Vēja ģenerators privātmājai: iekārta, veidi, labāko piedāvājumu apskats

Vēja turbīnu uzstādīšanas iespējas

Laika gaitā nebūs iespējams iegūt pastāvīgu enerģijas ražošanu. Tas ir saistīts ar faktu, ka dabas apstākļi pastāvīgi mainās. Iepriekš apsveriet, kur izmantot lieko elektroenerģiju, kas radīsies stipra vēja laikā.Piemēram, jūs varat nodrošināt ūdens sildīšanu katlā vai elektriskajā sildītājā mājām. Šai funkcijai vajadzētu automātiski ieslēgties stipra vēja un nelielas slodzes gadījumā.

Klimatam ar ilgu ziemu piemērotāki ir vertikālā rotora izvietojuma modeļi. Jūs varat uzstādīt šādu ierīci uz zemes vai uz zema masta. Turklāt to var tieši pieslēgt elektrotīklam ar sildītāju un apkures katlu. Šajā gadījumā varat mēģināt iztikt bez invertora un akumulatoriem. Visbiežāk šādu savienojuma shēmu var īstenot ar savām rokām, neiesaistot trešo pušu organizācijas. Šāds vēja ģenerators var kalpot siltuma nodrošināšanai.

Jums vajadzētu arī atrisināt dažas problēmas, kas saistītas ar vējdzirnavu darbību:

Pirmkārt, trokšņa klātbūtne. Maz ticams, ka tas iepriecinās jūsu kaimiņus, turklāt infraskaņu var būt neērti dzirdēt. Lai novērstu šo funkciju, uzstādiet ierīci pēc iespējas tālāk no dzīvojamām ēkām;
otrkārt, obligāta zemējuma un zibensaizsardzības, kā arī aviācijas signālu sistēmas klātbūtne konstrukcijas augstākajā punktā

Lūdzu, ņemiet vērā, ka darbības laikā tiks radīta vibrācija. Tas nozīmē, ka masts nedrīkst saskarties ar citiem priekšmetiem;
treškārt, pats ģenerators un citas sistēmas daļas

Baterijām un invertoriem nepieciešama regulāra apkope un sistemātiska nomaiņa. Masts arī laikus jānokrāso, jāapskata un jāpieskata;
ceturtkārt, ir iespējami bojājumi apledojuma vai spēcīgas viesuļvētras laikā.

Regulāra vēja turbīnas kopšana nodrošinās šī palīga ilgu kalpošanas laiku.

Kāda asmens forma ir optimāla

Viens no galvenajiem vēja turbīnas elementiem ir lāpstiņu komplekts. Ar šīm detaļām ir saistīti vairāki faktori, kas ietekmē vējdzirnavu efektivitāti:

• svars;
• izmērs;
• forma;
• materiāls;
• summa.

Ja nolemjat izstrādāt asmeņus pašdarinātām vējdzirnavām, noteikti ņemiet vērā visus šos parametrus. Daži uzskata, ka jo vairāk spārnu uz ģeneratora dzenskrūves, jo vairāk vēja enerģijas var iegūt. Citiem vārdiem sakot, jo vairāk, jo labāk.

Tomēr tas tā nav. Katra atsevišķa daļa kustas pret gaisa pretestību. Tādējādi lielam skaitam dzenskrūves lāpstiņu ir nepieciešams lielāks vēja spēks, lai veiktu vienu apgriezienu. Turklāt pārāk plati spārni var izraisīt tā sauktā "gaisa vāciņa" veidošanos dzenskrūves priekšā, kad gaisa plūsma neiziet cauri vējdzirnavām, bet apbrauc tām apkārt.

Formai ir liela nozīme. Tas ir atkarīgs no skrūves ātruma. Slikta plūsma izraisa virpuļus, kas palēnina vēja ratu

Visefektīvākā ir viena lāpstiņas vēja turbīna. Bet to uzbūvēt un līdzsvarot ar savām rokām ir ļoti grūti. Dizains ir neuzticams, lai gan ar augstu efektivitāti. Saskaņā ar daudzu vējdzirnavu lietotāju un ražotāju pieredzi trīs asmeņu modelis ir visoptimālākais modelis.

Asmens svars ir atkarīgs no tā izmēra un materiāla, no kura tas tiks izgatavots. Izmērs jāizvēlas rūpīgi, vadoties pēc aprēķinu formulām. Malas vislabāk ir apstrādātas tā, lai vienā pusē būtu noapaļošana, bet pretējā puse būtu asa

Pareizi izvēlēta vēja turbīnas lāpstiņas forma ir tās labā darba pamats.Mājas pagatavošanai ir piemērotas šādas iespējas:

• buras veids;
• spārnu tips.

Burāšanas tipa asmeņi ir vienkāršas platas sloksnes, kā uz vējdzirnavām. Šis modelis ir visredzamākais un viegli izgatavojams. Taču tā efektivitāte ir tik zema, ka šī forma mūsdienu vēja turbīnās praktiski netiek izmantota. Efektivitāte šajā gadījumā ir aptuveni 10-12%.

Daudz efektīvāka forma ir lāpstiņu profila asmeņi. Šeit ir iesaistīti aerodinamikas principi, kas paceļ gaisā milzīgas lidmašīnas. Šādas formas skrūvi ir vieglāk iekustināt un tā griežas ātrāk. Gaisa plūsma ievērojami samazina pretestību, ar kuru vējdzirnavas saskaras savā ceļā.

Pareizajam profilam vajadzētu atgādināt lidmašīnas spārnu. No vienas puses, asmenim ir sabiezējums, un, no otras puses, - maigs nolaišanās. Gaisa masas plūst ap šīs formas daļu ļoti vienmērīgi

Šī modeļa efektivitāte sasniedz 30-35%. Labā ziņa ir tā, ka jūs varat izveidot spārnotu asmeni ar savām rokām, izmantojot minimālu instrumentu skaitu. Visus pamata aprēķinus un rasējumus var viegli pielāgot jūsu vējdzirnavām, un jūs varat baudīt bezmaksas un tīru vēja enerģiju bez ierobežojumiem.

Darbības princips

Horizontālais vējdzirnavu modelis

Vēja spēka ietekmē ierīces lāpstiņas sāk griezties, kas virza rotoru. Pateicoties statora tinumam, iegūtā mehāniskā enerģija tiek pārvērsta elektriskā strāvā. Rotācijas spēka iedarbībā iegūtā elektroenerģija tiek uzkrāta akumulatorā.

Saņemtās enerģijas daudzums ir tieši atkarīgs no vēja stipruma – jo stiprāks tas pūš, jo vairāk elektrības tiks uzkrāts akumulatorā.

Pagriezienu laikā griežas arī ass, kas ir savienota ar galveno rotoru. Uz tā ir piestiprināti 12 magnēti, kas griežas statorā. Tas rada tādas pašas frekvences maiņstrāvu, kāda plūst kontaktligzdās.

Iegūto maiņstrāvu var pārraidīt lielos attālumos, bet to nevar uzglabāt. Tāpēc tas ir jāpārvērš līdzstrāvai. Procesu veic turbīnas iekšējā elektroniskā ķēde.

Asmeņu rotācijas bremžu sistēma

Lai iekārta neizkristu ar spēcīgu gaisa spiedienu, tā ir aprīkota ar īpašu bremžu sistēmu. Ja agrāk kustīgie magnēti inducēja strāvu tinumos, tagad šo spēku izmanto, lai apturētu rotējošos magnētus. Lai to izdarītu, tiek izveidots īssavienojums, kurā rotora kustība palēninās. Iegūtā pretdarbība palēnina magnētu rotāciju.

Vēja turbīnas un komponentu dizains

Kad vējš ir lielāks par 50 km/h, bremzes automātiski palēnina rotora griešanos. Ja gaisa ātrums sasniedz 80 km/h, bremžu sistēma pilnībā aptur asmeņus. Visas turbīnas daļas ir veidotas tā, lai maksimāli izmantotu gaisa enerģiju. Kad vējš pūš, asmeņi griežas, un ģenerators pārvērš to kustību elektrībā. Veicot dubultu enerģijas pārveidošanu, turbīna ražo elektroenerģiju no parastās gaisa masu kustības.

Ārēji vēja ģenerators atgādina vējrādītāju - tas ir vērsts virzienā, no kura pūš vējš

Šī ierīce ir ļoti noderīga ne tikai dažos ekstremālos apstākļos, bet arī parastā ikdienas dzīvē.Diezgan bieži vēja turbīnu sistēmas tiek izmantotas vasarnīcās vai tajās apdzīvotās vietās, kur regulāri tiek pārtraukta elektroenerģijas padeve. Pašizgatavotam autonomam elektroenerģijas avotam ir šādas priekšrocības:

• uzstādīšana ir videi draudzīga;
• nav nepieciešama degvielas uzpilde;
• netiek uzkrāti atkritumi;
• ierīce darbojas ļoti klusi;
• ir ilgs kalpošanas laiks.

Visi vēja ģeneratori darbojas vienādi. Pirmkārt, no vēja spiediena saņemtais mainīgais spriegums tiek pārveidots par līdzstrāvu. Tas uzlādē akumulatoru. Pēc tam invertors atkal ražo maiņstrāvu. Tas ir nepieciešams, lai spuldzes spīdētu; darbojās ledusskapis, TV utt.. Pateicoties uzlādējamam akumulatoram mierīgā laikā var izmantot elektroierīces. Turklāt stipru vēja brāzmu laikā spriegums tīklā saglabājas stabils.

Vēja turbīnas izmēra izvēle

Šīs instalācijas izmērs ir jāizvēlas, pamatojoties uz vēlamo elektroenerģijas daudzumu un vēja ātrumu, kā arī tā blīvumu jūsu reģionā. Uzreiz jāprecizē, ka jaudas aprēķins tiks veikts rūpnīcā ražotam vēja ģeneratoram, kas nav izgatavots ar rokām no improvizētām detaļām.

Nepieciešamo elektrības daudzumu, varat pieklauvēt pie rēķiniem par pēdējo gadu vai paņemt patvaļīgu (vēlamo) summu.

Vēja ātrumu un blīvumu var uzzināt tīmeklī, piemēram, laikapstākļu dienesta vietnē. Šajā rakstā es nenorādīšu nekādus skaitļus, jo reģionu ir daudz un klimats pēdējos gados ir ļoti strauji mainījies.

Ir vairākas formulas

viens.Vienkāršākais un vidusmēra cilvēkam saprotamākais, tomēr iegūtajos datos var būt zināma kļūda. To var izmantot, lai aprēķinātu kinētisko vēja ģeneratoru ar horizontālu vārpstu:

AEO = 1,64 * D*D * V*V*V

Kur:

• AEO ir elektroenerģija, kuru vēlaties saņemt gada laikā.
• D ir rotora diametrs, kas norādīts metros.
• V ir gada vidējais vēja ātrums, kas norādīts m/s.

2. Sarežģītāka formula, ko saviem aprēķiniem izmanto uzņēmumi, kas profesionālā līmenī nodarbojas ar šādu iekārtu pārdošanu un uzstādīšanu.

P = V3 * ρ * S

Kur:

• V ir vēja ātrums metros sekundē.
• ρ – gaisa blīvums, mērvienība – kg/m3
• S ir lāpstiņu laukums, pa kuriem pūš gaisa plūsma, mērvienība m2 (jāskatās pēc ražotāja tehniskā apraksta).
• P - kW skaits, ko var iegūt.

Aprēķina piemērs P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 W

Enerģijas ražošanas efektivitāte ir tieši atkarīga no rotora lāpstiņu diametra, aptuveno veiktspēju varat redzēt zemāk esošajā tabulā.

Šajā tabulā parādīti aptuvenie dati, ko var iegūt atkarībā no rotora diametra, vēja turbīnas uzstādīšanas augstuma un vēja ātruma.

Maksimālā ģenerētā jauda, ​​kW	Rotora diametrs, m	Masta augstums, m	Vēja ātrums m/s
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. Gadījumos ar vertikālu rotoru (asi) aprēķini jāveic, izmantojot citu formulu.

P=0,6*S*V^3

Kur:

• P- jauda vati
• S- asmeņu darba zona kv.m.
• V^3– Vēja ātrums kubā m/s

Sarežģītāka, bet precīzāka formula

P*= krV 3S/2, .

Kur:

• r - gaisa blīvums,
• V ir plūsmas ātrums m/s.
• S - plūsmas laukums kvadrātmetros
• k — vēja turbīnas lietderības koeficients vērtībā 0,2-0,5

Izvēloties vējdzirnavas, jāskatās pēc ražotāja ieteiktā vēja ātruma. Parasti privātai lietošanai paredzētām instalācijām ir šāds diapazons: 2-11 Mps.

Kuras vēja turbīnas ir visefektīvākās

Horizontāli

vertikāli

Vislielāko popularitāti ieguvusi šāda veida iekārtas, kurās turbīnas griešanās ass ir paralēla zemei. Šādas vēja turbīnas mēdz dēvēt par vējdzirnavām, kurās lāpstiņas griežas pret vēja plūsmu. Iekārtas dizains ietver sistēmu automātiskai galvas ritināšanai. Ir nepieciešams atrast vēja plūsmu. Nepieciešama arī ierīce asmeņu pagriešanai, lai elektrības ražošanai varētu izmantot pat nelielu spēku. Šādu iekārtu izmantošana ir piemērotāka rūpniecības uzņēmumos, nevis ikdienas dzīvē. Praksē tos biežāk izmanto vēja parku sistēmu izveidei.

Šāda veida ierīces praksē ir mazāk efektīvas. Turbīnas lāpstiņu rotācija tiek veikta paralēli zemes virsmai neatkarīgi no vēja stipruma un tā vektora. Arī plūsmas virzienam nav nozīmes, ar jebkādu triecienu rotācijas elementi ritina pret to. Rezultātā vēja ģenerators zaudē daļu jaudas, kas noved pie iekārtas energoefektivitātes samazināšanās kopumā. Bet uzstādīšanas un apkopes ziņā mājas lietošanai piemērotākas ir vienības, kurās asmeņi ir izvietoti vertikāli. Tas ir saistīts ar faktu, ka pārnesumkārbas bloks un ģenerators ir uzstādīti uz zemes. Šādu iekārtu trūkumi ietver dārgu uzstādīšanu un nopietnas ekspluatācijas izmaksas.Ģeneratora uzstādīšanai ir nepieciešams pietiekami daudz vietas. Tāpēc vertikālo ierīču izmantošana ir piemērotāka mazās privātās saimniecībās.

Divasmeņu	Trīs asmeņi	vairāku asmeņu
Šāda veida vienības raksturo divu rotācijas elementu klātbūtne. Šī iespēja mūsdienās ir praktiski neefektīva, taču tā ir diezgan izplatīta tās uzticamības dēļ.	Šāda veida aprīkojums ir visizplatītākais. Trīs lāpstiņu agregāti tiek izmantoti ne tikai lauksaimniecībā un rūpniecībā, bet arī privātās mājsaimniecībās. Šāda veida aprīkojums ir ieguvis popularitāti, pateicoties tā uzticamībai un efektivitātei.	Pēdējam var būt 50 vai vairāk rotācijas elementu. Lai nodrošinātu vajadzīgā elektroenerģijas daudzuma ģenerēšanu, nav nepieciešams ritināt pašus asmeņus, bet gan novest tos līdz vajadzīgajam apgriezienu skaitam. Katra papildu rotācijas elementa klātbūtne nodrošina vēja riteņa kopējās pretestības parametra palielināšanos. Rezultātā iekārtas izvade ar nepieciešamo apgriezienu skaitu būs problemātiska. Karuseļa ierīces, kas aprīkotas ar vairākiem asmeņiem, sāk griezties ar nelielu vēja spēku. Bet to izmantošana ir svarīgāka, ja ritināšanas faktam ir nozīme, piemēram, kad ir nepieciešams sūknēt ūdeni. Lai efektīvi nodrošinātu liela enerģijas daudzuma ražošanu, netiek izmantoti vairāku lāpstiņu agregāti. To darbībai ir nepieciešama pārnesuma ierīces uzstādīšana. Tas ne tikai sarežģī visu iekārtas dizainu kopumā, bet arī padara to mazāk uzticamu salīdzinājumā ar divu un trīs asmeņu ierīcēm.

Ar cietiem asmeņiem

Burāšanas vienības

Šādu vienību izmaksas ir augstākas, jo rotācijas daļu ražošanas izmaksas ir augstas.Bet, salīdzinot ar burāšanas aprīkojumu, ģeneratori ar stingriem asmeņiem ir uzticamāki un tiem ir ilgs kalpošanas laiks. Tā kā gaiss satur putekļus un smiltis, rotējošie elementi tiek pakļauti lielai slodzei. Ja iekārta darbojas stabilos apstākļos, katru gadu ir jānomaina pretkorozijas plēve, kas tiek uzklāta uz asmeņu galiem. Bez tā rotācijas elements laika gaitā sāk zaudēt savas darba īpašības.

Šāda veida asmeņi ražošanas ziņā ir vienkāršāki un lētāki nekā metāla vai stikla šķiedras. Taču ietaupījumi ražošanā nākotnē var radīt nopietnas izmaksas. Ar trīs metru vēja riteņa diametru lāpstiņas gala ātrums var būt līdz 500 km/h, kad iekārtas apgriezieni ir aptuveni 600 minūtē. Tā ir nopietna slodze pat cietām daļām. Prakse rāda, ka burāšanas aprīkojuma rotācijas elementi ir jāmaina bieži, īpaši, ja vēja spēks ir liels.

Atkarībā no rotācijas mehānisma veida visas vienības var iedalīt vairākos veidos:

• ortogonālās Darier ierīces;
• vienības ar Savonius rotējošo bloku;
• ierīces ar vienības vertikāli aksiālu dizainu;
• iekārtas ar helikoīda tipa rotācijas mehānismu.

Tehnoloģiju plusi un mīnusi

Vēja ģenerators darbības laikā ir trokšņains, tāpēc attālumam līdz dzīvojamai ēkai jābūt vismaz 30 m. Turklāt ir nepieciešams, lai koki un ēkas netraucētu vēja plūsmai iekļūt vējdzirnavu lāpstiņās.

Ierīces uzstādīšanas priekšrocības ir šādas:

• Pēc aprīkojuma uzstādīšanas jums nav jāpērk degviela. Izdevumi būs tikai apkopei un profilaktiskajai apkopei.
• Tas tiks nodrošināts ar pietiekamu vēja slodzi lielākajā daļā klimatisko reģionu, īpaši attālos ziemeļu reģionos, kur pastāvīgi pūš vēji.
• Vējdzirnavas darbojas automātiski un nav nepieciešama pastāvīga pārbaude. Un telpa ar vadības aprīkojumu un akumulatoriem atrodas ērtā vietā apkopei.

Vēja ģeneratoru mīnusi:

• Ja masts ir uzstādīts nepareizi, ierīce ģenerē infraskaņu, kas ir kaitīga veselībai.
• Noteikti uzstādiet zemējumu, lai pasargātu no zibens negaisa laikā.
• Asmeņu apledojums mitrā salnā laikā un bojājumi spēcīgās vēja brāzmās.
• Ja ģenerators sabojājas, lai to salabotu, ir nepieciešams sagāzt mastu vai uzkāpt.

Masta pamatam jānodrošina tā stabilitāte stipru vēja brāzmu gadījumā. Ģeneratora aizsargbremze neļauj attīstīt lielu lāpstiņu griešanās ātrumu vēja brāzmu laikā.

Rūpnieciskās vēja turbīnas: paraugs

Nav noslēpums, ka alternatīvā enerģija patiešām ļauj iegūt elektrību burtiski no vēja. Eiropā industriālās vēja turbīnas aizņem plašas platības un darbojas autonomi cilvēka labā.

Tie ir milzīgi, atrodas visiem vējiem atvērtos apgabalos, paceļas pāri kokiem un vietējiem objektiem.

Un vējdzirnavas ir uzstādītas attālumā viena no otras. Tāpēc nejauši bojājumi un bojājumi nevar kaitēt blakus esošajām konstrukcijām.

Šos vēja ģeneratoru izveides principus ņemsim par pamatu paštaisītu ierīču izstrādei. Tie ir radīti saskaņā ar zinātnes sasniegumiem, ir jau ilgu laiku pārbaudīti, un tie darbojas efektīvi.

Sāksim ar tās teritorijas īpašību analīzi, kurā plānojam izveidot vēja parku.

Tas ir interesanti: vadu savienošana sadales kārbā elektrības vadiem - mēs aptveram vispārīgi

Vēja ģenerators mājām vairs nav retums

Vēja elektrostacijas jau sen ir izmantotas rūpnieciskā mērogā. Taču dizaina sarežģītība, kā arī tā uzstādīšanas sarežģītība neļāva izmantot šo aprīkojumu privātmājās, piemēram, saules paneļos.

Taču šobrīd, attīstoties tehnoloģijām un pieaugot pieprasījumam pēc "zaļās enerģijas", situācija ir mainījusies. Ražotāji ir uzsākuši maza izmēra iekārtu ražošanu privātajam sektoram.

Darbības princips

Vējš griež rotora lāpstiņas, kas uzstādītas uz ģeneratora vārpstas. Rotācijas rezultātā tinumos tiek ģenerēta maiņstrāva. Lai palielinātu apgriezienu skaitu un attiecīgi saražotās enerģijas daudzumu, var izmantot reduktora pārnesumu (transmisiju). Tas var arī pilnībā bloķēt asmeņu rotāciju, ja rodas vajadzība.

Iegūto maiņstrāvu, izmantojot invertoru, pārvērš tiešā 220 W. Pēc tam tas nonāk patērētājam vai, izmantojot uzlādes kontrolieri, uz akumulatoriem.

Pilna iekārtas darbības shēma no enerģijas ražošanas līdz tās patēriņam.

Vēja turbīnu veidi un kurš ir labāks privātmājai

Šobrīd ir divi šī dizaina veidi:

1. Ar horizontālu rotoru.
2. Ar vertikālu rotoru.

Pirmais veids ar horizontālu rotoru. Šis mehānisms tiek uzskatīts par visefektīvāko. Efektivitāte ir aptuveni 50%. Trūkums ir nepieciešamība pēc minimālā vēja ātruma 3 m sekundē, dizains rada lielu troksni.

Maksimālai efektivitātei ir nepieciešams augsts masts, kas savukārt apgrūtina uzstādīšanu un turpmāko apkopi.

Otrais veids ar vertikāli. Vēja ģeneratoram ar vertikālu rotoru efektivitāte ir ne vairāk kā 20%, savukārt vēja ātrums ir tikai 1-2 m sekundē. Tajā pašā laikā tas darbojas daudz klusāk, izstarotā trokšņa līmenis nepārsniedz 30 dB un bez vibrācijas. Lai strādātu, nav nepieciešama liela telpa, vienlaikus nezaudējot efektivitāti.

Uzstādīšanai nav nepieciešams augsts masts. Aprīkojumu var uzstādīt uz mājas jumta pat ar savām rokām.

Anemometra un rotācijas mehānisma trūkums, kas ar šo konstrukciju vispār nav vajadzīgs, padara šāda veida vēja ģeneratorus lētākus salīdzinājumā ar pirmo iespēju.

Video apskats

Kuru iestatījumu izvēlēties?

Pirms atbildēt uz šo jautājumu, jums ir jāsaprot savas prasības, finansiālās iespējas un darbības prioritātes.

Ja vēlaties iegūt vislielāko jaudu un esat gatavs tērēt naudu periodiskai ģeneratora apkopei, izvēlieties pirmo iespēju. Vienreiz investējot augstā mastā un reizi 5-10 gados maksājot par gultņiem vai eļļas nomaiņu, iegūsiet pilnīgu enerģētisko neatkarību un pat dzīvojot Ukrainā vai ES valstīs, varēsiet pārdot lieko elektroenerģiju.

Šīs stacijas augstais trokšņa līmenis liek izvēlēties vietu pēc iespējas tālāk no dzīvojamām ēkām. Arī šis punkts ir jāņem vērā, jo infraskaņa nepaliks nepamanīta kaimiņiem.

Lai iegūtu līdzvērtīgu jaudu attiecībā pret pirmo variantu, būs nepieciešams piegādāt 3 šāda veida vēja turbīnas. Taču cenas ziņā tiek iegūta aptuveni tāda pati summa (pašmontāža).

Alternatīvo enerģijas avotu jomas eksperta video apskats

Vēja ģeneratora jaudas aprēķins

Lai noteiktu nepieciešamo vēja turbīnas jaudu, jums ir jāsastāda visu mājas elektroenerģijas patērētāju saraksts, sākot no spuldzēm līdz ledusskapjiem un gaisa kondicionieriem. Apkopojot to parametrus, viņi iegūst pilnu enerģijas patērētāju jaudu mājā. Taču reālās enerģijas izmaksas pat pīķa periodos būs mazākas, jo neviens neieslēdz visas ierīces vienlaicīgi.

Visbeidzot, lai aprēķinātu ikmēneša resursus mājās, jums ir aptuveni jānosaka noteiktu ierīču darbības laiks. Tātad, lai apmierinātu vienas kotedžas vajadzības, parasti ir nepieciešama vēja turbīna ar jaudu 5-6 kW, savukārt nelielam kotedžu ciematam pietiek ar instalāciju ar jaudu 10-25 kW.

Turklāt ir ierīču apakšklase, ko sauc par mikrovēja ģeneratoriem. To jauda ir mazāka par 1kw, un tie ir piemēroti lauksaimniecības saimniecību barošanai, autonomas ūdensapgādes sistēmas darbināšanai utt.

Ja trūkst jaudas, vēja ģenerators lieliski darbojas kopā ar saules moduļiem. Šādas sistēmas sauc par hibrīdām vēja-saules sistēmām. Vēja ģeneratoru iespējams papildināt ar dīzeļa ģeneratoru. Šādas sarežģītas iekārtas ir uzticamas vairāku faktoru dēļ:

Vējdzirnavu izgatavošana un uzstādīšana ar savām rokām

Turbīnu ražošanas piemērs

Vertikālā vēja turbīnas rotora ražošana

Jūs nevarat izmantot akumulatorus enerģijas uzkrāšanai, bet, ja tie ir pieejami, darbība būs stabila. Obligāta sastāvdaļa ir invertors, kas pārvērš enerģiju vajadzīgajā 220V spriegumā. Ir nepieciešams izgatavot nelielu vējrādītāju ar rotējošu mehānismu. Propellers ir piestiprināts pie masta, jo augstumā ir lielākas iespējas atrast gaisa plūsmas.Atbalstam jābūt uzticamam un jāiztur vēja radītā slodze.

Kā savienot statora spoles

Vairāku lāpstiņu rotora shēma

Ir nepieciešams atrast un iegādāties neodīma ģeneratoru, kas ļaus noņemt vēja enerģiju. Skrūve var būt gan burājoša, gan rotējoša. Lai visu saliktu un uzstādītu uz balsta, jāizgatavo betona pamatne, kas to droši noturēs. Izmantojot strijas, masts jānostiprina vertikālā stāvoklī.

Viena no iespējām, kā sagatavot karkasu no riepām betona ieliešanai

Lai iekārta jums kalpotu ilgu laiku, jums ir jāveic apkope un savlaicīgi jānomaina nolietotās detaļas.

Vēja ģenerators ar trīs lāpstiņu horizontālu rotoru

Pārskats par populāriem modeļiem

Pirms populāro vēja turbīnu modeļu izskatīšanas ir jāsaprot to parametri un aprakstīto produktu izvēles kritēriji. Galvenie atlases kritēriji ir:

• produkta maksimālā jauda;
• saražotās enerģijas apjoms 1 mēnesim;
• minimālais gaisa ātrums, ar kādu ģenerators var darboties;
• lietošanas noteikumi;
• ierīču klātbūtne, kas aizsargā instalāciju no pārslodzes;
• mūžs;
• produkta cena.

Mūsdienās vēja ģeneratorus ražo daudzas valstis, tostarp Krievija. Tos ražo vairākas organizācijas:

• SIA "SKB Iskra";
• Vēja enerģijas uzņēmums ZAO;
• LMV "Vēja enerģija";
• CJSC "Agregat-privod".

Krievijā ražotās vienības nav tik labi zināmas un pieprasītas citās valstīs kā Vācijas, Dānijas, Ķīnas un Beļģijas ražošanas rotējošie modeļi.Pasaules vadošie vēja turbīnu uzņēmumi tērē milzīgas naudas summas, lai izstrādātu jaunus lāpstiņu veidus, ģeneratorus un precīzus pārnesumu attiecību aprēķinus. Šo uzņēmumu produkcijai ir liela jaudas izvēle no 1-10 kW un papildus aprīkojums, ko var iegādāties atsevišķi (komplekti ar rumbu, invertoru, akumulatoriem). Papildus jaudai ir atšķirības cenā un komponentos. Krievijas uzņēmumi ražo vēja ģeneratorus ar dažāda veida rotoriem un maksimālās jaudas ierīcēm. Sekojošie jaunās paaudzes modeļi tiek uzskatīti par vislabāk pārdotajiem produktiem.

VUE-1.5. Šī ir kompakta iekārta, ko var pārvadāt ar jebkuru transportlīdzekli. Uzstādīšanā un darbībā tas ir vienkārši un saprotami. Šis mazais ģenerators ir praktiski kluss. Tā nominālā jauda ir 1,5 kW. Izejas spriegums 48 V. Vēja ātrumam normālai darbībai jābūt diapazonā no 2,5-25 m/s.

Asmeņu veidošana pa posmiem

Izstrādājot pašus nažus, ņemiet vērā:

1. 1. Vispirms jums jāizlemj par asmens formu. Mājas horizontālā tipa vēja turbīnai lāpstiņas forma ir labāka. Pateicoties tās struktūrai, tam ir zemāka aerodinamiskā pretestība. Šo efektu izraisa elementa ārējās un iekšējās virsmas atšķirīgais virsmas laukums, tāpēc sānos ir gaisa spiediena atšķirība. Buras formai ir lielāka pretestība, un tāpēc tā ir mazāk efektīva.

Tālāk mums ir jānosaka asmeņu skaits. Apvidū ar pastāvīgu vēju var izmantot ātrgaitas vēja turbīnas.Maksimālai šādu ierīču dzinēja iedarbināšanai pietiek ar 2-3 asmeņiem. Ja šādu ierīci izmanto mierīgā vietā, tad tā ir neefektīva un mierīgā laikā vienkārši stāv uz vietas. Vēl viens trīsspārnu vēja turbīnu trūkums ir augstais trokšņu līmenis, kas atgādina helikopteru. Šī iekārta nav ieteicama blīvi apdzīvotu māju tuvumā.

Interesanti, ka ar pareiziem aprēķiniem vēja turbīna ar vienu, divām vai trim lāpstiņām var veiksmīgi ražot elektroenerģiju. Un ar vienu asmeni ierīce darbojas jebkurā vēja ātrumā, neatkarīgi no tā, cik mazs!

Vēja turbīnu izejas jaudas aprēķins. Precīzu vērtību nevar aprēķināt, jo jauda ir tieši atkarīga no laikapstākļiem un vēja kustības. Tomēr pastāv tieša saistība starp vēja turbīnas diametru, lāpstiņu skaitu un iekārtas jaudu.

Izprotot tabulas datus un attiecības starp tiem, jūs varat ietekmēt nākotnes dizaina veiktspēju, izveidojot pareizo spirālveida pārnesumu.

Asmens materiāla izvēle. Materiālu izvēle asmeņu ražošanai ir diezgan plaša: PVC stikla šķiedra, alumīnijs utt. Tomēr katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi. Sīkāk aplūkosim materiālu izvēli.

PVC asmeņi - Caurules.

Izvēloties pareizo cauruļu izmēru un biezumu, iegūtais ritenis ir ļoti izturīgs un efektīvs.

Ņemiet vērā, ka stiprās vēja brāzmās nepietiekama biezuma plastmasa var neizturēt slodzi un sabrukt mazos gabaliņos.

Lai aizsargātu struktūru, labāk ir samazināt lapu garumu un palielināt lapu skaitu līdz 6. Lai iegūtu šādu detaļu daudzumu, pietiek tikai ar vienu cauruli.

Lai izvairītos no kļūdām neatkarīgos aprēķinos, labāk ir izmantot gatavu veidni, kuru ir viegli atrast internetā. Jo bez īpašām zināšanām šajā jomā iztikt nav iespējams.

Pēc caurules griešanas iegūtie elementi ir jānoslīpē un jānoapaļo malās. Asmeņu savienošanai tiek izgatavots pietiekama biezuma un stiprības paštaisīts tērauda mezgls.

alumīnija asmeņi

Šis asmens ir stiprāks un smagāks, kas nozīmē, ka visai vītņotā savienojuma struktūrai jābūt stiprākai un stabilākai.

Uzmanīgāk jāizturas arī pret sekojošo riteņa balansēšanu.

Saskaņā ar šo veidni no alumīnija loksnes tiek izgriezti 6 vienādi elementi, kuru iekšpusē ir jāmetina vītņotas bukses turpmākai stiprināšanai.

Metiniet skrūves savienotājam, kas piestiprina pie nažiem sagatavotajām uzmavām.

Lai uzlabotu šāda asmens aerodinamiskās īpašības, tam jābūt pareizi noformētam. Lai to izdarītu, tas ir jāievelk plakanā teknē tā, lai starp tārpa asi un sagataves garenasi izveidotu 10 grādu leņķi.

stiklplasta asmeņi

Šī materiāla priekšrocība ir optimālā svara un izturības attiecība kombinācijā ar aerodinamiskajām īpašībām. Bet darbam ar stikla šķiedru ir nepieciešamas īpašas prasmes un augsta profesionalitāte, tāpēc šāda produkta izgatavošana mājās ir ļoti sarežģīta.

Var secināt, ka vispiemērotākais materiāls vēja turbīnas pašmontāžai ir materiāls. PVC - caurule. Tas apvieno spēku, vieglumu un labas aerodinamiskās īpašības. Un tas ir ļoti pieejams materiāls, un pat iesācējs varēs paveikt darbu.

Šajā videoklipā jūs uzzināsit, kā ar savām rokām izgatavot vēja turbīnu lāpstiņas:

2. lapa

Putnubiedēklis ir pazīstama ainavas daļa. Tās galvenais mērķis ir pasargāt to no negausīgiem putniem. Taču figūra, kas bieži vien bezrūpīgi būvēta no improvizētiem materiāliem, ne tikai atbaida putnus, bet arī sabojā apkārtnes izskatu. Iedvesmojoties no dārznieku idejām un šajā rakstā redzamajām fotogrāfijām, jūs varat izveidot savu putnubiedēkli, kas ne tikai atbaida putnus, bet ir arī estētiski pievilcīgs.

Vēja turbīnu izmaksas

Vēja ģeneratoru cenas ir diezgan augstas. Tās ir apjomīgas konstrukcijas, kas izgatavotas no dārga materiāla. Komplektā ar baterijām, kontrolieri, invertoru un mastu.

Komplektā var būt: 1 - pati vēja turbīna, 2 - masta, 3 - pamats, 4 - akumulators, 5 - invertors, 6 - kontrolleris, kā arī vadi, savienotāji, statīvs, dīzeļģenerators un citi palīgmateriāli, kas nepieciešami uzstādīšana

Vēja turbīnu tehniskie parametri ietekmē arī izmaksas.

1. Vienkāršākais ir ģenerators ar mazu jaudu līdz 300 vatiem. Ražo enerģiju ar vēja spēku 10-12 m/s. Vienkāršāko vējdzirnavu komplekts ar tikai kontrolieri maksā no 15 000 rubļu. Konfigurācijā ar invertoru, akumulatoru un mastu cena sasniedz 50 000 rubļu.
2. Ģeneratori ar deklarēto jaudu 1 kW. Ar vāju vēju vidēji tiek saražota enerģija no 30-100 kW mēnesī. Lielai mājai ar lielu elektroenerģijas patēriņu ieteicams papildus izmantot dīzeļdegvielas un benzīna agregātus. Viņi arī uzlādēs akumulatorus dienās, kad ir pilnīgs bezvēja laiks. Šāds vēja ģenerators maksā no 150 000 rubļu.Tas nāk līdz 300-400 tūkstošiem rubļu ar pilnīgāku komplektu.
3. Elektrības patēriņam lielā mājā ar piemājas saimniecību būs nepieciešamas 3-5 kW vējdzirnavas. Pietiekami daudz akumulatoru, jaudīgāks invertors, kontrolieris, augsts masts. Viens komplekts maksā no 300 000 rubļu līdz miljonam.

Ja māju sildīja arī vējš, tad instalācija jāizvēlas ar jaudu 10 kW. Un parūpējieties par papildu avotiem, piemēram, saules paneļiem. Jums var būt nepieciešams arī gāzes ģenerators. Viss atkarīgs no tā, cik daudz enerģijas jāpaliek rezervē bezvēja un mākoņainām dienām.

Vēja ģenerators - kas tas ir Sadzīves tehnika pēc vajadzības. Šī diagramma ir ļoti vienkāršota. Patiesībā dažreiz ir nepieciešamas ierīces, kas pārveido elektrisko strāvu.

Pēc ģeneratora šajā ķēdē tiek ievietots kontrolieris. Tas pārvērš maiņstrāvu līdzstrāvā, kas uzlādē akumulatorus. Gandrīz visas iekārtas nedarbojas ar līdzstrāvu, tāpēc pēc akumulatora būs nepieciešama cita ierīce - invertors. Šī ierīce veic darbību apgrieztā secībā, tas ir, pārvērš līdzstrāvu maiņstrāvā ar spriegumu 220 V. Veicot šādas manipulācijas, rodas zināmi saņemtās elektroenerģijas zudumi, kas ir aptuveni 15-20%. Tā ir liela daļa.

Gadījumā, ja elektroenerģijas ražošanai tiek izmantotas vairākas ierīces (vējdzirnavas plus saules paneļi vai degvielas ģenerators), ķēde būs jāpapildina ar slēdzi (ATS). Tas būs nepieciešams, lai, izslēdzot vienu no ierīcēm, tiktu ieslēgta otra - rezerves.

Horizontālās vēja turbīnas (lāpstiņu tipa)

Dažādām horizontālo instalāciju modifikācijām ir no viena līdz trim asmeņiem vai vairāk. Tāpēc efektivitāte ir daudz augstāka nekā vertikālajām.

Vēja turbīnu trūkumi ir nepieciešamība tās orientēt pēc vēja virziena. Pastāvīga kustība samazina griešanās ātrumu, kas samazina tā produktivitāti.

1. Viena asmens un dubultā asmens. Atšķiras ar augstu motīvu pagriezieniem. Instalācijas svars un izmēri ir mazi, kas atvieglo uzstādīšanu.
2. Trīs asmeņi. Tie ir pieprasīti tirgū. Tie var radīt enerģiju līdz 7 mW.
3. Vairāku asmeņu instalācijās ir līdz 50 asmeņiem. Viņiem ir liela inerce. Ūdenssūkņu darbībā tiek izmantotas griezes momenta priekšrocības.

Mūsdienu tirgū parādās vēja turbīnas, kuru dizains atšķiras no klasiskajām, piemēram, ir hibrīdie.

1. Vēja ģenerators, sakārtots kā buru laiva

Diska formas konstrukcija zem gaisa spiediena virza virzuļus, kas aktivizē hidraulisko sistēmu. Tā rezultātā fiziskā enerģija tiek pārveidota par elektrisko enerģiju.

Darbības laikā iekārta nerada troksni. Augsti jaudas rādītāji. Viegli pārvaldāms.

2. Lidojošs vēja ģenerators-spārns

Lieto bez masta, ģeneratora, rotora un lāpstiņām. Salīdzinājumā ar klasiskajām konstrukcijām, kas darbojas zemā augstumā ar mainīgu vēja stiprumu un augstu mastu celtniecība ir darbietilpīga un dārga, “spārnam” šādu problēmu nav.

Tas tiek palaists 550 metru augstumā. Elektroenerģijas ražošana ir 1 MW gadā. Spārnu ražo Makani Power.