Zrób to sam farma wiatrowa dla Twojego domu

Generator wiatrowy do domu

Opis

Instalacja farmy wiatrowej w domku letniskowym lub w prywatnym domu zapewnia wiele korzyści, jakie ma autonomiczne zasilanie. Zaprojektowane do przechwytywania, przekształcania i magazynowania energii wiatru, urządzenie to zapewnia ludziom tak istotne korzyści, jak bezpłatna odnawialna energia elektryczna. Praca z montażem własnej farmy wiatrowej nie jest trudna i jest wykonalna przy niewielkich koszt materiałów, najważniejsze w tej sprawie jest pragnienie, a wynik uzasadnia wydatki na jego osiągnięcie fundusze.

Zasada działania

Zasada działania przydomowej farmy wiatrowej jest niezwykle prosta. Wiatr nadmuchuje strumień powietrza na łopatki koła pneumatycznego, wprawiając je w ruch. W rzeczywistości jest dla dzieci

wiatrowskaz ze śmigłem. Ale w tym przypadku łopaty z kołem pełnią rolę turbiny wiatrowej, ponieważ obracają podłączony do niej za pomocą przekładni generator prądu, który generując prąd ładuje akumulator. Baterie po napełnieniu energią elektryczną są w stanie przekazać ją w postaci przetworzonej przez falownik do wszystkich domowych urządzeń elektrycznych.

Najbardziej wydajne są generatory wiatrowe, w których łopaty są ustawione poziomo w stosunku do przepływu powietrza. Promień opisywany przez jego łopatki ma istotny wpływ na sprawność całego zespołu, tak aby wskaźnik ten był optymalny, opisywane przez nie koło musi mieć średnicę co najmniej 2,5 metra.

Liczba łopatek wpływa również na pracę turbiny wiatrowej, więc im ich mniej, tym większa prędkość wirnika, maksimum osiąga się przy zastosowaniu jednej łopaty z przeciwwagą.

Normalna praca farmy wiatrowej jest możliwa przy prędkości wiatru 3 m/s, dlatego wybierając ją jako źródło zasilanie domu prywatnego, należy wziąć pod uwagę średnią roczną prędkość wiatru w miejscu mieszkania.

Zalety i wady

Zalety turbin wiatrowych:

• Dzięki autonomii i odnawialnemu źródłu energii główne koszty są jednorazowe i dotyczą zakupu i instalacji sprzętu, a koszty eksploatacji nie są krytyczne.
• Automatyczne działanie wszystkich komponentów i zespołów bez ingerencji człowieka, ponieważ sama energia jest dostarczana przez wiatr.
• Wybieralny generator o niskim poziomie hałasu podczas pracy.
• Działanie wszystkich jednostek i elementów takiego systemu jest możliwe w prawie każdych warunkach klimatycznych.
• Większość części takiej instalacji pracuje w trybie zmniejszonego zużycia, co zapewnia długą żywotność bez naprawy lub wymiany.

Turbina wiatrowa nie jest pozbawiona specyficznych wad:

• Po pierwsze, w niektórych trybach, czasami przy nieprawidłowym montażu masztu, mogą z niego pochodzić infradźwięki.
• Po drugie, ze względu na wysokość masztu, jak w przypadku większości konstrukcji wysokościowych, konieczne jest jego uziemienie.
• Po trzecie, ponieważ jest to nadal działający system, z ruchomymi częściami, okresowo wymaga konserwacji zapobiegawczej.
• W przypadku huraganowych wiatrów, burz i innych zakłóceń pogody możliwa jest awaria poszczególnych jednostek stacji.

Wyświetlenia

Turbiny wiatrowe dzielą się na typy według kilku parametrów:

• W zależności od kierunku osi, wokół której obracają się łopaty turbiny wiatrowej, istnieją dwa typy: poziomy i pionowy. Te pierwsze mają lepszą wydajność, a te drugie są bardziej stabilne w przypadku złej pogody.
• Według liczby ostrzy na kole wiatrowym: dwułopatowe, trzyłopatowe i jednostki z wieloma ostrzami.
• W zależności od użytych materiałów łopatki: wersje sztywne i żaglowe. Te pierwsze są bardziej odporne na huragany i burze, a drugie znacznie tańsze.
• Jeśli to możliwe, pozycja ostrzy jest regulowana: ze stałym i regulowanym skokiem ostrzy. Pierwszy jest łatwiejszy i bardziej niezawodny w działaniu, a z zalet drugiego mają możliwość skorzystania tylko profesjonaliści.

Nowoczesne turbiny wiatrowe nie wymagają super potężnych podmuchów wiatru. Ich konstrukcja jest przemyślana nie gorzej niż rower, dzięki czemu do dostarczenia energii do zwykłego domu wystarczy wiatr o prędkości 2-5 m/s.

Cechy konstrukcyjne

Decydując się na samodzielny zakup lub budowę takiej jednostki, należy wziąć pod uwagę wszystkie cechy takiego projektu:

• Urządzenia gospodarstwa domowego nigdy nie będą działały bezpośrednio z energii samego generatora wiatrowego, mogą więc pobierać ją tylko pośrednio następuje po tym, jak energia wiatru i energia mechaniczna obrotu łopat generatora przechodzi i gromadzi się w naładowanym akumulatorze baterie. W domu z reguły stosuje się baterie o napięciu nominalnym 12 lub 24 woltów;
• Ponieważ baterie dają stałe napięcie, aby przekształcić je w zmienną sinusoidalną formę, co jest typowe dla sieci domowych, będziesz musiał użyć falownika na wyjściu;
• Napięcie generowane przez turbinę wiatrową jest przeznaczone wyłącznie do tankowania przez urządzenia do konwersji samych akumulatorów.
• W warunkach pogodowych kod siły wiatru nie wystarcza do obracania łopatami lub w ogóle go nie ma, generowanie nowej energii oczywiście nie występuje i zasilanie będzie przeprowadzane tylko do wyczerpania pojemności zgromadzonej baterii energii elektrycznej, podczas gdy maszyna wiatrowa wytwarzała prąd, jest to szczególnie ważne, aby kontrolować, czy jest to jedyne źródło Elektryczność.

Aby zapewnić sprawność generatora, jako jednego z elementów domowej elektrowni, konieczne jest prawidłowe obliczyć stosunek mocy pomiędzy wszystkimi źródłami poboru w domu a mocą konkretnego falownika w domu stacja akumulatorowa. Stabilna praca całego systemu jest możliwa tylko wtedy, gdy generator generuje prąd, którego siła zapewnia ładowanie akumulatorów.

Przy obliczaniu średniej wartości zużycia energii zaleca się skoncentrowanie się na sumie mocy wszystkich domowych urządzeń elektrycznych, biorąc pod uwagę kolejność ich włączania i czas pracy. Porównując uzyskane obliczenia z odczytami licznika elektrycznego za miesiąc, można określić liczbę najbardziej zbliżoną do rzeczywistego zużycia.

Z reguły do ​​zasilania przeciętnego mieszkania wystarcza jednostka odwracająca o mocy 3 kW. Musi być wybrany zgodnie z następującymi parametrami:

• Kształt sygnału odbieranego na wyjściu: fala prostokątna lub sinusoida; Pierwsza z nich jest typowa dla tanich modeli i prowadzi do przegrzewania się zasilanych zespołów prądotwórczych. Ten prąd nie może być używany do zasilania drukarek laserowych i niektórych urządzeń opartych na mikroprocesorach. Dlatego jego stosowanie nawet w domu wiąże się z pewnymi ograniczeniami i środkami ostrożności. Druga, generowana przez drogie jednostki, charakteryzuje się niskim stopniem oscylacji harmonicznych i jest optymalna do pracy wszelkich urządzeń pobierających prąd.
• Wartość napięcia roboczego i pojemności baterii;
• Napięcie wyjściowe musi odpowiadać potrzebom urządzeń zużywających energię;
• Odporność na spadki obciążenia, na przykład, gdy do sieci podłączone są potężne silniki elektryczne;
• Zużycie energii elektrycznej bez obciążenia;
• Możliwość włączenia trybu uśpienia oraz obecność ładowarki w zestawie.

Całkowita pojemność wszystkich elementów stacji bateryjnej zależy bezpośrednio od autonomicznego funkcjonowania domowej sieci energetycznej. Jako takie elementy, sterowane falownikiem, stosuje się specjalne akumulatory o podwyższonej szczelności i bezpieczeństwie, dzięki czemu można je umieścić w dowolnym pomieszczeniu.

Tańsze, ale mniej wygodne w zastosowaniach mieszkaniowych, są standardowe zasilacze samochodowe. Mają konstrukcję, która narzuca nawet obecne ograniczenia.

Jeśli chodzi o samą maszynę do wytwarzania prądu, do naładowania akumulatorów wystarczy 1 kW jednostka, która dostarcza prąd do przekształtnika inwerterowego o mocy do 3 kW.

Wybór bieżącego źródła

Najbardziej złożonym i kosztownym elementem każdej farmy wiatrowej jest generator, będący jednostką całego systemu, z którego pochodzi prąd. Najlepszą opcją do samodzielnego projektowania jest silnik elektryczny o stałym napięciu 60-100 woltów. Nie wymaga przeprojektowania i jest kompatybilny z urządzeniami do ładowania akumulatorów maszynowych.

Korzystanie ze źródła zasilania maszyny ma swoje własne trudności, ponieważ wymaga prędkości znamionowej przy praca przy około 1800-2500 obr/min, co jest nierealne jak na koło wiatrowe oczywiście jeśli nie używasz skrzynie biegów.

Dobrym wyborem, wymagającym jednak dopracowania konstrukcji, może być silnik typu asynchronicznego, w którym zastosowano magnesy neodymowe. Ale aby go wykonać, potrzebujesz tokarki i profesjonalisty do pracy. Dlatego ta opcja nie jest odpowiednia dla domowych.

DIY generator wiatrowy

Wymagane materiały i narzędzia

Materiały:

• Rura PCV o przekroju 150 i długości 600 mm;
• blacha aluminiowa o grubości 300x300 mm od 2 do 2,5 mm;
• profil żelazny zamknięty 80x40 mm, długość metra;
• rury jedna o przekroju 25 mm i długości 300 mm, druga - 32 mm i długości od 4 do 6 m;
• kabel z rdzeniem miedzianym do podłączenia do generatora obciążenia;
• sam silnik prądu stałego ma 500 obr./min;
• koło pasowe o przekroju 120-150 mm;
• co najmniej jedna bateria 12 V;
• falownik 12/220 woltów.

Wymagane narzędzia:

• jednostka spawalnicza;
• zestaw kluczy;
• wiertła do metalu;
• wiertarka elektryczna;
• ostrze do cięcia metalu;
• Śruby 6 mm z nakrętkami.

Przewodnik krok po kroku

• Rura PVC jest cięta na 4 części, z których każda jest przecięta po przekątnej, aby uzyskać z jednej strony zwężenie do 20-25 mm - są to łopatki przyszłego śmigła.
• Mocowane są na kole pasowym o skoku 1200 na śrubach i nakrętkach, które są zainstalowane na wale silnika.
• Rura 25 jest przyspawana do szerokiej strony metalowego profilu w odległości 1/3 od krawędzi.
• Z boku krótkiego ramienia zamontowany jest silnik, a po przeciwnej stronie blacha aluminiowa, która kieruje konstrukcję łopatek w stronę nadchodzącego strumienia powietrza.
• Całą konstrukcję wsuwa się rurą 25 w rurkę 30 mm, w stosunku do której nastąpi obrót.
• Do silnika dostarczany jest kabel, po czym maszt z rury 30 mm jest montowany w ziemi na noszach, z zamontowanym na nim mechanizmem wiatrowskazowym i generatorem.
• Wskazane jest umieszczenie podstawy elektrycznej stacji w osobnym pomieszczeniu, w tym celu kabel z generatora jest doprowadzany do zainstalowanych tam akumulatorów przez przekaźnik ładowania. A już z akumulatora, po konwersji, falownik rozprowadza prąd do odbiorców w domu.

Kupowanie gotowych

Ceny

Ceny takich systemów są z reguły wprost proporcjonalne do ich wydajności, przy czym podwojenie kosztów wszystkich urządzeń elektrowni również się podwaja.

Na przykład turbina wiatrowa o mocy 3 kW / 48 woltów kosztuje około 100 000 rubli. A jego odpowiednik o mocy 5 kW / 120 woltów ma cenę około 220 000 rubli.

Zgodnie z tą zasadą jednostki o mocy 10 kW / 240 V i 20 kW / 240 V sprzedawane są odpowiednio w cenie 413 000 i 750 000 rubli.

Gdzie mogę kupić

Takie systemy można kupić zarówno w wyspecjalizowanych sklepach i firmach, jak i zamówić z dostawą i montażem przez Internet.

Kryteria wyboru

Głównym kryterium przy zakupie generatora wiatrowego po jego cenie jest moc instalacji wymagana w konkretnym przypadku.

Na potrzeby domowe wystarczy jednostka o mocy 3 kW lub większej, a nawet przy wykorzystaniu wszystkich możliwości jest mało prawdopodobne, że w domu uda się w pełni załadować stację najwyższej klasy o mocy 20 kW :

• Generatory o mocy 3 kW / 48 V są dobrym zamiennikiem konwencjonalnych sieci energetycznych.
• Urządzenie od 5 kW / 120 woltów dostarczy energię w tym samym czasie do prawie wszystkich urządzeń w domu.
• Jednostki o mocy od 10 kW / 240 V nadają się do zasilania kilku budynków mieszkalnych, a także potężnych narzędzi elektrycznych i mechanizmów.
• Instalacja o mocy 20 kW/240 V zasili energię do największego prywatnego domu z zasilaniem kilku budynków gospodarczych, a nawet oświetlenia ulicznego.

Opinie

Energia elektryczna wytwarzana przez takie instalacje jest w większości przypadków więcej niż wystarczająca dla gospodarstwa domowego potrzeb, dlatego większość użytkowników pozytywnie wypowiada się o takim źródle OZE energia:

Aleksander, g. Moskwa. „Od trzech lat w domu wybudowanym we wsi odmawiał korzystania z publicznej sieci energetycznej. Na miejscu zamontowałem turbinę wiatrową, z zapasem 3 kW, pracuje stabilnie bez awarii i awarii. Naprawdę nie ma nic do załadowania takiej instalacji na pełnych obrotach jeszcze we wsi ”.

Michał, g. Biełgorod. „Kupiłem turbinę wiatrową amerykańskiej marki do ładowania akumulatorów 12 V. Używam go od 2 lat, urządzenie zaspokaja potrzeby zarówno urządzeń oświetleniowych jak i laptopa z pompą kotła jednocześnie. Doskonały sposób na zaoszczędzenie pieniędzy, najważniejsze jest kupowanie dobrych baterii, aby działały dłużej ”.

Eugeniusz, g. Czeboksary. „Uważam, że takie urządzenie jest niezbędne we własnym domu, bo dzięki energii odnawialnej nie trzeba płacić za kilowaty. To znaczna oszczędność, ponieważ publiczne rachunki za prąd będą rosły dopiero w przyszłości.”

Giennadij, g. Kirow. „Mam własny dom, dwa piętra. Niedawno kupiłem generator o mocy 2 kW i cztery konwencjonalne akumulatory 12-woltowe. To wystarczy do oświetlenia całego domu oraz telewizora z lodówką i innymi drobnymi sprzętami AGD.”