функционални метални делови генератора су обложени силицијумом за отпорност на топлоту.

Оштрице су направљене од пластике ојачане влакнима.Почетна брзина ветра за покретање кућних јединица кинеског бренда је 2,5 м/с, номинална брзина је 12 м/с.

Алтек ЕВ ветрогенератори су један од најприступачнијих уређаја за производњу електричне енергије који су представљени на савременом тржишту алтернативне енергије

Основни пакет укључује лопатице, генератор и контролер. Преостали функционални елементи за ветрењачу се морају купити.

Ако вам се цена фабрички произведеног комплета чини превисока, има смисла да га направите ДИИ генератор ветра. Чланак који препоручујемо описује како направити користан кућни апарат из машине за прање веша.

Закључци и користан видео на тему

Изгледи за коришћење ветроелектрана:

Принцип рада савремених ветротурбина. Како се енергија ветра претвара у електричну енергију:

И данас употреба ветротурбина захтева сталан развој. Могућности и дугорочне перспективе овог алтернативног начина производње електричне енергије су обећавајуће. Међутим, потребне су одређене мере како од стране произвођача опреме тако и од стране локалних управа.

Уградња малих ветрогенератора за приватна домаћинства неће у потпуности решити проблем снабдевања енергијом у регионима. Али за неке власнике земљишта ова опција може бити излаз.

Реците нам о сопственом искуству у избору или уградњи ветротурбине на сеоску парцелу. Молимо пишите коментаре, постављајте фотографије и постављајте питања у блок испод. Поделите технолошке суптилности и корисне информације које ће бити корисне посетиоцима сајта.