Ветрогенератор для дома отопления: Ветрогенераторы для отопления

Отопление ветром / Способы отопления дома / Отопление / Теплогенераторы и котлы / Публикации / Строим Домик

«Укротить» энергию ветра и использовать ее на бытовые нужды можно, именно об этом и поговорим

Что нужно для отопления ветром?

Отопление ветром

Самыми важными компонентами, без которых невозможно вести речь об отоплении ветром, это ветро генератор и сам ветер.

Бытует мнение, что ветрогенераторы оправдывают себя лишь в прибрежных районах и на севере нашей страны. Однако в ходе последних исследований установлено, что в некоторых центральных районах России, например, в Белгородской области, направленные воздушные потоки (проще говоря, ветер) не менее частые гости, чем в Архангельске, а скорость их движения позволяет вести речь об использовании ветра, как наиболее перспективного источника альтернативной энергии.

Устанавливать ветрогенераторы следует на открытой местности, там, где наибольшая вероятность «поймать» воздушный поток.

Принцип действия ветрогенератора

Ветрогенератором называют устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую энергию вращения ротора, которая затем может быть использована на различные цели. 3/2,

где: -V — скорость ветра,

-p — плотность воздуха,

S — ометаемая площадь.

Отсюда следует, что производительность ветровой установки прямо пропорциональна скорости ветра и площади контактных поверхностей лопастей ветрогенератора (ометаемой площади). Проще говоря, чем больше лопасти ветрогенератора, тем большего от него можно ожидать.

В то же время, от небольшого устройства, смонтированного на крыше дома и сопоставимого с флюгером по своим размерам, вряд ли следует ожидать высокой производительности и отдачи: обогреть с его помощью дом не удастся, разве только немного подогреть воду в отопительной системе.

В зависимости от конструктивных особенностей различают ветрогенераторы следующих видов:

Наиболее производительными, а, значит, эффективными, являются горизонтально-осевые установки, позволяющие преобразовывать до 30% энергии потока ветра в механическую энергию. Для сравнения у роторных ветрогенераторов этот показатель в лучшем случае составляет 20%.

Подбор ветрогенератора по мощности

Установка ветроэлектрогенератора

Номинальная мощность ветрогенератора, указанная в его паспорте, характеризует его производительность при самых оптимальных условиях эксплуатации и наличии устойчивого воздушного потока. Для обогрева 10 м2 жилого дома в среднем нужен 1 кВт тепловой энергии. Это значит, что ветрогенератор, мощностью 3 кВт обеспечит теплом только 30 м2 жилья. Соответственно для отопления дома большей площади нужен или более производительный ветряк или сразу несколько устройств малой мощности.

Какой он, ветрогенератор?

Для примера можно использовать бытовой ветрогенератор Exmork 3мощностью 3 кВт. Размах его крыльев составляет 4 м. Примерно такие же габаритные размеры у противовеса, необходимого для устойчивого положения крыльчатки в пространстве. Для обеспечения номинальной производительности устройства, ветрогенератор монтируют на специальной штанге, высота которой составляет от 10 метров и более.

Остается добавить, что эксплуатация ветряка неизменно сопровождается вибрацией, а, наиболее восприимчивые граждане сетуют еще и на шум от крутящихся лопастей, поэтому устанавливать их нужно только на отдельно стоящую мачту, желательно на некотором расстоянии от дома. Любая попытка укрепить устройство мощностью более 500 Вт на крыше дома должна рассматриваться, как ошибочная и опасная.

Устанавливают мачту ветряка на специально подготовленный и предварительно рассчитанный фундамент, помня о том, что ветер непредсказуем и может не только обеспечить теплом, но и разрушить ветрогенератор, опрокинув его. Хорошо, если при этом не пострадают люди и постройки, расположенные вблизи.

Все это позволяет вести речь о наиболее характерных особенностях (трудностях), связанных с эксплуатацией ветрогенераторов, с которыми придется столкнуться при принятии решения отапливать дом с помощью энергии ветра. Перечислим их:

• неправильно сделанный фундамент

• обледенение, увеличивающее вес лопастей и снижающее мощность устройства

• выход из строя тормозной системы (разнос устройства)

• возгорание, возникающее при трении движущихся частей ветрогенератора

• удар молнии и сопутствующий ему пожар

Для тех, кого не испугали перечисленные трудности, приятным бонусом станет бесплатная электрическая или тепловая энергия, выработка которой вполне окупит затраты на приобретение и эксплуатацию ветрогенератора, повысит самооценку его собственника и, к тому же, поможет сохранить природу для потомков.

Ветрогенератор куплен! Что дальше?

Отапливать дом энергией ветра можно двумя способами:

• Преобразовать механическую энергию ротора в электрическую энергию, а, затем, с ее помощью включить в работу электрические приборы отопления.

Для этого нужно соответствующее оборудование, в состав которого входит аккумуляторная батарея соответствующей емкости, инвертор, контролер заряда и т.д. Достоинством этого способа использования энергии ветра является взаимозаменяемость: при недостатке поступления электричества в безветренную погоду можно приборы отопления включить в общую электрическую сеть.

Причины низкой популярности

К недостаткам следует отнести низкий КПД, сложность эксплуатации оборудования и высокую стоимость аккумуляторных батарей, эксплуатационные характеристики которых пока желают лучшего.

Именно этот способ отопления ветром следует считать наиболее оптимальным и эффективным: удается избежать промежуточного звена преобразования механической энергии в электрическую энергию, что позволяет повысить КПД процесса.

Недостатком прямого получения тепла от энергии ветра является нестабильная работа ветрогенератора (нет ветра, нет тепла). Для компенсации этого явления можно использовать теплоаккумулирующие баки, закладываемые под фундамент дома и нагреваемые при чрезмерной выработке тепла.

Остается добавить, что только с помощью ветрогенератора можно главный недостаток плохой погоды, сильный ветер, сделать ее достоинством!

Ветрогенератор для частного дома – как сделать, устройство, принцип работы, разновидности ветряных электростанций, выбор, установка

Со все возрастающей плотностью и территорией охвата сетей электропередач качество и стабильность не становится лучше, да и цены с каждым сезоном становятся только выше. Одним из лучших на сегодня альтернативных источников электроэнергии является автономный ветрогенератор для частного дома. Разберем, что собой представляет данное устройство, из каких частей оно состоит, как работает, какими плюсами и минусами обладает, каковы законные требования к его установке, какие разновидности существуют, а также каковы правила его выбора, размещения и установки.

Ветровой генератор электроэнергии для дома Источник usamodelkina.ru

Ветрогенератор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

При наличии в местности проживания постоянных ветров покупка и установка ветрогенератора вполне целесообразна. Однако прежде чем приобретать его, необходимо понять его устройство, принцип действия и основные достоинства и недостатки. Разберем эти аспекты более детально.

Главные компоненты

Устройство ветрогенератора базируется на превращении кинетической силы ветровой нагрузки в механическую энергии с последующим преобразованием ее в электроэнергию. Для воплощения последовательных действия данной переходной цепочки прибор оснащается следующими основными узлами:

• Лопастный пропеллер. Количество лопастей может варьироваться в широком диапазоне от модели к модели – от двух и трех до десяти и более.
• Ротор. Элемент турбины, вращающийся под действием лопастей.
• Редуктор. Передает и регулирует частоту вращения от ротора к генератору.
• Генератор. Преобразуется механическую силу в электроэнергию.
• Инвертор – преобразователь тока из переменного значения в постоянное.

Состав ветрового генератора Источник odnastroyka.ru

• Аккумуляторная батарея. Запасает электроэнергию на случай отключения и экономной работы ветрогенератора, а также простоя в случае безветрия.
• Защитный корпус. Предохраняет оборудование от различного рода внешних факторов.
• Аэро-компоненты. Крылья, хвост – для лучшего улавливания и подстройки пропеллера под ветровой поток.

Обратите внимание! Современные производители выпускают ветровые домашние генераторы, не нуждающиеся в сильном ветровом потоке. Они способны продуктивно функционировать при силе ветра всего в 4 м/сек.

Принцип действия

Механизм работы ветрогенератора напрямую связан с особенностями его конструкции – на одной оси установлены пропеллер и хвостовик с точкой противовеса, приходящейся на место крепления к вертикальной мачте. Действие происходит по следующему алгоритму:

• Установленные на одной оси пропеллер и хвостовик улавливают потоки ветра и передают лопастям.
• Начинаясь вращаться, лопасти передают момент движения генераторной турбине.
• Вращение ротора приводит к образованию индукционного магнитного поля и образованию переменного электрического тока.

Ветрогенератор на своем загородном участке Источник moe-online.ru

• Далее проходя через инвертор напряжение меняет переменные характеристики на постоянные.
• Ток питает АКБ, которая в свою очередь распределяет энергию на потребительские мощности в доме.

Полезная информация! Ветрогенератор может играть роль как основного, так и дополнительного источника электроэнергии. В первом случае жила от прибора питает часть каких-либо приборов для экономии или пополнения нехватки мощности основной сети и используется на случай аварийного отключения последней. Во втором случае он может быть самостоятельным источником или входить в состав автономной системы, включающей гидротурбины, солнечные батареи и проч. оборудование.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах

Достоинства и недостатки

Автономная ветряная электростанция для частного дома имеет следующий ряд плюсов:

• Прибор работает за счет фактически неисчерпаемого и возобновляемого вида энергетического ресурса.
• Существенные затраты связаны только с покупкой, доставкой, установкой и подключением. На обслуживание средства практически затрачиваются. Поэтому на ветряк требуются единократные вложения средств, которые быстро окупаются в последующем применении.

Ветрогенератор – источник тока для частного дома Источник ytimg.com

• Получаемый вид энергии и применяемая для этой цели техника полностью экологически безопасны.
• Генераторы приспособлены ко всем климатическим зонам и защищены от негативных погодных факторов.
• Оборудование не требует настроек, регулировок и доработок в ходе эксплуатации.

К недостаткам ветрогенераторов относятся:

1. Зависимость производительности от наличия ветра.
2. В ходе работы оборудование создает электромагнитные помехи, что может негативно сказаться на ТВ, радио, интернете и связи.
3. При чрезвычайных погодных проявлениях существует риск повреждения техники.
4. Требуется обязательное заземление – для защиты прибора и конструкции или здания, на котором он установлен, от ударов молнии.
5. Неправильный монтаж, нарушение инструкции или эксплуатация неисправного экземпляра может приводить к возникновению шума.

Совет! Чтобы определить, будет ли выгодна установка ветровой станции по выработке тока, необходимо учесть ряд факторов – вариант энергоснабжения с участием прибора, разнообразие доступных моделей, их характеристики, производительность и стоимость.

Ветрогенератор во дворе дома Источник pechiexpert.ru

Законные требования

Чтобы ветровой генератор, установленный на частном доме или прилежащей территории, согласовывался с законодательной базой, он должен отвечать следующему ряду требований:

• Мощность не выше 5 кВт. Оборудование с таким показателем относится к бытовым устройствам, не требующим контроля со стороны энергонадзорных учреждений.
• Отсутствие муниципально-территориальных и технических ограничений на занимаемой площади. Некоторые частные территории могут находится внутри особо охраняемых, редких природных и иного статуса объектов, внутри которых запрещено размещение тех или иных технических средств.
• Согласование с соседями (помехи, шум, падающая тень и т. д.). Все виды помех, которые возникают от установки, могут стать причиной жалобы не только соседей, но и рядом размещенных предприятий, передающих центров.
• Высота мачты, отвечающая местным и федеральным требованиям. Высота мачты не превышает обычно 15 метров, но могут быть и исключения. Поэтому прежде чем сооружать высокую конструкцию, нужно убедиться, что она отвечает всем необходимым требованиям – отсутствие ЛЭП, вдали от аэропосадочной линии и т. д.

Ветряк на фасаде частного дома Источник more-el. com

• Отсутствие помех для местных и мигрирующих биологических видов. Птицы часто попадают в лопасти энергетических установок. Поэтому выбор места установки мачты с пропеллером должен исключать заранее известные пути их перелета.

Рекомендация! Чтобы исключить все возможные предъявления со стороны соседей или контролирующих органов, лучшее заранее собрать весь необходимый пакет документов, техпаспортов и сертификатов, подтверждающих, что ветряк для частного дома безопасен и безвреден. Кроме того, заводскую модель лучше устанавливать в полном соответствии с рекомендованными в технической документации параметров.

Разновидности

Для того чтобы правильно подобрать ветряной генератор, необходимо прежде всего учесть его технические параметры. Современные модели различаются по следующему ряду признаков:

• Количеству лопастей пропеллера. Большое количество элементов винта усложняет конструкцию. Однако чем больше лопастей, тем меньшая скорость ветра нужна для запуска механизма.
• Типу материала лопастей. Модели с жесткими пропеллерами более прочны и долговечны, но и значительно дороже парусных аналогов.

Многолопастный ветрогенератор для своего дома Источник ytimg.com

• Расположению направляющей вращения. Разделяются на вертикальные и горизонтальные. Первые прочнее и чувствительнее, вторые – отличаются лучшей производительностью.
• Возможности изменения шаговых характеристик. Различаются на модели с изменяемым и неизменным шагом. Изделия с переменными шаговыми параметрами позволяют увеличивать скорость, а значит, и продуктивность. Однако они более сложны, громоздки и дороги.

Полезно знать! Доступные сегодня в широкой продаже заводские модели достаточно дороги. Поэтому нередко у желающих установить подобную автономную электростанцию возникает вопрос о том, как сделать ветрогенератор. Самодельные аналоги нередко изготавливают из автомобильных генераторов, соединяемых по схеме с аналогичным АКБ на 12 вольт.

Ветряки с горизонтальной осью

Конструктивное исполнение установки зависит от мощности генерации. Простой ветрогенератор состоит из следующих узлов.

Более сложные установки оснащаются дополнительными узлами для управления скоростью вращения вала генератора и минимизации риска аварий:

• тормозным механизмом для стабилизации скорости вращения вала, при переменной скорости ветра;
• промежуточным редуктором, расположенном на мачте, между валом шкива и валом ротора;
• промежуточным редуктором с конической передачей, в случае наземного расположения генератора – такая конструкция исключит поломку электрогенератора в случае урагана.

Для малых установок, доминирующим фактором обеспечивающим надёжность, является простота конструкции.

Критерии выбора

При выборе ветрогенератора помимо технических характеристик, необходимо также правильно установить требуемую мощность. Задается она таким параметром, как диаметр ротора, рассчитать который можно по следующей формуле:

Эгод = 1,64 * Д2 *О3

Эгод – суммарная электроэнергия, потребляемые приборами дома за год, кВт,

Д – диаметр ротора, обозначаемый в метрах,

О – среднегодовое значение скорости ветра, метр/в секунду.

Подставляя известные параметры в эту форму, можно рассчитать, какого диаметра ротором должна быть оснащена ветряная электростанция для дома в конкретном случае.

Производители

Отечественной промышленностью налажен серийный выпуск широкой гаммы бытовых ветрогенераторов. Их параметры приведены в таблице:

Примечание: Г – горизонтальный, В — вертикальный

Правила размещения

При монтаже устройства необходимо учесть следующий ряд требований:

• Вблизи генератора не должно располагаться сооружений, кустов, деревьев и прочих препятствий на пути свободного прохождения ветровых потоков.
• Чтобы шум и помехи от работы не оказывали негативного влияния на окружающих, ветряки для дома лучше располагать минимум на 30 метров вдали от жилища.
• Во избежание возникновения ослабления ветровых потоков устанавливать механизм лучше на 2-3 метра выше окружающих преград, даже если они находятся на расстоянии до 200 метров.

Ветряки с вертикальной осью

Конструктивное исполнение лопастей роторных ветроэлектростанций отличается разнообразием.

Это обусловлено поиском наиболее рациональной формы лопатки, использующей максимальную энергию ветра.

Кроме формы лопастей и ориентации вала ротора, вертикальные ветряки мало чем отличаются от горизонтальных. До недавних пор, они в КПД, передавая потребителю 35% энергии ветра.

Особенности установки

Промышленно изготовленный или самодельный ветряк необходимо устанавливать с соблюдением следующего минимума требований:

1. Место установки лучше подбирать на возвышенности, вдали от препятствий, прибор располагать на высоте не менее 10 метров от поверхности земли.
2. Мачта должна иметь надежное основание – лучше всего бетонное.
3. Над ветряком необходимо расположить небольшой навес для защиты от осадков.
4. При необходимости замены, ремонта или обслуживания облегчить доступ к оборудованию позволит складная конструкция мачты.

На заметку! При решении вопроса, как сделать ветряк, чтобы он отличался долговечностью и неприхотливостью в обслуживании, необходимо уделить внимание количеству фаз, генерируемых устройством. Так, трехфазные модели по сравнению с однофазными аналогами не гудят, не вибрируют и характеризуются лучшим сроком службы.

Коротко о главном

Ветряной генератор для дома является одним из лучших альтернативных источников электроэнергии. Принцип его действия основа на преобразовании кинетической энергии ветра в механическую, а затем с помощью ротора – в электрическую. Среди главных его плюсов выделяются:

• Работа за счет неисчерпаемого источника энергии – ветра.
• Затраты связаны только с покупкой и установкой, оборудование долговечно и не требует особого обслуживания.
• Приспособленность для любого климата.
• Экологически чистый тип энергоресурса.

К недостаткам относятся – зависимость от силы ветра, помехи, возможность разрушения при стихийных погодных проявлениях. Установка ветряного генератора должна соответствовать требованиям закона – мощности, высоте, ограничениях, согласовании с соседями и отсутствию биологического вреда. Модели различаются по техническим параметрам – количеству лопастей, типу их материала, направлении оси вращения и изменчивости шага. При выборе нужно учитывать диаметр ротора, определяющий мощность. Монтаж прибора должен соответствовать правилам размещения и практическим рекомендациям.

Классификация

Основными критериями, определяющими типы ветряных установок, являются следующие:

• Различие по количеству лопастей. Быстроходные и малолопастные имеют до 4 лопастей, а 4 и выше относятся к тихоходным многолопастным устройствам. Чем меньше количество лопастей, тем выше обороты двигателя.
• Величина номинальной мощности. Бытовые – до 15 кВт, полупромышленные – от 15 до 100 кВт, промышленные – от 100 кВт до 1 Мвт. Границы между показателями довольно условные, поэтому установки применяются там, где это действительно необходимо.
• Направление оси. В конструкциях используются два типа. В первом случае это горизонтальная ось, расположенная перпендикулярно относительно движения воздуха, напоминающая обычный флюгер. Такие генераторы отличаются более высоким КПД и приемлемой стоимостью. Второй вариант – это вертикальная ось, благодаря которой конструкция генератора становится более компактной. Она не зависит от направления ветра, а ее лопасти изготовлены в виде турбин. Нагрузка на ось значительно снижена, поэтому и мощность таких установок гораздо меньше. В некоторых электростанциях одновременно используется несколько генераторов с различными осями, объединенными в сеть, что позволяет получить высокую мощность на сравнительно небольшой площади.

Нагрев с помощью водяных нагревательных элементов постоянного тока

Нагрев воды непосредственно с помощью водяного нагревательного элемента постоянного тока вместе с ветряным генератором или солнечной панелью (с аккумуляторной батареей или без нее).
Водяные нагревательные элементы постоянного тока с ветряными генераторами или солнечными панелями

Ветряные генераторы в основном используются для производства электроэнергии. Используемая мощность может храниться в аккумуляторной батарее или подключаться к основному источнику питания с помощью подходящего сетевого инвертора.

При очень сильном ветре и/или когда батареи полностью заряжены, ветряная турбина может генерировать больше тока, чем могут выдержать батареи. В этом случае часто используется свалочная нагрузка, чтобы отвести дополнительную энергию на нагрев воды, чтобы она не тратилась впустую и чтобы ветряная турбина не вращалась так быстро, что могла бы быть повреждена.

В приведенном ниже видео Джефф объясняет типы отводных нагрузок, которые безопасны и подходят для ветряных турбин (и солнечных панелей).

Нагрузки на свалки / диверные нагрузки объяснены

Заключение водного нагрева DC непосредственно к ветровой турбине

Почему он не может быть хорошей идеей.

Обычно невозможно подключить 12-вольтовый нагревательный элемент напрямую к ветряной турбине. Напряжение, генерируемое ветряной турбиной на 12 В, обычно намного превышает номинальные 12 В, иногда превышает 50 В при сильном ветре. Эти высокое напряжение может быстро сжечь водонагревательный элемент, когда он вам нужен больше всего. Водяной нагревательный элемент на 12 В постоянного тока должен использоваться только при напряжении 12-15 В, а водонагревательный элемент на 24 В постоянного тока — всего лишь на 24-30 Вольт.

Небольшая батарея должна использоваться в качестве буфера между выходом ветряной турбины и нагревательным элементом, чтобы предотвратить воздействие на водяной нагревательный элемент колебаний перенапряжения.

Аккумулятор мотоцикла 12 В идеально подходит для этой задачи (для погружных нагревательных элементов постоянного тока 12 В) — не более 4 ампер-часов / 50 ампер холодного пуска, и это должен быть свинцово-кислотный аккумулятор, который можно пополнить водой. . Запрещается использовать герметичные гелевые батареи или сухие элементы.

Выбранный водяной нагревательный элемент постоянного тока должен точно соответствовать типичной выходной мощности ветряной турбины. Если элемент слишком большой (слишком высокая номинальная мощность), ветряная турбина не сможет начать вращение, если только ветер не будет очень сильным. Если мощность водонагревательного элемента слишком мала, ничего не будет повреждено, поскольку небольшая батарея ограничит напряжение до 12 вольт, но тепло будет рассеиваться в генераторе ветряной турбины и кабелях, а не использоваться для нагрева воды.

Если водонагревательный элемент постоянного тока плохо подобран, то существует риск большого падения напряжения между ветряным генератором и элементом, что приведет к расплавлению кабеля между ними. В этом случае ветряная турбина будет вращаться на очень высоких оборотах и ​​может быть легко повреждена или разрушена.

Отводная нагрузка Водяное отопление

Сброс излишков для получения бесплатного тепла

На изображении ниже показан типичный водяной нагревательный элемент на 12 В, который можно ввинтить в отверстие сливного крана погружного нагревателя.

При использовании в качестве диверсионной (сбросной) нагрузки такой элемент подключается к батареям через регулятор заряда (контроллер заряда). Когда регулятор обнаруживает, что аккумуляторы полностью заряжены, направляет вырабатываемую электроэнергию на нагревательный элемент постоянного тока, нагревая воду.

На приведенной ниже простой схеме показано, как различные компоненты соединяются вместе с нагревательным элементом постоянного тока.

От ветряной турбины и аккумулятора к резервуару для воды

Подключение осуществляется от ветряка к аккумулятору. Контроллер заряда определяет, когда аккумулятор полностью заряжен, и сбрасывает избыточную поступающую мощность, поступающую на нагревательный элемент постоянного тока.

Как нагреть воду с помощью солнечных батарей

Добавьте дополнительный термостат

Вы можете использовать солнечную панель для нагрева воды или для защиты воды от замерзания. Просто подключите солнечную панель непосредственно к нагревательному элементу постоянного тока или через термостат для регулирования температуры воды.

Одним из популярных применений наших погружных нагревательных элементов постоянного тока является предотвращение замерзания в резервуарах для скота .

Вы можете добавить в линию дополнительный замораживающий термостат, чтобы предотвратить замерзание воды в резервуаре.

Посмотрите приведенное ниже видео о солнечных панелях для начинающих, чтобы узнать, как подключить солнечные панели непосредственно к нагревательному элементу постоянного тока.

Магазинные термостаты постоянного тока

Как подключить солнечную панель непосредственно к нагревательному элементу постоянного тока

Ищете нагревательный элемент постоянного тока?

Мы предлагаем четыре модели различной мощности и напряжения.

Shop DC Elements

Домашние ветряные турбины – Домашняя энергия

Домашняя ветровая система использует имеющийся ветер и бризы вокруг дома для вращения небольшой турбины, которая преобразует ветер в электричество. Эти системы становятся все более популярными в районах США, где ветер и бризы, как правило, постоянны, а скорость ветра обычно составляет от 8 до 35 миль в час. Большинство небольших турбин имеют возможность поворачиваться в направлении ветра, чтобы максимизировать количество вырабатываемой электроэнергии.

Небольшая ветряная турбина рекомендуется для домов, когда:

• Там, где вы живете, достаточно ветра

• В вашем районе или сельской местности разрешено строительство высоких башен.

• В вашем доме достаточно места для компонентов (аккумуляторы, инверторы, контроллеры заряда и т. д.)

• Вы можете определить, сколько электроэнергии вам нужно или вы хотите производить, и будет ли это выгодно для вас с экономической точки зрения.

• Вы уже снизили энергетическую нагрузку для своего дома

• Имеется достаточно места для опускания мачты для обслуживания.

Ветроэнергетические системы наиболее рентабельны в районах с обильными ветровыми ресурсами (надежно более высокие скорости ветра каждый день).

Снижение энергопотребления

Прежде чем выбрать ветровую систему для своего дома, вы должны подумать о снижении общего энергопотребления, сделав свой дом более энергоэффективным. Сокращение потребления энергии значительно снизит ваши счета за коммунальные услуги и уменьшит размер необходимой вам ветряной турбины.

Для домов, которые уже являются энергоэффективными и используют некоторые виды естественного отопления, охлаждения и дневного освещения, небольшая ветровая энергетическая система может снизить ваши счета за электроэнергию до 50%, и она не загрязняет окружающую среду.

Ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в механическую энергию, которая приводит в действие генератор для производства чистой электроэнергии. Лопасти турбины аэродинамически спроектированы так, чтобы улавливать максимальную энергию ветра. Ветер вращает лопасти, которые вращают вал, соединенный с генератором, вырабатывающим электричество. Лопасти турбины часто напоминают потолочный вентилятор (от двух до пяти лопастей), но более новые модели доступны в оригинальной яйцевидной и сферической формах. Лезвия обычно изготавливаются из комбинации пластиковых и металлических материалов, которые являются гибкими, но прочными.

Детали домашней ветряной турбины

Многие производители домашних ветроустановок предоставляют потребителям полный комплект всех необходимых узлов и агрегатов.

Части типичной малой ветроэнергетической системы для дома включают:

• Ветряная турбина: турбина включает в себя лопасти ротора, которые вращаются при дуновении ветра; генератор переменного тока или двигатель, который вырабатывает мощность постоянного тока (DC) при вращении лопастей ротора; и хвост, который позволяет турбине вращаться в направлении преобладающего ветра. Большинство небольших ветряных турбин генерируют 12, 24 или 48 вольт постоянного тока. Диаметр большинства домашних ветряных турбин составляет от 4 до 10 футов, а мощность составляет от 20 до 500 ватт при скорости ветра от 8 до 35 миль в час. Большинство небольших ветряных турбин имеют функцию наклона, которая слегка поворачивает турбину вверх или вниз во время сильного ветра или шторма, или функцию отключения турбины, чтобы защитить ее от повреждений.

• Башня: Башня представляет собой опорную конструкцию, удерживающую ветряную турбину на идеальной высоте, которая обычно составляет от 30 до 100 футов над землей. Поскольку скорость (скорость) ветра увеличивается с высотой над землей, башня должна быть настолько высокой, насколько это разрешено местными нормами или зонированием и доступной территорией вокруг дома. Башни меньшей длины могут быть установлены на опоре или трубе прочного диаметра, в то время как более высокие башни обычно устанавливаются с центральной трубой и растяжками. Если в башне используются растяжки, то растяжки обычно выступают из центра башни примерно на 1/3 высоты башни. Ветряные турбины обычно не монтируются непосредственно на крышу дома. Некоторые компании, производящие ветряные системы, изготавливают конструкцию башни, которая может наклоняться вниз, чтобы облегчить доступ для обслуживания и ремонта системы. Башни часто располагаются в местах, где они не повредят близлежащие здания или сооружения в случае их обрушения. Во многих нормах обсуждаются требуемые расстояния для башен.

• Тормоз: Тормоз обычно устанавливается на турбину или башню. Тормоз представляет собой механический или электрический переключатель, который позволяет турбине останавливаться даже при ветре. Это позволяет безопасно проводить техническое обслуживание турбины.

• Инвертор: Инвертор преобразует мощность постоянного тока (DC), вырабатываемую ветряной турбиной, в мощность переменного тока (AC) напряжением 120 вольт, который используется в жилых домах.

• Разъединитель: Разъединитель или выключатель аналогичен разъединителю, установленному в обычном доме. Выключатель предназначен для отключения питания дома в целях безопасности или технического обслуживания.

• Аккумуляторы (батарейный массив): независимо от того, подключена ли система к сети энергоснабжающей компании или является автономной системой, ряд аккумуляторов (называемых массивом) может накапливать избыточную энергию для использования в доме при отсутствии ветра. дует. Массив батарей должен быть заключен в отдельное помещение с вентиляцией наружу, поскольку батареи обычно содержат химические вещества (например, кислоты), которые могут быть опасными. Батареи для массива обычно представляют собой батареи глубокого цикла, которые перезаряжаются снова и снова и специально разработаны для систем ветряных турбин. Массивы батарей, соединенные последовательно (положительный к отрицательному), увеличивают напряжение, в то время как массивы, соединенные параллельно (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному), увеличивают силу тока. Большинство массивов батарей кратны шести и подключаются как параллельно, так и последовательно.

• Системный монитор: Это устройство позволяет домовладельцу просматривать количество энергии, вырабатываемой системой ветряных турбин, по сравнению с количеством энергии, используемой от аккумуляторной батареи или коммунальной компании.

• Контроллер заряда: Контроллер заряда подключен к аккумуляторной батарее и инвертору. Он контролирует напряжение и силу тока электричества от батарей, чтобы обеспечить постоянный источник питания, свободный от скачков мощности или пониженного тока. Контроллер также предотвращает перезарядку батарей.

• Система заземления: Система заземления представляет собой серию проводов и металлических стержней, которые пронизывают землю вокруг башни и турбины для защиты системы от ударов молнии и других опасностей, связанных с электричеством. Система заземления требуется для систем ветряных турбин строительными нормами и коммунальными службами.

• Электропроводка: система электропроводки соединяет все компоненты вместе. Калибры проводки (размеры) и типы должны быть согласованы с производителями ветряной турбины, контроллера и инвертора.

• Счетчик коммунальных услуг: в зависимости от требований вашей коммунальной компании счетчик может быть либо тем же счетчиком, который подключен к источнику электроэнергии, поставляемым вашей коммунальной компанией, либо отдельным счетчиком, подключенным к счетчику коммунальной компании.