Ez a cikk részletesen megvizsgálja az ilyen típusú berendezéseket, mint például egy magánház szélgenerátorát: a tervezési jellemzőket, annak célját és alkalmazási körét, a belső felépítést és az osztályozást. A szövegben hasznos információkat találhat, amelyek segítenek eldönteni a kiváló minőségű szélturbina választását, a népszerű felszereléstípusok átlagos árait, valamint a gyártási technológia részletes leírását.
Tartalom [Hide]
Szélturbina magánházhoz: rendeltetés és tervezési jellemzők
A magánházak szélerőműveit széles körben használják alternatív villamosenergia-forrásokként a megtakarítás elérése érdekében. Gyakran ilyen eszközöket a nyaralókba telepítenek.
A szélturbinákat alternatív energiaforrásként használják
Leggyakrabban a fő hálózati hálózatoktól távol eső területeken használják őket. Ez azonban korántsem az egyetlen oka annak, hogy szélturbinát vásárolnak egy magánházhoz. A legtöbb földtulajdonos ezeket a terveket használja az autonómia és a megtakarítások elérése érdekében.
Nem minden helyszín alkalmas ilyen eszközök telepítésére, mivel nem minden feltétel felel meg a berendezés követelményeinek. Ez elsősorban a szélsebességet érinti. A szélerőmű normális működéséhez az átlagos szélsebességnek legalább 4-4,5 m / s-nak kell lennie. Csak ebben az esetben lesz a szerkezet telepítése gazdaságilag indokolt.
A széltérkép segítségével megtudhatja az átlagos éves szélsebességet. Körülbelül hozzávetőleges adatokat tükröz. Pontosabb mutatókat egy speciális eszköz - szélmérő, valamint a jelek kiolvasására szolgáló eszköz - segítségével lehet elérni.
Jegyzet! A mérőeszközt nagyon magasan kell felszerelni, különben a fák és az épületek torzítják az eredményt.
A szélturbina hatékony működése érdekében telepítésének területének szélturbinának kell lennie
A szélgenerátor működési elve és felépítése
A szélgenerátor egy speciális típusú berendezés, amely a kinetikus szélenergiát mechanikussá alakítja. Meghajtja a generátorra szerelt rotorlapátokat. Ennek eredményeként a tekercsekben váltakozó áram jön létre. A keletkezett elektromos energiát akkumulátorokban tárolják, ahonnan a háztartási készülékekhez vezetik.
A leírt munkarend egyszerűsödik. Természetesen a szélgenerátor felépítése sokkal bonyolultabb. Az energia láncban van egy vezérlő is. Feladata a háromfázisú váltakozó áram DC-vé alakítása. Ezután megy az akkumulátorok feltöltése.
A legtöbb háztartási készüléket nem lehet egyenárammal táplálni. Ezért egy inverter van beépítve az akkumulátor mögötti láncba. Az egyenáramot váltóárammá alakítja, amelynek feszültsége 220V. Mindezek a műveletek elveszik a kezdeti energia egy részét - körülbelül 15-20% -ot.
Az épület nemcsak szélerőműparkból, hanem napelemekből, valamint benzin- vagy dízelgenerátorból is feltölthető. Ha ezek az elemek jelen vannak a láncban, akkor az áramkört egy másik alkatrész - egy megszakító - egészíti ki. A fő tápellátás kikapcsolásakor elindítja a biztonsági mentést.
A szélgenerátor működési elve
A szélerőműpark a következő elemekből áll:
- egy lapátos rotor (a modell jellemzőitől függően több lapát lehet egy szélgenerátor számára, általában 2 vagy 3 van belőlük, bár vannak több lapátos opciók is);
- sebességváltó vagy sebességváltó, amely szabályozza a generátor és a rotor közötti sebességet;
- védőburkolat, amely megvédi a szerkezeti részeket a külső tényezők negatív hatásaitól;
- "Farok", amely biztosítja a szerkezet forgását a szél irányát követve;
- egy bizonyos mennyiségű energiát tároló akkumulátor;
- inverter telepítés, amely átalakítja az egyik típusú áramot egy másiká.
Milyen szélerőművet vásárolhat: felszerelés besorolása
Számos osztályozás létezik, amelyek szerint a szélerőművek csoportokra oszthatók:
- A pengék forgási mozgásának irányában - vízszintes és függőleges szélmalmok.
- A pengék száma szerint - két-, három- és többlapos eszközök.
- A pengék készítéséhez felhasznált anyag típusa szerint - vitorla és merev penge.
- Az irányítási módszer szerint - szélmalmok rögzített vagy állítható lapátmagassággal.
A szélgenerátor belső felépítése
Hasznos tanácsok! A legtöbb esetben a szakértők azt javasolják, hogy a külvárosi ház tulajdonosai rögzített lapátos szélturbinát vásároljanak, mivel az állítható eszközöket túl nehéz kezelni.
A vízszintes tengellyel rendelkező szélerőművet merőlegesen kell elhelyezni a levegő áramlására. A kialakítás hasonló felépítésű és ugyanolyan elven működik, mint a hagyományos szélkakas. A forgó generátorral rendelkező szélmalmok nagy hatékonysággal rendelkeznek, miközben megfizethetőek. Ezeknek az eszközöknek a működése a légáramlás ellenállásán alapul.
A függőleges tengelyű vagy ortogonális szélturbinák kompakt kivitelűek, de az áruk jóval magasabb. Különleges felépítése miatt az ilyen típusú berendezések teljesen függetlenek a szél irányától. A lapátok turbinának tűnnek, ami jelentősen csökkenti a tengelyrész terhelését. Célszerű lesz függőleges szélgenerátort vásárolni, ha a szél a helyszínen folyamatosan változtatja az irányát.
A házi szélerőművek előnyei és hátrányai
Mint minden más típusú berendezéshez, a szélerőműveknek is vannak előnyei és hátrányai. Annak érdekében, hogy döntsön a készülék megvásárlásáról, tanácsos mérlegelni annak erősségeit és gyengeségeit.
A szélerőművek használatának népszerűsége az előnyök nagy számának köszönhető
Miért jövedelmező egy szélgenerátort (220V) vásárolni egy magánházhoz:
- Nincs többletköltség, mivel a készülék üzemeltetéséhez nincs szükség üzemanyagra.
- Nincs szükség folyamatos ellenőrzésre. A szerkezet minden alkalommal, amikor a szél fúj, önmagában termel villamos energiát.
- Viszonylag csendes és teljesen környezetbarát módszer az áramtermelésre.
- A készülék szinte bármilyen éghajlati viszonyok között használható.
- Az alkatrészek kopása minimális.
A szélgenerátor otthoni telepítését a következő hátrányok kísérik:
- az eszközbeszerzési költségek 5-6 év alatt megtérülnek;
- a hatékonyság viszonylag kicsi mutatója, amely a teljesítményben tükröződik;
- a szélturbinák magas ára;
- az eszköz inaktivitásának kompenzálásához szélcsendes napokon további felszerelésre van szükség: generátorra és akkumulátorra (ezen elemek költsége nagyon magas);
- egyes üzemmódokban a ház szélturbinái infrahangokat bocsátanak ki (ugyanez történik, ha a berendezést hibásan telepítették);
- rendszeres megelőző karbantartásra van szükség;
- egy hurrikán súlyosan károsíthatja a berendezéseket.
A készülék teljesítményétől és a terület széltérképétől függően a szélturbina áramot szolgáltat mind a kis vidéki háznak, mind a nagy vidéki háznak
Hasznos tanácsok! Mielőtt házába vásárolna szélgenerátort, feltétlenül ki kell számolni a jövedelmezőséget, lehet, hogy a berendezés ára túl magas, és a vásárlás költsége nem térül meg. Ehhez ki kell számolnia a ház átlagos teljesítmény-mutatóját (az összes elektromos készülék teljesítményét figyelembe veszik), fel kell mérnie a berendezés telepítésének területét, és meg kell derítenie, mennyi a szeles napok száma évente.
A vásárlás megvalósíthatósága: a szélturbinák ára egy magánházhoz
A magánházak szélturbináinak költsége meglehetősen magas. A felszerelések beszerzésének költségei csak akkor térülnek meg, ha a terület megfelelő feltételekkel rendelkezik.
A szélerőmű telepítése a következő esetekben indokolt:
- a terep megfelel a felszerelési követelményeknek;
- azt a régiót, amelyben a helyszín található, erős szél jellemzi;
- nincs lehetőség más alternatív villamos energiaforrások felhasználására.
Más esetekben a szélgenerátor otthoni vásárlásának költsége nem térül meg. Ha egy évben a szeles napok száma kicsi, akkor ezek az eszközök kiegészíthetők napelemekkel vagy generátorokkal, amelyek dízellel vagy benzinnel működnek.
Az építkezés típusától függően a szélturbinák lehetnek függőlegesek vagy vízszintesek
Hogyan lehet növelni egy szélturbina jövedelmezőségét egy magánház számára
A tengerparti és a hegyvidéki területek nyílt területei ideálisak a széleszközök felszereléséhez. Ezekben a régiókban a szélsebesség meghaladja a 60-70 m / s-t. Ezeknek a területeknek a lakói teljesen felhagyhatnak a központi áramellátási rendszerekkel, és szélerőművekbe mehetnek. Sík területeken a széláramlás egyenletesebb, de erejük nem elegendő ahhoz, hogy a ház teljes mértékben áramot szolgáltasson.
Rendkívül kívánatos felszerelés telepítése erdők és ültetvények közelében. A fák csapdába ejtik az energia egy részét, ami csökkenti a szélturbinák jövedelmezőségét. A levegő áramlása a talajtól való távolság növekedésével növekszik. Ez azt jelenti, hogy minél magasabb a szélerőmű árboca, annál több impulzust képes megragadni az eszköz. Másrészt a túl magas szerkezet további megerősítést igényel. Az erős széllökések megkönnyítik a leütését, mint az 5-7 m-t elérő árbocú szélmalmok.
A szakértők a felszerelést a talajtól számított 10-15 m magasságban javasolják felszerelni. Kétféle módon lehet javítani egy ilyen struktúrát:
- Az alap betonozásával.
- Fém merevítők használata.
A szélerőmű és a napelemek kombinációját tartják a leghatékonyabbnak az áramtermeléshez.
A szélmalom alapjának betonozásához négy mély kutat kell ásni, kis átmérővel. Az árbochosszabbítások belemerülnek, majd cementhabarccsal öntik őket. Ez a folyamat meglehetősen fáradságos és költséges, de nagyon megbízható. Erős széllökések esetén is az árboc mozdulatlan marad. Az egyetlen kockázat a penge törése.
Az árboc rögzítéséhez kötelek kötéllel fémkábelt használnak. Addig nyújtják, amíg a szélturbina szigorúan merőleges a föld felszínére. Ezt követően a kábelkötegek biztonságosan rögzülnek a földben.
Fontos! A magas árbocokkal rendelkező szélturbinákat földelni kell.
Melyik jobb, ha szélgenerátort vásárolunk otthon: a gyártók és a költségek
A szélerőmű kiválasztását alaposan meg kell közelíteni. A fő kritérium a berendezés teljesítménye, a tengely típusa (vízszintes vagy függőleges) és a gyártó. Vásárlás előtt alaposan tanulmányoznia kell a műszaki jellemzőket, és össze kell hasonlítania a különböző gyártók termékeit.
Az orosz gyártmányú szélturbinák ára:
| Gyártó | Ár, ezer rubel |
| Szélerőmű társaság | 30-300 |
| Rkraft | 65-908 |
| Szélenergia | 78-130 |
| Sapsan-Energy | 149-319 |
| GRC-függőleges | 204-600 |
Ezen szervezetek közül sokan egyedi gyártású berendezéseket gyártanak, valamint tervezési és számítási segítséget nyújtanak.
A külföldi gyártású házi szélturbinák ára jóval magasabb. A telepítések minimális költsége 120 ezer rubel. A külföldi vállalatok termékeit magas minőség jellemzi, mivel a gyártásban csúcstechnológiás berendezéseket alkalmaznak. Az ilyen egységek javítása azonban költséges lesz, és a pótalkatrészek beszerzése nehéz lehet.
Egy orosz gyártmányú gyári szélturbina költsége 30-600 ezer rubelen belül változhat.
A gyárilag gyártott szélturbinák előnyei:
- egy eszköz teljes készletben történő megvásárlásának és akár professzionális telepítésének megrendelésének képessége;
- gyártók és változatok széles választéka különféle jellemzőkkel;
- minőségbiztosítás;
- képesítéssel rendelkező szakember hívása javítási munkák elvégzésére.
Tekintettel a gyári berendezések magas költségeire, a külvárosi területek sok tulajdonosa inkább a „csináld magad” struktúrákat. Körülbelül 3000-5000 rubel szükséges egy házi szélgenerátor elkészítéséhez. Ennek az összegnek a nagy részét olyan minőségi akkumulátor vásárlására fordítják, amely hosszú ideig képes feltölteni a töltést.
Kapcsolódó cikk:
DIY napelemek: megfizethető áramforrás
Mi az eszköz, hogyan működik. A napelemek fajtái. A nyári rezidencia és az otthoni használat megvalósíthatósága.
A DIY szélerőművek előnyei:
- jelentős pénzmegtakarítás;
- házi készítésű szélmalom létrehozásakor a tervező ismeri felépítésének minden jellemzőjét;
- az a képesség, hogy a szélturbina fő alkatrészeit és lapátjait saját kezűleg készítsék hulladékanyagokból.
A házi építmények, a gyári szélerőművekkel ellentétben, sokkal gyakrabban buknak meg.
Jegyzet! Jobb szakembert hívni a gyárterv telepítéséhez. Ellenkező esetben a telepítési folyamat során elkövetett hibák érvénytelenítik a garanciát.
A szélturbinák házi készítésű tervei minőségben és megbízhatóságban alacsonyabbak, mint az ipari modellek
Szélmalom készítése saját kezűleg: technológia és ajánlások
Házi készítésű eszköz használata a helyszínen a szomszédok ellenérzését keltheti.Ezért, mielőtt saját kezűleg készítene szélgenerátort, gondoskodnia kell több szabály betartásáról.
Minden egyes épületre magasságkorlátozás vonatkozik. 15 m-nél nagyobb árbocmagasságú szélmalom telepítése tilos, ha a következő tárgyak vannak a közelben:
- alagutak;
- hidak;
- repülőterek.
A szélturbina nem okozhat légi interferenciát. Előfordulásuk megelőzése érdekében ajánlott speciális védelmet alkalmazni. Ezenkívül ellenőrizni kell a lapátok által kibocsátott zajszintet, és a normál határokon belül kell tartani.
A legegyszerűbb házi szélturbina műanyag palackokból
A függőleges szélgenerátor saját kezű készítéséhez szükséges anyagok
A függőleges tengelyű szélerőmű segítségével elektromos energiát lehet biztosítani különféle háztartási épületekhez vagy egy kis kerti házhoz. Erője elegendő ahhoz, hogy sötétben megvilágítsa a helyi területet.
A szélgenerátor saját kezű létrehozásához egy autógenerátorból a következő anyagokra lesz szüksége:
- újratölthető akkumulátor 12 V-hoz (savas vagy hélium);
- nagyméretű hengeres tartály alumíniumból vagy rozsdamentes acélból (serpenyő, vödör);
- autógenerátor (12V);
- voltmérő;
- félig hermetikus nyomógombos kapcsoló (12V);
- autóipari akkumulátor töltőrelé vagy töltésjelző lámpa;
- átalakítók (12-220V és 700-1500W);
- 2,5 és 4 mm keresztmetszetű huzalok;
- bilincs a generátor rögzítéséhez az árbochoz (2 db).
Széltermelő szerkezet
A munka elvégzéséhez olyan eszközökre és eszközökre lesz szüksége, mint:
- daráló (használhat fém ollót);
- jelölő vagy építőceruza;
- fogók és mérőszalagok;
- fúró egy sor fúróval;
- csavarhúzó és egy sor kulcs.
Szélgenerátor gyártási technológiája autógenerátorból
Ennek alapja egy hengeres tartály, például egy vödör, egy régi fazék vagy egy fazék. Ceruzával és mérőszalaggal meg kell jelölnie, hogy 4 egyenlő részre osztódjon. A jelek szerint a vágásokat darálóval végezzük, így függőleges laplemezeket kapunk. Ebben az esetben nagyon fontos, hogy ne vágjuk le a fémet a végéig.
Jegyzet! Ha a tartály festett lemezből vagy horganyzott acélból készül, akkor darálót nem használhat a vágáshoz, különben a fém túlmelegedik. Ebben az esetben tanácsos ollót használni.
A csavarok furatait a tárcsán, valamint a tartály alján kell elkészíteni. Ebben a szakaszban a szélgenerátor létrehozása egy magánház számára a saját kezével rendkívül óvatosnak és körültekintőnek kell lennie a szimmetriával kapcsolatban. A furatok elhelyezésének esetleges pontatlansága kiegyensúlyozatlan szerkezetet eredményez a forgatás során.
A szélgenerátor saját kezűleg történő készítéséhez használjon autógenerátort
A pengéknek hajlítottnak kell lenniük, miközben nem szabad túlságosan kilógniuk. E munka elvégzése során figyelembe kell venni a generátor forgási mozgásának irányát. Leggyakrabban a szélmalom az óramutató járásával megegyező irányú. A forgási sebesség és a levegő áramlásának a szerkezettel való érintkezési területe a kések választott hajlítási szögétől függ.
Ezután egy tárcsát pengékkel rögzítenek a tárcsára. A generátort egy árbocra szerelik fel, ezt követően bilincsekkel rögzítik. Csak az összes vezeték csatlakoztatása és az áramkör összeállítása marad. Minden kábel a szélmalom árbocához van rögzítve. Az akkumulátor csatlakoztatásához használjon 4 mm keresztmetszetű vezetékeket. Ehhez elegendő egy 100 cm hosszú darab. A háztartási és világítóeszközök hálózatához való csatlakozást 2,5 mm keresztmetszetű huzalok segítségével végzik. Az inverterhez vagy átalakítóhoz 4 mm-es vezeték szükséges.
Hogyan készítsünk szélturbinát mosógépből
Ha szélgenerátort szeretne létrehozni egy mosógépből saját kezűleg, szüksége lesz bizonyos alkatrészek listájára. Néhányuk eltávolítható a régi háztartási készülékekből, a többit meg kell vásárolni.
A szélturbina kialakítása a következő elemekből áll:
- reduktor a forgási sebesség beállításához;
- rotor lapátokkal;
- védőburkolat;
- akkumulátor;
- farokszakasz;
- inverter;
- árboc a generátor rögzítéséhez.
Mosógép alkatrészekből készült szélturbina
A kialakítás generátora mosógép elektromos motorjából készül. Teljesítményének legalább 1,5 kW-nak kell lennie.
Ezenkívül szüksége lesz:
- csiszolópapír és ragasztó;
- 5 és 12 mm neodímium mágnesek (32 db);
- epoxi gyantávala vagy hideg hegesztés.
A neodímium mágneseket a rotorra szerelik. Számos helyhez kötött vagy online áruházban megvásárolhatók. Szükséges eltávolítani a magokat az aszinkron motor rotorjáról. Ezt követően ezeket a részeket részben levágják. A vágási mélység nem haladhatja meg a 2 mm-t. Ehhez esztergát használhat. Továbbá hornyokat kell készíteni a magokban, amelyek mélysége 5 mm.
Az otthoni szélgenerátor gyártásának következő szakaszában a mágnesek telepítését saját kezűleg hajtják végre. Először egy kemény burkolatot szerelnek a magra. Ezt követően a megfelelő helyekre, azonos távolságra mágneseket helyeznek el. Nagyon fontos a távolság tartása, különben a jövőben a mágnesek összetapadnak, ami negatívan befolyásolja a szélerőmű teljesítményét. Ezeknek a részeknek a rögzítéséhez jobb a szuper ragasztó használata. Munka közben célszerű védőszemüveget viselni, mivel a ragasztási folyamat során a mágnesek visszapattanhatnak.
A neodímium mágnesek elhelyezkedése házi készítésű szélturbina gyártásában
Amikor a mágnesekkel ellátott sablon teljesen készen van, a rotorra helyezik. A keletkező hézagokat ki kell tölteni epoxi gyantával vagy hideg hegesztés. A munka végén a rotort gondosan befogják egy satuba, és felületét csiszolópapírral dolgozzák fel. A szélmalom beindítása előtt ellenőrizze az összes csapágy és csavaros csatlakozás szilárdságát. A szerkezet összeszereléséhez ne használjon még részben kopott alkatrészeket is, jobb újakat vásárolni.
A járókerék létrehozásához jobb egy könnyű anyagot választani, amelynek nagy a biztonsága. Ezekre a célokra az üvegszál alkalmas. Ennek eredményeként a pengék könnyűek és kopásállóak. Az árboc legjobban acélcsövekből készül. Az optimális átmérő 32 mm.
A szélturbina összeszerelését bárki elvégezheti, aki ért az elektromos áramkörök működéséhez. A legfontosabb ebben az, hogy figyeljen az összes részletre, és gondosan ellenőrizze minden cselekedetét. A hibák valószínűségének kiküszöbölése érdekében vizuális videókat használhat, amelyek részletesen leírják az alkatrészek gyártásának teljes folyamatát és azok további összeszerelését.
