Ветровая электростанция для дома своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Содержание

устройство, принцип работы, плюсы и минусы использования

by Realist

Автономное электричество

Постепенно взгляды людей на проживание в городской квартире меняются в пользу частного дома. Не секрет, что экология в городах очень плохая. С внедрением различного оборудования комфорт своего дома стал значительно выше: экологичное окружение, собственный участок и возможность не зависеть от коммунальных служб. А с применением ветровой генерации добавляется возможность экономии электроэнергии.

Содержание статьи

  • 1 Что такое ветровая электростанция
  • 2 Составляющие и принцип работы
  • 3 Ветряки, используемые в частном доме
  • 4 Недостатки и преимущества станций

Что такое ветровая электростанция

Первое, без чего нельзя обойтись, это, конечно, электричество. Неоценимую помощь в этом могут оказать ветровые электростанции для дома. Преобразовывая энергию ветра в электрический ток, в ветреный день она даёт возможность без ограничения пользоваться бытовыми приборами.

Обычно под таким устройством подразумевается несколько ветрогенераторов, которые объединены в одну систему. Но для частного дома большое количество ветряков необязательно.

Для монтажа заводского ветрогенератора лучше привлечь специалистов в этой области. Они сами предложат схему станции, более подходящую для вашего дома, выберут место для установки мачты, оптимальную высоту, все установят и запустят.

Составляющие и принцип работы

При покупке нужно выбрать такой генератор, чтобы его КПД соответствовало предъявляемым требованиям. Обычно ветряной электрогенератор состоит из:

  • ветровой установки с ротором;
  • контроллера заряда;
  • аккумуляторных батарей;
  • инвертора.

Принцип работы достаточно прост. Поток ветра вращает лопасти ротора, насаженные на вал генератора, при этом вырабатывается электрический ток. Далее, ток накапливается в аккумуляторах, из которых через инвертор потребляется в нужном виде бытовыми приборами.

Ветряки, используемые в частном доме

В бытовом применении встречаются несколько типов ветрогенераторов для дома:

  • Горизонтальный (напоминает обычный флюгер, установленный на крыше. Такой вид обладает повышенным коэффициентом полезного действия, и по цене более доступен).
  • Вертикальный (лопасти изготовлены в виде турбин, поэтому направление ветра, для этого устройства, не имеет значения. Имеет сравнительно компактные размеры, но стоимость значительно выше).

При необходимости получить большое количество энергии на небольшом участке, ветровые станции объединяют генераторы с различным расположением осей.

Устройства автономного электроснабжения дома имеют довольно значительную цену. Устанавливают их преимущественно в регионах, где преобладают сильные ветра, нет возможности подключиться к электросетям.

В местах где использование ветровой электростанции является единым используемым источником энергии, а ветреных дней мало, используют солнечные батареи совместно с ветряком. Такой тандем вполне может обеспечить ваше жилище электроэнергией. Если ветрогенератор ввиду отсутствия достаточного ветра не справляется со своей задачей, аккумуляторы заряжаются от солнечных батарей.

Недостатки и преимущества станций

Основной плюс ветровых установок это их экологичность, при постоянной работе они не выделяют вредных веществ. Автономность также играет решающую роль в выборе используемого автономного источника энергии. Простота в обслуживании, износостойкость деталей устройства позволяет работать длительное время без замены.

Недостатками является в первую очередь высокая цена оборудования. Не каждая семья может позволить себе приобрести систему электроснабжения, полностью соответствующую заданным параметрам. Автономная ветровая электростанция эффективно будет работать только в ветреный день если есть аккумуляторные батареи большой ёмкости и мощный инвертор. Чтобы избежать неприятностей в безветренные дни, нужно иметь дополнительные источники энергии, что влетит в копеечку, а это также определённый минус устройства.

При отсутствии возможности приобрести заводской комплект ВЭС, народные умельцы нашли выход в создании электроветрогенераторов своими руками. Самодельный ветряк для частного дома обойдётся значительно дешевле, главное, приобрести хороший аккумулятор способный держать заряд длительное время. Наиболее лёгким в изготовлении для домашнего использования будет ветряк с вертикальной осью вращения. Он не требует создания мощной опоры, и может устанавливаться без специальной мачты просто на крыше дома.

Такой домашний ветрогенератор не в состоянии обеспечить ваш дом полностью требуемой электроэнергией, но в его силах обеспечить электропитанием некоторые бытовые приборы.

виды, применение, и описание как сделать ветряк своими руками (105 фото + видео)

Ветровая электростанция позволяет обеспечить дом электроэнергией практически на постоянной основе. Это предоставляет возможность обеспечить практически полную автономность и сэкономить на электроэнергии.

Краткое содержимое статьи:

Особенности ветровых электростанций

Устройство ветряных электростанций предполагает использование нескольких ветрогенераторов, объединенных в общую сеть. Это один из лучших источников альтернативной энергии. Такие системы отличаются невысоким КПД (порядка 30%), однако тем не менее, их достаточно для большинства бытовых потребностей.

Ветряки устанавливаются на большой высоте, чтобы обеспечить эффективный поток воздуха. Если вокруг находится много высоких зданий и деревьев, это отрицательно повлияет на эффективность.

Ветровые электростанции не должны устанавливаться вблизи жилых домов. В противном случае это создаст постоянный дискомфорт из-за шума. Их оптимально монтировать в пустынной местности, где не плотная застройка и нет лесов.

Виды ветряных электростанций

Ветряные электростанции для дома делятся на несколько видов. Наиболее распространенными являются модели, оснащенные горизонтальной осью вращения ротора. Это обеспечивает достаточный КПД и предотвращает возникновение ураганов. Такие ветряки, к тому же, отличаются доступность стоимостью.

Существуют модели, в которых роторная ось расположена вертикально. Их преимущество заключается в возможности работы даже при незначительном ветре любого направления. Они просты в установке, не сильно шумят.

Но, эффективность их несколько ниже из-за необходимости монтажа на незначительной высоте. Хотя именно ветряки с вертикальной осью лучше всего использовать в бытовых целях.

Также установки разнятся конструкцией ветряного колеса. Существуют модели пропеллерного типа, в которых лопасти установлены под прямым углом к валу.

Другой вариант – карусельные ветряки, предполагающие вертикальное расположение вала.

Наиболее распространенными являются пропеллерные модели за счет повышенной эффективности. На фото ветряных электростанций можно наглядно ознакомиться с различными моделями, особенностями и способами их установки.

Важные нюансы

Устанавливая ветряную электростанцию мощностью до 10 кВт, следует учитывать переменчивость ветра, сезонные особенности и местоположение.

Нужно измерить скорость ветра на разных высотах, определить оптимальное расположение. В идеале нужно проводить анализ на протяжении целого года, чтобы видеть полную картину.

Стоит воспользоваться метеорологическими сервисами, предоставляющими данные о ветрах в разных регионах.

Для расположения установки нужно достаточно свободного пространства. С повышением мощности растут и требования к свободной площади.

Подключение ветровой электростанции

Установка ветряной электростанции должна производиться на открытой местности, где свободно проходит ветер. После монтажа самой системы, следует произвести правильное подключение. Оно может быть сетевым или не сетевым.

Не сетевая методика предоставляет возможность полной или частичной эксплуатации автономной электроэнергии. При этом на объекте не нужна централизованная электросеть.

К ветряку подключается контроллер, от которого идут переключатели, далее накопительные аккумуляторы, и последним звеном являются непосредственно электроприборы.

Сетевая схема подключения востребована, если вырабатывается высокая мощность, или приборы потребляют мало электроэнергии.

В данном случае система подключается к централизованной электросети. При избытке выработки электричества появляется возможность его продажи согласно «зеленому тарифу».

В данном случае схема будет такой: после ветряка подключается контроллер, затем накопительные аккумуляторы, после которых предохранители с переключателями, затем инверторный прибор, автоматический ввод резерва, далее прибор учета, после которого электрическая сеть и уже непосредственно электроприборы.

Обслуживание

Ветровую электростанцию нужно регулярно обслуживать:

  • каждый месяц проверять прочность крепежей и соединений;
  • отслеживать состояние проводов;
  • подтягивать мачтовые тросы;
  • опускать оборудование на землю при штормовом предупреждении;
  • следить за состоянием аккумуляторов, производить их своевременное обслуживание и замену.

Расчет мощности

Мощность ветряных электростанций сильно отличается в зависимости от модели. На показатель также влияет местоположение. Поэтому предварительно нужно рассчитать необходимую мощность, чтобы подобрать оптимальную модель.

  • Генератор из асинхронного двигателя: схема, таблица, инструкция, как сделать своими руками + фото от мастера!

  • Солнечная батарея своими руками — пошаговая инструкция как изготовить и провести монтаж солнечной батареи в домашних условиях (фото и видео-инструкция)

  • Как подобрать солнечную электростанцию: готовые решения, принцип работы, как выбрать и установить своими руками (фото + видео-инструкция)

Сначала следует определить общее энергопотребление в среднем за месяц (учитывая все использующиеся электрические приборы и их мощностные показатели).

Для дома обычно достаточно ветровой электростанции мощностью 2-10 кВт. Рассчитывая мощность также следует учесть такие факторы:

  • размеры лопастей;
  • скорость ветра;
  • потери (нужно брать во внимание коэффициент применения ветровой энергии, равный 0,6, мощность пропеллера 40-50%, потери на генерирующем узле около 20% и на проводах порядка 20%).

Есть простая формула расчета мощности:

P=0,6 х π х R2 х V3, где:

  • P – мощность;
  • R – радиус ветряка;
  • V – среднегодовая скорость ветра.

К примеру, радиус составляет 3 м, а скорость ветра 6 м/с. Следовательно, имеем 0,6 х 3,14 х 9 х 216 = 3662,5. Соответственно мощность электростанции составляет 3,6 кВт.

Если этого достаточно для ваших потребностей, можно устанавливать такую станцию. В противном случае следует выбрать более мощный вариант.

Фото ветровых электростанций для дома

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉

 

Стоит ли покупать небольшие ветряные турбины? (Плюсы и минусы)

Мы все испытали это знакомое зрелище во время поездки по сельской местности — холмистые луга и вращающиеся белые колонны с тремя зубцами, усеивающие пейзаж. Эти небольшие ветряные турбины, медленно появляющиеся, представляют новую эру возобновляемой органической энергии.

Первой волны Covid-19 было достаточно, чтобы убедить нас в важности здоровья, бюджета и ответственности за окружающую среду. Не просто очередная несбыточная мечта, производство собственного электричества может стать ключом к сокращению вашего счета вдвое.

Содержание

  • Что такое малая ветряная турбина?
  • Стоит ли покупать небольшие ветряные турбины?
  • Профи малых ветряных турбин
    • Бесплатный источник органической энергии
    • Экологичная альтернатива
    • Сохраняет деньги
    • Управление космическим управлением
    • Устойчивость
    • Потенциал для домовладельцев
    • Water Water, Powers Transporation
  • . малой ветряной турбины
    • Несоответствие
    • Wild Life Hazard
    • Noise Pollution
  • Constraints
    • Locational limitations
    • Restricting Regulations 
    • Minimal Scalability
    • Investment Trade-off
    • Environmental Impact
  • Where to Buy Small Wind Turbines
  • The Legacy энергии ветра продолжается

Что такое малая ветряная турбина?

Небольшие ветряные турбины, также называемые «микроветряными турбинами» или «малыми ветряными генераторами», предназначены для выработки микроэлектроэнергии в домах и коммерческих зданиях. Их диапазон мощности составляет 20 Вт-100 кВт.

Стоит ли покупать небольшие ветряные турбины?

После первоначальных инвестиций электроэнергия, вырабатываемая ветром, практически бесплатна. Небольшой ветряк может сократить расходы вдвое. Помимо экономии, другими плюсами являются возобновляемые источники энергии, управление пространством, экологичность и устойчивость. Недостатки включают непостоянную мощность, риск для дикой природы, шум и ограничения по зонированию.

Небольшие ветряные турбины — надежный вариант, будь то в пригороде, живя вне сети или просто пытаясь сэкономить. Они предлагают устойчивую энергию, которая значительно минимизирует ваш углеродный след.

Так как мы собираемся все Нэнси Дрю на маленьких ветряных турбинах, давайте в Нью-Йорке обсудим эту тему со всеми плюсами и минусами.

Плюсы малых ветряных турбин

Бесплатный источник органической энергии

Что на земле бесплатно? Правильно, обильные ресурсы. Ветер свободен. Если вы живете в ветреном районе, его потенциал просто ждет, чтобы его использовали.

Подобно колодцу, который никогда не пересыхает, ветер — это возобновляемый ресурс, который никогда не иссякает. Таким образом, это вечный актив. И чем больше он будет приниматься массами, тем более доступным он станет.

Экологически чистая альтернатива

Энергия небольших ветряных турбин не загрязняет воздух, в то время как электростанции для производства энергии зависят от топлива. Производство этой энергии загрязняет землю ядовитыми газами, создавая значительный риск для здоровья.

Небольшие ветряные турбины не выбрасывают загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди, дым, смог и т. д. Следовательно, энергия ветра снижает нашу зависимость от токсичного топлива и способствует хорошему здоровью и экологии.

Кроме того, известно, что энергия ветра сохраняет водные резервуары. Ядерная энергетика требует примерно в 600 раз больше воды, чем энергия ветра, а угольная энергия требует примерно в 500 раз больше для производства того же объема электроэнергии. Итак, как видите, энергия ветра экономит воду.

Экономит деньги

Исследования показали, что энергия ветра является самым дешевым доступным на сегодняшний день источником электроэнергии. Следовательно, если вы инвестируете, вы возместите расходы на первоначальные инвестиции в течение короткого периода времени.

Все, что нужно вашему дому для работы на небольших ветряных турбинах, составляет менее 5 метров в секунду годовой скорости ветра. Если установка удачно расположена, небольшие ветряные турбины могут окупить инвестиции в течение 15 лет.

Несмотря на то, что для установки небольших ветряных турбин могут потребоваться некоторые накладные расходы, после запуска и эксплуатации затраты становятся сравнительно низкими. Ветер бесплатный, а сама турбина не требует особого ухода.

Управление пространством

Не рекомендуется размещать ветряные турбины близко друг к другу. Дело в том, что ветряным турбинам не нужна такая большая площадь, и вы можете использовать свою землю с пользой.

Когда вы устанавливаете турбину, скорее всего, между ними остается достаточно места. Используйте это пространство с умом. Ветроэлектростанции широко распространены в стране. Каждая турбина может генерировать много энергии.

Вообще говоря, чем выше высота турбины, тем лучше, потому что высота башни определяет объем энергии, которую будет производить турбина.

Наиболее подходящие места для ветроустановок – вдоль побережья, на холмах, в открытых полях и между горными оврагами. Это места, где обычно дует сильный ветер.

Где бы вы ни находились, изучите информацию, прежде чем принять решение о высоте башни; затем используйте свое местоположение. Идеальные сайты часто расположены в отдаленных местах. Иногда прокладка нескольких линий электропередач могла значительно снизить затраты на развитие ветровой энергетики.

Устойчивое развитие

Все мы знаем, что ветровой энергии достаточно и она не портится. В последнее десятилетие или около того потенциал ветроэнергетики увеличивался на 15% ежегодно.

Генерация ветра зависит от множества факторов, таких как атмосферное тепло от солнца, вращение Земли и т. д. Энергия будет устойчиво вырабатываться до тех пор, пока светит солнце и дует ветер.

Потенциал для домовладельцев

Все больше и больше домовладельцев выбирают энергию ветра. Пользователи находят возможность генерировать собственное электричество с помощью энергии ветра, как это сделали другие с солнечными панелями.

Мы уже знаем, что ветер является автономным источником энергии и удобен для электроснабжения жилых домов. Кроме того, пользователи с ветряными турбинами дома также получают доступ к чистому измерению. Именно это чистое измерение дает кредит на ежемесячные счета за электроэнергию в случае производства дополнительной мощности.

Если вы являетесь домовладельцем, производящим энергию ветра, вы получаете компенсацию за любую избыточную выработанную энергию. Избыток также помогает во время отключений электроэнергии и при колебаниях цен на электроэнергию.

Водяные насосы, электростанции Транспорт

Многие древние цивилизации использовали энергию ветра. Например, египтяне приводили в движение лодки, используя энергию ветра, вдоль реки Нил в 5000 г. до н.э. Около 200 г. до н.э. в Китае использовались водяные насосы с приводом от ветра. Точно так же Персия и Ближний Восток использовали ветряные мельницы, сделанные из плетеных тростниковых лезвий, для измельчения зерна.

Мы все еще практикуем подобные методы. Энергия ветра теперь готова для питания электромобилей, и мы используем энергию ветра, чтобы качать воду из-под земли. В некоторых частях мира это считается недорогим вариантом.

Минусы малых ветряных турбин 

Несоответствие

Мы понимаем, что ветер — не самый предсказуемый ресурс. В среднем отраслевые оценки показали, что турбины обычно работают на 30-40% мощности.

Если климат не поддерживает пользователя, может произойти отключение электричества. Сильный шторм или сильный ветер могут вывести из строя ваш ветряк, и внезапно вы возвращаетесь к исходной точке и должны обратиться в электрическую компанию.

Опасность для дикой природы

Зубцы и края турбины могут вызвать харакири на диких животных. Часто это представляет опасность для птиц или других крылатых животных, которые подлетают слишком близко к вращающимся лопастям. Однако эти трудности постепенно устраняются или уменьшаются с помощью новых технологий или размещения турбин в более подходящих местах.

Научные исследования направлены на поиск решений, снижающих эту угрозу для дикой природы. Однако, как и в случае с большинством источников энергии, современный прогресс может изменить окружающую среду и сезонные привычки некоторых видов. Необходимы дополнительные исследования этих угроз.

Шумовое загрязнение

Из-за небольшого размера и используемого пространства небольшие ветряные турбины часто оказывают сравнительно меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с большими турбинами или традиционными электростанциями.

Тем не менее, есть повод для беспокойства по поводу шума, издаваемого лопастями. Известно, что ветряные турбины поднимают шум до 50–60 децибел.

Ограничения

Местные ограничения

Существуют определенные области, где скорость ветра часто возрастает. Эти горячие точки обычно находятся в недоступных регионах, а не на вашем заднем дворе.

Люди спрашивают, можно ли установить на крыше небольшой ветряк. Ответ — да, технически. Однако подумайте о последствиях.

Некоторые пользователи установили эти экологические чудеса на своих крышах. Но ветряные турбины вибрируют, создавая вибрации через здания, на которых они установлены. В результате это может привести к шумности и структурной уязвимости.

Кроме того, если ваша крыша находится в зоне повышенной активности ветра, это может сократить срок годности вашего устройства и уменьшить выход энергии. Дополнительные расходы, связанные с решением этих вопросов, сводят на нет цель. Поэтому турбины, установленные на наземных башнях, более рентабельны.

Средняя высота башни небольшой ветряной турбины рекомендуется составлять 65 футов. Тем не менее, это позволяет соседним зданиям или деревьям прерывать ровное течение ветра.

Нестабильный ветровой поток – это проклятие небольшого ветряного двигателя, поскольку он создает турбулентность, еще больше нагружая детали машины и сбивая с толку датчики воздуха.

Таким образом, непостоянный воздушный поток означает, что два участка с одинаковой средней скоростью ветра могут производить различные уровни энергии круглый год.

Небольшой ветряк — это не обычное устройство, которое можно установить где угодно и получать такую ​​же мощность или качество. Вместо этого каждая турбина будет иметь свою уникальную производственную ценность в зависимости от площадки и внешних факторов. Исходя из этого, мнение профессионала – лучшее решение.

Ограничивающие правила 

Помимо проблем с адаптацией к децибелам шума, установка может быть сложной. Установка небольшой ветряной турбины становится еще более сложной из-за провинциальных законов, которые могут помешать самой конструкции.

В некоторых регионах действуют ограничения на использование турбин в жилых районах. Поэтому поговорите с вашими местными органами по надзору за строительством или консультативными советами (или ТСЖ), чтобы получить информацию, необходимую для получения права на участие. Всегда лучше быть в безопасности, чем сожалеть. Вы должны просмотреть этот план, прежде чем принимать решение.

Минимальная масштабируемость

Представьте, что вам нужно увеличить мощность вашей установки на пару киловатт (кВт). Вы могли бы подумать, что это будет практичная и денежная прогулка в парке.

Однако добавление энергии к небольшой ветровой установке требует подключения еще одной турбины, не говоря уже о том, что вам необходимо убедиться, что они расположены на расстоянии друг от друга и не мешают друг другу.

Старайтесь избегать помех, тщательно изучая требования и возможности, но всегда перепроверяйте у местных специалистов, прежде чем отправиться инвестировать.

Инвестиционный компромисс

Создание инфраструктуры требует дополнительных инвестиций. Например, небольшие ветряные турбины для домов, малых предприятий или ферм обычно стоят от 3000 до 8000 долларов за киловатт мощности. Для сравнения, для более крупных домашних блоков требуется примерно 10-киловаттная турбина, в которой средние затраты на установку могут стоить от 50 000 до 80 000 долларов.

Воздействие на окружающую среду

Для установки ветряных турбин требуется много открытого пространства — падающие деревья противоречат экологическим последствиям, которые мы стремимся свести к минимуму. Поэтому доступ к подходящим сайтам или их использование могут быть затруднены.

Где купить малые ветряные турбины

*В этом разделе есть несколько партнерских ссылок, которые помогут поддержать наш блог, авторов и редакторов.

Home Depot и Lowes продают несколько популярных небольших домашних ветряных турбин.

Пожалуй, лучший вариант — это Amazon. Для удобства вот 3 самых продаваемых малых ветряных турбин на Amazon прямо сейчас —

.
Бестселлер №1

295 отзывов

Набор для экспериментов STEM Thames & Kosmos Wind Power V4.0 | Постройте 3-футовую ветряную турбину для производства электроэнергии | Узнайте о возобновляемых источниках энергии и питайте маленькую модель автомобиля | Всепогодный для наружного использования

  • Соберите и поэкспериментируйте с настоящей работающей ветряной турбиной высотой 3 фута, чтобы узнать, что ветер является одним из самых многообещающих источников чистой возобновляемой энергии, доступных сегодня.
  • Цельная конструкция лопасти для повышения прочности и лучшей аэродинамики.
  • Выработка электроэнергии для зарядки аккумулятора и питания небольшой модели автомобиля.
  • Новый защищенный от непогоды батарейный отсек можно оставить снаружи!
  • Включает стойки для крепления турбины к земле.

РаспродажаБестселлер №2

149 отзывов

Научный комплект для ветряных турбин 4M, Green Science

  • С комплектом для ветряных турбин 4M вы можете использовать энергию ветра и преобразовывать ее в электричество, создавая собственную турбину.
  • Посмотрите, как ветряная турбина улавливает энергию ветра и превращает ее в свет.
  • Этот комплект научит вас, как работает эта жизненно важная технология возобновляемой энергии, в веселой и развлекательной форме. В полностью собранном состоянии лезвие имеет размах 13,3 дюйма.
  • Для набора ветряной турбины от Toy Smith требуется пустая двухлитровая бутылка из-под газировки и маленькая отвертка с крестообразным шлицем (не входит в комплект).
  • Этот предмет рекомендуется для детей в возрасте от восьми лет и старше.

Бестселлер №3

227 отзывов

0,1–5,5 В пост. тока, 100–6000 об/мин. Микровертикальные ветряные турбины, небольшой генератор лопастей двигателя для самостоятельной сборки (2 шт.)

  • ДАННЫЕ О ПРОДУКТЕ — Номинальная мощность: 0,55 Вт Выходное напряжение: 5,5 В, 4 лопасти, диаметр вентилятора (установлен) : 100 мм Номинальная скорость ветра: 5,5 м/с
  • Полный продукт: вам нужно собрать комплекты модели генератора ветряной турбины, вы можете наслаждаться удовольствием от DIY.
  • Размер MINI: маленький и очень удобен для демонстрации, может использоваться в качестве учебного эксперимента по ветровой энергии. Отлично подходит для развития студентов и детей практические способности.
  • Вращающийся на 360°: Вы можете поворачивать на 360 градусов под любым углом, и он автоматически будет обращен к направлению ветра.
  • НИЗКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ: Светодиодный светильник для выработки электроэнергии, требуется низкое энергопотребление светодиода, под вентилятором достаточно, чтобы получить мощность для освещения светодиода.

Обязательно походите по магазинам, чтобы получить лучшее предложение.

Наследие энергии ветра продолжается

Энергия ветра приводит в движение паруса лодок, грузовых судов, перекачивает воду, а также используется в спорте.

Прошло почти 200 лет с тех пор, как пароходы, работающие на угле, пересекли Атлантический океан. Возвращает нас к тем временам шведская фирма, которая разработала шедевр ветроэнергетики эпохи Водолея под названием Oceanbird. Этот корабль обещает перевозить 7000 автомобилей.

Вот оно. Мы переходим к более экологичному образу жизни, который является «глотком свежего воздуха». Небольшая ветряная турбина экологична, возобновляема и доступна по цене, и она никуда не денется!

Вам помогла данная статья? Поделитесь этим со своей сетью здесь:

Энергия ветра для домовладельцев, фермеров и малого бизнеса – Энергия ферм

Небольшие ветроэнергетические системы могут обеспечить экономичный источник электроэнергии, если вы живете в районе с довольно устойчивыми сильными ветрами и по крайней мере полтора акра открытой земли.

  • Практична ли энергия ветра?

    • Как это работает?
    • Сетевой и автономный
    • Насколько большая система мне нужна?
    • Сколько это будет стоить?
    • Как рассчитать окупаемость?
    • Наклейка шок?
    • Что такое скидки или другие поощрения?
    • С какими проблемами зонирования я могу столкнуться?
    • Какое техническое обслуживание существует?
    • Как долго прослужит система?
    • Куда я могу обратиться, чтобы узнать больше о конкретных компонентах моей системы?
    • Где я могу найти программу установки?
    • Должен ли я думать о страховке?
    • Как это повлияет на стоимость моего дома/ранчо/фермы?
    • Какое воздействие на окружающую среду?
    • О каких других возобновляемых источниках энергии следует подумать?
    • Для дополнительной информации
    • Авторы

Ветряные мельницы двух эпох, Фото предоставлено Джеймсом Уэйдом

   Найдите эти темы и многие другие связанные с Farm Energy медиа-ресурсы в архиве Farm Energy Media.

Личные впечатления от ветрености участка часто неточны; лучше использовать объективный метод. Наиболее полезную информацию можно получить, разместив на своем участке анемометр (устройство, измеряющее скорость ветра) хотя бы на один год. В некоторых штатах есть программы кредитования анемометров. Вы также можете найти данные о ветре на государственных картах ветровых ресурсов и в государственных программах кредитования анемометров. Ветры на вашем участке должны быть как минимум класса 2 (среднегодовая скорость ветра от 9,8 до 11,5 миль в час), чтобы можно было использовать энергию ветра. Это должна быть средняя устойчивая скорость ветра, а не сильные порывы с вкраплениями штиля. У Министерства энергетики США есть дополнительная информация о размещении турбин, а у Американской ассоциации ветроэнергетики есть справочник по размещению.

Вы должны убедиться, что ваши местные нормы зонирования или соглашения разрешают ветряные турбины и довольно высокие башни, которые заставляют их работать. Ветряные турбины быстро растут и развиваются, поэтому вам необходимо провести достаточно исследований, чтобы узнать, окупится ли турбина достаточно быстро, чтобы удовлетворить ваши финансовые потребности.

Небольшие ветроустановки, предназначенные для частных лиц, предприятий и операторов ферм или ранчо, стремительно развиваются. Отраслевая группа American Wind Energy Association прогнозирует тридцатикратный рост в Соединенных Штатах в ближайшие пять лет.

Как это работает?

Ветряная турбина работает, улавливая энергию ветра, используя ее для вращения лопастей и преобразования энергии в электричество с помощью генератора в части турбины, называемой гондолой. Однако турбина является лишь частью системы. Башня поднимет лопасти высоко в воздух, где ветер лучше. Ветры более сильные и менее турбулентные выше над землей; таким образом, чем выше башня, тем больше выработка энергии турбиной (для получения дополнительной информации перейдите к презентации Windustry о важности высоты башни. Кроме того, наличие помех от земли значительно снижает ветровой ресурс и увеличивает турбулентность ветра. Одно эмпирическое правило заключается в том, что нижняя часть зоны, охватываемой лезвием, должна быть как минимум на 30 футов выше любых деревьев или зданий в пределах 300–500 футов.Для систем с батареями контроллер управляет электрическим входом в батареи или инвертор. сетевая система или сетевая система с резервным аккумулятором, батареи будут накапливать энергию Инвертор преобразует электричество постоянного тока (DC) в переменный ток (AC)

Связанные с сетью и автономные

До недавнего времени большинство небольших ветряных турбин устанавливались людьми, которые жили «вне сети», то есть вдали от энергетической компании, поставлявшей им электроэнергию. Они полагались на свою собственную способность производить энергию с помощью ветряной турбины, возможно, солнечных батарей и резервных батарей для хранения энергии.

Многие штаты в настоящее время приняли законы о чистых счетчиках, которые позволяют потребителям продавать электроэнергию обратно коммунальной компании, что делает более экономичным даже для подключенных к сети потребителей (людей, которые уже получают электроэнергию от коммунального предприятия) компенсировать свои счета за электроэнергию путем производства ветер.

Насколько большая система мне нужна?

Большинство малых ветряных турбин имеют рейтинг или размер, основанный на максимальной электроэнергии, которую они могут генерировать, например, 1,8 киловатт или 5 киловатт. Но это не очень полезное число для большинства потребителей. Это связано с тем, что номинальная мощность представляет собой пиковую производительность при определенной (и обычно высокой) скорости ветра, и разные производители используют разные скорости ветра для определения номинальной мощности.

Для оценки производительности лучше использовать кривые мощности турбины. Любой авторитетный представитель малых ветряных турбин предоставит вам кривую мощности, показывающую, сколько электроэнергии машина производит при данной скорости ветра. Используйте это, чтобы оценить, сколько энергии (кВтч) турбина будет производить каждый месяц или год при средней скорости ветра, которую вы ожидаете или измеряете на своем участке. Сопоставьте этот результат с вашим годовым потреблением энергии. Чтобы определить это число, проверьте свои ежемесячные счета, чтобы узнать общее годовое количество киловатт-часов электроэнергии, которое вы используете.

После того, как вы определили свое годовое потребление электроэнергии, вы можете решить, сколько электроэнергии вы хотите компенсировать с помощью турбины, исходя из бюджета и других соображений. Например, если вы хотите компенсировать почти все потребление электроэнергии и определили, что годовое потребление составляет 10 000 киловатт-часов, выберите турбину, которая будет производить столько энергии в течение года при вашей средней скорости ветра. Вообще говоря, не рекомендуется приобретать турбину большего размера, чем вам нужно, если только у вас нет какого-либо соглашения с коммунальным предприятием о покупке избыточной мощности по более высокой цене.

Для получения дополнительной информации смотрите веб-трансляцию по определению параметров ветра, которую ведет Тони Хименес, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.

Сколько это будет стоить?

Бытовые ветряные турбины различаются в зависимости от мощности, которую они могут производить, и других факторов. Примерный диапазон составляет от 4000 до 8000 долларов за номинальный киловатт. Система, которая компенсирует большую часть потребления электроэнергии в среднем доме (10 000 кВтч в год), будет стоить примерно 50 000 долларов без учета льгот. Опять же, если у вас нет постоянной скорости ветра, достаточно высокой для регулярного вращения турбины (от 10 до 12 миль в час), инвестиции, вероятно, не имеют смысла.

Как рассчитать окупаемость?

Определите сумму, которую вы заплатили за электроэнергию до установки системы. Если ваша система компенсирует всю вашу электроэнергию, как только вы узнаете ее стоимость, вы можете разделить ее на годовой счет и определить, сколько лет потребуется, чтобы окупиться.

Если вы компенсируете только часть своего использования, вам необходимо соответствующим образом скорректировать расчет.

Windustry имеет рабочий лист периода окупаемости энергии ветра, который содержит более подробную информацию, а Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии имеет калькулятор и документ по экономике малого ветра, привязанного к сети.

Шок от наклейки?

Независимо от того, какую электроэнергию вы используете, лучший способ сделать ее дешевле — использовать меньше. Это означает как сделать ваш дом более эффективным, так и найти способы сократить его использование, например, открывать окна в прохладные ночи и закрывать их, когда днем ​​становится жарко. Выключение света и отключение от электроприборов, когда они не используются, также может принести пользу.

Контрольный список и советы по энергоэффективности фермы

Какие скидки или другие поощрения?

Никогда не было лучшего времени, чтобы купить небольшой ветряк с точки зрения стимулов. Федеральный инвестиционный налоговый кредит теперь предлагает 30 процентов от общей стоимости установленной системы, впервые малый ветер получил такой щедрый федеральный стимул. Некоторые местные коммунальные службы также могут иметь программы скидок. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности содержит их список.

Ваша небольшая ветряная турбина может иметь право на получение гранта и/или гарантированного кредита в рамках программы Rural Energy for America Program (REAP), если производимая энергия будет использоваться на сельской ферме или в бизнесе. Кроме того, некоторое оборудование может быть амортизировано для целей налогообложения.

С какими проблемами зонирования я могу столкнуться?

Правила зонирования сильно различаются в разных штатах, округах и муниципалитетах. Прежде чем продолжить, проконсультируйтесь с местным отделом планирования и зонирования. Во многих сообществах ограничения по высоте могут исключать установку ветряной башни. Другие факторы, регулируемые местным зонированием, могут включать неудачи, шум, размещение башни и тип конструкции башни. Для выдачи разрешения на зонирование ветряной турбины может потребоваться проведение публичных слушаний. Это хорошая идея, чтобы обсудить возможную установку ветряных турбин с вашими соседями, чтобы предотвратить неожиданное уведомление о публичном слушании.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии предлагает руководство по зонированию в разделе «Зонирование для распределенной ветровой энергии — преодоление барьеров».

Какое техническое обслуживание существует?

Техническое обслуживание зависит от системы, поэтому спрашивайте, когда вы решаете, что купить, и когда вы просматриваете литературу от разных производителей. Многие небольшие ветряные турбины требуют периодического обслуживания, которое обычно заключается в укладке системы на землю и настройке частей генератора. Представители производителей могут дать вам представление об ожидаемом графике технического обслуживания и помочь организовать техническое обслуживание. Эмпирическое правило заключается в том, чтобы выделять около 1% стоимости установки ветровой системы на расходы по эксплуатации и техническому обслуживанию в течение срока службы системы. Поскольку требуется периодическое техническое обслуживание, вы, по крайней мере, должны быть готовы регулярно осматривать свою турбину, даже если вы не можете выполнять техническое обслуживание самостоятельно.

Как долго прослужит система?

При рассмотрении вопроса о покупке системы спросите о ее ожидаемом сроке службы. Большинство авторитетных небольших турбин должны хорошо работать в течение многих лет, при этом требуется только периодическое техническое обслуживание. Покупайте турбину с очень хорошим послужным списком и хорошей гарантией — желательно не менее пяти лет. Гарантия является одним из показателей уверенности производителя в продукте. В общем, от правильно обслуживаемой турбины от известного производителя можно ожидать 20 лет.

Куда я могу обратиться, чтобы узнать больше о конкретных компонентах моей системы?

Ресурсы, представленные в конце этой статьи, помогут вам начать работу. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии в настоящее время тестирует множество небольших турбин и размещает всю информацию в открытом доступе на веб-сайте NREL.

Где найти программу установки?

Установка обычно осуществляется представителями производителя. У некоторых есть очень точный способ установки, включая определение лучшего места на вашем участке для размещения турбины и лучшего ветра. У Американской ассоциации ветроэнергетики есть список производителей турбин в Соединенных Штатах, а Национальная информационная служба по устойчивому сельскому хозяйству имеет список установщиков ветровых установок по штатам в Справочнике альтернатив энергии.

Должен ли я думать о страховке?

Вы захотите застраховать свою турбину от возможного ущерба и ответственности; в некоторых округах требуется страховка. Спросите в своей страховой компании, застрахуют ли они турбину. Как правило, наиболее экономичный способ застраховать ветровую систему — это существующий страховой полис домовладельца на ваш дом; его часто страхуют как «сопутствующее строение» (нежилое строение).

Как это повлияет на стоимость моего дома/ранчо/фермы?

Небольшой ветряк, как и другие капитальные вложения, должен увеличить стоимость вашего имущества. Если вы можете сказать потенциальному покупателю, что ваши счета за электроэнергию почти ничтожны, стоимость установленной турбины может стать привлекательным стимулом.

Каково воздействие на окружающую среду?

Небольшие ветряные турбины не загрязняют окружающую среду и не нуждаются в воде. Они также уменьшают количество загрязняющих веществ, которые выбрасывает ваша коммунальная служба, если вместо этого вы полагаетесь, например, на электроэнергию от сжигания угля. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, за свой срок службы небольшой жилой ветряк может компенсировать примерно 1,2 тонны загрязнителей воздуха и 200 тонн парниковых газов (углекислого газа и других газов, вызывающих глобальное потепление).

Хотя воздействие ветряных турбин на живую природу, особенно птиц, вызывает озабоченность у многих людей, исследования показали, что столкновения с птицами небольших неосвещенных турбин случаются довольно редко. Гораздо большее негативное влияние оказывают окна домов и уличные кошки. У Национального координационного совета по ветру есть список публикаций о взаимодействии дикой природы и ветра для получения дополнительной информации.

Большинство современных турбин в жилых домах довольно тихие – уровень шума аналогичен уровню окружающего шума при среднем ветре. Если есть возможность, попробуйте посетить турбину в ветреный день, чтобы лично ощутить уровень шума.

О каких других возобновляемых источниках энергии следует подумать?

Прежде чем рассматривать вопрос об использовании возобновляемых источников энергии в вашем доме, ранчо или ферме, эксперты советуют вам сделать все возможное, чтобы сократить потребление энергии за счет экономии и повышения эффективности. После этого добавление возобновляемых источников энергии зависит от вашего местоположения и бюджета.

Солнечные фотоэлектрические панели могут иметь больше смысла, чем небольшие ветряные турбины в большинстве городских районов. Их сочетание, возможно, с резервным дизельным генератором, часто имеет смысл для людей, которые хотят жить полностью независимо от энергетической компании.