Veterná turbína pre súkromný dom: formality na inštaláciu veternej turbíny, komponenty a výpočty

Ak chcete vybrať najoptimálnejšiu verziu veternej turbíny pre dom, potrebujete vedieť vlastnosti práce veterných turbín, ich výhody a nevýhody, ako aj meteorologické vlastnosti lokalite. Výstavba veternej turbíny pre súkromný dom je pomerne rozsiahly podnik z hľadiska peňazí aj práce, preto si vyžaduje predbežné výpočty a spresnenie mnohých faktorov.

Vertikálna veterná turbína pre domácnosť

Potreba inštalovať veternú turbínu pre súkromný dom môže nastať v dvoch prípadoch: ak je centralizovaná nie je k dispozícii vôbec žiadne napájanie alebo je to príliš málo, buď kvôli rozhodnutiu výrazne ušetriť na platbe elektriny.

Vietor je ekologicky čistý nekonečný zdroj energie, ktorý ľudstvo využíva už tisíce rokov. Začali ho používať na výrobu elektriny pred storočím, ale nie všade má vietor dostatočné ukazovatele, že bolo výhodné nainštalovať veterný generátor pre dom.

Vyhľadajte špecializované stránky so štatistikami počasia, návštevou miestnej meteorologickej stanice, zberom a Overenie údajov o sile a smere vetra v mieste plánovanej inštalácie - to všetko bude prvoradé úloha.

Ak má miestny vietor priemerný ročný rýchlosť menej ako 4-4,5 m / s (14,4-16,2 km / h), veterná turbína sa s najväčšou pravdepodobnosťou zdá byť nerentabilná. Najlepšie je inštalovať veterné turbíny vo výškach, na pobreží, v stepi - tam, kde je silný vietor a nie sú tam žiadne prírodné alebo umelé prekážky.

Ak je veterný tieň z kopca, vysokých stromov, budete musieť buď zvýšiť výšku generátora veternej energie, čo výrazne predražuje výstavbu, alebo prechádza na iné alternatívne zdroje na zásobovanie domu teplom a elektriny.

NIEKTORÉ FORMALITY

Mali by ste sa obrátiť na miestne úrady a spresniť zoznam požiadaviek a povolení, ktoré potrebujete získať. Maximálna výška konštrukcie, ktorá nebude rušiť lety malých lietadiel, absencia rušenia pre rádiovú komunikáciu a televízne vysielanie, vytvorená veterný generátor s kovovými lopatkami, maximálna bezpečná hladina hluku, súhlas susedov s inštaláciou veternej turbíny neďaleko od ich domovov – to všetko musieť zistiť.

Bude to urážlivé, keď ho postavíte vlastnými rukami a už fungujete veterný generátor pre dom bude musieť byť demontovaný alebo prerobiť súdnym príkazom. Čím viac povolení môžete získať, tým lepšie. Mnohým problémom sa dá predísť, ak sa firma, ktorá ju založí, bude zaoberať vydaním povolení na veternú turbínu – aj to sú však dodatočné náklady.

Komponenty a výpočty

Náklady na prevádzku sa značne líšia v závislosti od typu zvolenej veternej turbíny a použitých komponentov. Existujú dva hlavné typy veterných generátorov - s horizontálnou osou otáčania (musí byť umiestnená vo výške, optimálne 25–35 m) a so zvislou osou, ktorú možno jednoducho umiestniť na rovinu pôda.

Okrem samotného generátora pre veterné turbíny s horizontálnou osou otáčania je potrebný rotor s lopatkami, reduktor a chvost, ako aj ochranný kryt. To všetko je inštalované na vysokom stožiari. Keďže stožiar je pomerne masívna a vysoká konštrukcia, musíte pred ním položiť základy a tiež ho zaistiť pomocou ďalších naťahovacích lán.

K celkovej cene stavby sa pripočítavajú náklady na montáž pomocou žeriavu. Aby sa zabránilo konštrukcii vysokého a drahého stožiara, pre malé veterné turbíny sa čoraz viac využívajú možnosti Vertikálne osové konštrukcie, ktoré sú schopné prevádzky v nižších výškach s rýchlosťou vetra od 1 m/s. Takéto systémy sú relatívne nové, preto ešte nie sú zhromaždené jednoznačné štatistiky o ich prevádzke. Dávajú menej elektriny, ale sú oveľa lacnejšie a nie sú také hlučné, je jednoduchšie ich vyrobiť vlastnými rukami. Ubytovanie zahŕňa:

• invertor na premenu konštantného prúdu z generátora na striedavý;
• sada akumulátorov;
• odpojovače a ističe potrebné na redistribúciu prijatej elektrickej energie a odpojenie zariadenia v núdzových situáciách alebo na opravu.

Ak môže byť stožiar postavený samostatne, potom je vhodné zakúpiť elektrické vybavenie a samotnú veternú turbínu sériové, továrenské zostavy. Ľudoví remeselníci však opakovane demonštrovali príklady nezávislej konštrukcie veterných generátorov pre dom. Komponenty sa dajú ľahko nájsť na internete alebo v špecializovaných technických časopisoch, ale v tomto prípade všetky Zodpovednosť za výkon a bezpečnosť zabudovaného veterného generátora bude spočívať len na hostiteľ.

Je zrejmé, že so zväčšením priemeru listov rotora, výškou stožiara a väčšou zhromaždenou veternou energiou sa generovaný výkon zvyšuje, ale celkové náklady na konštrukciu sa zvyšujú.

Podľa rôznych odhadov sa náklady na výstavbu malého veterného generátora pre dom pohybujú v rozmedzí 2-8 tisíc. dolárov za 1 kW elektriny. Ak dom nemá centralizované napájanie, veterná turbína bude lacnejšia ako samostatné položenie elektrického vedenia alebo paliva pre dieselový generátor.

Ak však bol koncipovaný ako prostriedok hospodárnosti, mali by sa vyvodiť závery o jeho potrebe domu. Mimochodom, už teraz je elektrina vyrábaná veľkými priemyselnými veternými generátormi na 1 kW lacnejšia ako elektrina vyrábaná v klasických tepelných elektrárňach. Náklady na elektrickú energiu na malých veterných generátoroch sú o niečo vyššie, no v posledných rokoch neustále klesajú.

Ak sa dnes veterná turbína zdá byť nerentabilná, nemali by ste zahadzovať výpočty vykonané vlastnými rukami - prostredníctvom niektorých čas objavenia sa nových modelov generátorov a zmena taríf za elektrinu môže radikálne zmeniť predchádzajúce Riešenie.

Oplatí sa sledovať aj situáciu so zelenou tarifou, ktorá sa uplatňuje v mnohých krajinách. Podľa tejto tarify môže byť elektrina vyrobená v dome pomocou alternatívnych zdrojov vrátená do elektrickej siete, pričom sa za ňu dopláca. Vzhľad zelenej tarify v krajine alebo zmena jej sadzby môže výrazne ovplyvniť čas nákupu veternej turbíny a ekonomiku, ktorú prináša do domu.

Optimálne spôsoby použitia

Vietor fúka nerovnomerne a zvýšená výroba elektriny s jeho pomocou sa len zriedka zhoduje s obdobiami maximálnej spotreby v dome. Preto je žiaduce, aby bolo možné poskytnúť potrebné zaťaženie a využiť všetku prebytočnú elektrickú energiu vyrobenú veterným generátorom pre potreby:

• ohrev vody v kotle;
• elektrické ohrievače dopĺňajúce vykurovací systém vo vnútri domu;
• dobíjanie batérií elektromobilov.

Všetky musia byť zapnuté automaticky: pri silnom vetre a nízkej celkovej spotrebe energie.

V podmienkach ruskej klímy s dlhou chladnou zimou a nízkou rýchlosťou vetra je energeticky najefektívnejšia a najlacnejšia schéma z veterného generátora s vertikálnou osou otáčania, inštalované na úrovni zeme alebo na malom stožiari 5-10 m vysokom, zdvíhajúc ho nad strechu domu a okraje ovocia stromy. Veterná turbína je priamo napojená na samostatný elektrický ohrievač a kotol vo vnútri miestnosti, bez prúdových meničov a akumulátorov.

Takáto schéma je celkom reálna na implementáciu vlastnými rukami bez prilákania inštalatérov. V tomto prípade veterný generátor generuje teplo na vykurovanie domu. Takýto systém sa získa samoregulačný: silný vietor ochladzuje dom rýchlejšie, ale zároveň umožňuje tandemu veterného generátora a elektrického ohrievača lepšie vykurovať miestnosť zvnútra.

Problémy vo fáze výstavby

Hlavným problémom je hluk v rozmedzí 40-60 dB, ktorý môže rušiť nielen susedov. Ak je to možné, ak to umožňuje konfigurácia pozemku, veterná turbína by mala byť čo najďalej od domu. Optimálne 200-300 metrov. Hlavné problémy:

1. Za určitých prevádzkových podmienok veternej turbíny alebo pri neúspešnej konštrukcii stožiara môže veterná turbína vydávať infrazvuk spôsobujúci pocit strachu a nepohodlia.
2. Vysoký stožiar, ktorý si vyžaduje povinné uzemnenie a prítomnosť blesku, ako aj prítomnosť signálnej lampy v hornej časti pre bezpečnosť malých lietadiel.
3. Počas prevádzky rotora vznikajú vibrácie, preto by stožiar veternej turbíny mal byť umiestnený oddelene, nedotýkať sa stien a striech domu ani iných konštrukcií.
4. Potreba pravidelnej údržby častí generátora, kontroly a výmeny maziva, ktoré sa musia vykonávať vo výške. Približne každých 10 rokov vyžadujú výmenu lopatiek a ložísk, bez ohľadu na to, či sú vyrobené svojpomocne alebo nie. Nie vždy je možné takúto prácu vykonávať vlastnými rukami a je potrebné zapojiť špecialistov. Stožiar sa bude musieť pravidelne natierať a kontrolovať, aby sa zabránilo korózii.
5. Možnosť poškodenia stožiara, lopatiek a generátora v prípade hurikánového vetra alebo námrazy.
6. Akumulátory tiež vyžadujú pravidelnú výmenu raz za niekoľko rokov a musia byť umiestnené vo vnútri domu.
7. Pri výbere hotových sériových veterných generátorov si musíte pozorne prečítať ich technické vlastnosti - pre rôzne výstupný výkon výrobcu uvedený v popise produktu a v jeho údajovom liste sa vypočíta podľa rôznych metód v závislosti od od sily vetra.
8. Malé stromy umiestnené neďaleko miesta inštalácie veterného generátora časom vyrastú a začnú vytvárať prekážky pre vietor.

Trendy vo vývoji techniky jednoznačne naznačujú perspektívy využitia pre úplné alebo čiastočné zásobovanie domu elektrinou a teplom rôzne alternatívne zdroje: solárne panely, veterné generátory, meniče tepla, nové účinné materiály pre tepelná izolácia.

Lacný a efektívny systém na vytvorenie úplne energeticky nezávislého domova zo sci-fi sa postupne mení na rozšírené technické riešenie a veterná turbína sa môže ukázať ako jedno z významných prvkov.