Windkraftanlage für ein Privathaus: Formalitäten für die Installation einer Windkraftanlage, Komponenten und Berechnungen

Um die optimale Version der Windkraftanlage für das Haus zu wählen, müssen Sie einige wissen Merkmale der Arbeit von Windkraftanlagen, deren Vor- und Nachteile sowie meteorologische Merkmale Lokalität. Der Bau einer Windkraftanlage für ein Privathaus ist sowohl in Bezug auf Geld als auch auf Arbeit ein ziemlich großes Unterfangen, daher sind Vorberechnungen und die Verfeinerung vieler Faktoren erforderlich.

Vertikale Windkraftanlage für Zuhause

Die Notwendigkeit, eine Windkraftanlage für ein Privathaus zu installieren, kann in zwei Fällen auftreten: Wenn eine zentrale es gibt überhaupt keine Stromversorgung oder lässt zu wünschen übrig, entweder wegen der Entscheidung, bei der Zahlung deutlich zu sparen Elektrizität.

Wind ist eine ökologisch reine, endlose Energiequelle, die von der Menschheit seit Jahrtausenden genutzt wird. Sie begannen vor einem Jahrhundert damit, Strom zu erzeugen, aber nicht überall hat der Wind ausreichende Anzeichen dafür, dass es rentabel war, einen Windgenerator für das Haus zu installieren.

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Suchen Sie nach spezialisierten Websites mit Wetterstatistiken, einem Besuch bei Ihrer lokalen Wetterstation, einer Sammlung und Überprüfung der Daten zu Windstärke und -richtung am Ort der geplanten Installation – all dies wird im Vordergrund stehen Aufgabe.

Wenn der lokale Wind eine durchschnittliche jährliche Geschwindigkeit weniger als 4-4,5 m / s (14,4-16,2 km/h) scheint die Windkraftanlage höchstwahrscheinlich unrentabel zu sein. Am besten installieren Sie Windkraftanlagen auf Höhen, Küstenlinien, in der Steppe - wo es stark windet und keine natürlichen oder künstlichen Hindernisse vorhanden sind.

Bei Windschatten von einem Hügel oder hohen Bäumen müssen Sie entweder die Höhe der Windkraftanlage erhöhen, was die Baukosten deutlich erhöht, oder auf andere alternative Quellen umsteigt, um das Haus mit Wärme zu versorgen und Elektrizität.

EINIGE FORMALITÄTEN

Sie sollten sich an die örtlichen Behörden wenden und die Liste der Anforderungen und Genehmigungen, die Sie erhalten müssen, verfeinern. Die maximale Höhe der Struktur, die den Flug von Kleinflugzeugen nicht beeinträchtigt, die Störungsfreiheit für den Funkverkehr und die Fernsehübertragung, geschaffen ein Windgenerator mit Metallflügeln, der maximal sichere Geräuschpegel, die Zustimmung der Nachbarn, die Windkraftanlage nicht weit von ihren Häusern zu installieren - all das muss es herausfinden.

Es wird beleidigend sein, wenn es mit eigenen Händen gebaut wird und bereits in Betrieb ist der Windgenerator für das Haus muss demontiert werden oder per Gerichtsbeschluss wiederholen. Je mehr Berechtigungen Sie sammeln können, desto besser. Viele Probleme lassen sich vermeiden, wenn sich das Unternehmen, das sie errichten wird, um die Genehmigungserteilung für die Windenergieanlage kümmert – aber das ist auch mit zusätzlichen Kosten verbunden.

Komponenten und Berechnungen

Die Betriebskosten variieren stark, abhängig vom gewählten Windturbinentyp und den verwendeten Komponenten. Es gibt zwei Haupttypen von Windgeneratoren - mit einer horizontalen Drehachse (muss lokalisiert werden) in einer Höhe, optimal 25−35 m) und mit vertikaler Achse, die einfach auf die Ebene gelegt werden kann Land.

Für Windkraftanlagen mit horizontaler Drehachse werden neben dem Generator selbst ein Rotor mit Blättern, ein Untersetzungsgetriebe und ein Heckleitwerk sowie eine Schutzabdeckung benötigt. All dies ist auf einem hohen Mast installiert. Da der Mast eine ziemlich massive und hohe Konstruktion ist, müssen Sie zuvor das Fundament legen und mit zusätzlichen Spannseilen sichern.

Zum Gesamtpreis der Konstruktion kommen die Kosten für die Installation mit Hilfe eines Krans hinzu. Um den Bau eines hohen und teuren Mastes zu vermeiden, werden bei kleinen Windkraftanlagen zunehmend Optionen eingesetzt Vertikalachsige Strukturen, die bei Windgeschwindigkeiten in geringerer Höhe betrieben werden können ab 1m/s. Solche Systeme sind relativ neu, daher wurden noch keine eindeutigen Statistiken über ihren Betrieb gesammelt. Sie geben weniger Strom, sind aber viel billiger und nicht so laut, es ist einfacher, sie mit eigenen Händen herzustellen. Die Unterkunft beinhaltet:

• einen Wechselrichter zum Umwandeln eines konstanten Stroms von einem Generator in einen Wechselstrom;
• eine Reihe von Akkumulatoren;
• Trenn- und Leistungsschalter, die zur Umverteilung der empfangenen elektrischen Energie und zum Trennen des Geräts in Notsituationen oder zur Reparatur erforderlich sind.

Wenn der Mast unabhängig gebaut werden kann, ist es ratsam, die elektrische Ausrüstung und die Windkraftanlage selbst serienmäßig zu kaufen. Volkshandwerker haben jedoch wiederholt Beispiele für den unabhängigen Bau von Windgeneratoren für das Haus demonstriert. Die Komponenten sind im Internet oder in Fachzeitschriften leicht zu finden, aber in diesem Fall alle Die Verantwortung für die Leistung und Sicherheit des eingebauten Windgenerators liegt nur bei Gastgeber.

Offensichtlich steigt mit zunehmendem Durchmesser der Rotorblätter, der Höhe des Mastes und der größeren gesammelten Windenergie die erzeugte Leistung, aber die Gesamtkosten der Konstruktion steigen.

Nach verschiedenen Schätzungen liegen die Kosten für den Bau eines kleinen Windgenerators für ein Haus im Bereich von 2 bis 8 Tausend. Dollar für 1 kW Strom. Wenn das Haus keine zentrale Stromversorgung hat, ist eine Windkraftanlage billiger als eine unabhängige Verlegung einer Stromleitung oder Kraftstoff für einen Dieselgenerator.

War er jedoch als Sparmittel gedacht, sollte man Rückschlüsse auf sein Bedürfnis nach dem Haus ziehen. Übrigens ist der Strom, der von großen industriellen Windkraftanlagen für 1 kW erzeugt wird, schon jetzt billiger als der Strom aus klassischen thermischen Kraftwerken. Die Stromkosten für kleine Windgeneratoren sind etwas höher, aber in den letzten Jahren sind sie stetig gesunken.

Wenn die Windkraftanlage heute unrentabel erscheint, sollten Sie die Berechnungen Ihrer eigenen Hände nicht wegwerfen - durch einige der Zeitpunkt des Erscheinens neuer Generatorenmodelle und die Änderung der Stromtarife können die vorherigen radikal ändern Lösung.

Beobachtenswert ist auch die Situation beim grünen Tarif, der in vielen Ländern gilt. Nach diesem Tarif kann der vom Haus aus alternativen Quellen erzeugte Strom gegen Zuzahlung in das Stromnetz zurückgespeist werden. Das Erscheinen eines grünen Tarifs oder einer Änderung seines Tarifs im Land kann den Zeitpunkt des Kaufs der Windkraftanlage und die Wirtschaftlichkeit, die sie für das Haus bringt, erheblich beeinflussen.

Optimale Nutzungsarten

Der Wind weht ungleichmäßig, und die mit seiner Hilfe erhöhte Stromerzeugung fällt selten mit den Zeiten des maximalen Verbrauchs im Haus zusammen. Daher ist es wünschenswert, dass die erforderliche Last bereitgestellt werden konnte und den gesamten vom Windgenerator erzeugten überschüssigen Strom für den Bedarf nutzen:

• Warmwasserbereitung im Kessel;
• elektrische Heizgeräte zur Ergänzung des Heizsystems im Haus;
• Aufladen der Batterien des Elektrofahrzeugs.

Alle müssen automatisch eingeschaltet werden: bei starkem Wind und geringem Gesamtenergieverbrauch.

Unter den Bedingungen des russischen Klimas mit einem langen kalten Winter und niedrigen Windgeschwindigkeiten ist das energieeffizienteste und billigste Schema eines Windgenerators mit vertikaler Drehachse, ebenerdig oder auf einem kleinen Mast von 5-10 m Höhe installiert, der über das Hausdach und die Fruchtränder ragt Bäume. Die Windkraftanlage ist direkt mit einer separaten Elektroheizung und einem Boiler im Raum verbunden, ohne Stromwandler und Akkumulatoren.

Ein solches Schema ist ziemlich real, um es mit eigenen Händen zu implementieren, ohne Installateure anzuziehen. In diesem Fall erzeugt der Windgenerator Wärme zum Heizen des Hauses. Ein solches System wird selbstregulierend erzielt: Ein starker Wind kühlt das Haus schneller ab, ermöglicht aber gleichzeitig ein Tandem aus einem Windgenerator und einer Elektroheizung, um den Raum von innen besser zu heizen.

Probleme während der Bauphase

Das Hauptproblem ist Lärm im Bereich von 40-60 dB, der nicht nur die Nachbarn stören kann. Wenn es die Grundstücksbeschaffenheit zulässt, sollte die Windkraftanlage möglichst weit vom Haus entfernt stehen. Optimal 200-300 Meter. Die Hauptprobleme:

1. Unter bestimmten Betriebsbedingungen der Windkraftanlage oder einem erfolglosen Aufbau des Mastes kann die Windkraftanlage Infraschall aussenden, was ein Gefühl von Angst und Unbehagen verursacht.
2. Ein hoher Mast, der eine obligatorische Erdung und das Vorhandensein von Blitzenergie erfordert, sowie das Vorhandensein einer Signallampe an der Spitze für die Sicherheit kleiner Flugzeuge.
3. Während des Rotorbetriebs werden Vibrationen erzeugt, daher sollte der Mast der Windkraftanlage separat aufgestellt werden und die Wände und Dächer des Hauses oder andere Strukturen nicht berühren.
4. Die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung von Generatorteilen, Inspektionen und Schmierstoffwechseln, die in der Höhe durchgeführt werden müssen. Etwa alle 10 Jahre müssen Messer und Lager ausgetauscht werden, egal ob Eigenbau oder nicht. Solche Arbeiten sind nicht immer mit eigenen Händen möglich, und es müssen Spezialisten hinzugezogen werden. Der Mast muss außerdem regelmäßig lackiert und überprüft werden, um Korrosion zu vermeiden.
5. Beschädigung von Mast, Rotorblättern und Generator bei Orkanwind oder Vereisung möglich.
6. Auch die Akkus müssen alle paar Jahre regelmäßig ausgetauscht werden und müssen sich im Haus befinden.
7. Bei der Auswahl von vorgefertigten Serienwindgeneratoren müssen Sie deren technische Eigenschaften sorgfältig lesen - für verschiedene die in der Produktbeschreibung und in seinem Datenblatt angegebene Ausgangsleistung des Herstellers wird nach verschiedenen Methoden berechnet, abhängig von von der Stärke des Windes.
8. Kleine Bäume, die sich nicht weit vom Installationsort des Windgenerators befinden, werden mit der Zeit wachsen und beginnen, Hindernisse für den Wind zu bilden.

Trends in der Technologieentwicklung zeigen eindeutig die Nutzungsperspektiven für die Voll- oder Teilversorgung des Hauses mit Strom und Wärme verschiedene alternative Quellen: Sonnenkollektoren, Windgeneratoren, Wärmekonverter, neue effiziente Materialien für Wärmedämmung.

Kostengünstiges und effizientes System zur Schaffung eines vollständig energieautarken Zuhauses aus Science-Fiction entwickelt sich nach und nach zu einer weit verbreiteten technischen Lösung, und die Windkraftanlage kann sich als eine der bedeutendsten Elemente.