В двадцатые годы двадцатого века об электрификации всей страны в Стране Советов только мечтали. Мечта, в общем, стала явью. Однако есть еще и на территории постсоветского пространства, и во всем мире места, не опутанные проводами ЛЭП. Вот и вынуждены фермеры, рабочие в тайге, полярники искать альтернативные источники енергия. Об одном из них, ветрогенераторах, и пойдет речь в статье.

Съдържанието

• 1 Нужен ли вам ветрогенератор?
• 2 Как работает ветрогенератор?
• 3 Всичките вятърни турбини са ли едни и същи?
  • 3.1 Разновидности ветрогенераторов
• 4 Конструируем ветрогенератор самостоятельно
• 5 Как да направите правилния избор?
  • 5.1 Колко енергия се нуждае средно семейство?
• 6 Какво място да изберем за монтаж на вятърния генератор?

Нужен ли вам ветрогенератор?

И така, какво е вятърна турбина или просто вятърна мелница? Кой и защо може да бъде полезен?

Дори и да не провеждат изследвания в лед на Антарктида и не издигайте крави във фермата, не изсичайте гората в тайгата и не развивайте различни находища на места, където не е ходило човешко кракче, не бързайте да отговорите отрицателно на въпроса: "Имате ли нужда от вятърен генератор?". Нека първо разберем какво представлява и какви са неговите възможности.

Както бе споменато по-горе, има вятърна турбина алтернативен източник енергия. Если говорить конкретнее, это устройство, превращающее энергию ветра в электричество.

Може ли такова устройство да бъде полезно не в екстремни условия, а в ежедневието? Разбира се, че може. В крайградските райони, където няма електроенергия в селища, където е, но са произведени с големи прекъсвания и често спира, вятърната мелница без съмнение ще дойде по-удобно.

Напоследък е налице тенденция да се оборудват вили автономен източник енергия. Ветрогенератор в таком случае — один из наиболее популярных вариантов, ведь он экологически чистый, не изисква суровини и не образува отпадъци.

Как работает ветрогенератор?

За да отговорите на този въпрос, първо разгледайте устройството му.

Във всяка инсталация на вятърни турбини трябва да имате:

• остриета, които се въртят под действието на вятъра и задвижват ротора;
• генератор на променлив ток;
• контролер, който контролира ножовете и преобразува електричеството от генератора в постоянен ток, необходим за зареждане на акумулатора;
• акумулаторни батерии, които могат да натрупват електричество и да я подравняват;
• инверторът е устройство, което превръща постоянен ток от батерия в алтернативна, от която блестят крушки, хладилници, телевизори и други електрически уреди;
• повдигателните лопатки на мачтата възможно най-високо над земята.

схема работа с устройството в своята най-опростена форма той може да бъде представен, както следва: вятърът върти остриетата, които на свой ред водят в движение ротор. Следва трансформацията на механичната енергия в електрическа енергия.

Въртящият се ротор на генератора произвежда трифазен променлив ток от които електрически уреди не могат да работят, така че трябва да бъдат преобразувани.

За тази цел, при изграждането на вятърна мелница контролер. То ще превърне тока, идващ от генератора в постоянен. Последната батерия се зарежда. Преминавайки през тях токът върви към инвертора, където той придобива характеристиките, приемливи за работата на нашите електрически уреди. От константата отново става променлива, но с индикаторите вече сме запознати с: еднофазно, с напрежение в 220 В и честота 50 Hz.

Всичките вятърни турбини са ли едни и същи?

Въпреки факта, че принципът на работа на всички вятърни турбини е почти същият, има много класификации этих источников енергия. Если рассматривать именно устройства для дома, то наибольшее значение имеют материалы, используемые за производство на лопатки, техния брой, посоката на оста на въртене по отношение до земната повърхност както и винт за стъпка. Разгледайте накратко всеки от видовете.

Повечето от съществуващите вятърни турбини (вятърна централа) могат да бъдат приписани на едно-, дву-, три- или многобройни. Малка част най-модерните ножовете на устройствата изобщо не съдържат, а вятърът в тях улавя така нареченото "платно", изглежда наподобяващ табела. Зад него са разположени буталата, които пускат хидравличната система в действие и вече произвеждат електрически ток. Ефективността на такива растения е по-висока отколкото всички останали. Що се отнася до системите с ножове, тенденцията е, както следва: колкото по-малки са лопатките, толкова повече енергия произвежда генераторът.

Разновидности ветрогенераторов

Вятърните турбини, както беше отбелязано по-горе, може да се различават не само броя ножове, но и материалите, използвани за тяхното производство. Системата с остриета може да бъде твърда, изработена от метал или фибростъкло и може да - плава, по-евтин но по-малко практични.

Ако сравним вятърната турбина с стъпката на винта, тогава по-надеждни са устройства, които имат стъпка фиксирана. Има вятърни мелници и с променлива стъпка, които могат да променят скоростта на въртене, но това ги прави тромави допълнителни разходи да инсталирате и поддържате такава система.

Най-разнообразни проекти на вятърни турбини, ако ги разглеждаме от гледна точка на тях направления оси ротация спрямо земята.

Устройства, чиито остриета се въртят спрямо вертикалната ос от своя страна, могат да бъдат разделени на няколко вида.

1. Вятърните турбини Savonius са на няколко половини в цилиндъра във вътрешността на цилиндрите, засадени на вертикална ос. Основното им предимство е способността да се върти независимо от скоростта и посоката на вятъра. Значителен недостатък е способността да се използва вятърна енергия само с една трета.
2. Дариър ротор е система от две или повече остриета, които са плоски плочи. Такова устройство е лесно да се направи, но да се получи много енергия с него няма да работи. Освен това е необходим допълнителен механизъм за пускане на такъв ротор.
3. Helicoid ротор, благодарение на специално усукани остриета, има еднакво въртене. Устройството е издръжливо, но поради сложността на дизайна е скъпо.
4. Многобройни вятърни турбини с вертикална ос на въртене - най-ефективният вариант в тяхната група.

Вятърните мелници с хоризонтална ос на въртене също имат своите предимства и недостатъци. Основният им плюс е висока ефективност. Сред недостатъците на такива структури е да се отбележи, че е необходимо да се улови посоката на вятъра с помощта на вятър и промяна в ефективността в зависимост от посоката на вятъра. В тази връзка хоризонталните инсталации са най-подходящи в открити пространства. Същото къде ножовете ще бъдат затъмнени от вятъра по сгради, дървета или, например, хълмове, по-добре е да се инсталират вятърни турбини от друг дизайн.

В допълнение, такъв вятърен генератор е скъп и нейното настъпване в околностите няма да причини голямото удоволствие на вашите съседи. Неговите остриета могат лесно да събарят летяща птица и да направят много шум.

Какви други вятърни турбини? Е, разбира се, нашите, домашни и внесени. Сред последните водеща европейска, Китайски и северноамерикански единици. Въпреки това присъствието на пазара на битови вятърни турбини не може да се радва.

Цената на такива устройства се определя, на първо място, силата им и наличието на допълнителни елементи, като например слънчеви клетки, и варира в широки граници от няколко десетки до няколко стотици хиляди рубли.

Конструируем ветрогенератор самостоятельно

Разбира се, такава цена прави вятърните турбини не достъпни за всички. Ако решите, че ви вятърна мелница просто необходим, но нямате възможност да го купите, или не искате да харчите пари за инсталацията му, можете да се опитате да направите сами такъв източник на енергия. За това ще ви трябва схема устройства, рисуване и, разбира се, набор от необходими детайли.

Описание на длъжността с всички диаграми, чертежи и инструкции стъпка по стъпка (понякога дори с снимка) ще получите всяка търсачка. Въпреки това, не бързайте да започнете работа по първите налични инструкции. По-добре първо проучете подробно принципа на работа и процеса на сглобяване на няколко структури, изберете този, който ви подхожда по отношение на мощността, наличието на части и производствената сложност и едва тогава да отида на работа.

Така че, във всяка самостоятелно направена вятърна мелница трябва да бъде:

• остриета;
• генератор;
• мачта;
• и инсталация, която преобразува електрически ток.

Всяка от тези части може да бъде направена самостоятелно или ремонтирате от вече съществуващите. Например, за производството на перки подходящи тръби от PVC или алуминий. Съществуват и схеми за изработката им от дърво или фибростъкло. Всички тези методи за производство на ножове са подходящи за хоризонтални вятърни турбини, които експертите препоръчват за домашна или селска вятърна мелница. Остриетата на едно и също вертикално устройство лесно да се направи от пластмасов или метален цев.

Има много начини да направите и генератор. Един от най-често срещаните е самостоятелно сглобени на базата на дисковия генератор на неодимовите магнити. Неговият недостатък е високата цена на магнитите и големият им брой, предимството е лекота на сглобяване.

Друг начин - върнете завършения генератор асинхронен електродвигател. В този случай е достатъчно да се прегърне ротора и да се навият бобините на статора. Последното е най-трудната част от процеса. Тя обаче съвсем възможно у дома.

Готови автомобилни или велосипедни генератори също са подходящи.

Служи като мачта стоманена тръба най-малко пет и половина метра дължина.

Сглобяване на части в една структура извършени съгласно схемата което не е трудно с помощта на търсачките. Основното нещо е да можете да го разберете.

Разбира се, да се събере вятър генератор със собствените си ръце е задача, която не всеки може. Някой го купува много по-лесно, отколкото да разбере процеса на залепване на неодимови магнити или пренавиване на статорни намотки.

Как да направите правилния избор?

И така, какво да търсите при избора на вятърна турбина?

Не предполагайте, че най-много скъпи и внесени ветрогенератора ще бъде най-добрият. На първо място, е необходимо да се пристъпва не от цената, а от вашите нужди. Преди да направите покупка, изчислете колко електричество сте планирате да похарчите.

Ясно е, че трябва да изберете модела, който може да се произвежда сумата, от която се нуждаете енергия. Однако будьте внимательны. Каждый ветрогенератор рассчитан на определена скорост вятър. Това означава, че мощността, декларирана от производителя, е в състояние да издава номинална скорост, посочена в инструкциите към него.

Ако вятърната турбина с максимална мощност развие скорост ветра 10 -12 м/с, и във вашия район средната стойност не надвишава 4−5 м/с, то не стоит ожидать, что устройство будет вырабатывать заявленное количество электроенергия. В итоге вы заплатите лишние деньги за то, чего не получите.

Вятърната енергия е в пряка зависимост върху диаметъра на колелото образувани от лопатките. С грешка от 20% може да се изчисли по формулата: умножете квадрата на диаметър на куб средна скорост на вятъра и разделете резултантната стойност на 7000. Това означава, че диаметърът на колелото е два метра и средната скорост на вятъра във вашата област 3 м/с вие ще получите 0,015 кВт электроенергия. Ако диаметърът се удвои, тогава вятърният генератор със същата скорост на вятъра ще произведе 4 пъти повече електроенергия - 0,6 kW. По този начин, с всички други подобни характеристики, една вятърна турбина с по-голям размер на острието е по-продуктивна.

Също толкова важно при избора на ветрогенератор, за да се обърне внимание на капацитета на батерията. Ако не живеете в крайбрежната зона, тогава спокойствието във вашия район не е необичайно. В този случай системата ще работи от батерията. И има тенденция да се освободи. Ето защо е желателно в допълнение към него резервен източник енергия.

За тази цел можете веднага да закупите инсталацията. със слънчеви панели или свържете вятърната турбина с мрежата. В този случай ще компенсира само липсата на електроенергия в случай на нужда.

Колко енергия се нуждае средно семейство?

1. В един град апартамент ще бъде достатъчно 0.5 kW. За да стане ясно, броячът в този случай ще покаже 360 kWh.
2. Вятърната мелница с мощност 5 кВт може да осигури това количество енергия, дори ако скоростта на вятъра е ниска.
3. Ако апартаментът непрекъснато работи с отоплително тяло, тогава един и същ вятър генератор може да осигури неговата работа само при скорост на вятъра, която е възможна само по крайбрежието.

Какво място да изберем за монтаж на вятърния генератор?

Разбира се, трябва да инсталирате вятърна мелница на места възможно най-отворени за вятъра. Най-подходящи за тези цели са хълмовете, крайбрежните зони, степите, откритите пространства на разстояние от сградите. Не е необходимо да имате вятърна електроцентрала, където да има дори и наблизо ниски дървета Вие ще използвате вятърна мелница за дълго време, през това време дърветата ще имат време да растат и ще създадат смущения.

Важен фактор при избора на място за инсталиране на такова устройство - присъствието на съседи наблизо. Факт е, че вятърните турбини са устройства, които изобщо не мълчат. Освен това, по отношение на техните остриета, както споменахме по-горе, понякога птиците са счупени. Не всеки съсед е готов да понесе такива неудобства. В тази връзка, вятърните турбини са по-добре да се инсталират от разстояние не по-малко от 250 метра от най-близките жилищни сгради.

Най-общо вятърната мелница е най-голямата екологичен източник енергия, за разлика, например, от дизелова станция. В сравнение със слънчевите клетки, които също не отделят отпадъци в околната среда, това е повече Предлага се на цена. Освен това вятърът духа ден и нощ.

Цената на вятърния генератор обаче все още е висока, така че да го инсталирате трябва да бъде подходяща. Ако закупите такава инсталация само по екологични причини или с надеждата спестявайте луди пари нищо друго освен разочарование ще ви донесе това устройство. Въпреки това, вятърният генератор ще бъде най-добрият изход за вас, ако:

• вятърът в района, в който планирате да инсталирате вятърна турбина, удари много дни в годината със скорост най-малко 4 m / s;
• вашият дом не е свързан с електрическата мрежа или разходите за електроенергия са много високи;
• има достатъчно място в сайта Ви, за да инсталирате такова обемисто устройство;
• фактът, че инсталацията на вятърни генератори е съгласувана със съседите му;
• Имате достатъчно средства, за да закупите и поддържате устройство за вятърна енергия.

Дали да използвате електричество от конвенционална мрежа, придобийте автономен източник или се опитайте да го направите сами - изборът е ваш. Ако изберете вятърен генератор, не забравяйте, че това решение трябва да бъде продиктувано от необходимостта и не само да бъде модерен тенденция. Само внимателно обмисляйки всички подробности, претегляйки всички плюсове и минуси, можете да получите най-печелившия източник альтернативной енергия.