Ветрогенераторы: экзотика или необходимость?

Ветрогенераторы: экзотика или необходимость?

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

  • 2 Как работает ветрогенератор?
  • 3 Все ли ветрогенераторы одинаковы?
  • 4 Конструируем ветрогенератор самостоятельно
  • 5 Как сделать правильный выбор?
  • 6 Какое место выбрать для установки ветрогенератора?
  • Нужен ли вам ветрогенератор?

    Итак, что же такое ветрогенератор или в просторечии ветряк? Кому и зачем он может быть полезен?

    Даже если вы не проводите исследований во льдах Антарктиды и не разводите коров на ферме, не валите лес в тайге и не занимаетесь разработками различных месторождений в местах, где не ступала нога человека, не спешите отвечать отрицательно на вопрос:»Нужен ли вам ветрогенератор?». Давайте сначала выясним, что это такое и каковы его возможности.

    Как уже было сказано выше, ветряк — это альтернативный источник энергии. Если говорить конкретнее, это устройство, превращающее энергию ветра в электричество.

    Может ли такое устройство быть полезным не в экстремальных условиях, а в обычной жизни? Конечно, может. На дачных участках, где нет электричества, в населенных пунктах, где оно есть, но вырабатывается с большими перебоями и часто отключается, ветряк, несомненно, пригодится.

    В последнее время наметилась тенденция оснащать коттеджи автономным источником энергии. Ветрогенератор в таком случае — один из наиболее популярных вариантов, ведь он экологически чистый, не требует сырья и не образует отходов.

    Как работает ветрогенератор?

    Для ответа на этот вопрос сначала рассмотрим его устройство.

    В любой ветроустановке обязательно должны быть:

    • лопасти, которые вращаются под действием ветра и приводят в движение ротор;
    • генератор, вырабатывающий переменный ток;
    • контроллер, управляющий лопастями и преобразующий электричество, идущее от генератора, в постоянный ток, необходимый для зарядки аккумулятора;
    • аккумуляторные батареи, способные накапливать электроэнергию и выравнивать её;
    • инвертор — устройство, превращающее постоянный ток, идущий из аккумулятора, в переменный, от которого светятся лампочки, работают холодильники, телевизоры и другие электроприборы;
    • мачта, поднимающая лопасти как можно выше над поверхностью земли.

    Схему работы устройства в самом упрощенном виде можно представить так: ветер вращает лопасти, которые, в свою очередь, приводят в движение ротор. Далее происходит превращение механической энергии в электрическую.

    Вращаясь, ротор генератора вырабатывает трехфазный переменный ток, от которого электроприборы работать не могут, поэтому его нужно преобразовать.

    С этой целью в конструкции ветряка предусмотрены контроллер. Он превратит ток, идущий с генератора, в постоянный. От последнего заряжаются аккумуляторные батареи.

    Проходя через них, ток поступает на инвертор, где и приобретает характеристики, приемлемые для работы наших электроприборов.

    Из постоянного он вновь становится переменным, но с уже привычными нам показателями: однофазным, с напряжением в 220 В и частотой в 50 Гц.

    Все ли ветрогенераторы одинаковы?

    Несмотря на то, что принцип работы всех ветряков примерно одинаков, существует множество классификаций этих источников энергии.

    Если рассматривать именно устройства для дома, то наибольшее значение имеют материалы, используемые для изготовления лопастей, их количество, направление оси вращения по отношению к земной поверхности, а также шаговый признак винта. Рассмотрим коротко каждый из видов.

    Большинство существующих на сегодняшний день ВЭУ (ветроэнергетическая установка) можно отнести к одно-, двух-, трех- или многолопастными.

    Небольшая часть наиболее современных устройств лопастей не содержит вообще, а ветер в них улавливает так называемый «парус», с виду напоминающий тарелку. За ним располагаются поршни, приводящие в работу гидросистему, а уже она и вырабатывает электрический ток.

    КПД таких установок выше, чем у всех остальных. В отношении лопастных систем тенденция такова: чем меньше лопастей, тем больше энергии вырабатывает генератор.

    Разновидности ветрогенераторов

    Ветрогенераторы, как уже отмечалось выше, могут отличаться не только количеством лопастей, но и материалами, которые применяются для их изготовления. Лопастная система может быть жесткой, изготовленной из металлов или стеклопластика, а может — парусной, более дешевой, но менее практичной.

    Если сравнивать ВЭУ по шаговому признаку винта, то более надежными являются устройства, у которых шаг фиксирован. Существуют ветряки и с изменяемым шагом, способные менять скорость вращения, но их громоздкая конструкция влечет за собой дополнительные расходы на установку и обслуживание такой системы.

    Наиболее разнообразны конструкции ветряков, если рассматривать их с точки зрения направления оси вращения относительно земли.

    Устройства, лопасти которых вращаются относительно вертикальной оси, в свою очередь, можно разделить на несколько типов.

    1. Ветрогенераторы Савониуса представляют собой несколько половинок полых внутри цилиндров, посаженных на вертикальную ось. Основное их преимущество — способность вращаться независимо от скорости и направления ветра. Существенный недостаток заключается в способности использовать энергию ветра лишь на треть.
    2. Ротор Дарье — это система из двух или более лопастей, представляющих собой плоские пластины. Такое устройство несложно изготовить, но получить много энергии с его помощью не получится. Кроме того, для запуска такого ротора нужен дополнительный механизм.
    3. Геликоидный ротор, благодаря специально закрученным лопастям, обладает равномерным вращением. Устройство долговечно, но, в силу сложности конструкции, дорого.
    4. Многолопастные ветрогенераторы с вертикальной осью вращения — самый эффективный вариант в своей группе.

    Ветряки с горизонтальной осью вращения также имеют свои достоинства и недостатки. Главный их плюс — высокий КПД.

    Среди недостатков таких конструкций стоит отметить необходимость улавливать направление ветра при помощи флюгера и изменение эффективности в зависимости от направления ветра.

    В связи с этим горизонтальные установки наиболее уместны на открытой местности. Там же, где лопасти будут заслонены от ветра строениями, деревьями или, например, холмами, лучше установить ВЭУ другой конструкции.

    К тому же, такой ветрогенератор дорог, а появление его в окрестностях точно не вызовет большого восторга у ваших соседей. Лопасти его запросто могут сбить летящую птицу и сильно шумят.

    Какие еще бывают ветроэнергетические установки? Ну конечно же, наши, отечественные и импортные. Среди последних лидируют европейские, китайские и североамериканские агрегаты. Вместе с тем, наличие на рынке отечественных ветрогенераторов не может не радовать.

    Цена таких устройств определяется, в первую очередь, их мощностью и наличием дополнительных элементов, например, солнечных батарей и колеблется в очень широких пределах — от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч рублей.

    Конструируем ветрогенератор самостоятельно

    Конечно, такая цена делает ветрогенераторы доступными далеко не для всех.

    Если вы решили, что ветряк вам просто необходим, но купить его вы не имеете возможности, или не желаете тратить деньги на его установку, можно попробовать изготовить такой источник энергии самостоятельно. Для этого вам понадобится схема устройства, чертеж и, конечно же, набор необходимых деталей.

    Описание работы со всеми схемами, чертежами и пошаговыми инструкциями (иногда даже с фото) вам выдаст любая поисковая система. Однако не спешите приступать к работе по первой же попавшейся инструкции.

    Лучше сначала детально изучить принцип действия и процесс сборки нескольких конструкций, выбрать ту, которая подходит вам по мощности, доступности деталей и сложности изготовления, и только потом приступать к работе.

    Итак, в каждом самодельном ветряке должны быть:

    • лопасти;
    • генератор;
    • мачта;
    • а также установка, преобразующая электрический ток.

    Каждую из этих деталей можно изготовить самостоятельно или переделать из уже существующей. Так, например, для изготовления лопастей подойдут трубы из ПВХ или алюминия. Есть также схемы изготовления их из дерева или стеклопластика.

    Все эти способы изготовления лопастей подходят для горизонтальных ветряков, которые рекомендуют специалисты для самодельного домашнего или дачного ветряка.

    Лопасти же вертикального устройства легко изготовить из пластиковой или металлической бочки.

    Способов изготовления генератора тоже существует немало. Один из самых распространенных — это самостоятельно собранный на основе неодимовых магнитов дисковый генератор. Его недостаток — это высокая цена магнитов и их большое количество, достоинством же является простота сборки.

    Еще один способ — переделать готовый генератор асинхронного электродвигателя. В этом случае достаточно переточить ротор и перемотать катушки статора. Последнее — самая сложная часть процесса. Тем не менее, и она вполне осуществима в домашних условиях.

    В качестве мачты послужит стальная труба длиной не менее пяти с половиной метров.

    Сборка деталей в единую конструкцию осуществляется по схеме, найти которую нетрудно при помощи поисковиков. Главное, суметь в ней разобраться.

    Конечно, собрать ветрогенератор своими руками — задача, которая под силу не каждому. Кому-то купить его гораздо проще, чем разбираться в процессе наклеивания неодимовых магнитов или перемотке катушек статора.

    Как сделать правильный выбор?

    Так на что же обратить внимание при выборе ВЭУ?

    Не стоит считать, что самый дорогой и импортный ветрогенератор будет самым лучшим. Исходить, в первую очередь, нужно не из цены, а из ваших потребностей. Перед тем, как сделать покупку, посчитайте, сколько электроэнергии вы планируете расходовать.

    Понятно, что выбирать нужно ту модель, которая способна вырабатывать нужное вам количество энергии. Однако будьте внимательны. Каждый ветрогенератор рассчитан на определенную скорость ветра. Это означает, что заявленную производителем мощность он способен выдавать именной при той скорости, которая указана в инструкции к нему.

    Если максимальную мощность ВЭУ развивает при скорости ветра 10 -12 м/с, а в вашей местности средний показатель не превышает 4−5 м/с, то не стоит ожидать, что устройство будет вырабатывать заявленное количество электроэнергии. В итоге вы заплатите лишние деньги за то, чего не получите.

    Мощность ветрогенератора находится в прямой зависимости от диаметра колеса, образованного лопастями. С погрешностью 20% ее можно рассчитать по формуле: квадрат диаметра помножить на куб средней скорости ветра и разделить полученное значение на 7000.

    То есть при диаметре колеса, равном двум метрам и средней скорости ветра в вашей местности 3 м/с вы получите около 0,015 кВт электроэнергии. Если же диаметр увеличить в два раза, то ветрогенератор при той же скорости ветра будет выдавать в 4 раза больше электроэнергии — 0,6 кВт.

    Таким образом, при прочих одинаковых характеристиках, более производителен ветряк с большим размером лопастей.

    Не менее важно при выборе ветрогенератора обращать внимание на ёмкость аккумулятора. Если вы живете не в прибрежной зоне, то штиль в вашей местности — явление нередкое. В этом случае система будет работать именно от аккумулятора. А он имеет свойство разряжаться. Поэтому желательно, чтобы помимо него имелся резервный источник энергии.

    С этой целью можно приобрести установку сразу с солнечными батареями, или же подключить ветряк к сети. В этом случае он будет лишь компенсировать недостаток электроэнергии в случае необходимости.

    Сколько же энергии нужно среднестатистической семье?

    1. В городской квартире будет достаточно 0,5 кВт. Чтобы было понятнее, счетчик в этом случае будет показывать 360 кВт•ч.
    2. Ветряк мощностью 5 кВт может обеспечить такое количество энергии даже в том случае, если скорость ветра невелика.
    3. Если же в квартире постоянно работает какой-либо отопительный прибор, то тот же ветрогенератор сможет обеспечить его работу только при такой скорости ветра, которая возможна лишь у береговой линии.

    Какое место выбрать для установки ветрогенератора?

    Разумеется, устанавливать ветряк нужно в местах, максимально открытых для ветра. Наиболее подходят для этих целей возвышенности, прибрежные зоны, степи, открытые пространства в удалении от зданий.

    Не стоит располагать ветроэнергетическую станцию и там, где поблизости есть даже невысокие деревья. Пользоваться ветряком вы будете долго, за это время деревья успеют вырасти и будут создавать помехи.

    Немаловажный фактор в выборе места для установки такого устройства — наличие соседей рядом. Дело в том, что ветрогенераторы — устройства отнюдь не бесшумные.

    Кроме того, об их лопасти, как уже говорилось выше, иногда разбиваются птицы. Не каждый сосед готов терпеть такие неудобства.

    В связи с этим ветряки лучше устанавливать на расстоянии не менее 250 метров от ближайших жилых домов.

    В целом, ветряк — наиболее экологически чистый источник энергии, в отличие, например, от дизельной станции. По сравнению с солнечными батареями, также не выделяющими отходов в окружающую среду, он более доступен по цене. Кроме того, ветер дует и днем, и ночью.

    Однако, цена ветрогенератора все же велика, поэтому установка его должна быть целесообразной. Если приобрести такую установку из соображений только охраны окружающей среды или в надежде сэкономить сумасшедшие деньги, ничего, кроме разочарования вам это устройство не принесет. Однако, ветрогенератор станет для вас лучшим выходом из положения, если:

    • ветер в местности, где вы планируете установить ветряк, дует много дней в году со скоростью не менее 4 м/с;
    • ваш дом не подключен к электросети или расходы на электроэнергию очень высоки;
    • на вашем участке достаточно места, чтобы установить такое громоздкое устройство;
    • факт установки ветрогенератора согласован с соседями;
    • вы обладаете достаточным количеством средств на приобретение и обслуживание ветроэнергетического устройства.

    Пользоваться ли электроэнергией от обычной сети, приобретать автономный источник или попытаться его изготовить самостоятельно — выбор остается за вами.

    Если вы делаете выбор в пользу ветрогенератора, помните, что это решение должно быть продиктовано необходимостью, а не быть просто модной тенденцией.

    Только тщательно продумав все до мелочей, взвесив все «за» и «против», можно приобрести наиболее выгодный источник альтернативной энергии.

    Читайте также:  Межкомнатные двери из массива сосны: преимущества и отзывы

    Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/vetrogeneratory-ekzotika-ili-neobhodimost.html

    Ветрогенератор – дань моде или жизненная необходимость

    Учитывая постоянное удорожание энергоносителей, все больше начинают поговаривать об альтернативных источниках энергии, причем получать собственную энергию можно, проживая не только на собственном участке, но и в квартире.

    Исключением является ветряной генератор, которые сегодня все чаще устанавливаются на дачах и загородных участках. Это один из самых распространенных видов альтернативной энергии в европейских странах.

    На вопросы, как сделать ветрогенератор, и можно ли это сделать самостоятельно, мы ответтим в этой статье.

    Виды ветрогенераторов, устройство, преимущества и недостатки

    Некоторое время в использовании альтернативных источников энергии не было особой необходимости и те же самые ветряные мельницы устанавливали «кулибины», получающие от этого истинное наслаждение.

    Сегодня установка таких устройств – жизненная необходимость, связанная с высокой стоимостью энергоносителей, при этом не стоит забывать, что чаще всего альтернативные источники энергии, включая ветряный генератор, используются как дополнительный источник.

    С их помощью можно освещать помещения, обеспечивать бесперебойную работу бытовых приборов малой мощности, включая телевизоры и оргтехнику.

    Виды на скопление ветрогенераторов, преобразующих силу ветра в электрическую энергию, — обычное явление для Европы, но все чаще эти загадочные устройства можно встретить в России, и вопрос, как сделать ветрогенератор своими руками беспокоит сегодня многих владельцев земельных участков. При этом стоит знать, что существует два основных вида ветрогенераторов:

    • Ветрогенератор парусного типа, где рабочая поверхность выполнена в виде паруса.
    • Пропеллерный ветряной генератор.

    Все ветрогенераторы, несмотря на внешние различия, работают по одной схеме и состоят из определенных элементов, наличие которых обязательно.

    Главной движущей силой является ветряное колесо (парус или пропеллер), для преобразования энергии ветра и передачи крутящего момента устанавливается редуктор, полученная энергия накапливается при помощи аккумулятора, а преобразуется постоянный ток в переменный посредством инвертора.

    Вероятней всего, вам предстоит сделать вертикальный ветрогенератор, КПД, которого является максимальным. Несложно понять, как работает ветрогенератор: воздух, попадая на ветряное колесо, посредством редуктора передается на вал генератора, а полученная энергия накапливается в аккумуляторе.

    Ветрогенератор своими руками, что для этого понадобится

    Если вы собрались изготовить ветряной источник питания, но не знаете, как самому сделать ветрогенератор, следует знать, что для этого понадобится. Ветряной генератор для дома собрать несложно, но вам придется купить или найти на участке:

    • Генератор, причем лучше использовать генераторы, выдерживающие максимальное количество разрядов. Чаще используют кислотные генераторы.
    • Вам понадобятся лопасти от промышленного вентилятора или бочка для изготовления лопастей для парусного ветрогенератора.
    • Редуктор большого размера – от 1,5 до 2 метров в диаметре.
    • Понадобятся также электрические приборы: два реле (для зарядки аккумулятора и питания лампы накаливания), выключатель, распределительная коробка, и вольтметр.
    • Придется также купить электрические многожильные провода и проволоку из нержавеющей стали, также надо запастись метизами для крепления устройства.

    Ветряной генератор для дома крепится на мачту, изготавливаемую из металлической трубы, но можно также использовать для этого пластиковую трубопроводную трубу диаметром не менее 160 мм. Высота такой мачты должна составлять 10 метров.

    Порядок сборки ветрогенератора

    Ветряной генератор своими руками собрать не сложно, и в этом вы сейчас убедитесь сами. Для начала надо собрать сам ротор, для чего понадобится листовой металл, изогнутый в виде дуги.

    К нижней и верхней поверхности ротора крепятся лопасти, для чего используются уголки и заклепки. Лопасти крепятся к ротору посредством фланца, закрепленного в нижней части устройства.

    Для изготовления лопастей можно использовать старое ведро, разрезанное на 4 части (не до конца!). В нижней части надо просверлить отверстия для крепления к ротору.

    Крепить самодельные лопасти надо правильно, чтобы затем не переделывать, так как на уже собранном ветрогенераторе сделать это будет сложно. Вы должны, прежде всего, учесть направление ветра.

    Ветряной генератор для частного дома будет работать безотказно, если правильно соберете цепь, но для этого надо иметь определенные познания в электротехнике. Генератор крепится к мачте и включается в цепь, куда затем подключается аккумулятор.

    Особое внимание следует также уделить установке мачты – для этого выкапывают яму большего диаметра, после чего в нее вставляется мачта и бетонируется.

    P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet

    Источник: https://econet.ru/articles/118701-vetrogenerator-dan-mode-ili-zhiznennaya-neobhodimost

    Ветрогенераторы, проблемы использования

    Сегодня мы находимся в Австрии, а значит самое время поговорить о ветроэнергетике.

    Во-первых, многих людей это интересует, во-вторых, въезжая в Австрию со стороны ее равнинной части, например из Чехии, вы не проедете мимо огромных ветропарков. Сотни генераторов будут встречаться вам на пути.

    И вы наверняка сделаете вывод о том, что использование ветра для получения электроэнергии весьма перспективное и прибыльное занятие. Однако при движении на запад количество ветряков начинает уменьшаться и в какой-то момент они исчезают вовсе.

    Ни в Зальцбургер Ланд, ни в Тироле, ни в Фор Альберге вы не увидите ни одной установки. И тогда вы наверняка сделаете другой вывод – использование ветрогенераторов бывает оправдано, а бывает нет. Потому что в противном случае мачтами с ветряками была бы утыкана вся страна.

    Вот сейчас мы и поговорим о том, когда, где, при каких условиях ветрогенератор использовать надо, а когда без него можно обойтись. Рассуждать мы будем на примере Австрии, а потом поговорим о наших условиях, когда в нашей стране ветрогенератор необходим, а когда не нужен.

    Рассуждения эти будут полезны прежде всего тем людям, которые предполагают, что, поставив себе ветряк они смогут, обеспечить себя электроэнергией и таким образом обрести независимость от электросетей. К сожалению, нам придется разрушить эти мечты

    Итак, ветрогенератор в большинстве случаев – это вложение средств. Когда вложения выгодны? Ответ очевиден, когда окупаются, а окупаются они когда прибыль в процентах к вложенным деньгам получается больше чем ставка рефинансирования. Но это сложно и это для больших экономических структур.

    Для нас с вами прибыль от вложений должна быть больше, чем мы можем получить, просто положив деньги в банк, плюс еще что-то сверху, что будет вознаграждать наши усилия по внедрению. Потому, что если прибыль будет равна банковскому проценту или только не намного выше, возникает вопрос зачем возиться со всеми этими ветряками.

    Все это называется экономическая эффективность. Выражается она отношением стоимости полученной от работы агрегата энергии, к его собственной стоимости, стоимости его монтажа, и величине эксплуатационных расходов.

    Если в приемлемый срок удастся добиться этого отношения больше чем единица, то есть когда числитель станет больше знаменателя, агрегат применять выгодно, нет – он не нужен.

                                            Стоимость выработанной ветряком энергии

    Эк эффективность=———————————————————————-

                                               Ст оборуд+ Ст монтажа+ Ст эксплуатации

    Чем быстрее растет числитель этой дроби, тем быстрее мы окупим наши вложения. Что влияет на величину числителя – главное это скорость ветра. На равнинах скорость выше чем в местности, окруженной горами.

    Второе – стоимость энергии, получаемой традиционными способами – если стоимость киловатт часа 30 центов, то наши затраты окупятся в три раза быстрее, чем, когда киловатт будет стоить 10 центов. Где электричество дорого, использовать энергию ветра выгоднее.

    И неисчисляемый внеэкономический показатель – необходимость обеспечения энергобезопасности, или энергонезависимости. В стране, не добывающей ископаемое топливо ветроэнергетика скорее всего развиваться будет, именно это мы и наблюдаем сейчас в развитых европейских странах.

    Норвегию в этой связи надо рассматривать как отдельный феномен, несмотря на то что эта страна добывает нефть, здесь велика средняя скорость ветра около 7м/с потому и ветропарки здесь большие. Для анализа Норвегию удобно сравнить с Финляндией страны соседи, очень схожие по климату, но экономические условия разные.

    И добычей нефти Финляндия не занимается, и скорость ветра в два с лишним раза меньше, около 3 м/с. Поэтому и ветропарки представлены всего двумя десятками ветряков. Но надо учитывать что в Финляндии, обладающей значительными водными ресурсами хорошо развита гидроэнергетика, и очень велика доля атомной энергии около 30% потому они и обходятся без ветропарков.

    Знаменатель нашей дроби тоже зависим от нескольких факторов. Стоимость оборудования ни как на него не влияет она одинакова для всех стран и любых частей одной страны. А вот стоимость монтажа и эксплуатационных расходов может быть разная.

    Одно дело смонтировать оборудование на равнине, другое на склоне горы, стоимость участка земли на равнине много меньше чем стоимость пригодной площадки земли в горах. Прокладка коммуникаций на равнине и в горах тоже сильно отличаются по стоимости.

    И внеэкономический фактор, он здесь тоже имеется – участие в проекте владельца земли. Отсутствие желания у собственника земельного участка иметь на своей земле мачту ветрогенератора – серьезное препятствие для установки.

    В горах земля чаще всего принадлежит мелким собственникам, которым мощный ветряк не нужен, а делить прибыль от этого агрегата с кем-то, чаще всего невозможно по причине ее отсутствия.

    Вот поэтому мы и не видим ветряков по всей Австрии. Страна вроде бы и одна, а условия разные.

    Источник: http://www.teplowoda.ru/vetrogeneratory

    Ветряк для частного дома — деньги на ветер. Весь расклад по цифрам в рублях и киловаттах

    Вопрос ветроэнергетики в наше инновационное время интересует очень многих. Те, кто хоть раз посещал Европейские страны на своем авто, наверняка видели огромные ветропарки.
    Сотни генераторов встречаются по пути.

    Наблюдая такую картину, многие начинают верить, что получение эл.энергии при помощи ветра, весьма перспективное и выгодное занятие. Мудрые европейцы ошибаться то не могут.

    При этом, почему-то игнорируется факт, что в других местах той же Европы, подобных ветроэлектростанций практически нет.

    С чего бы это?
    Вот именно об этом, когда, где и как ветряки использовать выгодно, а когда нет, и пойдет речь в статье.

    Наверняка после очередного подорожания электроэнергии, вы задумывались об установке у себя на участке ветрогенератора. Тем самым, обеспечив если не всю, то большую часть своих потребностей в электричестве.

    Некоторые даже подумывают таким образом стать независимыми от электросетей. Насколько это реально и возможно? К сожалению, для 90% владельцев частных домов, эти мечты так и останутся мечтами.
    И дабы вы не тратили понапрасну свои деньги, расскажем с выкладкой всех цифр, почему это именно так.

    К сожалению, в нашей стране не так много регионов, где скорость ветра находится хотя бы на уровне 5-7 метров в секунду. Берутся данные в среднем за год. В подавляющем большинстве широт, пригодных для проживания, эта самая скорость равняется максимум 2-4 м/с.

    Это говорит о том, что ваша ветроустановка большую часть времени, элементарно не будет работать. Для стабильной выработки электричества, ей нужен ветер около 10 м/с.

    Читайте также:  Как правильно и легко своими руками сделать деревянный стеллаж?

    Фактически за час, 2квт генератор подарит вам не более 100Вт.

    Еще вы столкнетесь с другой проблемой ветра, о которой умалчивают производители. Около земли, его скорость гораздо меньше чем наверху, там где ставятся промышленные установки высотой 25-30м.

    Вы же свой агрегат будете монтировать максимум на десяти метрах. Поэтому даже не ориентируйтесь на таблицы ветров с разных сайтов. Эти данные вам не подходят.

    Производители скромно умалчивают, что для их карт ветроресурсов, замеры производятся на высоте от 50 до 70 метров! К тому же там не учтены данные по турбулентности, завихрениям.

    Попробуете задрать повыше чем 10м, обязательно задумаетесь о молниезащите. Наэлектризованные трением воздуха лопасти, очень вкусная приманка для разрядов!

    К тому же, почему-то все беспокоятся только о таком параметре, как скорость ветра, и при этом забывают про его плотность или давление. А разница для энергетики весьма существенная. Зависимость выработки электроэнергии от давления ветра непропорциональная.

    Кроме того, есть определенное лукавство в указанных технических характеристиках генераторов.

    Верить им конечно можно, но только для идеальных условий. Потому что:

    • показания эти снимаются в аэротрубе 
    • и в ламинарном потоке при неизменном направлении и повышенной плотности 

    У вас же на дачном участке скорость ветра может быть такой, что не получится и вал прокрутить, не то что вырабатывать энергию.

    И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные перемещения воздушных масс.

    Не забывайте, что ветряк работает не в режиме холостого хода вертушки, а должен раскрутить ротор генератора в окружении неодимовых магнитов.

    И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения АКБ. При достижении напряжения достаточного для начала заряда, аккумулятор превращается в нагрузку.

    Если применить тихоходные конструкции с вертикальной осью вращения, то здесь уже присутствует повышающий редуктор. Вы пытались раскрутить повышающий редуктор? Такая конструкция усложняется, увеличивается вес, парусность, стоимость.

    Даже на маяках Северного флота, учитывая там постоянные ветра и полярную ночь, специалисты предпочитают использовать солнечные батареи. На вопрос почему так, отвечают по-простому – проблем меньше!

    Большие промышленные ветротурбины могут передавать энергию напрямую в сеть, минуя всякие аккумуляторы.

    А вот вы без них обойтись никак не сможете. Без АКБ не будет работать ни телевизор, ни холодильник. Даже освещение будет светить урывками, в зависимости от порывов ветра.

    При этом за 12-15 лет работы генератора, вы обязаны будете сменить 3-4 комплекта АКБ, тем самым вдвое увеличив свои начальные расходы. Причем мы берем чуть ли не идеальный вариант, когда аккумуляторы будут разряжаться не больше половины от своей емкости.

    Конечно вы можете купить дешевые модели АКБ, но затраты от этого не станут меньше. Просто поход в магазин за новыми батареями будет осуществлен не 4 раза, а уже 8.

    Еще о чем стоит серьезно задуматься – это наличие свободного места. Причем по площади оно может уходить на 100 и более метров в каждую сторону от мачты.

    Ветер должен свободно гулять по лопастям, и без помех их достигать со всех сторон. Получается, что вы должны проживать либо в степи, либо возле моря (лучше непосредственно на его берегу).

    Идеальное место будет на вершине холма. Где с позиции аэродинамики, воздушный поток уплотняется с соответствующим увеличением скорости и давления ветра.

    О соседях рядом забудьте. Их сады и двух-трехэтажные особняки, здорово “попьют вашу кровушку”, каждый раз перекрывая попутный ветерок. Также как и соседние лесопосадки.

    Те же самые промышленные ветряки, не располагают непосредственно друг за другом, а монтируют их по диагонали. Каждый последующий, не должен закрывать предыдущий.

    4-я причина – высокая цена. Не ведитесь на цены продавцов в прайс листах. В них никогда не показывается реальная стоимость всего необходимого оборудования.
    Поэтому цены всегда умножайте на 2, даже при выборе так называемых готовых комплектов.

    Но и это еще не все. Не забудьте про эксплуатационные расходы, доходящие до 70% от стоимости ветряков. Попробуйте поремонтировать генератор на высоте, либо каждый раз демонтировать и разбирать-собирать мачту.

    Еще не забудьте про периодическую замену АКБ. Поэтому не рассчитывайте, что ветряк может вам обойтись в 1 доллар за 1квт эл.энергии.

    Когда вы посчитаете все реальные затраты, окажется что каждый киловатт мощности такого ветрогенератора, обошелся вам минимум в 5 баксов.

    Пятая причина, неразрывно связана с первыми четырьмя. Это срок окупаемости затрат.

    Стоимость ветряка, мачты и доп.оборудования для 2-х киловаттных качественных моделей будет доходить в среднем до 200 тыс. рублей. Производительность таких установок – от 100 до 200квт в месяц, не более. И это при хороших погодных условиях.

    Даже осадки снижают мощность ветряков. Дождь на 20%, снег – на 30%.

    Вот и получается вся ваша экономия – это 500 рублей. За 12 месяцев непрерывной работы, набежит уже чуть больше – 6 тысяч.

    И все это без учета эксплуатационных затрат. А если прикинуть, что средний срок службы хорошего ветряка – около 20лет, то получается, что он окончательно и безвозвратно поломается еще до того, как выйдет на окупаемость.

    При этом, 2-х киловаттный агрегат не будет закрывать на 100% ваши потребности. Максимум на треть! Если захотите целиком все подключить от него, то берите 10-ти киловаттную модель, не меньше.

    Срок окупаемости от этого не изменится.

    Но тут уже будут совсем другие габариты и масса.

    И закрепить его просто так на трубе через чердак своей крыши, точно не получится.

    Однако некоторые все равно убеждены, что из-за бесконечного подорожания электроэнергии, ветрогенератор в один прекрасный момент, по любому станет выгоден.

    Безусловно, электроэнергия с каждым годом дорожает. К примеру 10 лет назад, ее цена была на 70% ниже. Давайте проведем примерные расчеты и выясним перспективу выхода на окупаемость ветряка, с учетом резкого удорожания электричества.

    Рассматривать будем генератор мощностью 2квт.

    Как мы уже выяснили ранее, стоимость такой модели около 200тысяч. Но с учетом всех доп.расходов, нужно умножить ее на два. Получится минимум 400 тыс.руб. затрат, при сроке службы в двадцать лет.

    То есть, за год получается 20 тысяч. При этом по факту, за этот год агрегат выдаст вам максимум 900 квт. Из-за коэфф. установленной мощности (он для маленьких ветряков не превышает пяти процентов), за месяц вы накрутите 75квт.

    Даже если взять 1000 квт в год для простоты расчетов, стоимость 1квт/ч полученная от ветряка, для вас составит 20 рублей. Если и предположить что электричество от ТЭС подорожает в 4 раза, то случится такое не завтра, и даже не через 5 лет.

    Какие выводы можно сделать из всего вышесказанного?

    Ветрогенератор в нынешних российских условиях – это убыточный агрегат.

    Чтобы хоть как-то обосновать его применение, цена электроэнергии уже сегодня должна доходить до 30 рублей за 1 квт.

    Использование ветряка может быть обосновано в двух случаях:

    • у вас поблизости нет внешних электросетей или вам не дают к ним подключаться 
    • у вас есть дизель генератор, но доставить для него топливо нет возможности 

    При этом, устанавливаться ветряк должен в районе со средне годовой скоростью ветра не менее 5-6 м/с. Только в этих случаях ветроустановка будет хорошей альтернативой.

    Фактически, в таких условиях вы просто вынуждены выбрать из всех зол наименьшее. При этом, не верьте в суперэффективность других моделей вертикальной или шарообразной формы, собранных на неодимовых магнитах.

    Конечный результат будет всегда один. Энергия, которую производит ветряк, зависит только от:

    • площади, которую описывают лопасти 

    Поэтому, если вы уже подключены к электросети, не ищите себе лишних приключений и головных болей. Выгоды никакой вы не найдете, по крайне мере на сегодняшний день.

    Ну а тем, кто живет далеко от подстанций и ВЛ-0,4кв, стоит приобретать наиболее мощные модели ветряков, какие вы только можете себе позволить. Так как от той мощности, что указана на картинках, вам достанется не более 15%.

    Другая категория потребителей, вполне заслужено делает выбор не в пользу китайских заводских моделей, а наоборот, предпочитает самодельные ветряки от мастеров самоучек. Свои выгоды в этом тоже имеются.

    В большинстве своем, изобретатели подобных девайсов, это грамотные и ответственные ребята. И практически в 100% случаев, без проблем им можно вернуть установку, если что-то пошло не так, или ее нужно подремонтировать. С этим проблем уж точно не будет.

    У промышленных китайский ветряков, внешний вид конечно посимпатичнее. И если вы все-таки решились прикупить именно его, сразу после проверки электродрелью, сделайте профилактический ремонт и замените китайский металлолом на подшипники с качественной смазкой.

    Если поблизости от вас есть крупные гнездовья птиц, не помешает закупить дополнительный комплект лопастей.

    Птенцы иногда попадают под раздачу крутящейся “мини мельницы”. Пластиковые лопасти ломаются, а металлические гнутся.

    А закончить хотелось бы мудростью от тех пользователей, которые не послушались всех доводов и вплотную столкнулись со всеми вышеописанными проблемами. Запомните, самый дорогой флюгер для дома – это ветрогенератор!

    Источник: https://domikelectrica.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-dengi-na-veter/

    Массовое развитие ветроэнергетики может нанести серьезный вред планете

    По оценкам специалистов, в Европе в ближайшие 10 лет объем выработанной энергии ветра возрастет на 140 ГВт. Ветер, как неисчерпаемый источник экологически чистой энергии, находит все более широкое применение. Однако наряду с неоспоримыми плюсами ветроэнергетика имеет и свои минусы, пишет eprussia.ru.

     Согласно некоторым исследованиям, развертывание ветро­энергетики хотя бы до 33 процентов от уровня нынешней мировой электрогенерации приведет к худшим последствиям для климата, чем удвоение содержания углекислого газа в атмосфере.

    Между тем, по современным научным представлениям, удвоение содержания углекислого газа в атмосфере неизбежно вызовет поистине катастрофические изменения климата и массовое вымирание видов.

    Обо всем по порядку

    Что такое ветряная энергетика? По сути, энергия ветра – это преобразованная в кинетическую энергию молекул воздуха энергия солнца. Проще говоря, энергия ветра, как и энергия волн, – это разновидность солнечной энергии, энергии, которая будет нам доступна столько времени, сколько будут существовать Солнце и наша планета.

    Энергию ветра люди научились использовать еще в древности. Так, уже в Древнем Египте ветер использовали для помола зерна, а в Вавилоне и Китае – для осушения полей. Наконец, в XX веке ветер стали использовать непосредственно для получения электроэнергии.

    Сторонники ветро­энергетики заявляют о сплошных плюсах подобного подхода: отмечают ничтожную стоимость эксплуатации ветряной электростанции, то, что ветряная энергетика соответствует всем условиям, необходимым для причисления ее к экологически чистым методам производства.

    Недовольные соседи

    Однако противники ветряной энергетики находят в ней и недостатки. Причем если некоторые из них по сравнению с вредом, причиняемым традиционными источниками энергии, незначительны, то другие заставляют серьезно задуматься о дальнейших перспективах ветряной отрасли.

    Читайте также:  Как правильно установить лестницу на второй этаж собственного дома?

    Начнем с простейших из них. Например, многие считают, что ветряки, торчащие здесь и там, портят вид местности. Поэтому соседи могут воспротивиться сооружению ветряной турбины (это называется «синдромом отчужденности»).

    Кроме того, лопасти винтов при работе издают шум, который раздражает живущих по соседству (при этом малые ветряные турбины, часто устанавливаемые в непосредственной близости от жилья, шумят сильнее – скорость их вращения выше, чем у крупных турбин, и они находятся ближе к земле).

    А отсутствие согласия соседей на установку турбины может поставить крест на ваших планах получать энергию от ветра.

    Между прочим, у соседей могут быть и вполне рациональные причины невзлюбить ветряк. Так, есть мнение, что турбины создают помехи, ухудшающие прием радио- и телепередач.

    Кроме того, на многих негативно воздействует и постоянное мелькание солнечного света, прерываемого лопастями или отражающегося от них.

    При определенной частоте мельканий у некоторых людей даже возникают эпилептические припадки.

    Финансовый аспект

    Есть у ветряных электростанций минусы и посерьезнее. Не стоит забывать, что ветер – неустойчивый источник энергии. Сила ветра весьма переменчива и зачастую непредсказуема, что требует использования дополнительного буфера для накапливания избыточной электроэнергии или дублирования источника для подстраховки.

    Если говорить о малой генерации, то даже лучшие образцы автономных ветроэлектростанций могут обеспечить регулярное производство только небольшого количества электроэнергии.

    К тому же малые ветряные турбины не работают при слишком сильном ветре, а гроза, ураган или снежный буран могут такую турбину повредить.

    Все это приводит к тому, что если малые ветроэлектростанции и окупаются, то очень долго.

    Впрочем, и с «большой» ветряной энергетикой не все так просто. Несмотря на массовое производство, стоимость строительства современной ветряной электростанции велика.

    При этом ветряные электростанции, как правило, простираются на обширные территории и находятся в отдалении от потребителя, что создает дополнительные расходы на транспортировку энергии.

    Сохранение избыточной энергии, выработанной ветряными турбинами, также требует дополнительных решений: аккумуляторов или преобразователей в другие виды энергии. То есть для того, чтобы получать «бесплатную» энергию ветра, вначале придется хорошо заплатить, ведь ветряная электростанция отличается высокой начальной стоимостью.

    Кроме того, в разных частях Земли в разное время ветер дует по‑разному. При строительстве ветряных электростанций необходимо предварительное исследование и разработка карты ветров, что увеличивает стоимость такой электростанции.

    Экологический аспект

    Сторонники ветроэлектроэнергии постоянно подчеркивают, что по сравнению с вредным воздействием традиционных энергоисточников воздействие ветроэнергетики на экологию планеты ничтожно. Но риски есть.

    Прежде всего, ветряки несут угрозу крылатым существам – птицам и летучим мышам. Некоторые исследователи утверждают, что ветряки принуждают некоторые виды птиц менять пути миграции, а кто не меняет, рискуют погибнуть от лопастей турбин. Например, в США, согласно данным Национальной академии наук этой страны, от них погибает от 20 тыс. до 37 тыс. птиц ежегодно.

    Причина гибели летучих мышей сложнее: способность к эхолокации, как правило, позволяет им не попадать на лопасти, но они залетают в область низкого давления, тянущуюся за вращающейся лопастью. От внезапного попадания в почти безвоздушное пространство лопаются капилляры в легких, и зверек гибнет.

    Наконец, есть версия, что ветровые электростанции вредят и людям. Так, многие живущие поблизости от них жалуются на постоянный шум. Ветряные турбины действительно создают шум, сравнимый с шумом автомобиля, движущегося со скоростью 70 км / ч, что вызывает дискомфорт для людей и отпугивает животных.

    Другая неожиданная особенность ветряных энергоустановок проявилась в том, что они оказались источником достаточно интенсивного инфразвукового шума, неблагоприятно воздействующего на человеческий организм, вызывающего постоянное угнетенное состояние, сильное беспричинное беспокойство и жизненный дискомфорт. Как показал опыт эксплуатации большого числа ветряных установок в США, этот шум не выдерживают ни животные, ни птицы, покидая район размещения станции, т. е. территории самой ветровой станции и примыкающие к ней становятся непригодными для жизни.

    Американский педиатр Нина Пьерпонт утверждает: близость ветроустановок вызывает у некоторых людей мигрень, головокружение, беспокойство, тахикардию, давление в ушах и тошноту, а также ухудшает зрение и даже пищеварение. Она даже выявила так называемый «синдром ветрогенератора» – клиническое наименование ряда симптомов, которые наблюдаются у многих (но не у всех) людей, живущих вблизи промышленных ветровых турбин.

    По мнению врача, к проблемам приводит нарушение вестибулярной системы внутреннего уха низкочастотным шумом от турбин ветрогенераторов. Проще говоря, инфразвуком.

    Низкочастотный шум от турбин стимулирует выработку ложных сигналов в системе внутреннего уха, которые и приводят к головокружению и тошноте, а также к проблемам с памятью, тревожности и панике.

    Инфра­звук, вследствие большой длины волны, свободно обходит препятствия и может распространяться на большие расстояния без значительных потерь энергии. Поэтому инфра­звук можно рассматривать как фактор, загрязняющий окружающую среду.

    Таким образом, если ветрогенераторы приводят к выработке инфразвука, то они все же не являются чистым источником энергии, поскольку загрязняют окружающую среду. А отфильтровать инфразвук намного сложнее, чем обычный звук. Устанавливаемые звуковые фильтры не позволяют экранировать его полностью.

    Впрочем, «синдром ветрогенератора» не признается официально. Критики Пьерпонт говорят, что написанная ею книга не рецензировалась и была издана самостоятельно, а ее выборка субъектов для исследований слишком мала и не имеет контрольной группы для сравнения.

    Многие специалисты заявляют, что термин «синдром ветрогенератора» распространяется группами активистов, выступающими против ветропарков. А некоторые исследования объясняют синдром ветрогенератора силой внушения.

    (Справедливости ради надо заметить, что те же аргументы приводятся в ответ на критику более традиционных видов энергии, например, атомной, которым противопоставляется энергия ветра.)

    Однако, несмотря на критику синдрома, люди очень часто жалуются на головные боли, бессонницу, звон в ушах, которые связываются с ветрогенераторами. Не зря рядом с ветропарками исчезают животные. Чтобы выявить реальные угрозы, необходимы дополнительные исследования.

    Ветрогенераторы ведут мир к апокалипсису?

    Есть и еще более серьезные опасения.

    Согласно некоторым исследованиям, развертывание ветро­энергетики хотя бы до 33 процентов от уровня нынешней мировой электрогенерации приведет к худшим последствиям для климата, чем удвоение содержания углекислого газа в атмосфере.

    Между тем, по современным научным представлениям, удвоение содержания углекислого газа в атмосфере неизбежно вызовет поистине катастрофические изменения климата и массовое вымирание видов.

    Как же ученые пришли к подобным выводам? Дело в том, что каждая ветряная турбина создает прямо за собой «ветряную тень» – область, в которой воздух замедлен в сравнении со своей естественной скоростью в этом районе. Вот отчего ветряки на ВЭС расставляют с существенными «зазорами»: в противном случае слишком близкие соседи снизят эффективность друг друга.

    Если бы мы покрыли всю Землю ветряными турбинами, считают исследователи, такая энергосистема «могла бы генерировать огромные количества энергии, намного больше, чем 100 ТВт, но в этой точке, как подсказывает климатическое моделирование, ее влияние на глобальные ветра и, следовательно, климат стало бы очень суровым».

    Напомним, что именно ветер «отвечает» в мировой атмосфере за перенос тепла из жарких, тропических частей земного шара в более холодные, высокие широты (и в Россию в том числе).

    Снижение их скорости, неизбежное при вращении ветряков, ведет к падению интенсивности такого теплопереноса. Словом, теоретически слишком бурное развитие ветроэнергетики может привести к росту средних температур летом и их падению зимой.

    А значит, к экологической катастрофе планетарных масштабов.

    Сложно сказать, правда ли это, однако, на мой взгляд, даже малейшее подозрение в столь негативном воздействии на экологию Земли требует дополнительных исследований. Возможно, мы наблюдаем не рассвет ветряной энергетики, а ее апогей, за которым ветряную энергетику ждут увядание и забвение.

    Источник: https://eenergy.media/2017/03/08/massovoe-razvitie-vetroenergetiki-mozhet-nanesti-sereznyj-vred-planete/

    Ветрогенератор для дома: особенности, которые нужно обязательно знать владельцу частной электростанции

    Рост цен на электроэнергию вынуждает многих пользователей задуматься – как можно сэкономить, и есть ли разумная альтернатива потреблению энергии из общей сети? Для многих выходом из положения становится покупка или строительство собственными руками ветряка для дома.

    Тем более, что современные ветрогенераторы являются не только эффективным методом обеспечения электроэнергией удаленных от центральных сетей населенных пунктов, но и способом существенно снизить затраты на коммунальные услуги и сделать свое домохозяйство более энергонезависимым.

    Давайте рассмотрим, какой именно ветрогенератор лучше подобрать для дома, на какой объем энергии мы можем рассчитывать и что нужно знать для его установки.

    Разновидности ветряков

    Ветрогенераторы (еще их называют ветрогенераторными установками, ветровыми электрогенераторами, ветростанциями, просто ВЭУ, ветряными станциями и т.п.) – это, по своей сути, ветровые электростанции (ВЭС).

    Так называют ветровую электроустановку, оборудование и сооружения которой функционально связаны между собой и образуют единый комплекс, который производит электроэнергию из кинетической энергии подвижных воздушных масс.

    Проще говоря, это системы, которые позволяют использовать ветер в качестве источника возобновляемой энергии.

    Ветрогенераторы бывают разных видов, но получившие наиболее широкое применение системы имеют горизонтальную ось вращения ротора. Это обусловлено их высоким КПД, легкой регулировке мощности, более эффективной защитой от ураганов, высокими показатели запуска ротора в условиях слабого ветра и сравнительно невысокой ценой.

    Ветрякам другого типа, которые имеют вертикальную ось вращения ротора, удается работать даже при слабом ветре любого направления, их достаточно легко монтировать, и они вызывают меньше шума, в сравнении с горизонтальными ветрогенераторами.

    Вместе с тем, такие устройства обладают меньшей эффективностью, поскольку их приходится устанавливать на небольшой высоте из-за особенностей конструкции. Благодаря низкому уровню шума турбины с вертикальной осью чаще всего используются в домашних энергосистемах.

    Генераторы также различаются по конструкции ветроколеса. В пропеллерных (или как их еще называют «крыльчатыми») оно имеет лопасти, расположенные перпендикулярно к несущему валу. В карусельных (то бишь, роторных) вал ветроколеса – вертикальный. Также расположен он и в барабанных ветрогенераторах.

    Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения

    В современной ветроэнергетической отрасли обычно используются крыльчатые ветроагрегаты, поскольку роторные и барабанные являются громоздкими и недостаточно эффективными механизмами.

    Ветроустановки подразделяются также на типы, в комплектацию которых входит специальный редуктор (мультипликатор) и без него.

    Если редуктор в систему не входит, то шумность такой установки намного меньше, чем в устройствах, включающих его.

    Поэтому, как показывает многолетняя практика, использование безредукторных ветряков, особенно в домашних условиях, является наиболее целесообразным решением.

    Что нужно знать перед установкой ветрогенератора для дома

    Если вы решили установить ветряк для хозяйственных нужд мощностью более 10 кВт, важно знать об изменениях ветра в течение суток и зависимость от времени года в месте его расположения, скорость ветра на различных высотах над землей, частоту порывов ветра, получить в метеослужбе статистические данные о поведении ветра в данной местности за 20 последних лет. Вообще замеры и подобные исследования рекомендуется проводить в течение всего года. Но есть и полезные сервисы, которые помогут собрать необходимую информацию.

    Источник: https://ecotechnica.com.ua/stati/378-vetrogenerator-dlya-doma-osobennosti-kotorye-nuzhno-obyazatelno-znat-vladeltsu-chastnoj-elektrostantsii.html

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Дизайн Дома
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

    Adblock
    detector