Veterná turbína pre súkromný dom: špecifickosť a technológia výroby

Tento článok podrobne skúma taký typ zariadenia ako veterný generátor pre súkromný dom: konštrukčné prvky, jeho účel a rozsah, vnútorná štruktúra a klasifikácia. V texte nájdete užitočné informácie, ktoré vám pomôžu pri výbere vysoko kvalitnej veternej turbíny, priemerných cenách za populárne typy zariadení a podrobnom opise výrobnej technológie.

Veterná turbína pre súkromný dom: účel a dizajnové prvky

Veterné elektrárne v súkromných domoch sa často používajú ako alternatívne zdroje elektrickej energie na dosiahnutie úspor. Často sú takéto zariadenia inštalované v letných chatkách.

Veterné turbíny sa používajú ako alternatívne zdroje elektrickej energie

Najčastejšie sa používajú v oblastiach vzdialených od hlavných energetických sietí. To však nie je zďaleka jediný dôvod v prospech nákupu veternej turbíny pre súkromný dom. Väčšina majiteľov pozemkov používa tieto návrhy na dosiahnutie autonómie a úspor.

Nie každé miesto je vhodné na inštaláciu takýchto zariadení, pretože nie všetky podmienky zodpovedajú požiadavkám tohto zariadenia. Týka sa to predovšetkým rýchlosti vetra. Aby veterná farma fungovala normálne, musí byť priemerná rýchlosť vetra najmenej 4 - 4,5 m / s. Iba v takom prípade bude inštalácia konštrukcie ekonomicky opodstatnená.

Pomocou veternej mapy môžete zistiť priemernú ročnú rýchlosť vetra. Odráža približné údaje podľa regiónov. Presnejšie ukazovatele je možné získať pomocou špeciálneho zariadenia - anemometra, ako aj zariadenia na čítanie jeho signálov.

Poznámka! Merací prístroj musí byť nainštalovaný veľmi vysoko, inak stromy a budovy skreslia výsledok.

Pre efektívnu prevádzku veternej turbíny musí byť oblasťou jej inštalácie veterná turbína

Princíp činnosti a štruktúra veterného generátora

Veterný generátor je špeciálny typ zariadenia, ktoré premieňa kinetickú energiu vetra na energiu mechanickú. Poháňa listy rotora namontované na generátore. Vďaka tomu sa v jeho vinutiach vytvorí striedavý prúd. Vytvorená elektrická energia sa ukladá do akumulátorov, z ktorých sa dodáva do domácich spotrebičov.

Popísaná schéma práce je zjednodušená. Konštrukcia veterného generátora je samozrejme oveľa komplikovanejšia. V energetickom reťazci je tiež regulátor. Jeho funkciou je prevádzať trojfázový striedavý prúd na jednosmerný prúd. Potom to ide nabiť batérie.

Väčšina domácich spotrebičov nie je schopná byť napájaná jednosmerným prúdom. Preto je v reťazci za batériou nainštalovaný invertor. Premieňa jednosmerný prúd na striedavý, ktorého napätie je 220V. Všetky tieto operácie odoberajú časť počiatočnej energie - asi 15 - 20%.

Budovu je možné doplniť nielen z veternej farmy, ale aj zo solárnych panelov, ako aj z benzínového alebo naftového generátora. Ak sú tieto prvky v reťazci prítomné, potom je obvod doplnený o ďalší komponent - istič. Po vypnutí hlavného napájania sa spustí záložné.

Princíp činnosti veterného generátora

Veterná farma sa skladá z nasledujúcich komponentov:

• rotor s lopatkami (v závislosti na vlastnostiach modelu môže byť niekoľko lopatiek pre veterný generátor, spravidla sú to 2 alebo 3, aj keď existujú aj možnosti s viacerými lopatkami);
• prevodovka alebo prevodovka, ktorá riadi rýchlosť medzi generátorom a rotorom;
• ochranný kryt, ktorý chráni konštrukčné časti pred negatívnym vplyvom vonkajších faktorov;
• „Chvost“, ktorý zaisťuje rotáciu konštrukcie sledujúcej smer vetra;
• akumulátor, ktorý uchováva určité množstvo energie;
• inštalácia meniča, ktorá prevádza jeden typ prúdu na druhý.

Aký druh veternej farmy si môžete kúpiť: klasifikácia zariadení

Existuje niekoľko klasifikácií, podľa ktorých sú veterné elektrárne rozdelené do skupín:

1. V smere rotačného pohybu lopatiek - horizontálne a vertikálne veterné mlyny.
2. Podľa počtu listov - dvoj-, troj- a viaclistové zariadenia.
3. Podľa druhu materiálu použitého na výrobu čepelí - plachty a tuhé konštrukcie čepele.
4. Podľa spôsobu ovládania - veterné mlyny s pevným alebo nastaviteľným stúpaním lopatiek.

Vnútorná štruktúra veterného generátora

Užitočná rada! Vo väčšine prípadov odborníci odporúčajú, aby si majitelia predmestských domov kúpili veternú turbínu s pevným rozstupom lopatiek, pretože nastaviteľné zariadenia sa obsluhujú príliš ťažko.

Veterná farma s vodorovnou osou je umiestnená kolmo na prúdenie vzduchu. Dizajn má podobnú štruktúru a funguje na rovnakom princípe ako bežná korouhvička. Veterné mlyny s rotačným generátorom majú vysokú účinnosť, hoci sú cenovo dostupné. Prevádzka týchto zariadení je založená na odporu prúdenia vzduchu.

Veterné turbíny s vertikálnou osou alebo ortogonálne veterné turbíny majú kompaktný dizajn, ale ich cena je oveľa vyššia. Vďaka svojej špeciálnej štruktúre je tento typ zariadenia úplne nezávislý od smeru vetra. Lopatky vyzerajú ako turbíny, čo výrazne znižuje zaťaženie časti nápravy. Ak vietor na mieste neustále mení svoj smer, bude vhodné si kúpiť vertikálny veterný generátor.

Výhody a nevýhody domácich veterných elektrární

Rovnako ako akýkoľvek iný typ zariadenia, aj veterné farmy majú svoje výhody aj nevýhody. Pri rozhodovaní o kúpe tohto zariadenia je vhodné zvážiť jeho silné a slabé stránky.

Popularita využívania veterných elektrární je spôsobená veľkým počtom výhod

Prečo je výhodné kúpiť si veterný generátor (220 V) pre súkromný dom:

1. Žiadne ďalšie náklady, pretože na prevádzku prístroja nie je potrebné žiadne palivo.
2. Nie je potrebné neustále sledovanie. Konštrukcia si sama vyrába elektrinu vždy, keď fúka vietor.
3. Relatívne tichý a úplne ekologický spôsob výroby elektriny.
4. Prístroj je možné používať takmer v akýchkoľvek klimatických podmienkach.
5. Opotrebenie častí je minimálne.

Inštalácia veterného generátora pre domácnosť je sprevádzaná nasledujúcimi nevýhodami:

• náklady na nákup vybavenia sa vyplatia za 5-6 rokov;
• relatívne malý ukazovateľ účinnosti, ktorý sa odráža na výkone;
• vysoká cena veterných turbín;
• na kompenzáciu nečinnosti zariadenia v bezvetrných dňoch je potrebné ďalšie vybavenie: generátor a akumulátor (náklady na tieto prvky sú veľmi vysoké);
• v niektorých režimoch veterné turbíny pre domácnosť emitujú infrazvuky (to isté sa deje, ak je inštalácia zariadenia vykonaná s chybami);
• je potrebná pravidelná preventívna údržba;
• hurikán môže vážne poškodiť zariadenie.

V závislosti od výkonu zariadenia a veternej mapy oblasti môže veterný mlyn poskytnúť elektrinu ako pre malý vidiecky dom, tak aj pre veľkú vidiecku chatu

Užitočná rada! Pred zakúpením veterného generátora pre domácnosť je nevyhnutné vypočítať ziskovosť, cena zariadenia môže byť príliš vysoká a náklady na jeho zakúpenie sa neoplatia. Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať priemerný indikátor napájania domu (zohľadňuje sa výkon všetkých elektrických spotrebičov), posúdiť oblasť, kde bude zariadenie nainštalované, a zistiť, aký je počet veterných dní v roku.

Realizácia nákupu: ceny veterných turbín pre súkromný dom

Náklady na veterné turbíny pre súkromné ​​domy sú dosť vysoké. Náklady na nákup vybavenia sa vyplatia, iba ak má oblasť vhodné podmienky.

Inštalácia veternej farmy je oprávnená v nasledujúcich prípadoch:

• terén spĺňa požiadavky na vybavenie;
• oblasť, v ktorej sa lokalita nachádza, je charakterizovaná silným vetrom;
• nie je možné použiť iné alternatívne zdroje elektrickej energie.

V iných prípadoch sa náklady na kúpu veterného generátora pre domácnosť neoplatia. Ak je počet veterných dní v roku malý, môžu byť tieto zariadenia doplnené o solárne panely alebo generátory, ktoré pracujú na naftu alebo benzín.

Podľa typu konštrukcie môžu byť veterné turbíny vertikálne alebo horizontálne

Ako zvýšiť ziskovosť veternej turbíny pre súkromný dom

Prímorské oblasti ako aj otvorené oblasti v horských oblastiach sú ideálne na inštaláciu veterných zariadení. V týchto regiónoch je rýchlosť vetra viac ako 60-70 m / s. Obyvatelia týchto oblastí môžu úplne opustiť centrálne napájacie systémy a presťahovať sa do veterných elektrární. Na rovných plochách sú prúdy vetra rovnomernejšie, ale ich sila nie je dostatočná na to, aby zabezpečila úplné zásobovanie domu elektrinou.

Inštalácia zariadení v blízkosti lesov a výsadieb je veľmi nežiaduca. Stromy zachytia časť energie, čo zníži ziskovosť veterných turbín. Prietok vzduchu sa zvyšuje so vzdialenosťou od zeme. To znamená, že čím vyšší je stožiar veternej farmy, tým viac impulzu môže zariadenie zachytiť. Na druhej strane nadmerne vysoká konštrukcia vyžaduje ďalšie vystuženie. Silnejšie poryvy vetra ho ľahšie zrazia ako veterné turbíny so stožiarom, ktorý dosahuje 5 - 7 m.

Odborníci odporúčajú inštalovať zariadenie vo výške 10-15 m od zeme. Existujú dva spôsoby, ako opraviť takúto štruktúru:

1. Betónovaním podkladu.
2. Pomocou kovových výstuh.

Kombinácia veternej turbíny a solárnych panelov sa považuje za najefektívnejšiu na výrobu elektriny.

Ak chcete zabetónovať základňu veterného mlyna, budete musieť vykopať štyri hlboké studne s malým priemerom. Ponorenia stožiarov sú do nich ponorené, po čom sa zalejú cementovou maltou. Tento proces je dosť namáhavý a nákladný, ale je vysoko spoľahlivý. Aj pri silnom nárazovom vetre zostane stožiar nehybný. Jediným rizikom je zlomenie čepele.

Upevnenie stožiara na kotviace laná vyžaduje použitie kovového kábla. Tiahne sa to, kým veterná turbína nie je umiestnená striktne kolmo na povrch zeme. Potom sú káblové zväzky bezpečne zafixované v zemi.

Dôležité! Veterné turbíny s vysokými stožiarmi je potrebné uzemniť.

Čo je lepšie kúpiť veterný generátor pre domácnosť: výrobcovia a náklady

K výberu veternej farmy treba dôsledne pristupovať. Hlavnými kritériami sú výkon zariadenia, typ osi (horizontálnej alebo vertikálnej) a výrobca. Pred nákupom musíte starostlivo preštudovať technické vlastnosti a porovnať produkty od rôznych výrobcov.

Ceny veterných turbín ruskej výroby:

Mnohé z týchto organizácií vyrábajú zariadenia na mieru a poskytujú pomoc s návrhom a výpočtom.

Ceny domácich veterných turbín zahraničnej výroby sú oveľa vyššie. Minimálne náklady na inštaláciu sú 120 tisíc rubľov. Výrobky zahraničných spoločností sa vyznačujú vysokou úrovňou kvality vďaka použitiu high-tech zariadení pri výrobe. Oprava takýchto jednotiek však bude nákladná a nákup náhradných dielov môže byť zložitý.

Náklady na továrenskú veternú turbínu ruskej výroby sa môžu pohybovať v rozmedzí 30 - 600 tisíc rubľov.

Výhody továrenských veterných turbín:

• schopnosť zakúpiť si zariadenie v kompletnej sade a dokonca si objednať jeho profesionálnu inštaláciu;
• rozsiahly výber výrobcov a modifikácií s rôznymi vlastnosťami;
• zabezpečenie kvality;
• schopnosť zavolať kvalifikovaného odborníka na vykonávanie opravných prác.

Vzhľadom na vysoké náklady na továrenské vybavenie mnohí majitelia prímestských oblastí uprednostňujú stavby typu kutil. Výroba domáceho veterného generátora trvá asi 3000-5000 rubľov. Väčšina z tejto sumy sa vynakladá na nákup kvalitnej batérie, ktorá vydrží dlho nabitá.

Súvisiaci článok:

DIY solárne panely: cenovo dostupný zdroj energie

Čo je to zariadenie, ako funguje. Odrody solárnych panelov. Realizovateľnosť použitia pre letné sídlo a doma.

Výhody veterných fariem pre domácich majstrov:

• výrazné úspory peňazí;
• pri vytváraní domáceho veterného mlyna bude návrhár poznať všetky vlastnosti jeho štruktúry;
• schopnosť vyrábať hlavné časti a listy pre veternú turbínu vlastnými rukami zo šrotu.

Domáce stavby, na rozdiel od továrenských veterných elektrární, zlyhávajú oveľa častejšie.

Poznámka! Na inštaláciu továrenského dizajnu je lepšie zavolať špecialistu. V opačnom prípade akákoľvek chyba urobená počas procesu inštalácie spôsobí neplatnosť záruky.

Domáce návrhy veterných turbín sú horšie v kvalite a spoľahlivosti ako priemyselné modely

Ako si vyrobiť veterný mlyn vlastnými rukami: technológia a odporúčania

Fungovanie domáceho zariadenia na danom mieste môže spôsobiť nevôľu susedov.Preto predtým, ako si vyrobíte veterný generátor vlastnými rukami, musíte sa postarať o dodržiavanie niekoľkých pravidiel.

Na všetky jednotlivé budovy sa vzťahujú výškové obmedzenia. Inštalácia veterného mlyna s výškou stožiara viac ako 15 m je zakázaná, ak sú v blízkosti tieto objekty:

• tunely;
• mosty;
• letiskách.

Veterná turbína by nemala vytvárať rušenie prenášané vzduchom. Aby sa zabránilo ich výskytu, odporúča sa použiť špeciálnu ochranu. Okrem toho by sa mala monitorovať hladina hluku emitovaného čepeľami a udržiavať ju v normálnych medziach.

Najjednoduchšia domáca veterná turbína vyrobená z plastových fliaš

Materiály potrebné na výrobu vertikálneho veterného generátora vlastnými rukami

Veterná farma so zvislou osou sa môže použiť na napájanie rôznych budov v domácnosti alebo malého záhradného domčeka. Jeho sila je dostatočná na osvetlenie miestnej oblasti v tme.

Ak chcete vytvoriť veterný generátor vlastnými rukami z automobilového generátora, budete potrebovať nasledujúce materiály:

• nabíjateľná batéria na 12V (kyslá alebo héliová);
• priestranná valcová nádoba z hliníka alebo nehrdzavejúcej ocele (panvica, vedro);
• automobilový generátor (12V);
• voltmeter;
• polohermetický tlačítkový spínač (12V);
• relé na nabíjanie automobilových batérií alebo kontrolka nabíjania;
• meniče (12-220V a 700-1500W);
• drôty s plochou prierezu 2,5 a 4 mm;
• svorka na pripevnenie generátora k stožiaru (2 ks).

Zariadenie na výrobu vetra

Na vykonávanie tejto práce budete potrebovať nástroje a zariadenia, ako napríklad:

• brúska (môžete použiť kovové nožnice);
• fixka alebo stavebná ceruzka;
• rezačky drôtu a zvinovací meter;
• vrták so sadou vrtákov;
• skrutkovač a sada kľúčov.

Technológia výroby veterného generátora z automobilového generátora

Ako základ sa použije valcová nádoba, napríklad vedro, starý var alebo kastról. Pomocou ceruzky a pásky musíte to označiť, aby ste dostali rozdelenie na 4 rovnaké časti. Podľa značiek sa rezy robia pomocou brúsky, aby sa získali vertikálne doštičky. V tomto prípade je veľmi dôležité kov nerezať až do konca.

Poznámka! Ak je nádoba vyrobená z lakovaného plechu alebo pozinkovanej ocele, nemôžete na rezanie používať brúsku, inak by sa kov prehrial. V takom prípade je vhodné použiť nožnice.

V remenici, ako aj v spodnej časti nádoby, by mali byť vytvorené otvory pre skrutky. V tejto fáze vytvárania veterného generátora pre súkromný dom vlastnými rukami musíte byť mimoriadne opatrní a opatrní pri symetrii. Akékoľvek nepresnosti v umiestnení otvoru budú mať za následok nerovnovážnu štruktúru počas otáčania.

Ak chcete vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami, môžete použiť automobilový generátor

Čepele by mali byť ohnuté, zatiaľ čo by nemali príliš vyčnievať. Pri vykonávaní tejto práce je potrebné brať do úvahy smer rotačného pohybu generátora. Najčastejšie je veterný mlyn orientovaný v smere hodinových ručičiek. Rýchlosť otáčania a plocha dotyku prúdenia vzduchu s konštrukciou bude závisieť od zvoleného uhla ohybu lopatiek.

Ďalej je na kladke pripevnená nádoba s čepeľami. Generátor je inštalovaný na stožiari, po ktorom je upevnený svorkami. Zostáva len pripojiť všetky vodiče a zostaviť obvod. Všetky káble sú pripevnené k stožiaru veterného mlyna. Na pripojenie akumulátora používajte vodiče s prierezom 4 mm. K tomu bude stačiť kus dlhý 100 cm, Pripojenie k sieti domácich a svetelných zariadení sa vykonáva pomocou drôtov s prierezovou plochou 2,5 mm. Invertor alebo prevodník vyžaduje 4 mm vodič.

Ako vyrobiť veterný generátor z práčky

Ak chcete vytvoriť veterný generátor z práčky vlastnými rukami, budete potrebovať zoznam určitých častí. Niektoré z nich je možné odstrániť zo starých domácich spotrebičov a zvyšok si bude musieť kúpiť.

Konštrukcia veternej turbíny bude pozostávať z týchto prvkov:

• reduktor na nastavenie rýchlosti otáčania;
• rotor s lopatkami;
• ochranné puzdro;
• akumulátorová batéria;
• chvostová časť;
• invertor;
• stožiare na pripevnenie generátora.

Veterná turbína vyrobená z častí práčky

Generátor konštrukcie je vyrobený z elektrického motora z práčky. Jeho výkon musí byť minimálne 1,5 kW.

Ďalej budete potrebovať:

• brúsny papier a lepidlo;
• neodymové magnety po 5 a 12 mm (32 ks);
• epoxidová živicaa alebo zváranie za studena.

Neodýmové magnety budú namontované na rotore. Dajú sa kúpiť v mnohých stacionárnych alebo online obchodoch. Je potrebné odstrániť jadrá z rotora asynchrónneho motora. Potom sú tieto časti čiastočne odrezané. Hĺbka rezu by nemala presiahnuť 2 mm. Môžete na to použiť sústruh. Ďalej musia byť v jadrách urobené drážky, ktorých hĺbka je 5 mm.

V ďalšej fáze výroby veterného generátora pre domácnosť sa inštalácia magnetov vykonáva vlastnými rukami. Na začiatok je na jadro pripevnený tvrdý kryt. Potom sa magnety umiestnia na príslušné miesta v rovnakej vzdialenosti. Je veľmi dôležité udržiavať odstup, inak sa v budúcnosti magnety zlepia, čo negatívne ovplyvní výkon veternej farmy. Na zafixovanie týchto častí je lepšie použiť super lepidlo. Pri práci je vhodné nosiť ochranné okuliare, pretože magnety sa môžu počas procesu lepenia odraziť.

Umiestnenie neodýmových magnetov pri výrobe domáceho veterného mlyna

Keď je šablóna s magnetmi úplne pripravená, zapadne na rotor. Výsledné medzery musia byť vyplnené epoxidová živica alebo zváranie za studena. Na konci práce je rotor opatrne upnutý vo zveráku a jeho povrch je spracovaný brúsnym papierom. Pred spustením veterného mlyna skontrolujte pevnosť všetkých ložísk a skrutkových spojov. Na montáž konštrukcie by ste nemali používať ani čiastočne opotrebované diely, je lepšie kupovať nové.

Na vytvorenie obežného kolesa je lepšie zvoliť ľahký materiál s vysokou mierou bezpečnosti. Na tieto účely je vhodné sklolaminát. Vďaka tomu sú čepele ľahké a odolné proti opotrebovaniu. Stožiar je najlepšie vyrobený z oceľových rúrok. Optimálny priemer je 32 mm.

Montáž veternej turbíny zvládne každý, kto má predstavu o tom, ako fungujú elektrické obvody. Hlavnou vecou v tomto prípade je venovať pozornosť všetkým podrobnostiam a starostlivo skontrolovať všetky vaše činy. Aby ste vylúčili možnosť výskytu chýb, môžete použiť vizuálne videá, ktoré podrobne popisujú celý proces výroby súčiastok a ich ďalšiu montáž.

Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami pre 220 V (4 kW): video