Ev için rüzgar türbinleri: türleri, yaklaşık fiyatları, kendin yap üretimi. Ev için rüzgar santralleri: avantajları ve dezavantajları. Rüzgar çiftliği: fiyat

Rüzgar enerjisi kullanmak bu ayrıntılara ihtiyacım var:

• rüzgar kanatları - rüzgar jeneratörüne ivme aktararak rüzgar akışını yakalayın;
• rüzgar jeneratörü ve kontrolörü - darbenin doğru akıma dönüştürülmesine katkıda bulunur;
• pil - enerji depolar;
• invertör - doğru akımı alternatif akıma dönüştürmeye yardımcı olur.

İnsanlık çok eski zamanlardan beri rüzgar enerjisi kullanımına aşinadır. Bir zamanlar, bilinmeyen bir mucit, yüzen çirkin bir tekneye bir yelken bağladı ve onun yardımıyla, yüzyıllar boyunca tüm Dünya meraklı denizciler tarafından incelendi. Birçok ülkede zamanımızda bile yel değirmenleri düzenli olarak bir kişiye hizmet ediyor.

Ancak günümüzde rüzgarın kullanılması her şeyden önce elektrik üretimi anlamına gelmektedir. Ne kadar basit, ucuz ve kullanışlı olduğunu anlamaya çalışalım. Sonuçları hemen duymak isteyenler için, rüzgar enerjisinin hiçbir zaman diğer kaynaklardan elde edilen enerjiden daha ucuz olmayacağı sonucuna varılabilir: termik, nükleer veya hidroelektrik santraller.

Bu nedenle, ev için rüzgar çiftliklerine girmek, yalnızca "şans eseri" aldıkları hazır bir jeneratörü uyarlamak için elleri kaşınanlar veya fanatik bir şekilde gezegeni çevresel bir felaketten kurtarmak isteyen temiz enerji meraklıları için mantıklıdır. Harici elektrik şebekelerinden güç sağlandığında rüzgar enerjisini kullanmak için başka nedenler hayal edemezsiniz.

Başlangıç ​​olarak, rüzgar enerjisini kullanma olasılıkları hakkında biraz bilgi. Türbin kanatlarında rüzgara maruz kaldığında, enerji çıkarma verimliliği (COP) %59'u aşamaz. Bu değer, 1920 gibi erken bir tarihte birçok bilim insanı (Lanchester, Betz, Zhukovsky) tarafından çalışmalarında elde edilmiştir. O zamandan beri "Betz limiti" olarak bilinmektedir.

Verimliliği hesaplamak mantıklı mı? Rüzgar jeneratörüücretsiz bir sınırsız güç kaynağı tarafından destekleniyorsa? Tabii ki var! Dönüşüm verimliliğini bilerek, elektrik santralinin gerekli gücünü ve ardından satın aldıktan sonra cüzdanınızın ne kadar kilo vereceğini tahmin edebilirsiniz.

Rüzgardan “alınabilecek” maksimum güç, etkilediği alana (pervane fanının alanı) eşittir, rüzgar hızının küpü ile çarpılır ve yukarıda belirtilen verimlilik faktörü ile 0,6'ya eşittir. SI sistemindeki tüm değerleri ifade ettikten sonra, 2 m/s rüzgar hızında 1m2'lik bir türbinin ... 4,8 watt kadar güç aldığını anlıyoruz. 8 m/s rüzgar hızında (çoğu rüzgar jeneratörünün nominal hızı), birim alan başına çekiş 307 watt'a çıkacaktır.

Şimdi yansıma için bilgi: ev kurulumları için gerçek verimlilik 0,3'ten fazla alınmamalıdır. Çalışma saatleri rüzgar çiftlikleri optimum rüzgar hızında, BDT ülkelerinin iklim koşullarında yılda %10 ila %15 arasında dalgalanır.

Bu nedenle formülden elde edilen rüzgar santralinin gücü 4-5 kat daha arttırılmalıdır. Uygulamada, "Ne kadar çok o kadar iyi" ilkesine göre, teknik göstergelere olduğu kadar finansal yeteneklere de odaklanan bir rüzgar çiftliği kurulması tavsiye edilir. Güçlü ve aynı zamanda kompakt bir kurulum hayalinden derhal vazgeçilmelidir. Biri diğeriyle temelden çelişiyor.

Genel olarak bir rüzgar santralinin tasarımı, gerilimi 220V'luk olağan değere dönüştürmek için bir jeneratör, bir doğrultucu, bir pil ve bir invertörden oluşur. Santralin tüm blok ve elemanlarının kontrolü ve yönetimi mikroişlemcili bir denetleyici veya daha basit mantık devreleri ile gerçekleştirilir.

ders çalışıyor rüzgar santrallerinin teknik özellikleri, rotor hareketinin başlama hızının, pillerin ilk şarj edilme hızının ve çalışma moduna girme hızlarının minimum olduğu tercih edilmelidir. Çalışan rüzgar hızı aralığı ne kadar geniş olursa, enerji alma olasılığı o kadar artar. Bu durumda maliyet ikincil bir rol oynar: bölgenizde yılda birkaç gün çalışacaksa neden daha ucuz bir kurulum alasınız?

Şimdi hazır ekipman setleri sunan firmaların ürünlerinin fiyatını sorma zamanı. Burada ev yapımı rüzgar çiftliklerinden hiç bahsetmeyeceğiz. En iyi endüstriyel üretim örnekleri bile% 30'dan fazla olmayan bir verime sahiptir ve yardımcı malzemelerden ev yapımı yapılar yalnızca gürültü üretebilir.

Rüzgar jeneratörlerinin tüm tasarım çeşitliliği iki büyük gruba indirgenebilir: jeneratör rotorunun yatay düzenlemesi ve dikey tip rotorlu jeneratörler.

Yatay kanatlı tip jeneratörler daha yüksek verime, daha düşük malzeme tüketimine sahiptir. Ancak daha yüksek direklerin kullanılmasını gerektirirler, karmaşık mekanik parçalara sahiptirler ve bakımları elverişsizdir. Dikey tip istasyonlar daha az ekonomiktir, daha yüksek malzeme tüketimine sahiptir, ancak daha geniş bir rüzgar hızı aralığında çalışırlar ve daha kompakttırlar.

Her grubun en ilginç rüzgar çiftliği temsilcilerinden bir örneği ele alalım. Yatay rotorlu santrallerin en ilginç olanı ise dişlisiz döngü jeneratörü "Windtronics".

İçinde, kanatların uçlarına güçlü kalıcı mıknatısların sabitlendiği ve jant boyunca 68 stator bobininin monte edildiği türbinin özel tasarımı nedeniyle aerodinamik sürtünme azaltılır. Bu çözüm ile rotor aynı zamanda bir elektrik enerjisi üreticisidir. Kanatlar üzerindeki özel kanatçıklar, türbinin 0,2 m/s rüzgar hızında hareket etmeye başlamasını sağlar. Bugün bu değer jeneratörler için bir rekordur.

0,9 m / s hızında. türbin elektrik üretmeye başlar. Diğer tipteki jeneratörler bu rüzgar hızlarında hareket bile edemezler. Ürünün ağırlığı yaklaşık 110 kg, çapı 1,8 metre, gürültü seviyesi 35 dB'den fazla değil.

Sert tasarımı sayesinde türbin, 62,6 saniyeye kadar rüzgar hızlarına dayanabilir. Yıllık 1500 ila 2750 kWh elektrik üretimi. Amerikan şirketi Honeywell Wind Turbine, türbini 2 jeneratörü veya ek bir güneş panelini bağlamak için tasarlanmış gerekli tüm elektronik parçalarla tamamlıyor. Rüzgar çiftliğinin ciddi ve tek dezavantajı, yalnızca 1,5 kW nominal jeneratör gücü ile fiyatı - 5.750 $.

Dikey tip jeneratörlü enerji santrallerinin gelecek vaat eden bir temsilcisi düşünülebilir. Urban Green Energy'den girdaplı türbinler. Jeneratörler çok kompakttır, neredeyse sessizdir ve kentsel alanlarda bile monte edilebilir. 95 kg jeneratör ağırlığı ile 2,5 m2'nin biraz üzerinde bir alanı kaplamaktadır.

Türbin bir saat içinde monte edilebilir ve 20 yıla kadar dayanır. Jeneratör, 193 km/saate kadar rüzgar yüklerine dayanır ve modifikasyona bağlı olarak yılda 2000 ila 4000 kW/sa enerji üretir. Ana dezavantaj, türbin için yüksek ilk rüzgar hızıdır - 3,2 m/sn. Jeneratörün maliyeti hakkında henüz bir bilgi yok.

Rüzgar jeneratörü "Eddy"

Türbinin gül yapraklarını andıran orijinal şekli, mimarları dallarına 3 ila 12 türbin monte edilmiş ağaç şeklinde bir elektrik santrali oluşturmaya sevk etti. "Güç Çiçekleri" - "çiçek ağacı" Eddy jeneratörleri ve UGE için iyi bir reklam oluşturarak halkın geniş ilgisini çekti.

"Eddy" jeneratörleri ile "Güç Çiçekleri" rüzgar çiftliği

Santrallerin çeşitli tasarımlarından ve modellerinden çok uzun süre bahsedilebilir ama ortak bir noktaları var: çok yüksek fiyatlar. Firmaların tekliflerinin analizinden, 1 kW ekipman gücü için belirli bir birim maliyet elde edilebilir. Kurulum işi olmadan yaklaşık 2.000 $ 'dır. Kurulum ve devreye alma için yaklaşık 500 $ daha ekleyerek yılda 2000-3000 kW/h elektrik enerjisi üretecek ekipmanın ortalama maliyetini alacağız.

Uzmanlara göre çevre dostu kaynaklardan üretilen elektrik, konvansiyonel elektriğe göre 3-4 kat daha pahalı. Düşük güçlü rüzgar çiftlikleri kullanılırken, enerji maliyeti geleneksel kaynaklardan elde edilenden çok daha yüksek (10 kat) olabilir. Bunun nedeni, rüzgar çiftliklerinin ekipman ve kurulumu, işletmeye alınması ve bakımı için bir kereye mahsus büyük maliyetlerdir.

Bu gerçeği gizlemek için, enerji taşıyıcılarının fiyatlarının artmasıyla çevre dostu kaynakların karlı hale geleceği iddiası sıklıkla kullanılmaktadır. Aynı zamanda enerji fiyatlarının artmasıyla birlikte önemli bir malzeme tüketimi olan ekipman maliyetinin de artacağı göz ardı edilmektedir. Ve uzak gelecekte bile böyle bir "çatalı" azaltma olasılığı yok.

Bir rüzgar çiftliği kurmak için karşı konulamaz bir istek varsa, o zaman önce bölgenizdeki son birkaç yılın hava durumu raporlarının arşivini tanımanız gerekir. Bu tür bilgiler artık web'de mevcuttur ve rüzgar enerjisinin kullanımına yönelik gerçek olasılıkları hemen açıklığa kavuşturacaktır.

Alternatif enerji kaynakları arayışında insanlık çok ileri adım attı. Örneğin, güneşin gücü giderek daha fazla kullanılıyor, rüzgar santralleri oluşturuluyor. Muhtemelen, elektrik enerjisi elde etmenin en iyi yolu olarak kabul edilebilecek - verimli ve aynı zamanda oldukça ekonomik olan rüzgardır.

Rüzgar, rüzgar, güçlüsün

Bir rüzgar çiftliği, bir sistemde birleştirilen ve enerji üretmek için rüzgarın gücünü kullanan bir grup özel jeneratördür. Bu tür jeneratörlerin özelliği, çevre için güvenlikleridir. Bugün, rüzgar santrallerinin çoğu Almanya ve Danimarka'da kurulurken, bu tür ülkelerde sadece enerji maliyetleri düşük değil, aynı zamanda diğer ülkelere kurulum ve teknoloji ihraç ediyorlar. Rüzgar çiftlikleri aşağıdaki prensibe göre çalışır: rüzgarın etkisi altında yapının kanatları döner ve dişli kutusu sayesinde bir elektrik jeneratörü tahrik edilir. Ortaya çıkan enerji kablo aracılığıyla taşınır.

Kural olarak, kurulumlardaki direkler yeterli yüksekliğe sahiptir ve bu nedenle doğanın gücünü maksimumda kullanır. Böyle bir yapının projesini çizerken, önce arazi dikkatlice incelenir ve yönü de bir dizi enstrüman yardımıyla incelenir. Halihazırda verilere dayanarak, kurulan rüzgar santralinin karlı olup olmayacağına karar verilir.

Önemli olan doğru seçim

Bugün, müşterilere ev için çeşitli rüzgar santralleri sunulmaktadır ve bunlar müşterinin ihtiyaçlarına göre seçilmelidir. Örneğin, tarımda ekipmanların çalışmasını sağlamanız gerekiyorsa, o zaman küçük kapasitelere ihtiyacınız var. Ancak, örneğin binaların ve yapıların elektrifikasyonu veya bir eve ısıtma sisteminin kurulması gibi daha ciddi sorunları çözmek için daha güçlü rüzgar jeneratörlerine ihtiyaç vardır. Arazinin hazırlanmasında ve doğrudan montaj işlerinde yalnızca uzmanlar yer almalıdır.

Bir rüzgar jeneratörü satın almadan önce, yoğun saatlerde yük, ortalama enerji tüketimi, rüzgar hızı dahil olmak üzere bir dizi nüansı hesaba katmanız gerekir. Direk ne kadar yüksek olursa, rüzgarın türbin kanatlarını o kadar güçlü ve güçlü döndüreceğini de hatırlamakta fayda var. Doğru, bu tür yapıların kurulumu pahalıdır. En uygun konum, yaklaşık 100 metrelik bir yarıçap içindeki bir binanın veya bir ağacın 10 metre yukarısıdır.

profesyoneller

Rüzgar santralleri günümüzde birçok nedenden dolayı oldukça talep görmektedir.

• Birincisi, diğer enerji kaynaklarına göre daha karlıdır.
• İkincisi, rüzgar enerjisi rezervleri tükenmez.
• Üçüncüsü, bu tür değirmenlerin basit bir cihazı vardır, bu nedenle kurulumları oldukça hızlıdır. Ana şey, üzerinde bulunacakları nesne hakkında araştırma yapmaktır.
• Dördüncüsü, bu şekilde elektrik üretimi çok daha ucuzdur ve toprak altının zenginliğini korur.
• Beşincisi, yel değirmenleri sürekli ve güvenilir bir şekilde elektrik sağlar.
• Altıncı olarak, bu tür cihazlar çevre için kesinlikle güvenlidir ve bu da çok önemlidir.

eksiler

Öte yandan, diğer tüm enerji kaynakları gibi rüzgar santrallerinin de (fotoğraflar tasarımlarının ne kadar basit olduğunu gösteriyor) dezavantajları var.

• Birincisi, rüzgar sabit değildir, yani farklı şekillerde eser - bazen güçlü, bazen zayıf. Buna göre her yere kurmak mümkün değil.
• İkincisi, rüzgar yapıları oldukça gürültülüdür, bu da konut tesislerinden uzağa yerleştirilmeleri gerektiği anlamına gelir.
• Üçüncüsü, bu tür değirmenler radyo ve televizyon cihazlarına müdahale edebilir. Doğru, aynı Avrupa'da bu eksikliğe katlandılar ve bugün burada 26.000'den fazla rüzgar çiftliği çalışıyor.
• Diğer bir dezavantaj ise bu tür kurulumların uçan kuşlara zarar verebilmesidir, bu nedenle göç ve yuvalama yerlerinin olmadığı yerlerde inşa edilmeleri gerekir.

Ne satın alınır?

Ev için modern rüzgar çiftlikleri geniş bir yelpazede sunulmaktadır. Performans bakımından farklılık gösterirler ve farklı kuvvetler ve rüzgar hızları için tasarlanmıştır. Örneğin 400-6400 W kapasiteli bir kurulum, ana enerji kaynaklarından uzakta bulunan küçük çiftlikler, dükkanlar, restoranlar için enerji sağlamak için yeterlidir. Birkaç eve veya küçük bir köye elektrik sağlamanız gerekiyorsa, ortalama 18.000-26.500 watt olan daha yüksek güçlü istasyonlara ihtiyacınız vardır. Aynı kurulumların büyük endüstrilerin ve ticari tesislerin yanına kurulması tavsiye edilir. Ev için en basit rüzgar çiftlikleri için fiyat 700.000 ruble'den başlıyor, daha pahalı kurulumlar yaklaşık üç milyon rubleye mal oluyor.

Alternatif Görünümler

Daha önce de söylediğimiz gibi, bir yel değirmeni oldukça gürültülü bir kurulumdur, ancak artık o kadar güçlü çalışmayan jeneratörler sunulmaktadır. Örneğin sessiz bir rüzgar türbini, uzak bölgelerde bulunuyorlarsa küçük ve orta ölçekli tesisler, çiftlikler, dükkanlar için ideal bir çözümdür. Günümüzde dikey kurulumlar, verimlilikleri ve kurulum kolaylıkları nedeniyle çok popülerdir. Böyle bir sistemin avantajları şunlardır:

• titreşimsiz sessiz çalışma;
• kuvvetli rüzgara karşı direnç;
• yıldırıma karşı alüminyum kaplamalı vücut koruması;
• rüzgar yönü önemli değil.

Sessiz ev tipi rüzgar çiftliklerinin bakımı ve kurulumu kolaydır çünkü küçük parçalar yoktur. Kurulumların tasarımı manzarayı bozmayacak şekilde olduğundan, kuşlara zarar verilmemesi de önemlidir. Bir başka ilginç seçenek de bir yelken jeneratörüdür. Elbette çekici bir tasarımı yok ama hafif rüzgarda bile enerji üretebiliyor. Bu tür rüzgar çiftlikleri iyidir çünkü yelken sayesinde doğa güçlerinin hareketine hızla uyum sağlarlar, bu da enerji üretiminin istikrarlı olduğu anlamına gelir. Yapıların kesinlikle çevre dostu olması, maliyetinin düşük olması, gürültüsüz ve titreşimsiz çalışması, bu onların bir geleceği olduğunun göstergesidir.

Beklentiler nelerdir?

Genel olarak, dünyadaki ekolojik durum öyledir ki, doğal kaynaklar yavaş yavaş tükenir ve yakında yel değirmenleri gibi bir çözüm tüm dünyada gerçek bir gerçeklik haline gelecektir. Pek çok ülkenin sakinlerinin yavaş yavaş sitelerine benzer yapılar kurmaya gelmesi tesadüf değil. Uzmanlara göre Rusya'da rüzgar enerjisinin aktif gelişimi için yeterince potansiyel fırsat var. Ancak, yeterli fon olmaması nedeniyle bu süreç yavaş olsa da. Durum değişirse ve devlet bu enerji elde etme yöntemine gereken önemi verirse, ülkemiz kısa sürede alternatif çözümlere yönelecektir. Bugüne kadar, Rusya'daki rüzgar santralleri Kalmıkya ve Başkurdistan, Çuvaşistan, Komi cumhuriyetlerinde, Kaliningrad, Saratov, Orenburg, Rostov, Murmansk, Astrakhan bölgelerinin yanı sıra Çukotka Özerk Okrugu'nda temsil edilmektedir. Ancak uzmanlar, yakın gelecekte yel değirmenlerinin bulunduğu coğrafyanın çok daha genişleyeceğini söylüyor.

Rüzgar çiftliği nasıl yapılır?

Enerji maliyetlerinden tasarruf etme ve yeni bir şey getirme arzusu, zanaatkarların kendi elleriyle yel değirmenleri yapmaya başlamasına neden olur. En basit haliyle, merkezi eksenden uzağa hareket ettirilen bir silindirin iki yarısından oluşur. Tasarımdaki bıçak sayısını dörde çıkarırsanız, cihazın güç ve çekiş özellikleri çok daha yüksek olacaktır. Aşağıda açıklanan malzemeler ve bileşenler kullanılarak kendin yap bir rüzgar çiftliği yapılır.

1. Bir tambur oluşturmak için kontrplak ve çatı demirine (veya uygun boyutta plastik levhaya) ihtiyacımız var. Rotor hafif olmalı, bu nedenle çok kalın malzemeler almamalısınız.
2. Tamburun "yanakları" için tahta ve plastiğe (veya hafif metale) ihtiyacımız varken, derzlere yağlı boya uygulanmalıdır.
3. Haç üretimi için çelik şeritlere veya tahtaya ihtiyacınız olacak.
4. Ekseni çapı 30 mm ve uzunluğu 2 m olan çelik bir borudan yapacağız.
5. Aks için aynı boyutta bilyalı rulmanlara da ihtiyacımız var.

Kurulum adımları

Böylece, ev yapımı bir rüzgar çiftliği böyle yapılır. İlk önce rotorun çaprazlarını eksene kaynaklıyoruz (ahşap kullanılıyorsa yapıştırılmalı veya pimlerle monte edilmelidir). Kanatlar cıvatalarla bağlanır, ancak onlardan eksene aynı mesafe olması önemlidir. Tamburu monte ettikten sonra, derzlere kalın yağlı boya uygulanmalıdır. Şimdi bir çerçeve oluşturuyoruz: bunun için metale ihtiyacımız var veya üzerine bilyeli yataklar monte ediyoruz. Rotor yavaş döneceğinden eğriliklerden kaçınılmalıdır. Şimdi rüzgar çiftliğini tekrar boyuyoruz ve aksın alt ucuna farklı çaplarda makaralar takıyoruz. Kayışı kasnağın üzerine atıyoruz ve onu bir akım jeneratörüne, örneğin bir otomobile bağlıyoruz. Böyle bir rüzgar santrali, yaklaşık 9-10 m/s rüzgar hızı ve 800 watt güç çıkışı için tasarlanmıştır.

ev için yel değirmeni

Evin elektrik enerjisi ihtiyacını olabildiğince tam olarak karşılayabilmek için ortalama dört kişilik bir aile için bir yel değirmeninin gücünün en az 10 kW olması gerekir. Bu gibi durumlarda, düşük güç üreten birkaç yel değirmeni içeren bütün bir sistemin kurulması tavsiye edilir. İçlerindeki enerji ortak bir batarya üzerinde biriktirilirken, ihtiyaç halinde ilave jeneratörler kurulabileceği gibi bataryaların sayısı ve kapasitesi artırılabiliyor.

Tesisin güç kaynağının sabit olmasını ve dış nedenlere bağlı olmamasını sağlamak için uzmanlar, otonom bir enerji kompleksi oluşturulmasını tavsiye ediyor. Bir rüzgar santralinin yanı sıra dizel ve benzinli jeneratörler ve güneş panelleri şeklinde yedek enerji kaynakları içerecek. Rüzgar gücü yeterliyse ve doğru miktarda enerji üretiliyorsa dizel tesisatı kapatılabilir. Yel değirmeninin üreteceği güç aniden yeterli olmazsa, yedek güç kaynağı otomatik olarak devreye girecektir.

Verimlilik nasıl sağlanır?

Kurulan rüzgar çiftliğinin doğru bir şekilde kurulabilmesi ve istenen sonuçları getirebilmesi için birkaç koşulun karşılanması gerekir.

1. Bölgedeki rüzgar neredeyse yıl boyunca sabit olmalıdır.
2. Tesis, bir yel değirmeni kurmak için yeterli alana sahip olmalıdır.
3. Yerel makamların bu tür kurulumlara izin verip vermediğini öğrenin.

Ek olarak, elektriğe çok fazla para harcıyorsanız ve şebekeye bağlanmanın hiçbir yolu yoksa, bu tür sistemleri kullanmanız önerilir. Ayrıca bir rüzgar türbinine çok para harcamanız gerekeceği gerçeğine de hazırlanmalısınız. Ancak çevre dostu tükenmez enerji alacaksınız.

Bir rüzgar jeneratörü, rüzgarın kinetik enerjisini mekanik enerjiye ve ardından elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Üretilen elektrik miktarına göre, bu tür cihazlar 100 kW'tan daha büyük güce sahip büyük ve 100 kW'dan daha az güce sahip küçük olarak ayrılır.

Birkaç megavata kadar kapasiteye sahip büyük olanlar, çok sayıda tüketici için ana elektrik şebekelerine enerji ileten rüzgar santrallerinin tek unsurları olarak kullanılır. Rüzgâr santralleri deniz kıyılarında, büyük rezervuarlarda ve çöllük alanlarda bulunmaktadır. Dağıtımları için zorunlu bir özellik, elektrik hatlarında enerji iletmek için altyapıdır.

Bu makalede tartışılacak olan ayrı küçük rüzgar türbinleri, telekomünikasyon kuleleri, sokak aydınlatması, trafik kontrol sistemlerinin elemanları gibi çeşitli amaçlar için özel evlerin ve otonom nesnelerin güç kaynağı için uygulama bulmuştur. Nesnenin yanına kurulurlar ve genellikle bir dizel jeneratör ile desteklenirler.

Çalışma prensibi

Rüzgar jeneratörü birkaç cihazdan oluşan bir komplekstir:

Cihazın çalışma prensibi, rüzgarın basıncının (basıncının), dönüşü jeneratör rotoruna ileten rüzgar çarkını döndürmesidir. Jeneratör rotoru, kontrolöre beslenen jeneratör stator sargılarında alternatif akımı uyarır. Kontrolör bu akımı DC'ye çevirir ve bununla pili şarj eder.

Tüm tüketiciler aküden bir invertör (220 V) veya doğrudan (akü sayısına bağlı olarak 12, 24, 48 V) yoluyla enerji alır. Yel değirmeninin enerjisi, aldığı akımın parametrelerinin dengesizliği ile ilişkili olan tüketicilere doğrudan iletilmez.

Rüzgar çiftliği türleri

Rüzgar çiftliklerini sınıflandırmak için aşağıdaki kriterler vardır:

1. Bıçak sayısı. 4 kanadına kadar olan rüzgar türbinleri, düşük kanatlı ve yüksek hızlı olarak adlandırılır. 4 veya daha fazla kanat sayısı ile, çok kanatlı ve yavaş hareket eden. Bu kritere göre bölünme, kanat sayısı ne kadar azsa, ceteris paribus, rüzgar türbininin daha fazla devir sayısına sahip olmasından kaynaklanmaktadır.
2. Anma gücü. Kriter oldukça koşulludur, ancak aşağıdaki derecelendirme uygulanır: 15 kW'a kadar ev (özel evler için, taşınabilir), 15-100 kW yarı endüstriyel (küçük çiftlikler, dükkanlar, pompa istasyonları için), 100 kW - MW endüstriyel birimler - çok sayıda tüketici tarafından kullanılan enerjiyi üretmek için tasarlanmıştır.
3. Dönme ekseninin yönü. Bu kriter, yel değirmeninin ana özelliklerini etkilediği için en temel kriterdir:
   • Yatay bir dönme ekseni ile. Çoğu zaman iki veya üç bıçaklı, yüksek hızlı. Bu tür cihazların avantajları şunları içerir: daha basit bir jeneratör anlamına gelen hız; rüzgar enerjisinin yüksek kullanımı ve sonuç olarak daha yüksek verimlilik; tasarımın sadeliği. Dezavantajlar şunları içerir: yüksek gürültü seviyesi, kurulum için yüksek bir direk ihtiyacı.
   • Dikey dönüş ekseni ile. Pek çok tasarım çeşidi vardır - Savonius rüzgar türbinleri, Darrieus rotorları, helikoid rotor, çok kanatlı rüzgar türbinleri. Makalenin yazarına göre, bu tür tüm yapıların esası oldukça şüphelidir. Bu cihazlar karmaşık bir tasarıma sahiptir, karmaşık bir jeneratör gerektirir ve düşük rüzgar enerjisi kullanım faktörüne sahiptir (yatay olanlar için 0,18-0,2'ye karşı 0,42). Avantajları arasında düşük gürültü seviyesi, düşük bir yükseklikte kurulum yeteneği bulunur.

Seçim meselesidir

Bir cihaz seçerken aşağıdaki soruları cevaplamanız gerekir:

• kW cinsinden gerekli güç. Aylık toplam tüketimin tahmin edilmesi ve bu kritere göre bir santral seçilmesi gerekmektedir;
• Ekipman Üreticisi.Ürünlerin Rusya Federasyonu topraklarında kullanım için onaylanması gerekir, bu durumda cihazın özelliklerinin gürültü ve elektromanyetik girişim için ulusal standartlara uygun olduğundan emin olabilirsiniz. Cihazın garanti süresine ve kullanım ömrüne dikkat ediniz, en az 15 yıl olmalıdır. Ekipmanların bakım ve garanti onarımları hakkında bilgi edinin. Diğer kullanıcılardan üretici ve satıcı hakkında incelemeler bulmak gereksiz olmayacaktır.
• Bir yel değirmeni kurulumu için gerekli yer. Gerçek olasılıklarınızdan başlayın. Yatay tipte bir cihazla yüksek bir direk monte etmek mümkünse, tercih edin. Aksi takdirde, dikey dönme eksenine sahip bir tasarım düşünün.
• Fiyat. Daha pahalı her zaman daha iyi değildir. Burada, başka yerlerde olduğu gibi, sizin için tamamen gereksiz olan bir marka veya özellikler için fazladan ödeme yapabilirsiniz. Cihaz için gereksinimlerinizi net bir şekilde tanımlayın, gereksiz bileşenleri sipariş etmeyin.

Kurulum

Kurulum sırasında, Rusya Federasyonu'nda gücü 75 kW'ın altında olan rüzgar santrallerinin kurulmasına ilişkin herhangi bir yasağın olmadığı ve vergilendirilmediği unutulmamalıdır. Ancak yine de, her belirli alan için bu tür cihazların kurulumu ve kullanımına ilişkin düzenlemeleri öğrenmeniz yararlı olacaktır.

Nelere dikkat etmelisiniz:

• İzin verilen direk montaj yüksekliği;
• Önerilen kurulum sahasının yakınında elektrik hatlarının varlığı;
• Desibel cinsinden izin verilen gürültü seviyesi;
• Çalışan bir elektrik santralinden kaynaklanan radyo parazitinin varlığı.

İzin verilen yükseklik yerel yönetmeliklerle düzenlenir, ancak direği elektrik hatlarının yakınına yerleştirmek imkansızdır.

Son iki nokta için santralin teknik özelliklerinden veri almak gerekiyor. Rusya Federasyonu'nda sertifikalı tedarikçiler ve üreticiler için bu özellikler yerel mevzuata uygundur.

Eğer varsa, komşulardan ve bölgeye hizmet veren kuruluştan kurulum için izin almak iyi bir adım olacaktır. Onay yazılı olarak alınmalıdır.

Tüm formaliteler yerine getirildiğinde, direğin spesifik yerinin belirlenmesi gerekir. Yakınlarda ağaç, yüksek bina yoksa ve direk bir tepede ise verimin daha yüksek olacağına dikkat edilmelidir. Kurulum yeri, yakındaki binalar ve ağaçlar yel değirmeninin önünde olmayacak şekilde seçilmelidir. Direği bir tepeye, bir uçurumun önüne yerleştirmek de yanlış olur.

Direk, üreticinin talimatlarına tam olarak uygun olarak kurulmalıdır. Gerekirse kalifiye uzmanlar ve özel ekipman dahil edilmelidir.

Fiyat

Ev için rüzgar çiftlikleri, çeşitli üreticilerin 0,4 kW ila 75 kW kapasiteleri ile piyasada mevcuttur. Aynı güce sahip cihazların fiyat aralığı oldukça geniştir.

Bir tablo düşünün:

Sorun ne? Ancak gerçek şu ki, üreticiler genellikle fiyatı yalnızca gerekli ekipman setinin bir kısmı için belirtiyor. Örneğin, Energostok tarafından satılan 2 kW'lık bir yel değirmenini düşünün. Site 57.600 ruble fiyatını listeliyor, ancak ürünün ayrıntılı açıklamasına geçelim.

Ve tam bir ekipman setinin fiyatı var: rüzgar jeneratörü, kontrolör, invertör, akü, direk. Ve tam bir setin fiyatı 176.800 ruble olacak. Dolayısıyla sonuç - tüm set için fiyatı belirttiğinizden emin olun!

Rus ve Çin üretimi jeneratörlerin ortalama fiyatları aşağıdaki gibidir: Yarım milyondan 1 kW 100-120 tr, 3 kW - 200 tr, 5 kW - 300 tr, 10 kW ve 20 kW veya daha fazla güçlü cihazlar bir milyon rubleden fazlaya mal olacak. Batılı bir üreticiden veya ABD'den ekipman satın alırsanız, fiyatlar% 20-30 daha yüksek olacaktır.

DIY rüzgar çiftlikleri

Bir rüzgar türbini yapacaksanız, 2 yaklaşımı içeren Ağın kaynaklarına dikkat etmelisiniz: birincisi, tüm elemanları kendi ellerinizle bir araya getirmek ve ikincisi, hazır bileşenlerin satın alınmasını içerir.

Montaj sırasında en büyük zorluk rüzgar türbininin imalatıdır. Gerekli aerodinamik özelliklere sahip yatay bir dönme ekseni tasarımı için kanatlar üretmek kolay değildir. Burada iki seçenek vardır: ya gerekli araçlara ve deneyime sahip bir atölyenin üretimi için ödeme yapın ya da bıçakların sıradan bir namludan yapılabileceği dikey dönme eksenine sahip bir tasarıma bakın.

Jeneratör kullanılmış olarak satın alınabilir, çamaşır makinesi veya endüstriyel motor kullanılabilir. Neodimyum mıknatıslara dayalı montajları için çok çeşitli hazır jeneratörler ve bileşenler bulunmaktadır.

Direğin imalatı çok önemli bir aşamadır çünkü tüm yapının çalışma güvenliği buna bağlıdır. Yapısal dayanım hesaplamalarını bir uzmana emanet ederek dikkatli bir şekilde tedavi etmeniz gerekir.

Kontrolörler, invertörler ve piller en iyi şekilde hazır olarak satın alınır.

Yükle veya yükleme

Bir rüzgar çiftliği kurup kurmamaya karar verirken, aşağıdaki başlangıç ​​verilerini elde etmeniz gerekir:

Bir yel değirmeninin geri ödemesini değerlendirme algoritması aşağıdaki gibidir:

• Rüzgar haritasına ve cihazın teknik özelliklerine göre yaz ve kış dönemleri için veya aylık olarak üretilen gücü belirleyin. Örneğin yukarıda ele alınan 2 kW'lık cihaz için 5 m/s hızında üretilen güç 400 W olacaktır;
• Elde edilen verilere dayanarak, belirleyin yıllık üretilen kapasite;
• Kilovat saat başına maliyetüretilen elektriğin fiyatını belirlemek;
• Rüzgar türbini kitinin maliyetini paylaşın Ortaya çıkan rakam üzerinde ve yıllar içinde geri ödeme alırsınız.

Hesaplamada ayarlamalar yapmak için şunları göz önünde bulundurun:

• Piller en az üç yılda bir değiştirin;
• modern servis ömrü rüzgar jeneratörü 20 yıl;
• Cihazın servise gitmesi gerekiyor. Maliyet ve hizmet şartları ekipman satıcısı ile netleştirilmelidir;
• Bir kilovat saatin maliyeti her yıl artıyor, son 10 yılda üç kattan fazla arttı. 2017 için tarife artışının en az %4 olması planlanıyor, böylece elektrik fiyatlarındaki bu artıştan devam edebiliyoruz.

Elde edilen geri ödeme rakamları tatmin edici değilse, ancak alternatif bir enerji kaynağına sahip olmak istiyorsanız veya merkezi bir güç kaynağına bağlanma olasılığı yoksa, yel değirmeninin verimliliğini artırmak ve kurulum ve bakım maliyetini azaltmak için seçenekleri değerlendirmelisiniz.

Aşağıdaki seçenekler mümkündür:

• Bir büyük cihaz yerine daha küçük güce sahip birkaç cihazın kurulumu. Bu, ana ekipman fiyatını düşürecek, kurulum ve bakım maliyetlerini azaltacak ve küçük rüzgar türbinlerinin düşük rüzgar hızlarında daha verimli olması nedeniyle üretkenliği artıracak;
• Özel bir ağ güç yönetimi sisteminin kurulumu merkezi güç kaynağı sistemi ile birleştirilmiştir. Bu tür cihazlar bugün ticari olarak temin edilebilir.

• büyük bir özel evin bile güç kaynağı için 10 kW'lık bir güç yeterlidir;
• Bölgenizdeki elektrik santralinin elektrik üretme kapasitesini değerlendirin;
• rüzgar jeneratörünü kurmak için doğru yeri seçin;
• satın alınan ekipmanın eksiksizliğini kontrol edin;
• ekipmanın geri ödeme oranını artırmanın yollarını kullanın;
• satın almak pahalıysa - kendiniz yapın, o kadar zor değil.

rüzgar çiftlikleri- Bu, günümüzde elektrik enerjisinden tasarruf etmek için en alternatif seçenektir.

Çoğu zaman, bu tür kurulumlar banliyö bölgelerinde bulunabilir.

İnsanlar bunları banliyö bölgelerinin ana elektrik şebekelerinden uzak olduğu yerlerde kullanır. Ancak tek sebep bu değil. Çoğu insan ekonomi ve özerklik için rüzgar santrallerini kullanır.

Rüzgar çiftlikleri, potansiyel alıcıların bilmesi gereken kendi özelliklerine ve verimliliğin onların yetkinliğine nasıl bağlı olduğuna sahiptir.

Bir rüzgar jeneratörü satın almak için ana teşvik- bu şüphesiz onun uygunluğudur. Bu amaca ulaşmak için ana kriterlerden biri rüzgar gereksinimleridir. Yıllık ortalama rüzgar hızının yaklaşık 4,0-4,5 m / s olduğu biliniyor, bu gösterge bir ev rüzgar çiftliğinin kullanımda karlı olması için fazlasıyla yeterli, yani elektrik tasarrufu yapmayı mümkün kılıyor.

Bölgenizdeki rüzgar hızını tahmin etmek için rüzgar haritasını kullanabilirsiniz. Rüzgar hızını maksimum doğrulukla ölçmek istiyorsanız, bu konuda size yardımcı olacak özel bir cihaz satın almalısınız.

Bu buluş, anemometre adı verilen bir parça içermektedir. Bununla birlikte, rüzgarın hızına eşdeğer bir sinyal alırsınız. Ayrıca, anemometrenin verdiği sinyalleri okuyan bir cihaza da ihtiyacınız olacak. Bu türden başka cihazlar da var.

Verilerin olabildiğince doğru olabilmesi için bu tür cihazların, ağaçlar, çeşitli binalar vb. dış etkenlerin cihazın sonuçlarını bozmaması için yükseğe monte edilmesi gerekir.

Cihaz Bileşenleri

Bir ev rüzgar çiftliği satın alırken bileşenlerini bilmek çok önemlidir, bu size bu konuda daha yetkin olma ve eviniz için en iyi modeli seçme fırsatı verecektir.

Rüzgar çiftliği şunları içerir:

1. kanatlı rotor(modele bağlı olarak, rüzgar türbinleri iki kanatlı, üç kanatlı ve çok kanatlı olarak ayrılır).
2. Şanzıman yani şanzıman. Görevi, rotor ve jeneratör arasındaki hızı düzenlemektir.
3. Koruyucu kapak- adı kendisi için konuşur, rüzgar çiftliğinin tüm bileşenlerini dış etkilerden korumak için tasarlanmıştır.
4. Rüzgar türbininin "kuyruğu"- yapıyı rüzgar yönünde döndürmek için gerekli.
5. akümülatör pili Temel amacı elektriği depolamaktır. Bunun nedeni, hava koşullarının bir rüzgar santrali için her zaman elverişli olmaması ve bu bileşenin yardımıyla belirli bir miktar enerjinin depolanmasıdır.
6. invertör kurulumu- doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için tasarlanmıştır. Elektrikli ev aletlerinin çalışmasını sağlamak için bu gereklidir.

Türleri ve çalışma prensibi

Rüzgar çiftlikleri aşağıdaki dört kritere göre tiplere ayrılır:

1. Kanatların dönme ekseni yönünde(yatay ve dikey olarak ayrılmıştır. Dikey olanlar dış koşullara daha dayanıklıdır, ancak daha az elektrik üretirler).
2. Bıçak sayısına göre(bu durumda rüzgar türbinleri iki, üç ve çok kanatlıdır).
3. Kullanılan malzemeye göre(sert ve yelken kanatları ile ayırt edilirler. Temel fark, yelken kanatlarının daha ucuz olması, ancak daha az dayanıklı olmasıdır);
4. Bıçak kontrol yöntemi(sabit ve değişken hatveli bıçaklar vardır. Değişken kullanım zorluğuna neden olduğu için uzmanlar sabit hatveli bıçakları önermektedir).

Bir elektrik santrali seçerken, bir rüzgar jeneratörünün çalışma prensibinin ne olduğunu bilmek tavsiye edilir. Kurulumun çalışma prensibi son derece basittir. Tasarım, metal bir direk üzerine monte edilmiş, rüzgarın yardımıyla dönen ve jeneratör rotorunu döndüren kanatlara sahip bir şafttan oluşur.

Pil bölmesine akım sağlamadan önce, AC'yi DC'ye 50 hertz frekansta 220 voltluk bir voltaja dönüştürdüğü ve sakin havalarda eve elektrik sağladığı bir dönüştürücüden geçer.

Modern bir rüzgar jeneratörünün güçlü bir rüzgara ihtiyacı yoktur. Tasarımı o kadar iyi düşünülmüş ki, özel bir ev için 4 - 5 m / s'ye kadar rüzgar hızı yeterlidir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Rüzgar türbinlerinin başlıca avantajları:

1. Maliyetler, cihazın kurulumu ve bakımı için harcanmaktadır. Yapının çalışması için yakıta ihtiyacı olmadığı için daha fazla masrafa gerek yoktur.
2. Yel değirmeninin çalışmasını kontrol etmenize ve müdahale etmenize gerek yoktur., çünkü rüzgarın olduğu her yerde elektrik üretimi gerçekleşir.
3. Jeneratör tipine bağlı olarak, hiç ses çıkarmayacak.
4. Cihaz çoğu iklim koşulu için uygundur.
5. Parça aşınması önemsizdir.

Bir rüzgar santralinin ana dezavantajları:

1. Belirli modlarda veya direk yanlış takıldığında, rüzgar jeneratörü kızılötesi ses yayabilir.
2. yüksek direk mutlaka topraklama gerektirir.
3. Düzenli önleyici bakım ihtiyacı.
4. Fikstür hasarı olasılığı kasırgalar sırasında vb.

Boyut ve yerleştirme seçimi

Potansiyel alıcılar için bir rüzgar santralinin büyüklüğü oldukça önemli bir konudur. Boyutu belirlemek için dikkatlice çalışmanız gerekir - bir ayda ne kadar enerji tüketirsiniz? Ortaya çıkan rakam 12 ay ile çarpılmalıdır.

Ardından, formülü kullanmanız gerekir: AEO = 1,64 * D*D * V*V*V.

Formülü kullanırken bilmeniz gereken gösterimler:

1. AEO- yılda kullandığınız elektrik.
2. D- metre cinsinden gösterilen rotor çapı.
3. V- m / s cinsinden belirtilen ortalama yıllık rüzgar hızı.

Böylece, bu hesaplamalar, elektrik tüketiminize bağlı olarak hangi boyutta jeneratöre ihtiyacınız olduğunu belirlemenize yardımcı olacaktır.

Eviniz için bir rüzgar çiftliği satın almayı düşünürken, hedefinizin nasıl gerçekleştirileceğine bağlı olduğundan, tasarımla ilgili tüm ayrıntıları olabildiğince doğru bir şekilde incelemeniz gerekir.

Bir rüzgar türbini yerleştirirken aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurmalısınız:

1. Kurulumunuzun yakınında ağaç olmamalıdır., çeşitli binalar ve jeneratörünüzün maksimum üretkenliğine müdahale edebilecek diğer şeyler.
2. Özel olarak inşa edilmiş bir yapıya bir rüzgar türbini kurmak en iyisidir, en az 200 metre mesafede bulunan engellerden birkaç metre daha yüksek olmalıdır.
3. Rüzgar çiftliklerinin konut binalarından yaklaşık 30-40 metre uzağa yerleştirilmesi tavsiye edilir., rahatsızlık veren belirli bir gürültü oluşturdukları için.

Ayrıca rüzgar çiftliğinizden sürekli aynı sonucu alamayacağınızı, doğal koşullar değiştikçe aynı yerde sırasıyla farklı rüzgarlar olabileceğini ve aldığınız enerji miktarının dinamik olacağını göz önünde bulundurmalısınız.

Fiyatlara genel bakış

Çoğu durumda, rüzgar çiftliklerinin fiyatı kapasitelerine bağlıdır. Ev koşullarında 5 ila 50 kW gücündeki jeneratörler oldukça yeterlidir.

Fiyatların oranı ve jeneratör türleri hakkında daha fazla ayrıntı:

1. 3 kW / 48V gücünde rüzgar jeneratörleri– yaklaşık maliyet 93 000,00 ovmak. Benzer olanlar yalnızca ek bir güç kaynağı olarak değil, aynı zamanda ana güç kaynağı olarak da kullanılabilir. Bu tür modeller kulübeye elektrik sağlayabilir.
2. 5 kW / 120V gücünde rüzgar jeneratörleri– yaklaşık 220.100,00 ruble. Böyle bir tasarım tüm eve enerji sağlayabilir. Aynı anda yeterince çok sayıda elektrikli ev aletini açabilirsiniz.
3. 10 kW/240V güce sahip rüzgar jeneratörleri- 414.000,00 ruble içindeki fiyatlar. Bir çiftlik veya birkaç ev için enerji sağlamak yeterlidir. Ev aletlerinin yanı sıra örneğin elektrikli inşaat aletlerini gün boyu rahatlıkla kullanabilirsiniz. Bu tür güç jeneratörleri, bölümlerin sürekli çalışmasını ve video gözetimini sağlamak için genellikle süpermarketler için kullanılır.
4. 20 kW/240V güce sahip rüzgar jeneratörleri- böyle bir cihazın fiyatı 743.700,00 ruble. Bu tür enerji santralleri çok güçlüdür. Tüm su basıncı sistemine elektrik sağlayabilirler. Ev koşullarında, büyük bir eve tam olarak enerji sağlamaktan daha fazlasını yapabilecek.
5. 30 kW/240V güce sahip rüzgar jeneratörleri- 961.800,00 ruble içinde maliyet. Bu model o kadar güçlü ki beş katlı bir eve elektrik enerjisi sağlayabiliyor.
6. 50 kW/380V güce sahip rüzgar türbinleri- yaklaşık fiyat yaklaşık 3.107.000,00 ruble. Bu model, çok katlı birkaç bina için enerji sağlamaktan daha fazlasını sağlayabilecek kadar güçlü olduğundan ev içi kullanım için rasyonel değildir.

Bir ev elektrik santrali satın alırken, çoğu durumda fiyatların komple set için olduğunu bilmekte fayda var, ancak belirli bileşenleri kendiniz ekleyebilir veya hariç tutabilirsiniz. Bu, kişisel takdirinize bağlıdır.

Verimlilik ve geri ödeme

Ev için rüzgar çiftlikleri, enerji tasarrufu için alternatif bir çözümdür. Oldukça yaygın hale geldiler.

Tüm eve enerji sağlamak için bir rüzgar jeneratörü kullanmanız ve aynı zamanda elektrikten tasarruf ederek kendinizi sınırlamamanız yeterlidir.

Böyle bir etkiyi elde etmek için saniyede 1,8 ila 4,5 metrelik minimum rüzgar hızının yeterli olması da faydalıdır.

Ancak hava koşulları bir rüzgar türbini için her zaman uygun değildir, bu nedenle güç sağlayacak bir yedek jeneratör satın almanız gerekir. Bu size ev rüzgar çiftliğinizin üretkenliğini artırma fırsatı verecektir.

Kurulumun olumlu yönleri arasında aşağıdakileri belirtmekte fayda var:

1. Bir jeneratöre çok para harcamak, cihazın çalışması için yakıta ihtiyacı olmadığı için artık para harcamanıza gerek kalmayacak. Yani, birkaç yıl içinde satın alma işleminiz kendini amorti edebilecektir.
2. Rüzgar jeneratörü performansı mevsime bağlı değildir veya diğer hava koşullarında, çalışması kışın bile durmaz ki bu şüphesiz bir artıdır, çünkü kış mevsiminde enerji tüketimi diğerlerinden daha yüksektir. Bu gerçek şüphesiz etkinliğine ve geri ödemesine tanıklık ediyor.
3. Jeneratör parçalarının aşınması önemsizdir, gerekli olan rüzgar türbininin düzenli önleyici bakımı göz önüne alındığında. Doğru ve yetkin kurulum ve ev için bir rüzgar santralinin işletilmesi ile size otuz yıldan fazla hizmet edebilir ki bu şüphesiz önemli bir artıdır.

Rüzgar çiftlikleri için tam geri ödeme süresi yaklaşık 5-7 yıldır ve ardından elektriği tamamen ücretsiz kullanabilirsiniz.