Větrné turbíny pro domácnost: typy, přibližné ceny, kutilská výroba. Větrné elektrárny pro domácnost: výhody a nevýhody. Větrná farma: cena

K využití větrné energie potřebují tyto detaily:

• lopatky větru - zachycují proudění větru a přenášejí hybnost na větrný generátor;
• větrný generátor a regulátor - přispívají k přeměně impulsu na stejnosměrný proud;
• baterie - uchovává energii;
• invertor - pomáhá přeměnit stejnosměrný proud na střídavý proud.

Využití větrné energie zná lidstvo od nepaměti. Kdysi neznámý vynálezce připevnil na nevzhledné plovoucí plavidlo plachtu a s její pomocí v průběhu staletí zkoumali zvídaví námořníci celou Zemi. Větrné mlýny i v naší době v mnoha zemích pravidelně slouží člověku.

Dnes však využívání větru znamená především výrobu elektřiny. Zkusme přijít na to, jak je to jednoduché, levné a pohodlné. Pro ty, kteří chtějí hned slyšet závěry, je závěr, že větrná energie nebude nikdy levnější než energie získaná z jiných zdrojů: tepelných, jaderných nebo vodních elektráren.

Proto má smysl zapojit se do větrných elektráren pro domácnost pouze pro ty, které svrbí ruce, aby přizpůsobili hotový generátor, který dostali „náhodou“, nebo pro nadšence čisté energie, kteří fanaticky chtějí zachránit planetu před ekologickým katastrofa. Nedovedete si představit jiné důvody, proč využívat větrnou energii při napájení z externích elektrických sítí.

Na začátek něco málo informací o možnostech využití větrné energie. Při působení větru na lopatky turbíny nemůže účinnost extrakce energie (COP) překročit 59 %. Tuto hodnotu získala ve svých dílech řada vědců (Lanchester, Betz, Žukovskij) již v roce 1920. Od té doby je známá jako „Betzova mez“.

Má smysl počítat účinnost větrný generátor pokud je napájen volným zdrojem neomezené energie? Samozřejmě že ano! Znáte-li účinnost přeměny, můžete odhadnout požadovaný výkon elektrárny a následně i to, jak moc vaše peněženka po jejím zakoupení zhubne.

Maximální výkon, který lze větru „odebrat“, se rovná ploše, na kterou působí (plocha vrtulového ventilátoru), vynásobený krychlovou rychlostí větru a výše uvedeným faktorem účinnosti, rovný do 0,6. Vyjádřeme-li všechny hodnoty v soustavě SI, dostaneme, že 1 m2 turbíny při rychlosti větru 2 m/s odebírá výkon až ... 4,8 wattu. Při rychlosti větru 8 m/s (nominální rychlost většiny větrných generátorů) se těžba na jednotku plochy zvýší na 307 wattů.

Nyní informace k zamyšlení: skutečná účinnost pro domácí instalace by neměla být vyšší než 0,3. Pracovní doba větrné farmy při optimální rychlosti větru se v klimatických podmínkách zemí SNS pohybuje od 10 do 15 % ročně.

Proto je třeba výkon větrné elektrárny získaný ze vzorce zvýšit ještě 4-5x. V praxi se doporučuje instalovat větrnou farmu, která se nezaměřuje ani tak na technické ukazatele, jako na finanční možnosti, podle zásady: "Čím více, tím lépe." Sen o instalaci výkonné a zároveň kompaktní instalace je třeba okamžitě opustit. Jedno zásadně odporuje druhému.

Konstrukce větrné farmy se obecně skládá z generátoru, usměrňovače, baterie a měniče pro převod napětí na obvyklou hodnotu 220V. Řízení a řízení všech bloků a prvků elektrárny je prováděno mikroprocesorovým regulátorem nebo jednoduššími logickými obvody.

studovat technické vlastnosti větrných elektráren, měly by být upřednostněny ty, u kterých je minimální rychlost začátku pohybu rotoru, počáteční rychlost nabíjení baterií a rychlost, kterou vstupují do provozního režimu. Čím širší je rozsah provozních rychlostí větru, tím je pravděpodobnější, že přijme energii. Náklady v tomto případě hrají vedlejší roli: proč brát levnější instalaci, když ve vaší oblasti bude fungovat několik dní v roce?

Nyní je čas zeptat se na cenu produktů společností nabízejících hotové sady zařízení. O domácích větrných elektrárnách se zde vůbec bavit nebudeme. Dokonce i ty nejlepší vzorky průmyslové výroby mají účinnost ne více než 30% a domácí konstrukce z pomocných materiálů mohou produkovat pouze hluk.

Celou rozmanitost konstrukcí větrných generátorů lze redukovat na dvě velké skupiny: s horizontálním uspořádáním rotoru generátoru a generátory s rotorem vertikálního typu.

Horizontální lamelové generátory mají vyšší účinnost, nižší spotřebu materiálu. Vyžadují však použití stožárů větší výšky, mají složitou mechanickou část a jejich údržba je nepohodlná. Stanice vertikálního typu jsou méně ekonomické, mají vyšší spotřebu materiálu, ale pracují ve větším rozsahu rychlostí větru a jsou kompaktnější.

Uvažujme jeden vzorek od nejzajímavějších zástupců větrných elektráren každé skupiny. Nejzajímavější z elektráren s horizontálním rotorem je bezpřevodový generátor smyčky "Windtronics".

V něm je aerodynamický odpor snížen díky speciální konstrukci turbíny, ve které jsou na koncích lopatek upevněny silné permanentní magnety a podél věnce je namontováno 68 cívek statoru. U tohoto řešení je rotor zároveň generátorem elektrické energie. Speciální klapky na lopatkách umožňují, aby se turbína dala do pohybu při rychlosti větru 0,2 m/s. Dnes je tato hodnota u generátorů rekordní.

Při rychlosti 0,9 m/s. turbína začne vyrábět elektřinu. Jiné typy generátorů se při těchto rychlostech větru ani nemohou pohybovat. Hmotnost výrobku je asi 110 kg, průměr je 1,8 metru, hlučnost není větší než 35 dB.

Díky tuhé konstrukci vydrží turbína rychlost větru až 62,6 sekund. Roční výkon od 1500 do 2750 kWh elektrické energie. Americká společnost Honeywell Wind Turbine doplňuje turbínu o veškerou potřebnou elektroniku, určenou pro připojení 2 generátorů nebo přídavného solárního panelu. Vážnou a jedinou nevýhodou větrné farmy je její cena - 5 750 $ s jmenovitým výkonem generátoru pouze 1,5 kW.

Lze považovat za perspektivního zástupce elektráren s generátorem vertikálního typu Vířivé turbíny od Urban Green Energy. Generátory jsou velmi kompaktní, téměř tiché a lze je namontovat i v městských oblastech. S hmotností generátoru 95 kg pokryje plochu něco málo přes 2,5 m2.

Turbínu lze namontovat za hodinu a vydrží až 20 let. Generátor odolává zatížení větrem do 193 km/h a ročně vyrobí v závislosti na úpravě od 2000 do 4000 kW/h energie. Hlavní nevýhodou je vysoká počáteční rychlost větru pro turbínu - 3,2 m/s. O ceně generátoru zatím nejsou žádné informace.

Větrný generátor "Eddy"

Původní tvar turbíny, připomínající okvětní lístky růží, přiměl architekty k vytvoření elektrárny v podobě stromu, na jehož větvích je upevněno 3 až 12 turbín. Projekt byl pojmenován "Power Flowers" - "květinový strom" a přitáhl širokou pozornost veřejnosti, čímž vytvořil dobrou reklamu pro generátory Eddy a UGE.

Větrná farma "Power Flowers" s generátory "Eddy"

O různých provedeních a modelech elektráren se dá mluvit velmi dlouho, ale jedno mají společné: velmi vysokou cenu. Z analýzy návrhů firem lze odvodit určité jednotkové náklady na 1 kW výkonu zařízení. Stojí to přibližně 2 000 $ bez instalačních prací. Přidáním dalších asi 500 USD za instalaci a uvedení do provozu získáme průměrné náklady na zařízení, které bude vyrábět 2000-3000 kW/h elektrické energie za rok.

Elektřina vyrobená z ekologických zdrojů je podle odborníků 3-4x dražší než klasická elektřina. Při použití větrných elektráren s nízkým výkonem mohou být náklady na energii řádově (10krát) vyšší než náklady získané z tradičních zdrojů. To je způsobeno velkými jednorázovými náklady na vybavení a instalaci, uvedení do provozu a údržbu větrných elektráren.

Aby se tato skutečnost zakryla, často se používá tvrzení, že s růstem ceny nosičů energie se ekologické zdroje stanou rentabilními. Přitom se ignoruje úvaha, že s růstem cen energií porostou i náklady na zařízení, která mají značnou spotřebu materiálu. A neexistují žádné vyhlídky na snížení takové „vidle“ ani ve vzdálené budoucnosti.

Pokud existuje neodolatelná touha nainstalovat větrnou farmu, musíte se nejprve seznámit s archivem zpráv o počasí za posledních několik let ve vaší oblasti. Takové informace jsou nyní dostupné na webu a okamžitě objasní reálné možnosti využití větrné energie.

Při hledání alternativních zdrojů energie lidstvo pokročilo daleko vpřed. Stále častěji se například využívá síla slunce, vznikají větrné elektrárny. Pravděpodobně je to vítr, který lze považovat za nejlepší způsob získávání elektrické energie - efektivní a přitom docela ekonomický.

Vítr, vítr, jsi mocný

Větrná farma je skupina speciálních generátorů, které jsou spojeny do systému a využívají sílu větru k výrobě energie. Zvláštností takových generátorů je jejich bezpečnost pro životní prostředí. Dnes je většina větrných elektráren postavena v Německu a Dánsku, přičemž v těchto zemích jsou nejen nižší náklady na energii, ale také exportují zařízení a technologie do jiných zemí. Větrné elektrárny fungují podle následujícího principu: pod vlivem větru se lopatky konstrukce otáčejí a díky převodovce je poháněn elektrický generátor. Výsledná energie je přenášena kabelem.

Stožáry v instalacích mají zpravidla dostatečnou výšku, a proto využívají sílu přírody na maximum. Při sestavování projektu takové stavby se nejprve pečlivě prozkoumá terén a pomocí řady přístrojů se také studuje jeho směr. Již na základě dat se rozhoduje, zda se instalovaný větrný park vyplatí.

Hlavní je správná volba

Dnes se zákazníkům nabízí různé větrné elektrárny pro domácnost, které by měly být vybírány podle toho, jaké jsou potřeby zákazníka. Pokud potřebujete například zajistit provoz zařízení v zemědělství, pak potřebujete malé kapacity. K řešení závažnějších problémů, například elektrifikace budov a staveb nebo instalace topného systému v domě, jsou však zapotřebí výkonnější větrné generátory. Přípravou terénu a přímo montážními pracemi by se měli zabývat pouze odborníci.

Před nákupem větrného generátoru musíte vzít v úvahu řadu nuancí, včetně zatížení ve špičce, průměrné spotřeby energie, rychlosti větru. Za připomenutí také stojí, že čím vyšší stožár, tím silnější a silnější vítr roztáčí lopatky turbíny. Je pravda, že instalace takových konstrukcí je drahá. Optimální umístění je 10 metrů nad budovou nebo stromem v okruhu přibližně 100 metrů.

klady

Větrné elektrárny jsou dnes poměrně žádané, což je způsobeno řadou důvodů.

• Za prvé, je výhodnější ve srovnání s jinými zdroji energie.
• Za druhé, zásoby větrné energie jsou nevyčerpatelné.
• Za třetí, takové mlýny mají jednoduché zařízení, takže jejich instalace je poměrně rychlá. Hlavní věcí je provést výzkum objektu, na kterém budou umístěny.
• Za čtvrté, výroba elektřiny tímto způsobem je mnohem levnější a šetří bohatství podloží.
• Za páté, větrné mlýny poskytují elektřinu konzistentně a spolehlivě.
• Za šesté, taková zařízení jsou absolutně bezpečná pro životní prostředí, což je také velmi důležité.

Mínusy

Na druhou stranu, jako každý jiný zdroj energie, větrné farmy (fotografie ukazují, jak jednoduché jsou jejich návrhy) mají nevýhody.

• Za prvé, vítr není stálý, to znamená, že fouká různými způsoby - někdy silný, někdy slabý. Proto je není možné instalovat všude.
• Za druhé, větrné stavby jsou poměrně hlučné, což znamená, že musí být umístěny mimo obytná zařízení.
• Za třetí, takové mlýny mohou rušit rádiová a televizní zařízení. Pravda, ve stejné Evropě si s tímto nedostatkem potrpěli a dnes zde funguje již více než 26 000 větrných elektráren.
• Další nevýhodou je, že takové instalace mohou létajícím ptákům ublížit, a proto je třeba je stavět tam, kde nejsou místa pro jejich migraci a hnízdění.

Co koupit?

Moderní větrné elektrárny pro domácnost jsou prezentovány v široké škále. Liší se výkonem a jsou určeny pro různé síly a rychlosti větru. Například instalace s kapacitou 400-6400 W je dostačující k zajištění energie pro malé farmy, obchody, restaurace, které se nacházejí daleko od hlavních zdrojů energie. Pokud potřebujete zajistit elektřinu pro několik domů nebo malou vesnici, pak potřebujete stanice s vyšším výkonem, v průměru 18 000-26 500 wattů. Je vhodné instalovat stejné instalace vedle velkých průmyslových a komerčních zařízení. U nejjednodušších větrných elektráren pro domácnost cena začíná od 700 000 rublů, dražší instalace stojí asi tři miliony rublů.

Alternativní pohledy

Jak jsme již řekli, větrný mlýn je poměrně hlučná instalace, nicméně nyní jsou nabízeny generátory, které nepracují tak silně. Například tichá větrná turbína je ideálním řešením pro malá a střední zařízení, farmy, obchody, pokud se nacházejí v odlehlých oblastech. Vertikální instalace jsou dnes velmi oblíbené díky své účinnosti a snadné instalaci. Výhody takového systému jsou následující:

• tichý chod bez vibrací;
• odolnost vůči silnému větru;
• ochrana těla hliníkovým povlakem proti blesku;
• na směru větru nezáleží.

Tiché domácí větrné farmy se snadno udržují a instalují, protože zde nejsou žádné malé části. Je také důležité, aby nedošlo k poškození ptáků, protože konstrukce zařízení je taková, že nebude narušena krajina. Další zajímavou možností je generátor plachet. Samozřejmě nemá atraktivní design, ale dokáže generovat energii i při slabém větru. Takové větrné elektrárny jsou dobré, protože se díky plachtě rychle přizpůsobí pohybu přírodních sil, což znamená, že výroba energie je stabilní. Konstrukce jsou absolutně ekologické, mají nízkou cenu, pracují bez hluku a vibrací, což naznačuje, že mají budoucnost.

Jaké jsou vyhlídky?

Obecně je ekologická situace ve světě taková, že přírodní zdroje se postupně vyčerpávají a brzy se takové řešení, jako jsou větrné mlýny, stane skutečnou realitou na celém světě. Není náhodou, že obyvatelé mnoha zemí postupně přicházejí instalovat podobné stavby na své stránky. V Rusku je podle odborníků dostatek potenciálních příležitostí pro aktivní rozvoj větrné energie. Tento proces je však pomalý kvůli nedostatku dostatečných finančních prostředků. Pokud se situace změní a stát bude tomuto způsobu získávání energie věnovat dostatečnou pozornost, naše země brzy přejde na alternativní řešení. K dnešnímu dni jsou větrné elektrárny v Rusku zastoupeny v republikách Kalmykia a Bashkortostan, Chuvashia, Komi, v oblastech Kaliningrad, Saratov, Orenburg, Rostov, Murmansk, Astrachaň a také v autonomním okruhu Chukotka. Odborníci však říkají, že v blízké budoucnosti bude geografie umístění větrných mlýnů mnohem širší.

Jak vyrobit větrnou elektrárnu?

Touha ušetřit na nákladech za energii a přinést něco nového vede k tomu, že řemeslníci začínají vyrábět větrné mlýny vlastníma rukama. Ve své nejjednodušší podobě se skládá ze dvou polovin válce, které jsou odsazeny od středové osy. Pokud zvýšíte počet lopatek v konstrukci na čtyři, výkonové a trakční charakteristiky zařízení se mnohem zvýší. Větrná farma udělej si sám je vyrobena z materiálů a komponentů popsaných níže.

1. K vytvoření bubnu potřebujeme překližku a střešní krytinu (nebo plastovou fólii vhodné velikosti). Rotor by měl být lehký, takže byste neměli brát příliš silné materiály.
2. Na „líce“ bubnu potřebujeme dřevo a plast (nebo lehký kov), přičemž spoje by měly být ošetřeny olejovou barvou.
3. Pro výrobu křížů budete potřebovat ocelové pásy nebo dřevo.
4. Osu vyrobíme z ocelové trubky o průměru 30 mm a délce 2 m.
5. Pro osu potřebujeme i stejně velká kuličková ložiska.

Kroky instalace

Takže domácí větrná farma se dělá takto. Nejprve přivaříme kříže rotoru k ose (pokud je použito dřevo, pak je třeba přilepit nebo namontovat čepy). Lopatky jsou spojeny pomocí šroubů, přičemž je důležité, aby od nich byla stejná vzdálenost k ose. Po sestavení bubnu je třeba spoje ošetřit hustou olejovou barvou. Nyní vytvoříme rám: k tomu potřebujeme kov nebo na který pak namontujeme kuličková ložiska. Je třeba se vyvarovat zkosení, protože rotor se bude otáčet pomalu. Nyní větrnou elektrárnu opět natřeme a na spodní konec nápravy připevníme kladky různých průměrů. Přehodíme řemen přes řemenici a připojíme k generátoru proudu, například k automobilovému. Taková větrná elektrárna je dimenzována na rychlost větru cca 9-10 m/s s výkonem 800 wattů.

větrný mlýn pro domov

Aby bylo možné co nejvíce uspokojit potřeby domácnosti na elektrickou energii, měl by být výkon větrného mlýna pro průměrnou čtyřčlennou rodinu alespoň 10 kW. V takových situacích je vhodné nainstalovat celý systém, který zahrnuje několik větrných mlýnů, které produkují nízký výkon. Energie v nich se akumuluje na společnou baterii, přičemž v případě potřeby lze instalovat další generátory a také zvýšit počet a kapacitu baterií.

Aby bylo zajištěno, že napájení zařízení je stabilní a nezávisí na vnějších příčinách, odborníci doporučují vytvořit autonomní energetický komplex. Jeho součástí bude větrná elektrárna, dále záložní zdroje energie v podobě dieselových a benzinových generátorů a také solární panely. Pokud je síla větru dostatečná a energie je generována ve správném množství, lze dieselovou instalaci vypnout. Pokud náhle výkon, který bude větrný mlýn vyrábět, nestačí, automaticky se spustí záložní zdroj.

Jak dosáhnout efektivity?

Aby byla instalovaná větrná farma správně nainstalována a přinesla požadované výsledky, musí být splněno několik podmínek.

1. Vítr v oblasti by měl být stabilní téměř po celý rok.
2. Zařízení musí mít dostatek prostoru pro instalaci větrné turbíny.
3. Zjistěte, zda místní úřady takové instalace povolují.

Kromě toho je vhodné používat takové systémy, pokud utratíte příliš mnoho peněz za elektřinu a jednoduše neexistuje způsob, jak se připojit k elektrické síti. Připravte se také na to, že za větrnou turbínu budete muset utratit spoustu peněz. Získáte ale ekologicky šetrnou nevyčerpatelnou energii.

Větrný generátor je zařízení pro přeměnu kinetické energie větru na mechanickou a následně na elektrickou energii. Podle množství vyrobené elektřiny se taková zařízení dělí na velká, s výkonem nad 100 kW, a malá, s výkonem pod 100 kW.

Velké, s kapacitou až několik megawattů, se používají jako jednotlivé prvky větrných elektráren, které přenášejí energii do hlavních energetických sítí pro velký počet spotřebitelů. Větrné elektrárny se nacházejí na březích moří, velkých nádrží a v pouštních oblastech. Povinným atributem pro jejich nasazení je infrastruktura pro přenos energie v elektrických vedeních.

Samostatné malé větrné turbíny, o kterých bude řeč v tomto článku, našly uplatnění pro napájení soukromých domů a autonomních objektů pro různé účely - telekomunikační věže, pouliční osvětlení, prvky systémů řízení dopravy. Instalují se vedle objektu a často jsou doplněny dieselagregátem.

Princip činnosti

Větrný generátor je komplex několika zařízení:

Princip činnosti zařízení spočívá v tom, že tlak (tlak) větru roztáčí větrné kolo, které přenáší rotaci na rotor generátoru. Rotor generátoru budí střídavý proud ve vinutí statoru generátoru, který je přiváděn do regulátoru. Regulátor převádí tento proud na stejnosměrný a nabíjí jím baterii.

Všichni spotřebitelé dostávají energii z baterie přes invertor (220 V) nebo přímo (12, 24, 48 V - v závislosti na počtu baterií). Energie větrného mlýna není přímo přenášena ke spotřebitelům, což je spojeno s nestabilitou parametrů proudu, který přijímá.

Typy větrných elektráren

Pro klasifikaci větrných elektráren existují následující kritéria:

1. Počet lopatek. Větrné turbíny s až 4 lopatkami se nazývají nízkolopatkové a vysokorychlostní. S počtem čepelí od 4 a více, vícečepelové a pomalu se pohybující. Rozdělení podle tohoto kritéria je dáno tím, že čím menší je počet lopatek, tím má větrná turbína za jinak stejných podmínek větší počet otáček.
2. Jmenovitý výkon. Kritérium je spíše libovolné, ale používá se následující odstupňování: do 15 kW pro domácnost (pro soukromé domy, přenosné), 15–100 kW pro poloprůmyslové (pro malé farmy, obchody, čerpací stanice), 100 kW jednotka MW průmyslová - určené k výrobě energie, kterou využívá velký počet spotřebitelů.
3. Směr osy otáčení. Toto kritérium je nejzákladnější, protože ovlivňuje hlavní charakteristiky větrného mlýna:
   • S vodorovnou osou otáčení. Nejčastěji dvou nebo tříčepelové, vysokorychlostní. Mezi výhody takových zařízení patří: rychlost, což znamená jednodušší generátor; vysoké využití větrné energie a v důsledku toho vyšší účinnost; jednoduchost designu. Mezi nevýhody patří: vysoká hladina hluku, nutnost vysokého stožáru pro instalaci.
   • S vertikální osou otáčení. Existuje mnoho variant provedení – větrné turbíny Savonius, rotory Darrieus, spirálový rotor, vícelopatkové větrné turbíny. Podle autora článku jsou přednosti všech takových struktur velmi pochybné. Tato zařízení mají složitou konstrukci, vyžadují složitý generátor a mají nízký faktor využití větrné energie (0,18-0,2 oproti 0,42 u horizontálních). Mezi výhody patří nízká hladina hluku, možnost instalace v nízké výšce.

Otázka volby

Při výběru zařízení musíte odpovědět na následující otázky:

• Požadovaný výkon v kW. Je třeba odhadnout celkovou spotřebu za měsíc a vybrat elektrárnu podle tohoto kritéria;
• Výrobce zařízení. Je nutné, aby výrobky byly certifikovány pro použití na území Ruské federace, pak si můžete být jisti, že vlastnosti zařízení odpovídají národním normám pro hluk a elektromagnetické rušení. Pozor na záruční dobu a životnost zařízení, ta musí být minimálně 15 let. Informujte se o údržbě a záručních opravách zařízení. Nebude zbytečné zjistit recenze o výrobci a prodejci od ostatních uživatelů.
• Požadované místo pro instalaci větrného mlýna. Začněte od svých skutečných možností. Pokud je možné instalovat vysoký stožár s horizontálním typem zařízení, dejte mu přednost. V opačném případě zvažte návrh se svislou osou otáčení.
• Cena. Dražší není vždy lepší. Zde, stejně jako jinde, můžete přeplatit za značku nebo za funkce, které jsou pro vás zcela zbytečné. Jasně definujte své požadavky na zařízení, neobjednávajte zbytečné komponenty.

Instalace

Při instalaci je třeba mít na paměti, že v Ruské federaci neexistuje zákaz instalace větrných elektráren s výkonem pod 75 kW a nejsou zdaněny. Přesto by bylo užitečné seznámit se s předpisy pro instalaci a používání takových zařízení pro každou konkrétní oblast.

Čemu byste měli věnovat pozornost:

• Přípustná výška instalace stožáru;
• Přítomnost elektrického vedení v blízkosti navrhovaného místa instalace;
• Přípustná hladina hluku v decibelech;
• Přítomnost rádiového rušení z fungující elektrárny.

Přípustná výška je upravena místními předpisy, ale umístění stožáru v blízkosti elektrického vedení je nemožné.

U posledních dvou bodů je nutné převzít údaje z technických charakteristik elektrárny. U dodavatelů a výrobců certifikovaných v Ruské federaci jsou tyto charakteristiky v souladu s místní legislativou.

Dobrým krokem by bylo získat souhlas s instalací od sousedů a organizace obsluhující dané území, pokud existuje. Souhlas je třeba získat písemně.

Když jsou vyřízeny všechny formality, je nutné určit konkrétní umístění stožáru. Je třeba poznamenat, že účinnost bude vyšší, pokud v blízkosti nejsou žádné stromy, vysoké domy a stožár je na kopci. Místo instalace by mělo být zvoleno tak, aby blízké budovy a stromy nebyly před větrným mlýnem. Bylo by také špatné umístit stěžeň na kopec, před útes.

Stožár musí být instalován přesně v souladu s pokyny výrobce. V případě potřeby by měli být zapojeni kvalifikovaní specialisté a speciální vybavení.

Cena

Větrné elektrárny pro domácnost jsou na trhu dostupné s výkonem od 0,4 kW do 75 kW různých výrobců. Cenový rozsah zařízení stejného výkonu je poměrně velký.

Zvažte tabulku:

Co se děje? Faktem ale je, že výrobci často uvádějí cenu pouze za část požadované výbavy. Vezměme si například 2 kW větrný mlýn prodávaný společností Energostok. Stránka uvádí cenu 57 600 rublů, ale pojďme k podrobnému popisu produktu.

A tam je cena kompletního vybavení: větrný generátor, regulátor, střídač, baterie, stožár. A cena kompletní sady bude 176 800 rublů. Proto závěr - cenu za celou sadu určitě upřesněte!

Průměrné ceny generátorů ruské a čínské výroby jsou následující: 1 kW 100-120 tr, 3 kW - 200 tr, 5 kW - 300 tr, 10 kW od půl milionu a výkonná zařízení 20 nebo více kW budou stát více než milion rublů. Pokud si koupíte zařízení od západního výrobce nebo USA, pak budou ceny o 20-30% vyšší.

DIY větrné farmy

Pokud se chystáte vyrobit větrnou turbínu, měli byste věnovat pozornost zdrojům sítě, které zahrnují 2 přístupy: první je sestavit všechny prvky vlastníma rukama a druhý zahrnuje nákup hotových komponenty.

Při montáži je největším problémem výroba větrné turbíny. Vyrobit lopatky pro konstrukci vodorovné osy rotace s požadovanými aerodynamickými charakteristikami není snadné. Zde jsou dvě možnosti: buď zaplatit za výrobu dílny s potřebnými nástroji a zkušenostmi, nebo se poohlédnout po provedení se svislou osou otáčení, pro kterou lze čepele vyrobit z obyčejného sudu.

Generátor lze zakoupit použitý, použít pračku nebo průmyslový motor. Existuje velký výběr již hotových generátorů a komponentů pro jejich montáž na bázi neodymových magnetů.

Výroba stožáru je velmi důležitou fází, protože na ní závisí bezpečnost provozu celé konstrukce. Musíte s ním zacházet opatrně a svěřit výpočty pevnosti konstrukce specialistovi.

Ovladače, měniče a baterie je nejlepší kupovat hotové.

Instalovat nebo ne

Při rozhodování, zda nainstalovat větrnou farmu, musíte získat následující počáteční údaje:

Algoritmus pro posouzení návratnosti větrného mlýna je následující:

• Podle mapy větru a technických charakteristik zařízení určete vyrobený výkon pro letní a zimní období nebo měsíčně. Například pro 2 kW zařízení diskutované výše bude generovaný výkon při rychlosti 5 m/s 400 W;
• Na základě získaných údajů určit roční generovaná kapacita;
• Cena za kilowatthodinu stanovit cenu vyrobené elektřiny;
• Podělte se o náklady na sadu větrné turbíny na výsledném čísle a dostanete návratnost v letech.

Chcete-li provést úpravy výpočtu, zvažte:

• Baterie budou muset měnit alespoň jednou za tři roky;
• Životnost moderní větrný generátor 20 let;
• Zařízení potřebuje servis. Náklady a podmínky služby musí být vyjasněny s prodejcem zařízení;
• Náklady na kilowatthodinu každým rokem rostou, za posledních 10 let se více než ztrojnásobil. Růst tarifu je plánován na rok 2017 minimálně o 4 %, můžeme tedy vycházet z tohoto zvýšení cen elektřiny.

Pokud získané hodnoty návratnosti nejsou uspokojivé, ale chcete mít alternativní zdroj energie nebo neexistuje možnost připojení k centralizovanému napájení, měli byste zvážit možnosti zvýšení účinnosti větrného mlýna a snížení nákladů na jeho provoz. instalace a údržba.

Jsou možné následující možnosti:

• Instalace několika zařízení menšího výkonu místo jednoho velkého. To sníží cenu hlavního zařízení, sníží náklady na instalaci a údržbu a zvýší produktivitu díky skutečnosti, že malé větrné turbíny jsou efektivnější při nízkých rychlostech větru;
• Instalace speciálního systému správy napájení sítě v kombinaci s centrálním napájecím systémem. Taková zařízení jsou dnes komerčně dostupná.

• pro napájení i velkého soukromého domu stačí výkon 10 kW;
• Zhodnoťte kapacitu elektrárny vyrábět elektřinu ve vaší oblasti;
• vyberte správné místo pro instalaci větrného generátoru;
• kontrolovat úplnost zakoupeného zařízení;
• používat způsoby, jak zvýšit míru návratnosti zařízení;
• pokud je to drahé koupit - udělejte to sami, není to tak obtížné.

větrné farmy- Toto je dnes nejalternativnější možnost úspory elektrické energie.

Velmi často lze takové instalace nalézt v příměstských oblastech.

Lidé je používají v místech, kde jsou příměstské oblasti vzdálené od hlavních elektrických sítí. Ale to není jediný důvod. Většina lidí využívá větrné farmy pro ekonomiku a autonomii.

Větrné elektrárny mají své vlastní charakteristiky, které potenciální kupci potřebují znát, a jak produktivita závisí na jejich kompetenci.

Hlavní pobídka k nákupu větrného generátoru- v tom je nepochybně její účelnost. Jedním z hlavních kritérií pro dosažení tohoto cíle jsou požadavky na vítr. Je známo, že průměrná roční rychlost větru je asi 4,0-4,5 m / s, tento ukazatel je více než dostatečný pro to, aby domácí větrná farma byla zisková při používání, to znamená, že umožňuje šetřit elektřinu.

Chcete-li odhadnout rychlost větru ve vaší oblasti, můžete použít mapu větru. Pokud chcete měřit rychlost větru s maximální přesností, měli byste si zakoupit speciální zařízení, které vám s tím pomůže.

Tento vynález zahrnuje část zvanou anemometr. S ním přijímáte signál ekvivalentní rychlosti větru. Také budete potřebovat zařízení, které čte signály, které dává anemometr. Existují další zařízení tohoto typu.

Aby byla data co nejpřesnější, musí být taková zařízení instalována vysoko, aby vnější faktory, jako jsou stromy, různé budovy atd., nezkreslovaly výsledky zařízení.

Součásti zařízení

Při nákupu domácí větrné farmy je velmi důležité znát její součásti, což vám dá příležitost být v této věci kompetentnější a vybrat si ten nejlepší model pro váš domov.

Součástí větrné farmy je:

1. Rotor s lopatkami(v závislosti na modelu se větrné turbíny dělí na dvoulisté, třílisté a vícelisté).
2. Převodovka, jinými slovy převodovka. Jeho úkolem je regulovat rychlost mezi rotorem a generátorem.
3. Ochranný kryt- jeho název mluví sám za sebe, je navržen tak, aby chránil všechny součásti větrné farmy před vnějšími vlivy.
4. "Ocas" větrné turbíny- potřebné k otáčení konstrukce ve směru větru.
5. Akumulátorová baterie Jeho hlavním účelem je akumulace elektřiny. Je to způsobeno tím, že povětrnostní podmínky nejsou pro větrnou elektrárnu vždy příznivé a pomocí této složky se ukládá určité množství energie.
6. instalace měniče- určený k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud. To je nezbytné pro zajištění provozu domácích elektrických spotřebičů.

Druhy a princip činnosti

Větrné elektrárny jsou rozděleny do typů podle následujících čtyř kritérií:

1. Ve směru osy otáčení lopatek(rozděleno na horizontální a vertikální. Vertikální jsou odolnější vůči vnějším podmínkám, ale mají menší výrobu elektřiny).
2. Podle počtu lopatek(v tomto případě jsou větrné turbíny dvou-, tří- a vícelisté).
3. Podle použitého materiálu(vyznačují se tuhými a plachtovými listy. Hlavní rozdíl je v tom, že plachtové listy jsou levnější, ale jsou méně odolné);
4. Způsob ovládání čepele(Existují lopatky s pevnou a proměnnou roztečí. Odborníci doporučují lopatky s pevnou roztečí, protože proměnná způsobuje potíže při používání).

Při výběru elektrárny by bylo vhodné vědět, jaký je princip fungování větrné elektrárny. Princip fungování instalace je velmi jednoduchý. Konstrukce se skládá z dříku s lopatkami namontovanými na kovovém stožáru, které se pomocí větru otáčejí a otáčejí rotor generátoru.

Před přivedením proudu do prostoru pro baterie prochází měničem, kde převádí střídavý proud na stejnosměrný na napětí 220 voltů o frekvenci 50 hertzů a zásobuje dům elektřinou v bezvětří.

Moderní větrný generátor nepotřebuje silný vítr. Jeho design je tak promyšlený, že pro soukromý dům stačí rychlost větru až 4 - 5 m / s.

Výhody a nevýhody

Hlavní výhody větrných turbín:

1. Náklady jsou vynaloženy na instalaci a údržbu zařízení. Nejsou vyžadovány další náklady, protože konstrukce ke svému provozu nepotřebuje palivo.
2. Nemusíte ovládat a zasahovat do provozu větrného mlýna, protože k výrobě elektřiny dochází vždy, když je vítr.
3. V závislosti na typu generátoru nebude to dělat žádný hluk.
4. Zařízení je vhodné pro většinu klimatických podmínek.
5. Opotřebení dílů je zanedbatelné.

Hlavní nevýhody větrné farmy:

1. V určitých režimech nebo když je stožár nesprávně nainstalován může větrný generátor vysílat infrazvuk.
2. vysoký stožár nutně vyžaduje uzemnění.
3. Nutnost pravidelné preventivní údržby.
4. Pravděpodobnost poškození svítidla během hurikánů atd.

Volba velikosti a umístění

Velikost větrné elektrárny je pro potenciální kupce velmi důležitou otázkou. Abyste mohli určit velikost, musíte si pečlivě prostudovat - kolik energie spotřebujete za jeden měsíc? Výsledné číslo je třeba vynásobit 12 měsíci.

Pak musíte použít vzorec: AEO = 1,64 * D*D * V*V*V.

Zápisy, které potřebujete znát při používání vzorce:

1. AEO- elektřinu, kterou spotřebujete za rok.
2. D- průměr rotoru, který se udává v metrech.
3. PROTI- průměrná roční rychlost větru udávaná v m/s.

Tyto výpočty vám tedy pomohou určit, jakou velikost generátoru potřebujete v závislosti na vaší spotřebě elektřiny.

Když uvažujete o nákupu větrné farmy pro váš domov, musíte co nejpřesněji prostudovat všechny detaily spojené s návrhem, protože záleží na tom, jak bude váš cíl splněn.

Při umístění větrné turbíny byste měli zvážit následující faktory:

1. V blízkosti vaší instalace by neměly být žádné stromy, různé budovy a další věci, které by mohly narušit maximální produktivitu vašeho generátoru.
2. Nejlepší je instalovat větrnou turbínu na speciálně konstruovanou konstrukci, která by měla být o pár metrů vyšší než překážky umístěné ve vzdálenosti alespoň 200 metrů.
3. Doporučuje se umístit větrné elektrárny ve vzdálenosti asi 30-40 metrů od obytných budov, protože vytvářejí určitý hluk, který přináší nepohodlí.

Také byste měli vzít v úvahu, že nebudete schopni neustále získávat stejný výsledek z vaší větrné farmy, protože přírodní podmínky se mění, na stejném místě mohou být různé poryvy větru a množství energie, kterou přijmete, se změní. být dynamický.

Přehled cen

Ve většině případů se cena větrných elektráren odvíjí od jejich kapacity. V domácích podmínkách zcela stačí generátory o výkonu 5 až 50 kW.

Další podrobnosti o poměru cen a typů generátorů:

1. Větrné generátory o výkonu 3 kW / 48V– přibližná cena 93 000,00 rub. Podobné lze použít nejen jako doplňkový zdroj napájení, ale také jako hlavní. Takové modely jsou schopny poskytnout elektřinu do chaty.
2. Větrné generátory o výkonu 5 kW / 120V– přibližně 220 100,00 rublů. Takový design dokáže dodat energii celému domu. Současně můžete zapnout dostatečně velký počet domácích elektrických spotřebičů.
3. Větrné generátory o výkonu 10 kW/240V- ceny do 414 000,00 rublů. Stačí zajistit energii pro farmu nebo několik domů. Kromě domácích spotřebičů můžete klidně celý den používat například elektrické stavební nářadí. Takové generátory energie se často používají pro supermarkety k zajištění nepřetržitého provozu oddělení a video dohledu.
4. Větrné generátory o výkonu 20 kW/240V- cena takového zařízení je 743 700,00 rublů. Elektrárny tohoto typu jsou velmi výkonné. Jsou schopny zajistit elektřinu celému vodnímu tlakovému systému. V domácích podmínkách bude schopen více než plně poskytnout energii obrovskému domu.
5. Větrné generátory o výkonu 30 kW/240V- náklady v rámci 961 800,00 rublů. Tento model je tak výkonný, že dokáže dodat elektrickou energii i pětipatrovému domu.
6. Větrné turbíny o výkonu 50 kW/380V- přibližná cena je asi 3 107 000,00 rublů. Tento model není racionální pro domácí použití, protože je tak výkonný, že může více než poskytnout energii pro několik vícepodlažních budov.

Při nákupu domácí elektrocentrály se vyplatí vědět, že ve většině případů jsou ceny za kompletní sadu, ale určité komponenty si můžete sami přidat nebo vyloučit. To závisí na vašem osobním uvážení.

Efektivita a návratnost

Větrné elektrárny pro domácnost jsou alternativním řešením pro úsporu energie. Docela se rozšířily.

Abyste zajistili energii celému domu, stačí použít jeden větrný generátor a zároveň se neomezovat úsporou elektrické energie.

Je také výhodné, že k dosažení takového efektu stačí minimální rychlost větru 1,8 až 4,5 metru za sekundu.

Ale povětrnostní podmínky nejsou vždy vhodné pro větrnou turbínu, takže si musíte pořídit záložní generátor, který bude dodávat energii. To vám dá příležitost zvýšit produktivitu vaší domácí větrné farmy.

Mezi pozitivní aspekty instalace stojí za zmínku následující:

1. Utratit spoustu peněz za generátor, již nebudete muset utrácet peníze, protože zařízení ke svému provozu nepotřebuje palivo. To znamená, že za pár let se váš nákup bude moci vyplatit.
2. Výkon větrného generátoru nezávisí na ročním období nebo jiných povětrnostních podmínkách se jeho provoz nezastaví ani v zimě, což je bezesporu plus, jelikož v zimním období je spotřeba energie vyšší než v jiných. Tento fakt nepochybně svědčí o jeho účinnosti a návratnosti.
3. Opotřebení dílů generátoru je zanedbatelné, vzhledem k pravidelné preventivní údržbě větrné turbíny, která je nezbytná. Při správné a kompetentní instalaci a provozu větrné farmy pro dům vám může sloužit více než třicet let, což je nepochybně významné plus.

Celková doba návratnosti větrných elektráren je přibližně 5-7 let a poté můžete elektřinu používat zcela zdarma.