Проект Заряд. Ветрогенератор для частного дома

виды агрегатов и их особенности, правила выбора, расчеты окупаемости + обзор лучших брендов

Ветрогенераторы для частного использования уже не позиционируются как технические новинки на рынке альтернативной энергетики. Сегодня ветряки скорее рассматриваются как один из возможных вариантов экономии.

Воздушные потоки над земной поверхностью несут в себе огромное количество энергии, которую в настоящее время успешно применяют в промышленных ветротурбинах и малых ветряных установках для домашнего использования.

И поскольку ключевыми показателями для бытовых потребителей остаются надёжность, а также стабильность электроснабжения, многие владельцы земельных участков решают купить и установить ветрогенератор для частного дома.

Содержание статьи:

Конструкция и принцип работы ветротурбин

Ветровые генераторы представляют собой спецустройства, которые трансформируют кинетическую энергию ветра в электрическую.

Это независимые источники электроэнергии, которые отлично подходят для установки в частных жилых домах, на небольших и средних фермерских хозяйствах, производственных базах.

Конструкция стандартной мини-электростанции для бытового использования включает такие функциональные элементы:

Лопасти аэродинамической формы для улавливания ветра.
Генератор для продуцирования переменного тока.
Контроллер для автоматического управления ветряной станцией. Позволяет регулировать подзарядку аккумуляторов, распределяет потоки энергии между устройствами.
Накопитель. Специальные аккумуляторные батареи для накопления сгенерированного электричества.
Инвертор для приведения параметров вырабатываемой энергии к сетевым стандартам.
Мачта, приподнимающая лопасти на определённую высоту над уровнем земли.

Мачты бывают разными: свободностоящие без растяжек, жёстко зафиксированные и поворотные на растяжках. Последние могут опускаться и подниматься для обслуживания, а также проведения ремонтно-восстановительных работ.

Под воздействием ветра лопасти, насаженные на генераторный вал, начинают вращаться, способствуя запуску ротора. В результате происходит преобразование кинетической энергии воздушных потоков в механическую, а потом и в электрическую энергию. Так выглядит сильно упрощённая схема работы ветряка

В действительности энергия от ветряной электростанции напрямую к потребителю не поступает. В системе обязательно должны быть подключены специальные приборы для преобразования электротока.

В цепи после генератора размещается контроллер. Он конвертирует переменный ток в постоянный. В таком виде электричество аккумулируется и сохраняется в батареях, а потом от них через инвертор, который трансформирует постоянный ток в переменный, энергия подаётся в частную электросеть.

Такая схема даёт возможность сгладить нестабильность напряжения, а также накапливать энергию в периоды полного отсутствия потребления. А это, в свою очередь, позволяет задействовать ветряные генераторы меньшей мощности, чем суммарная мощность бытовых электроприборов.

В ходе конвертации электротока по схеме переменный-постоянный-переменный происходят определённые потери энергии, которые составляют примерно 20%

Вместе с автономной ветряной станцией можно устанавливать и солнечные модули, и топливные генераторы.

Если задействовано сразу несколько устройств для получения электричества, схему дополняют ещё одним элементом – автоматическим выключателем (ABP). Он необходим, чтобы при отключении одного источника альтернативной энергии запускался другой – резервный.

В составе современных ветряных станций используются различные конструкции роторов – вращающихся частей. Они имеют свои преимущества и недостатки, разную эффективность и функциональные возможности.

В настоящее время существует много разработок автономных систем, способных взаимодействовать с ветрами разной скорости и силы.

Виды ветряных электростанций

По типу потребителей различают автономные ветрогенераторы и установки сетевого назначения. Первые осуществляют энергоснабжение удалённых от центральных электрических сетей потребителей.

Вторые – могут насчитывать несколько десятков/сотен ветряков, которые образуют единую систему и отдают энергию в общую сеть.

Мощность автономных агрегатов редко превышает 75 кВт, в то время как мощность сетевых установок стартует с отметки 100 кВт.

В зависимости от типа конструкции различают ветряные генераторы:

с вертикальной осью вращения;
с горизонтальной осью вращения.

Эти устройства используются для разных условий эксплуатации, но чаще всего встречаются модели с горизонтальной осью. Они работают как обычные флюгеры и имеют схожее строение. Ось ротора вращается параллельно земной поверхности.

Такие агрегаты отличаются высокими показателями КПД (около 40%), простой регулировкой мощности и более доступной ценой, но также характеризуются высоким уровнем создаваемого шума и вибраций. Помимо этого, их необходимо ориентировать на направление ветра.

Для монтажа ветряка с горизонтальным расположением ротора нужно примерно 120 м свободного пространства и мачта высотой не меньше 8 м

Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения имеют более компактную конструкцию, они менее восприимчивы к воздействию факторов окружающей среды.

В устройствах этого типа турбина расположена перпендикулярно по отношению к плоскости Земли. Подобные конструкции запускаются даже от слабого ветра и не зависят от направления движения воздушных потоков.

Низкий уровень создаваемого шума (до 30 дБ) даёт возможность устанавливать вертикальные ветротурбины на крышах зданий

Однако есть и существенный минус – КПД таких генераторов составляет всего 15%. Кроме того, они стоят дороже, чем модели с горизонтальной осью вращения.

Модели ветрогенераторов различаются между собой не только расположением вращательной оси, но и:

количеством лопастей – бывают ветряки с двумя и тремя лопастями, встречаются и многолопастные модификации;
материалами изготовления функциональных деталей – с парусными и жёсткими лопастями;
шагом винта – регулируемый или фиксированный.

Следует отметить, что вращение многолопастных стационарных ветряков начинается даже при слабом ветре, а вот для работы двух- и трёхлопастных устройств нужен более сильный ветер.

В то же время каждая дополнительная лопасть в конструкции создаёт большее сопротивление колеса, в результате чего становится сложнее достигнуть стандартных рабочих оборотов генератора.

В зависимости от материала изготовления лопастей для ветроустановки, могут возникнуть определённые сложности в работе. Парусные элементы проще в изготовлении, поэтому и стоят дешевле.

Но если необходимо обеспечить надёжное функционирование ветротурбины для автономного электроснабжения, стоит отдавать предпочтение конструкциям с жёсткими лопастями, изготовленными из металла или армированного стеклопластика.

Что касается шага винта, то здесь также не всё так просто. Изменяемый шаг позволяет заметно расширить диапазон эффективных скоростей для работы ветряной станции и это большой плюс.

Но в то же время такой механизм снижает общую надёжность стационарной установки и значительно утяжеляет ветроколесо, усложняя эксплуатацию агрегата.

Целесообразность установки ветрогенератора

Малые ветряные электростанции сегодня широко применяются в качестве альтернативных источников электроэнергии, которые позволяют добиться реальной экономии.

Подобные устройства, как правило, устанавливают на дачных участках, в зонах, удалённых от основных электросетей. Но это не единственная причина, почему люди всё чаще отдают предпочтение конструкциям такого типа.

Владельцы земельных участков успешно используют ветряные генераторы, чтобы добиться полной автономности и существенной экономии электроэнергии

Однако не каждая зона подходит для установки ветротурбины. Чтобы мини-электростанция полноценно функционировала в течение заявленного производителем срока эксплуатации, климатические условия местности должны соответствовать требованиям спецоборудования.

Средняя скорость ветра не должна быть меньше отметки 4,5-5 м/с. Лишь в этом случае монтаж конструкции с ветряком будет экономически оправдан.

Чтобы узнать приблизительные данные о среднегодовой скорости ветра по регионам, необходимо просмотреть специальную карту ветров. Более точную информацию можно получить, используя анемометр и устройство для считывания сигналов.

Измерительную систему нужно установить на большой высоте, чтобы близко расположенные постройки и деревья не искажали результатов.

Если вы решили установить ветряную мини-электростанцию для дома, также следует подумать о наличии свободного пространства. При этом нужно учесть, что ветер должен абсолютно свободно «гулять» по лопастям, ну и без препятствий на своём пути достигать их с разных сторон.

Именно поэтому идеальным местом для установки ветротурбины считаются вершины холмов, где воздушные массы уплотняются с соответствующим увеличением давления и скорости ветра. Также подходящими считаются морские регионы и степная зона.

Чтобы получить полную отдачу от ветряка, его нужно установить в месте, где нет деревьев и высоких зданий

Любые препятствия в радиусе 250 м будут оказывать влияние на работу ветрогенератора. Для получения максимальных показателей КПД необходимо установить ось турбины выше уровня препятствий как минимум на 4-5 м.

Правила выбора оборудования

К подбору ветряного генератора для дома следует подойти ответственно. Заранее нужно собрать базовую информацию:

Рассчитать номинальное и максимальное количество электроэнергии для обеспечения потребностей дома.
Просмотреть данные о среднегодовой скорости ветра в зоне проживания, чтобы определить периоды, когда ветряк будет бездействовать.
Учесть климатические особенности местности. Если в зимнее время года отмечаются сильные морозы, установка ветряной станции себя не оправдает.
Выяснить интенсивность создаваемого шума при работе ветрогенераторов.
Провести сравнение технических характеристик устройств от разных производителей.

Подбор комплектующих функциональных элементов для ветроэнергетической установки производят по номинальному значению мощности.

При этом играет роль и номинальная скорость ветра – значения, при которых ветрогенератор вырабатывает расчётное количество электрической энергии.

Если максимальную мощность установка выдаёт при скорости ветра 11 м/с, а в вашей местности средний показатель достигает отметки 4,5 м/с, ветряк не будет вырабатывать заявленное производителем количество энергии

Акцентировать внимание нужно и на том, что мощность ветряного генератора зависит от диаметра колеса, сформированного лопастями. При увеличении размеров в 2 раза ветряк при той же скорости ветра будет производить в 4 раза больше электричества.

Также важна ёмкость аккумуляторных батарей. На случай безветрия в них должно быть достаточно энергии, чтобы обеспечить дом.

Монтаж частной ветряной мини-электростанции лучше доверить компании, которая специализируется на выполнении такого рода работ. Главная цель – обеспечить максимальную безопасность. Габаритная конструкция ветряка должна гарантировано сохранять устойчивость даже в случае экстремальных погодных условий

Маломощные модели ветрогенераторов с лёгкими невысокими мачтами можно установить самостоятельно. Центральную опору обязательно монтируют на укреплённом железобетонном фундаменте. Для боковой устойчивости конструкции используют 3-4 растяжки.

Примерные цены и окупаемость ветрогенераторов

Популярность ветряных агрегатов растёт с каждым днём. Ими выгодно оборудовать большие и дорогие коттеджи, на содержание которых требуется много электрической энергии.

Целесообразно устанавливать ветряки и в населённых пунктах, где отсутствует централизованное электроснабжение или подача электроэнергии производится с постоянными перебоями.

Именно в таких случаях на помощь придут ветрогенераторы, использование которых имеет ряд преимуществ:

трансформация энергии воздушных потоков в бесплатное электричество;
экологическая безопасность ветротурбин;
отсутствие сырья и отходов при производстве электроэнергии;
минимальный износ функциональных деталей;
длительный срок эксплуатации – 25-30 лет;
нет необходимости постоянно контролировать работу ветростанции.

К недостаткам относят переменчивость и непредсказуемость силы ветра. Чтобы минимизировать потери, нужно дублирование источника или же монтаж дополнительного буфера для накопления энергии. Также вращающееся ветроколесо представляет потенциальную угрозу для летящих птиц.

Ветряные электростанции создают шум, сравнимый с шумом автотранспорта при движении со скоростью около 70 км/час. Повышенный уровень шума не только отпугивает животных, но и доставляет дискомфорт людям

Ещё один существенный минус ветроустановок для бытового использования – высокая стоимость. Эти громоздкие конструкции изготовляются из дорогостоящих материалов, в комплекте имеют контроллер, аккумуляторы, инверторную установку и мачту.

Следует отметить, что бытовые ветрогенераторы от российских производителей, а также качественные ветряные установки, выпускаемые в Китае, стоят намного дешевле, чем европейские аналоги.

Стоимость отечественных ветряков с вертикальной осью номинальной мощностью до 2 кВт варьируется в диапазоне 1300-2500$.

Но при такой цене комплектация включает лишь генератор с лопастями. Остальное оборудование придётся приобрести отдельно. Полнокомплектные установки стоят дороже примерно на 40-50%.

Цена ветряных станций для домашнего использования мощностью от 3 кВт до 7 кВт намного выше. Такие генераторы с сопутствующим оборудованием обойдутся покупателю в 5000-12000$.

В настоящее время применение ветряных установок в качестве альтернативы централизованному электроснабжению нерентабельно из-за высокой стоимости оборудования

И даже когда присутствуют перебои в подаче сетевого электричества, ветрогенератор устанавливать целесообразно не всегда. Проще и дешевле обойдётся смонтировать систему бесперебойного питания на базе промышленных аккумуляторов в сочетании с ИБП.

Есть смысл монтировать ветроэнергетическую установку в местах, где доступ к централизованной энергоподаче полностью отсутствует. Период окупаемости в этом случае составляет 25 лет.

Обзор лучших брендов и установок

На российском рынке ветряных генераторов представлены как надёжные относительно недорогие устройства отечественных брендов, так и различные по функциональности модели ветряков от зарубежных производителей.

Чтобы определиться с выбором установки для дома, нужно сравнить характеристики разных агрегатов.

№1 — ветрогенераторы Condor Home (Россия)

Серия ветряков для домашнего использования включает устройства мощностью 0,5-5 кВт. Они могут служить основным источником электричества или дополнительным.

Станции Condor Home адаптированы для эксплуатации в условиях низких температур, способны продуцировать энергию даже при слабом ветре.

В зависимости от модели, корпус генератора изготовлен из пластика или литого алюминия, лопасти – из стеклопластика. Присутствует эффективная двойная система торможения. Мачта составная, на растяжках, имеет высоту 8-12 м.

Для установки этих агрегатов нужен свайный или бетонный фундамент.

Домашние ветряные генераторы Condor Home – полностью готовые продукты, для работы с которыми не нужны специальные знания или технические навыки. Устройства предназначены для электрификации как отдельно стоящих построек, так и маленьких населённых пунктов в составе ветряных электростанций

Базовая комплектация включает мачту и растяжки, генератор, ротор и лопасти, контроллер заряда, крепёжные элементы.

№2 — мини-электростанции Falcon Euro (Россия)

Представляют собой высокотехнологичные вертикально-осевые ветряные генераторы мощностью 1-15 кВт. Применяются для основного/резервного питания потребителей, удалённых от линий электропередач.

Могут быть использованы в составе комплекса с солнечными панелями и топливным генератором.

Ветряки оснащены мощными неодимовыми магнитами. Стартовая скорость ветра для запуска установки составляет 1,5 м/с, номинальная скорость – 11 м/с.

Установленный аэродинамический тормоз способствует ограничению оборотов колеса. Заявленный срок эксплуатации от производителя – 20 лет, заводская гарантия на мини-электростанции – 36 месяцев.

Ветрогенераторы Falcon Euro отличаются надёжностью в эксплуатации и неприхотливостью в обслуживании. С помощью устройств этой серии легко решить проблемы электроснабжения локальных, а также островных объектов

В базовый комплект установки Falcon Euro включены несколько функциональных элементов: ветроколесо, генератор и контроллер, мачта, закладные детали. Инверторная установка и аккумуляторные батареи подбираются отдельно.

№3 — ветряные агрегаты Sokol Air Vertical (Россия)

Малые ветроэнергетические установки данного бренда могут обеспечить электричеством и небольшие коттеджи, и средние предприятия. Для бытового использования выпускаются устройства SAV мощностью 0,5-15 кВт.

Они характеризуются высокой эффективностью при слабых ветрах, бесперебойно функционируют при низких и высоких температурах в диапазоне от -50 °C до +50 °C, отличаются низким уровнем создаваемого шума и стойкостью к внешним воздействиям.

Генерация электроэнергии агрегатами Sokol Air Vertical не зависит от направления ветра. Вертикально-осевые установки работают в автоматическом режиме без обслуживающего персонала.

В конструкции предусмотрена электромагнитная и аэродинамическая система торможения для ограничения оборотов ветроколеса.

Лопасти изготовлены из армированного полиэфира или авиационного алюминия (в зависимости от модели), имеют самораскручивающийся профиль. Генератор – многополюсный трёхфазный с возбуждением от постоянных магнитов.

Ветряки Sokol Air Vertical выдают номинальную мощность при показателях 7-8 м/c, что позволяет использовать их в регионах с низкой среднегодовой скоростью ветра

В базовую комплектацию ветряной электростанции входят: ветроустановка с контроллером заряда аккумуляторов, мачта с растяжками, монтажный набор. Инвертор и аккумуляторы подбираются по техническому заданию отдельно.

№4 — ветрогенераторы Energy Wind (Россия)

Покупателям доступны одно- и трёхлопастные модели продуктов универсального применения мощностью 1-10 кВт. Эти ветряки прекрасно подходят для создания проектов обеспечения электричеством частных жилых домов и коттеджей.

Основу установок Energy Wind составляют прочные лопасти из армированного стекловолокна, окрашенные автоэмалью, и надёжная система вывода из воздушного потока. Эти агрегаты с горизонтальной осью вращения стабильно работают при температурах от -40 до +40 градусов по шкале Цельсия.

Минимальная рабочая скорость ветра – 2 м/с, при некоторых положениях лопасти – 3 м/с, рекомендуемая высота мачты – 8-20 м. Средний срок эксплуатации установок российского бренда составляет 25 лет, официальная гарантия от производителя – 3 года.

Ветрогенераторы Energy Wind не требуют постоянного ухода или техобслуживания, что способствует быстрому реинвестированию вложенных финансовых средств

Базовая комплектация установок включает электрогенератор на постоянных магнитах с узлом крепления к мачте и поворотным механизмом, лопасти, комплект крепёжных элементов для сборки ветроустановки.

Мачту, а также контроллер, инвертор и батареи для накопления электроэнергии нужно приобрести отдельно.

№5 — ветряки Altek EW (Китай)

Вид ветротурбин – с горизонтальной осью вращения. Устройства номинальной мощностью от 1 кВт до 10 кВт отлично подходят для решения задач электрообеспечения загородных жилых домов и дач.

Защитный кожух ветряков Altek EW изготовлен из алюминиевого сплава, что существенно облегчает конструкцию. Функциональные металлические части генератора покрыты кремнием для термостойкости.

Лопасти изготовлены из фиброармированного пластика. Стартовая скорость ветра для запуска бытовых агрегатов китайского бренда составляет 2,5 м/с, номинальная скорость – 12 м/с.

Ветрогенераторы Altek EW – одни из самых доступных устройств для выработки электричества, которые представлены на современном рынке альтернативной энергетики

В состав базовой комплектации включены лопасти, генератор и контроллер. Остальные функциональные элементы для ветряка необходимо докупить.

Выводы и полезное видео по теме

Перспективы использования ветроэнергетических установок:

Принцип функционирования современных ветровых турбин. Как энергия ветра преобразуется в электричество:

Даже сегодня использование ветрогенераторов требует постоянного развития. Возможности и долгосрочные перспективы этого альтернативного способа выработки электроэнергии многообещающие.

Однако нужны определённые меры как со стороны производителей оборудования, так и от администраций населённых пунктов.

Установка малых ветряных генераторов для частных домохозяйств проблему энергоснабжения в регионах полностью не решит. Но для отдельных владельцев участков данный вариант может стать выходом из положения.

sovet-ingenera.com

Ветрогенератор - как выбрать ветряк

С целью экономии расходов на электроснабжение на производствах и в частных домах устанавливают ветрогенераторы. В данной статье рассмотрим основные характеристики, разновидности и принцип работы ветрогенераторов.

Устройство и принцип работы ветрогенератора

Основные составляющие ветрогенератора:

1. Генератор - преобразователь механической энергии в электрическую. Генератор заряжает аккумуляторные батареи. Чем выше скорость ветра, тем быстрее заряжаются батареи.

2. Лопасти ветрогенератора - часть ветрогенератора, которая подвергается силе ветра, а затем воздействует на генераторный вал.

3. Мачта - устройство на котором крепится генератор и лопасти. От высоты мачты зависит скорость и устойчивость работы ветрогенератора.

Дополнительные компоненты ветрогенератора:

1. Контроллеры - устройство управления ветрогенератором, отвечающее за направление лопастей, особенности заряда аккумулятора, защиту ветрогенератора. Основной функцией контроллера является преобразование переменной энергии в электрическую постоянную.

2. Батареи аккумулятора - приборы для накапливания энергии, которую используют в то время когда отсутствует ветер. Еще одной функцией аккумулятора выступает выравнивание и стабилизация энергии, вырабатываемой генератором. Аккумуляторные батареи обеспечивают электропитание.

3. Анемоскопы или устройства измерения направления ветра - собирают и обрабатывают данные о скорости, направлении и порывах ветра. Анемоскопы устанавливают на более мощных ветрогенераторах, предназначенных для переработки большого количества энергии.

4. Автоматические регуляторы питания предназначены для объединения ветрогенератора, электросети, дизельного генератора или других источников энергии.

5. Инверторы - устройства для переработки постоянного тока в переменный, предназначенный для работы бытовой и электротехники.

При попадании ветра на лопасти ветрогенератора происходит вращение устройства. Во время работы ветрогенератора вырабатывается переменный ток, который попадает в контроллер и перерабатывается в постоянный. Постоянный ток заряжает аккумуляторы, которые обеспечивают электричеством частный дом или большое предприятие. Но, для работы большинства электроприборов необходим переменный однофазный или трехфазный ток, который образуется в инверторе.

Варианты использования ветрогенератора в системе электроснабжения:

работа ветряка с аккумулятором в автономном режиме;
параллельная работа ветрогенератора на аккумуляторах и солнечных батареях;
работа ветрогенератора с параллельным использованием резервного (дизельного, бензинового или газового) генератора;
параллельная работа ветрогенератора и обычной электросети.

Преимущества использования ветрогенератора:

получение экологически чистой, безопасной и надежной электроэнергии,
снижение расходов оплаты за электричество;
бесшумность работы устройства;

наибольшее количество энергии ветрогенератор производит осенью или зимой, во время большей востребованности электричества для обогрева помещений;
цена на ветрогенераторы намного ниже, чем стоимость альтернативных источников получения электроэнергии;
возможность ветрогенератора параллельно работать с другими источниками электроэнергии;
возможность выбора мощности ветроустановки, в зависимости от типа местности и количества необходимой электроэнергии;
возможность использования ветрогенераторов на яхтах или кораблях;
потратившись один раз на ветроустановку, обеспечивается электроснабжение минимум на 20 лет.

Разновидности ветряков

В зависимости от размещения турбин выделяют ветрогенераторы:

вертикального типа,
горизонтального типа.

Ветрогенератор вертикального типа имеет вертикально размещенную турбину, по отношению к поверхности земли, а горизонтальный наоборот. Вертикальный ветрогенератор легко улавливает самые малейшие дуновения ветерка, а горизонтальный - более мощный, по преобразованию энергии.

Разновидности вертикальных ветрогенераторов:

1. Изобретение вертикального ветрогенератора принадлежит шведскому изобретателю Савониусу. Вертикальный ветряк состоит из двух цилиндров, которые имеют вертикальную ось вращения. Независимости от силы и направления ветра вертикальный ветряк постоянно вращается вокруг своей оси. Основным недостатком вертикального ветрогенератора является неполное использование ветровой энергии. Во время исследований было выявлено, что вертикальный ветряк использует только третью часть ветровой энергии.

2. Вертикальный ветряк с наличием ротора Дарье был изобретен на несколько десятков лет позже обычного. Роторный ветрогенератор имеет две или три лопасти и ротор. Ветрогенераторы с ротором просты в изготовлении и легки в монтаже. Главным недостатком такого ветрогенератора является то, что ротор нужно запускать вручную.

3. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения и с наличием геликоидного ротора - имеет закрученные лопасти. которые обеспечивают равномерное вращение ветрогенератора. Преимущество: уменьшение нагрузки на подшипники, тем самым увеличение срока службы устройства. Недостатки: высокая стоимость, сложность монтажа.

4. Вертикальный ветрогенератор с наличием многопластного ротора - самое эффективное устройство по переработке ветровой энергии. Имеет сложный ротор, который состоит из большого количества лопастей.

5. Ортогональные ветрогенераторы не требуют большой скорости ветра. Для работы такого устройства подойдет скорость ветра от 0,7 м/с. Ортогональные вертикальные ветроустановки имеют высокие технические характеристики, бесшумное вращение мотора и интересный дизайн. Устройство ортогонального ветрогенератора основывается на вертикальной оси вращения и на нескольких лопастях, которые удалены от оси на определенном расстоянии. Несмотря на большое количество преимуществ, ортогональная ветроустановка имеет недостатки:

небольшой строк службы опорных узлов;
лопасти более массивные, чем у обычных ветрогенераторов;
большой вес установки затрудняет монтаж устройства.

Горизонтальные ветрогенераторы имеют более высокий коэффициент полезного действия. Главным недостатком горизонтальных ветрогенераторов является необходимость в постоянном поиске ветра при помощи флюгеля, который устанавливается отдельно от устройства.

Горизонтальные ветрогенераторы разделяют на:

устройства однолопастного типа - характеризуются высокими оборотами вращения, имеют небольшой вес и легкую конструкцию;
ветрогенераторы двухлопастного типа - по устройству схожи с однолопастными, только отличаются количеством лопастей;
ветряки трехлопастного типа имеют наибольшую мощность около 7 мВт, считаются одними из самых популярных среди ветрогенераторов, предназначенных для дома;
многолопастные ветрогенераторы имеют от четырех до пятидесяти лопастей, данные устройства используют для обеспечения работы водяных установок.

В соотношении с количеством лопастей все ветрогенераторы подразделяются на:

однолопастные,
двухлопастные,
трехлопастные,
многолопастные.

По материалам, из которых состоит ветрогенераторная установка выделяют:

ветрогенераторы парусного типа,
ветрогенераторы жесткого типа, изготовлены из стекловолокна или металла.

В зависимости от шагового признака винта ветрогенераторы разделяют на:

устройства измеряемого шага,
устройства фиксированного шага.

Ветрогенератор на основе изменяемого шага имеет довольно сложную конструкцию, но в то же время увеличенную скорость вращения. Ветрогенератор с фиксированный шагом отличается надежностью и простотой.

Все ветрогенераторы условно разделяют на два вида:

ветрогенераторы промышленного типа;
домашние ветрогенераторы.

Промышленные ветряки используют для получения большого количества электроэнергии. Для устройства ветрового парка, состоящего из нескольких десятков или сотен ветрогенераторов требуется тщательное обследование местности, которое проводят на протяжении года или двух. Промышленные ветрогенераторы позволяют получать электроэнергию для обеспечения электричеством нескольких десятков домов или определенного производства.

Ветрогенератор для дома - позволяет значительно снизить расходы на электроснабжение и обеспечивает независимость от работы общей электросети.

Обзор производителей ветрогенераторов

Чтобы ветрогенератор купить, нужно предварительно рассчитать мощность ветрогенератора и потребляемое электричество. После проведения расчетов обратите внимание на стоимость ветряка.

Первые позиции по производству ветрогенераторов занимает Германия, Дания и Франция. Несколько десятков лет назад началось изготовление российских ветрогенераторов, которые, по сравнению с зарубежными моделями, требуют усовершенствования.

Рассмотрим основных популярных производителей ветрогенератовор для дома:

1. AEOLOS (Дания)

Особенности ветрогенераторов AEOLOS:

компания занимается разработкой ветрогенераторов более 35 лет;
мощность вертикальных ветрогенераторов составляет от 500 Вт до 500 кВт;
мощность горизонтальных ветряков - 300-10000 Вт;
сфера применения ветрогенераторов: частный сектор, фермерское хозяйство, обеспечение электричеством поселков и школ;
высокий уровень выработки электроэнергии;
использование генератора без редуктора обеспечивает высокий уровень надежности ветроустановки;
небольшая стоимость технического обслуживания;
высокий уровень безопасности обеспечивает функция контроля положения устройства ветрогенератора;
наличие электронной системы торможения.

Технические характеристики AEOLOS Н 1кВт:

величина номинальной мощности: 1 кВт;
величина максимальной мощности: 1,5 кВт;
выходное напряжение: 48 В;
характеристика лопастей: 3 штуки, материал - стекловолокно;
особенности генератора: генератор трехфазного магнитноэлектрического типа, который обеспечивает постоянный ток;
коэффициент полезного действия: менее 0,95;
гарантийный строк: 5лет;
максимальный строк эксплуатации: 20 лет.

2. ENERCON (Германия)

Особенности:

мощность ветрогенераторов компании ENERCON от 330 Вт до 7,58 мВт;
наличие кольцевого генератора;
отсутствие трансмиссии;
выполнение мировых стандартов качества: надежность и долговечность.

Технические особенности ENERCON Е80:

величина номинальной мощности: 80 кВт;
величина высоты башни: 53 м;
величина номинальной скорости ветра: 12 м/с;
минимальная скорость ветра: 3 м/с;
максимальная скорость ветра: 30 м/с;
количество лопастей: 3 штуки;
величина диаметра ротора: 18 м.

3. AMPAIR (Великобритания)

Характеристика сферы использования:

катера;
лодки;
удаленные автономные системы питания.

Особенности:

небольшой размер;
легкий монтаж;
возможность установки на ограниченном пространстве;
высокое качество и надежность.

Технические особенности Ampair 100:

величина номинальной мощности: 100 Вт;
величина напряжения генератора: 12 Вт;
характеристика лопастей: 6 штук;
необходимая скорость ветра: от 3 м/с;
стоимость: 2700 $.

4. Fair Wind (Бельгия)

Особенности:

возможность использования в частном доме, отеле, АЗС, на ферме;
высокий уровень европейского качества;
изготовление лопастей - бельгийское;
происхождение генераторов - финское;
производством инверторов и контроллеров занимается немецкая компания;
произведение тестирования и проверки каждой ветроустановки;
максимальные порывы ветра 55 м/с;
система безопасности имеет полную автоматизацию;
присутствует пассивное аэродинамическое торможение;
ветроустановки Fair Wind используют вместе с установками солнечных батарей;
большая вариация мощностей поможет подобрать ветроустановку для каждого участка индивидуально.

Технические особенности Fair Wind F16:

величина номинальной мощности: 10 кВт;
величина диаметра ветроколеса: 4 м;
величина номинальной скорости ветра: 15 м/с;
минимальная скорость ветра: 3 м/с;
количество лопастей: 3 штуки, выполнены из авиационного алюминия;
величина диаметра ротора: 18 м;
стоимость: 20000 $.

5. Fuller Wind (США)

Особенности:

полное отсутствие лопастей;
компактность использования;
небольшая стоимость, по сравнению с классическими ветрогенераторами;
основа ветрогенератора - Турбина Теслы, которая состоит из большого количества металлических дисков, которые разделены кольчатыми прокладками;
высокий уровень производительности электроэнергии.

6. Fortiss (Нидерланды)

Особенности:

использование: электроснабжение домов, снабжение телекоммуникационного оборудования, водоочистительные системы;
обеспечение полной независимости от промышленных источников электроэнергии;
возможно совместное использование ветроустановок и традиционных источников электропитания;
стабильное электроснабжение и понижение расходов на электричество;
простота конструкции и легкость монтажа ветрогенераторов;
возможность использования солнечных батарей или дизельных генераторов;
низкий уровень шума;
высокий уровень безопасности.

Технические особенности Fortiss Montana 5,8:

характеристика генератора: генератор синхронного магнитного типа;
максимальная скорость ветра: 55 м/с;
количество лопастей: 3 штуки;
необходимая скорость ветра: от 2,5 м/с;
варианты системы торможения: механический, электрический;
стоимость: 20000 $.

strport.ru

Ветрогенераторы для частных домов | Проект Заряд

Большинство людей, живущих в российских городах, мечтает о постройке собственного дома в экологически чистой зоне, но всё же вблизи города: ведь нужно добираться на работу, отвозить детей в школу или сад, решать мелкие бытовые вопросы… Когда же абстрактные мечты о доме начинают приобретать конкретные очертания, выдвигается на первый план вопрос обеспечения дома водой и электричеством. Конечно, хочется максимально не зависеть от других, по этому первым делом рассматривается вариант бурения скважины для снабжения дома водой и установки генератора для бесперебойного обеспечения жилища электроэнергией. Но как выбрать подходящий генератор, ведь так много видов этих устройств?Современная тенденция к переходу на экологически безопасные источники энергии побуждает многих обзаводиться бестопливными генераторами, т. е. бензиновые, дизельные и газовые генераторы постепенно уходят в прошлое. Однако стойкое нежелание компаний, поставляющих топливо, терять свой постоянный доход, диктует и определённую ценовую политику: бестопливные генераторы всё ещё можно приобрести по очень высоким ценам в сравнении с генераторами, работающими на топливе. Поэтому людям, задумывающимся об экологии, следует быть готовыми к затратам на приобретение бестопливного генератора.

Среди генераторов для автономных энергопотребителей популярны ветрогенераторы и солнечные батареи. Наибольших успехов в обработке ветровой энергии достигла Дания, поэтому большинство устройств, использующих силу ветра, везут именнооттуда. Стоит заметить, что экономически оправданным будет использованиеветровой энергии для обогрева дома и для получения горячей воды, а не дляполучения электрической энергии, обеспечивающей работу бытовых приборов.Важным является и тот факт, что силу ветра следует использовать в качествеальтернативного источника энергии тем, кто живёт вблизи морей, а также в ветровыхрайонах Алтая, Байкала, Карелии, Тувы. Чтобы обеспечить небольшой домик, обычнодостаточно домашнего ветрогенератора мощностью 1кВт, довольствующегосяскоростью ветра 8 м/с. Если в месте расположения дома ветер обычно слабый,дополнительно используют фотоэлектрические элементы, преобразующие солнечнуюэнергию в электрическую.

Теперь рассмотрим несколько домашних ветрогенераторов от разных производителей:1. Итальянский Revolutionair от компании PRAMAC. Две модели, работающиепри любом направлении ветра. Двухлопастный генератор (высота 90 см) способенвырабатывать при скорости ветра 14 м/с около 400 Вт, трёхлопастный (высота 140см) – 1 кВт.

2. Немецкий WindCore от компании WIPO Wind Power. Эффективная, тихая икомпактная турбина, начинающая работать уже при 3 м/с. При скорости ветра в5 м/с генератор вырабатывает в год 2000 кВт.ч. Выдерживает без поврежденийпри ураганном ветре со скоростью 45 м/с. Встроенный микропроцессор позволяетавтоматическую регулировку наклона лопастей для контроля разгона. Уровеньшума от турбины не выше 35 дБ в ночные часы и 50 дБ в дневные. Контрольза работой турбины может осуществляться с сотового телефона при помощивстроенного в ветряк модуля GSM. Диаметр ротора 1,5 м, скорость его вращения –500 оборотов в минуту, номинальная мощность – 1200 Вт при 12,5 м/с, напряжениена выходе – 150 В переменного тока.

3. Американский SWIFT turbine компании Cascade Engineering. Конструкциятурбины была разработана в Шотландии компанией Renewable Devices. Диаметрротора 2,1 метра, весит устройства 86 кг. При скорости ветра свыше 12 км/чпроизводит примерно 2000 кВт.ч в год. Уровень шума в рабочем режиме 35 дБ.

4. Японский LoopWing компании LoopWing. Генератор начинает работу ужепри 1,6 м/с. При ветре 8 м/с в год производит 1316 кВт.ч, мощность генераторапри этом 168 В. Мощность увеличивается до 438 В при 12 м/с. Диаметр ротора1,5 метра. Весит установка 82 кг. Проблемой многих турбин является вибрация,японцам удалось её устранить.

5. Британская Quietrevolution компании XCO2. При средней скорости ветра 5,8м/с производит в год 10000 кВт.ч. Начинает работать при 4,5 м/с, однако уже 16м/с для него много. Высота ветряка 5 м, диаметр ротора – 3 м. Приспособлены кизменению направления ветра и почти бесшумны.

6. Испанский миниатюрный G-60 компании J.Bornay. Диаметр ротора 0,75 м, вес– 9 кг, мощность 60 Вт.

7. Английский Rutlan d503 одноимённой компании. Две модели, диаметр ротораодной – 0,51, другой 0,91 м, мощность 60 и 80 Вт соответственно.

8. Английский MarlecFM 1803. Диаметр ротора 1,83, мощность 250 Вт.

9. Американский Air Marine компании Southwest Windpower. Диаметр ротора1,15, мощность 400 Вт, вес установки, в зависимости от конкретной модели, 5,85или 6,2 кг.

10. Испанский Inclin 600 компании J.Bornay. Диаметр ротора 2 м, мощность 600 Вт,вес установки 38 кг.

11. Испанский Inclin 1000 компании J.Bornay. Диаметр ротора 2,86 м, мощность1000 Вт, вес установки 45 кг.

12. Бельгийский BWC 1500 компании Bergey Windpower. Диаметр ротора 3 м,мощность 1500 Вт, вес установки 168 кг.Конечно, этими моделями выбор ветрогенераторов не ограничивается. Есть и болеемощные, но с увеличением мощности возрастает и диаметр ротора. Не каждыйвладелец частного дома захочет устанавливать на своём участке более массивныеконструкции, чем те, о которых уже шла речь. Многие владельцы ветровых установоксчитают, что они несколько портят дизайн всего участка, но при правильном подбореи продуманном устройстве генератора на участке он может стать неотъемлемойчастью гармонично организованного пространства. При выборе ветряка обращайтеособое внимание на громкость его работы, поскольку излишний шум можетнеблагоприятно сказаться на вашем самочувствии и самочувствии ваших питомцев.По этой же причине размещать ветряк рекомендуется в отдалении от основного местапребывания людей: дома, кухни, веранды, игровой площадки и т. п.

Предприятие производит и реализует резервуары и пластиковые емкости любого размера и формы.

zaryad.com

Проект Заряд. Ветрогенератор для частного дома

виды агрегатов и их особенности, правила выбора, расчеты окупаемости + обзор лучших брендов

Конструкция и принцип работы ветротурбин

Виды ветряных электростанций

Целесообразность установки ветрогенератора

Правила выбора оборудования

Примерные цены и окупаемость ветрогенераторов

Обзор лучших брендов и установок

№1 — ветрогенераторы Condor Home (Россия)

№2 — мини-электростанции Falcon Euro (Россия)

№3 — ветряные агрегаты Sokol Air Vertical (Россия)

№4 — ветрогенераторы Energy Wind (Россия)

№5 — ветряки Altek EW (Китай)

Выводы и полезное видео по теме

Ветрогенератор - как выбрать ветряк

Оглавление:

Устройство и принцип работы ветрогенератора

Разновидности ветряков

Рекомендации по выбору ветрогенератора

Обзор производителей ветрогенераторов

Ветрогенераторы для частных домов | Проект Заряд