Turbina wiatrowa dla domu prywatnego: formalności związane z instalacją turbiny wiatrowej, komponenty i obliczenia

Aby wybrać najbardziej optymalną wersję turbiny wiatrowej do domu, musisz trochę wiedzieć cechy pracy turbin wiatrowych, ich zalety i wady, a także cechy meteorologiczne miejscowość. Budowa turbiny wiatrowej dla prywatnego domu jest przedsięwzięciem na dość dużą skalę zarówno pod względem finansowym, jak i robocizny, dlatego wymaga wstępnych obliczeń i dopracowania wielu czynników.

Pionowa turbina wiatrowa do domu

Konieczność zainstalowania turbiny wiatrowej w prywatnym domu może pojawić się w dwóch przypadkach: jeśli scentralizowany nie ma w ogóle zasilania lub pozostawia wiele do życzenia, choćby ze względu na decyzję o znacznym zaoszczędzeniu na opłatach Elektryczność.

Wiatr jest ekologicznie czystym, niewyczerpanym źródłem energii, z którego ludzkość korzysta od tysięcy lat. Zaczęli używać go do wytwarzania energii elektrycznej sto lat temu, ale nie wszędzie wiatr ma wystarczające wskaźniki, aby opłacało się zainstalować generator wiatrowy w domu.

Wyszukaj wyspecjalizowane strony ze statystykami pogodowymi, wizytą w lokalnej stacji pogodowej, zbiórką i Weryfikacja danych o sile i kierunku wiatru w miejscu planowanej instalacji – to wszystko będzie miało pierwszorzędne znaczenie zadanie.

Jeśli lokalny wiatr ma średnią roczną prędkość poniżej 4-4,5 m/s (14,4-16,2 km/h) turbina wiatrowa najprawdopodobniej wydaje się nieopłacalna. Najlepiej montować turbiny wiatrowe na wysokościach, wybrzeżach, na stepie – tam, gdzie wieje silny wiatr i nie ma przeszkód naturalnych ani sztucznych.

Jeśli na wzgórzu jest cień wiatru, wysokie drzewa, albo będziesz musiał zwiększyć wysokość generatora energii wiatrowej, co znacznie podnosi koszt budowy lub przełącza się na inne alternatywne źródła zasilania domu w ciepło i Elektryczność.

NIEKTÓRE FORMALNOŚCI

Powinieneś skontaktować się z lokalnymi władzami i doprecyzować listę wymagań i zezwoleń, które musisz otrzymać. Stworzono maksymalną wysokość konstrukcji, która nie będzie zakłócać lotów małych samolotów, brak zakłóceń w komunikacji radiowej i telewizyjnej generator wiatrowy z metalowymi łopatami, maksymalny bezpieczny poziom hałasu, zgoda sąsiadów na zainstalowanie turbiny wiatrowej niedaleko ich domów - to wszystko muszę się dowiedzieć.

Będzie obraźliwy, gdy zostanie zbudowany własnymi rękami i już działa generator wiatrowy do domu będzie musiał zostać zdemontowany lub ponowić na mocy nakazu sądowego. Im więcej pozwoleń możesz zebrać, tym lepiej. Wielu problemów można uniknąć, jeśli firma, która ją założy, zajmie się wydawaniem pozwoleń na turbinę wiatrową - ale to też dodatkowe koszty.

Komponenty i obliczenia

Koszt eksploatacji jest bardzo zróżnicowany, w zależności od typu wybranej turbiny wiatrowej i użytych komponentów. Istnieją dwa główne typy generatorów wiatrowych - z poziomą osią obrotu (musi być umieszczona) na wysokości, optymalnie 25−35 m) i z osią pionową, którą można po prostu ustawić na poziomie grunt.

Oprócz samego generatora do turbin wiatrowych z poziomą osią obrotu potrzebny jest wirnik z łopatami, reduktor i ogon, a także osłona ochronna. Wszystko to jest zainstalowane na wysokim maszcie. Ponieważ maszt jest dość masywną i wysoką konstrukcją, przed nim będziesz musiał położyć fundament, a także zabezpieczyć go dodatkowymi linami napinającymi.

Do całkowitej ceny budowy doliczany jest koszt instalacji za pomocą dźwigu. Aby uniknąć budowy wysokiego i drogiego masztu, w przypadku małych turbin wiatrowych coraz częściej stosuje się opcje Konstrukcje o osi pionowej, które są zdolne do pracy na niższych wysokościach przy prędkości wiatru od 1 m / s. Takie systemy są stosunkowo nowe, dlatego jednoznaczne statystyki ich działania nie są jeszcze gromadzone. Dają mniej prądu, ale są znacznie tańsze i mniej hałaśliwe, łatwiej je wykonać własnymi rękami. Zakwaterowanie obejmuje:

• falownik do konwersji prądu stałego z generatora na prąd przemienny;
• zestaw akumulatorów;
• odłączniki i wyłączniki niezbędne do redystrybucji otrzymanej energii elektrycznej i odłączenia urządzenia w sytuacjach awaryjnych lub do naprawy.

Jeśli maszt można zbudować samodzielnie, to osprzęt elektryczny i samą turbinę wiatrową warto zakupić seryjne, fabryczne zespoły. Jednak rzemieślnicy ludowi wielokrotnie demonstrowali przykłady samodzielnej budowy generatorów wiatrowych dla domu. Komponenty łatwo znaleźć w Internecie lub specjalistycznych magazynach technicznych, ale w tym przypadku wszystkie Odpowiedzialność za wydajność i bezpieczeństwo wbudowanego generatora wiatrowego będzie spoczywać tylko na gospodarz.

Oczywiście wraz ze wzrostem średnicy łopat wirnika, wysokością masztu i większą pozyskiwaną energią wiatru wzrasta generowana moc, ale wzrasta ogólny koszt budowy.

Według różnych szacunków koszt budowy małego generatora wiatrowego dla domu waha się w granicach 2-8 tys. dolarów za 1 kW energii elektrycznej. Jeśli dom nie ma scentralizowanego zasilania, turbina wiatrowa będzie tańsza niż samodzielne ułożenie linii energetycznej lub paliwa do generatora diesla.

Jeśli jednak był pomyślany jako środek ekonomiczny, należy wyciągnąć wnioski o jego potrzebie domu. Nawiasem mówiąc, już teraz prąd wytwarzany przez duże przemysłowe generatory wiatrowe za 1 kW jest tańszy niż prąd wytwarzany w klasycznych elektrociepłowniach. Koszt energii elektrycznej w małych generatorach wiatrowych jest nieco wyższy, ale w ostatnich latach stale spada.

Jeśli dzisiaj turbina wiatrowa wydaje się nieopłacalna, nie należy wyrzucać obliczeń wykonanych własnymi rękami – przez niektórych czas pojawienia się nowych modeli generatorów i zmiana taryf za energię elektryczną może radykalnie zmienić poprzednie rozwiązanie.

Warto też przyjrzeć się sytuacji z zieloną taryfą, która jest stosowana w wielu krajach. Zgodnie z tą taryfą, prąd wytworzony przez dom korzystający z alternatywnych źródeł może być oddany do sieci elektroenergetycznej, otrzymując za to dodatkową opłatę. Pojawienie się w kraju zielonej taryfy lub zmiana jej stawki może znacząco wpłynąć na czas zakupu turbiny wiatrowej i ekonomię jaką wnosi do domu.

Optymalne tryby użytkowania

Wiatr wieje nierównomiernie, a zwiększone wytwarzanie energii elektrycznej z jego pomocą rzadko pokrywa się z okresami maksymalnego zużycia w domu. Dlatego pożądane jest, aby było możliwe zapewnienie niezbędnego obciążenia i wykorzystać całą nadwyżkę energii elektrycznej wytworzonej przez generator wiatrowy na potrzeby:

• ogrzewanie wody w kotle;
• grzejniki elektryczne uzupełniające system grzewczy wewnątrz domu;
• ładowanie akumulatorów pojazdu elektrycznego.

Wszystkie muszą być włączane automatycznie: przy silnym wietrze i niskim całkowitym zużyciu energii.

W warunkach rosyjskiego klimatu z długą mroźną zimą i niskimi prędkościami wiatru najbardziej energooszczędny i tani jest schemat z generatora wiatrowego z pionową osią obrotu, montowany na poziomie gruntu lub na małym maszcie o wysokości 5-10 m, podnoszący go ponad dach domu i brzegi owoców drzewa. Turbina wiatrowa jest bezpośrednio połączona z osobną grzałką elektryczną i kotłem wewnątrz pomieszczenia, bez przetworników prądu i akumulatorów.

Taki schemat jest całkiem realny do wdrożenia własnymi rękami, bez przyciągania instalatorów. W takim przypadku generator wiatrowy wytwarza ciepło do ogrzewania domu. Taki system uzyskuje się samoregulujący: silny wiatr szybciej chłodzi dom, ale jednocześnie pozwala tandemowi generatora wiatrowego i grzejnika elektrycznego lepiej ogrzać pomieszczenie od wewnątrz.

Problemy na etapie budowy

Głównym problemem jest hałas w zakresie 40-60 dB, który może przeszkadzać nie tylko sąsiadom. Jeśli to możliwe, jeśli pozwala na to konfiguracja działki, turbina wiatrowa powinna znajdować się jak najdalej od domu. Optymalnie 200-300 metrów. Główne problemy:

1. W pewnych warunkach pracy turbiny wiatrowej lub nieudanej konstrukcji masztu, turbina wiatrowa może emitować infradźwięki, wywołując uczucie strachu i dyskomfortu.
2. Wysoki maszt, który wymaga obowiązkowego uziemienia i obecności mocy piorunowej, a także obecności lampki sygnalizacyjnej na górze dla bezpieczeństwa małych samolotów.
3. Podczas pracy wirnika generowane są wibracje, dlatego maszt turbiny wiatrowej powinien znajdować się osobno, nie dotykając ścian i dachów domu ani innych konstrukcji.
4. Konieczność regularnej konserwacji części generatora, przeglądów i wymiany smarów, które muszą być przeprowadzane na wysokości. Mniej więcej co 10 lat wymagają wymiany łopatek i łożysk, niezależnie od tego, czy są wykonane samodzielnie, czy nie. Taka praca nie zawsze jest możliwa do wykonania własnymi rękami i istnieje potrzeba zaangażowania specjalistów. Maszt będzie również musiał być regularnie malowany i sprawdzany, aby uniknąć korozji.
5. Możliwość uszkodzenia masztu, łopat i generatora w przypadku huraganu lub oblodzenia.
6. Akumulatory wymagają również regularnej wymiany raz na kilka lat i muszą znajdować się wewnątrz domu.
7. Wybierając gotowe seryjne generatory wiatrowe, należy dokładnie zapoznać się z ich charakterystyką techniczną - dla różnych moc wyjściowa producenta, podana w opisie produktu i jego karcie danych, jest obliczana różnymi metodami w zależności od z siły wiatru.
8. Małe drzewa znajdujące się niedaleko miejsca instalacji generatora wiatrowego w końcu wyrosną i zaczną tworzyć przeszkody dla wiatru.

Trendy w rozwoju technologii jednoznacznie wskazują na perspektywy wykorzystania pełnego lub częściowego zaopatrzenia domu w energię elektryczną i ciepło różne alternatywne źródła: panele słoneczne, generatory wiatrowe, konwertery ciepła, nowe wydajne materiały do izolacja cieplna.

Niedrogi i wydajny system do stworzenia w pełni niezależnego energetycznie domu od science fiction stopniowo staje się powszechnym rozwiązaniem technicznym, a turbina wiatrowa może okazać się jednym z istotnych elementy.