Вітрогенератор для приватного будинку: специфіка, нюанси виготовлення

Вітрогенератор для приватного будинку: специфічність і технологія виготовлення

У цій статті докладно розглядається такий вид обладнання, як вітрогенератор для приватного будинку: особливості конструкцій, його призначення і сфера застосування, внутрішній устрій та класифікація. В тексті можна знайти корисну інформацію, яка допоможе визначитися з вибором якісного вітряка, середні розцінки на популярні види обладнання, а також докладний опис технології виготовлення.

Вітрогенератор для приватного будинку: призначення та особливості конструкцій

Вітряні електростанції для приватного будинку широко використовуються в якості альтернативних джерел електричної енергії, що дозволяють добитися економії. Нерідко подібні пристрої встановлюються на дачних ділянках.

Вітрогенератори використовуються в якості альтернативних джерел електричної енергії

Найчастіше вони застосовуються у віддалених від основних зонах електромереж. Однак це далеко не єдина причина, яка свідчить на користь того, щоб купити вітрогенератор для приватного будинку. Більшість власників земельних ділянок використовують ці конструкції, щоб досягти автономності та економії.

Не кожна ділянка підходить для установки таких пристроїв, оскільки не скрізь умови відповідають вимогам даного обладнання. У першу чергу це стосується швидкості вітру. Щоб вітряна електростанція змогла нормально функціонувати, середня швидкість вітру повинна складати не менше 4-4,5 м/с. Тільки в цьому випадку монтаж конструкції буде економічно виправданий.

Щоб дізнатися середньорічну швидкість вітру, можна використовувати карту вітрів. Вона відображає приблизні дані по регіонах. Більш точні показники можна отримати, використовуючи спеціальний прилад – анемометр, а також пристрій для зчитування його сигналів.

Зверніть увагу! Пристрій для вимірювання даних необхідно встановлювати дуже високо, інакше дерева та споруди будуть спотворювати результат.

Для ефективної роботи вітряка, зона його встановлення повинна бути вітряної

Принцип дії і будова вітряного генератора

Вітрогенератор – особливий вид обладнання, що перетворює кінетичну енергію вітру в механічну. Вона приводить в рух лопаті ротора, встановленого на генераторі. В результаті цього в його обмотках створюється змінний струм. Згенерована електрична енергія накопичується в акумуляторних батареях, звідки подається на побутові прилади.

Описана схема роботи спрощена. Зрозуміло, пристрій вітрогенератора набагато складніше. В енергетичному ланцюжку також є контролер. Його функція полягає в перетворенні трифазного змінного струму в постійний. Після чого він надходить на зарядку батарей.

Велика частина побутової техніки не здатне харчуватися від постійного струму. Тому в ланцюжку за акумулятором встановлюється інвертор. Він перетворює постійний струм у змінний, напруга якого становить 220В. Всі ці операції відбирають частину вихідної енергії – приблизно 15-20%.

Підживлення будівлі може здійснюватися не тільки від вітряної електростанції, але і від сонячних батарей, а також від бензинового або дизельного генератора. Якщо ці елементи присутні в ланцюжку, то схема доповнюється ще одним компонентом – автоматичним вимикачем. Коли вимикається основне джерело струму, він запускає резервні.

Принцип дії вітрогенератора

Вітряна електростанція складається з наступних компонентів:

• ротора з лопатями (в залежності від особливостей моделі, лопатей для вітрогенератора може бути кілька, як правило, 2 або 3, хоча існують і багатолопатеву варіанти);
• коробки передач або редуктора, здійснює контроль швидкості між генератором і ротором;
• захисного кожуха, що огороджує деталі конструкції від негативного впливу зовнішніх факторів;
• «хвоста», що забезпечує поворот конструкції слідом за напрямком вітру;
• накопичувальної батареї, що зберігає певний запас енергії;
• інверторної установки, перетворюючої один вид струму в інший.

Яку можна купити вітряну електростанцію: класифікація обладнання

Існує кілька класифікацій, згідно з якими здійснюється поділ вітряних електростанцій на групи:

Внутрішнє пристрій вітрогенератора

Корисна порада! У більшості випадків фахівці рекомендують власникам заміського житла купити вітряк з фіксованим кроком лопаті, оскільки регульовані пристрої дуже складні в експлуатації.

Вітряна електростанція з горизонтальною віссю розміщується перпендикулярно по відношенню до потоку повітря. Конструкція має схожу будову і функціонує за тим же принципом, що і звичайний флюгер. Вітряки з роторним генератором мають високий ККД, при цьому вони доступні в ціні. В основі роботи цих пристроїв лежить опір повітряного потоку.

Вітряки з вертикальною віссю, або ортогональні вітрогенератори, мають компактну конструкцію, проте їх ціна значно вища. Завдяки особливій будові цей тип обладнання абсолютно незалежний від напрямку вітру. Лопаті мають вигляд турбін, завдяки чому значно знижується навантаження на осьову частину. Купити вертикальний вітрогенератор буде доцільно в тих випадках, коли вітер на ділянці постійно змінює свій напрямок.

Переваги і недоліки вітрових електростанцій для будинку

Як і будь-якого іншого виду обладнання, вітряних електростанцій притаманні як переваги, так і недоліки. Щоб зважитися на покупку цього пристрою, бажано зважити його сильні і слабкі сторони.

Популярність використання вітряних електростанцій обумовлена великою кількістю переваг

Чому вигідно купувати вітрогенератор (220В) для приватного будинку:

Встановлення вітрогенератора для дому супроводжується наступними недоліками:

• витрати на придбання обладнання окупаються через 5-6 років;
• відносно невеликий показник ККД, що позначається на потужності;
• висока ціна вітрогенераторів;
• щоб компенсувати бездіяльність пристрою в безвітряні дні, потрібне додаткове обладнання: генератор і накопичувальна батарея (вартість цих елементів дуже висока);
• в деяких режимах вітряки для будинку видають інфразвуки (те ж саме відбувається, якщо установка обладнання виконана з помилками);
• потрібно регулярне проведення профілактичних робіт;
• ураган може серйозно пошкодити обладнання.

В залежності від потужності приладу і карти вітрів місцевості, вітряк може забезпечити електрикою як маленький дачний будинок, так і великий заміський котедж

Корисна порада! Обов’язково потрібно прорахувати рентабельність перед тим як купити вітрогенератор для дому, ціна обладнання може виявитися занадто високою, і витрати на його придбання не окупляться. Для цього необхідно обчислити середній показник потужності будинку (враховується потужність всіх електричних приладів), оцінити місцевість, де буде встановлено обладнання, і з’ясувати, яка кількість вітряних днів у році.

Доцільність покупки: ціни вітрогенераторів для приватного будинку

Вартість вітряків для приватних будинків досить висока. Витрати на придбання устаткування окупляться лише в тому випадку, якщо місцевість має в своєму розпорядженні відповідними умовами.

Установка вітряної електростанції виправдана в таких випадках:

• місцевість відповідає вимогам обладнання;
• для регіону, в якому знаходиться ділянка, характерні сильні вітри;
• відсутня можливість використання інших альтернативних джерел електричної енергії.

В інших випадках витрати на купівлю вітрогенератора для дому не окупляться. Якщо ж кількість вітряних днів у році невелика, ці пристрої можна доповнити сонячними батареями або ж генераторами, що працюють на дизелі або бензині.

В залежності від типу конструкції, вітрогенератори можуть бути вертикальними або горизонтальними

Як підвищити рентабельність вітряка для приватного будинку

Приморські райони, а також відкриті майданчики в гірській місцевості ідеально підходять для установки вітряного обладнання. У цих регіонах швидкість вітру становить 60-70 м/с. Жителі цих районів можуть повністю відмовитися від центральних систем електропостачання і перейти на вітряні станції. На рівнинних територіях потоки вітру більш рівномірні, однак їх сили недостатньо для того, щоб повноцінно забезпечити будинок електрикою.

Вкрай небажано встановлювати обладнання неподалік від лісів і посадок. Дерева будуть затримувати частину енергії, що знизить рентабельність вітряків. Потужність повітряного потоку зростає в міру видалення від землі. Отже, чим вище щогла вітряної станції, тим більший імпульс пристрій зможе захопити. З іншого боку, надмірно висока конструкція потребує додаткового посилення. Сильним поривам вітру буде простіше повалити її, ніж вітряки з щоглою, яка досягає позначки 5-7 м.

Фахівці рекомендують встановлювати обладнання на висоті 10-15 м від землі. Закріпити подібну конструкцію можна двома способами:

Найбільш ефективним для генерування електроенергії вважається комбінування вітряків та сонячних батарей

Щоб забетонувати основу вітряка, потрібно викопати чотири глибокі свердловини з невеликим діаметром. У них занурюються розтяжки щогли, після чого вони заливаються цементним розчином. Цей процес досить трудомісткий і витратний, проте він відрізняється високою надійністю. Навіть при сильних поривах вітру щогла буде залишатися нерухомою. Єдиний ризик полягає в поломці лопатей.

Фіксація щогли за допомогою розтяжок передбачає використання металевого троса. Він натягується до тих пір, поки її не буде розташовуватися строго перпендикулярно по відношенню до поверхні землі. Після цього розтяжки троса надійно закріплюються в грунті.

Важливо! Вітряки з високими щоглами потребують заземлення.

Який краще купити вітрогенератор для дому: виробники і вартість

До вибору вітряної електростанції необхідно підходити грунтовно. Основними критеріями виступають потужність обладнання, тип осі (горизонтальна чи вертикальна), а також виробник. Перед покупкою необхідно ретельно вивчити технічні характеристики і порівняти продукцію різних виробників.

Ціни вітрогенераторів російського виробництва:

ПроизводительЦена, тис. руб. Вітроенергетична компания30-300Rkraft65-908Ветроэнергетика78-130Сапсан-Энергия149-319ГРЦ-Вертикаль204-600

Багато з цих організацій займаються виробництвом обладнання за індивідуальними замовленнями, а також надають допомогу у проектуванні та виконанні розрахунків.

Ціни вітряків для будинку зарубіжного виробництва значно вище. Мінімальна вартість установок становить 120 тис. руб. Продукція зарубіжних компаній відрізняється високим рівнем якості завдяки використанню на виробництві високотехнологічного обладнання. Однак ремонт таких установок буде дорогим, а покупка запчастин може супроводжуватися труднощами.

Вартість заводського вітряка російського виробництва може варіювати в межах 30-600 тис. руб.

Переваги вітряків заводського виробництва:

• можливість придбати пристрій в повній комплектації і навіть замовити його професійну установку;
• великий вибір виробників та модифікацій з різними характеристиками;
• гарантія якості;
• можливість виклику кваліфікованого фахівця для здійснення ремонтних робіт.

З урахуванням високої вартості заводського обладнання багато власників заміських ділянок віддають перевагу конструкцій, виготовлених своїми руками. На виготовлення саморобного вітрогенератора йде близько 3000-5000 руб. Велика частина цієї суми витрачається на купівлю якісної акумуляторної батареї, яка здатна протягом тривалого часу утримувати заряд.

Стаття по темі:

Сонячні батареї своїми руками: доступний джерело електропостачання

Що являє собою пристрій, принцип його роботи. Різновиди сонячних батарей. Доцільність використання для дачі та будинки.

Переваги виготовлених своїми руками вітряних електростанцій:

• істотна економія грошових коштів;
• при створенні саморобного вітряка конструктор буде знати всі особливості його будови;
• можливість виготовити основні деталі і лопаті для вітрогенератор своїми руками з підручних матеріалів.

Саморобні конструкції, на відміну від заводських вітряних електростанцій, виходять з ладу набагато частіше.

Зверніть увагу! Для монтажу заводської конструкції краще викликати фахівця. В іншому випадку будь-яка помилка, допущена в процесі установки, стане причиною втрати гарантії.

Саморобні конструкції вітрогенераторів поступаються за якістю і надійності промисловим моделей

Як виготовити вітряк своїми руками: технологія та рекомендації

Експлуатація саморобного пристрою на ділянці може викликати обурення з боку сусідів. Тому перед тим як зробити вітрогенератор своїми руками, потрібно подбати про дотримання кількох правил.

На всі індивідуальні споруди накладаються обмеження по висоті. Встановлення вітряків з висотою щогли більше 15 м заборонена, якщо поблизу від нього знаходяться наступні об’єкти:

• тунелі;
• мости;
• аеропорти.

Вітряна установка не повинна створювати ефірних перешкод. Щоб запобігти їх появі, рекомендується використовувати спеціальний захист. Крім цього слід контролювати рівень видаваного лопатями шуму і тримати його в межах норми.

Найпростіший саморобний вітрогенератор з пластикових пляшок

Матеріали, необхідні для виготовлення вертикального вітрогенератор своїми руками

Вітряну електростанцію з вертикальною віссю можна використовувати для того, щоб забезпечити електричною енергією різні споруди господарського призначення або невеликий садовий будиночок. Її потужності вистачить, щоб підсвітити прибудинкову територію в темний час доби.

Для створення вітрогенератор своїми руками з автомобільного генератора потрібні такі матеріали:

• акумуляторна батарея на 12V (кислотна або гелієва);
• містка ємність циліндричної форми з алюмінію або нержавіючої сталі (каструля, відро);
• автомобільний генератор (12V);
• вольтметр;
• полугерметичная кнопка-вимикач (12V);
• автомобільне реле зарядки акумуляторної батареї або контрольної лампи заряду;
• перетворювачі (12-220V і 700-1500W);
• дроти з розміром перерізу 2,5 і 4 мм;
• хомут для фіксації генератора на щоглі (2 шт.).

Пристрій ветрогенерирующей конструкції

Для виконання роботи потрібні такі інструменти та пристосування, як:

• болгарка (можна використовувати ножиці по металу);
• маркер або будівельний олівець;
• кусачки і рулетка;
• дриль з набором свердел;
• викрутка та набір ключів.

Технологія виготовлення вітрогенератора з автомобільного генератора

В якості основи буде використовуватися циліндрична ємність, наприклад, відро, стара виварка або каструля. Використовуючи олівець і рулетку, необхідно нанести на неї розмітку, щоб вийшло поділ на 4 рівні частини. Згідно з мітками робляться надрізи з допомогою болгарки так, щоб вийшли вертикальні пластини-лопаті. При цьому дуже важливо не дорізати метал до кінця.

Зверніть увагу! Якщо ємність виготовлена з пофарбованої жерсті або сталі з оцинкуванням, не можна використовувати болгарку для нарізки, інакше метал перегріється. У цьому випадку бажано використовувати ножиці.

В шківі, а також дно ємності слід виконати отвори для болтів. На цьому етапі створення вітрогенератора для приватного будинку своїми руками необхідно вкрай уважно і акуратно ставитися до симетрії. Будь-які неточності в розміщенні отворів призведуть до дисбалансу конструкції під час обертання.

Для виготовлення вітрогенератор своїми руками можна використовувати автомобільний генератор

Лопаті слід відігнути, при цьому вони не повинні занадто стирчати назовні. Виконуючи цю роботу, необхідно враховувати напрям обертального руху генератора. Найчастіше вітряк орієнтують за годинниковою стрілкою. Від обраного кута вигину лопатей буде залежати обертальна швидкість і площа контакту повітряних потоків з конструкцією.

Далі на шківі закріплюється ємність з лопатями. Генератор встановлюється на щоглу, після чого він фіксується за допомогою хомутів. Залишиться тільки з’єднати всі дроти і виконати зборку ланцюга. Всі кабелі фіксуються на щоглі вітряка. Для підключення накопичувальної батареї слід використовувати дроти з розміром перерізу 4 мм. Для цього достатньо буде відрізка довжиною 100 див. Підключення в мережу побутових і освітлювальних приладів здійснюється за допомогою проводів з розміром перерізу 2,5 мм. Для інвертора або перетворювача потрібно дріт з перетином 4 мм

Як зробити вітрогенератор з пральної машини

Для створення своїми руками вітрогенератора з пральної машини потрібно список певних деталей. Частину з них можна зняти зі старих побутових приладів, а решту доведеться купити.

Конструкція вітряка буде складатися з наступних елементів:

• редуктора для коригування обертальної швидкості;
• ротора з лопатями;
• захисного кожуха;
• накопичувальної батареї;
• хвостовій частині;
• інвертора;
• щогли для фіксації генератора.

Вітрогенератор, виготовлений з деталей пральної машини

Генератор конструкції виготовляється з електричного двигуна від пральної машини. Його потужність має становити не менше 1,5 кВт.

Крім цього потрібно:

• наждачний папір і клейовий склад;
• неодимові магніти за 5 і 12 мм (32 шт.);
• епоксидна смола чи холодна зварювання.

Неодимові магніти будуть встановлюватися на ротор. Їх можна придбати у багатьох стаціонарних або інтернет-магазинах. З ротора асинхронного мотора необхідно зняти сердечники. Після цього дані деталі частково зрізаються. Глибина різу не повинна перевищувати 2 мм Для цього можна використовувати токарний верстат. Далі в осердях необхідно виконати пази, глибина яких дорівнює 5 мм.

На наступному етапі виготовлення вітрогенератора для будинку своїми руками виконується установка магнітів. Для початку на сердечник монтується жорстке покриття. Після цього на відповідні місця на рівній відстані ставляться магніти. Дуже важливо при цьому дотримуватися дистанції, інакше в майбутньому магніти злипнуться, що негативним чином позначиться на потужності вітряної електростанції. Для фіксації цих деталей краще використовувати суперклей. Під час роботи бажано надіти захисні окуляри, оскільки магніти в процесі приклеювання можуть відскакувати.

Розташування неодимових магнітів при виготовленні саморобного вітряка

Коли шаблон з магнітами повністю готовий, він укладається на ротор. Утворилися прогалини необхідно заповнити з допомогою епоксидної смоли або холодної зварювання. По закінченні роботи ротор акуратно затискається в лещатах, а його поверхня обробляється наждачним папером. Перед запуском вітряка слід перевірити всі підшипники і болтові з’єднання на міцність. Не варто використовувати для складання конструкції навіть частково зношені деталі, краще купити нові.

Для створення крильчатки краще вибрати легкий матеріал з високим запасом міцності. Для цих цілей підійде склопластик. В результаті лопаті виходять легкими і стійкими на знос. Щоглу краще виготовляти з сталевих труб. Оптимальний розмір діаметра становить 32 мм.

Зі складанням вітряка може впоратися будь-яка людина, яка має уявлення про те, як працюють електричні ланцюги. Головне при цьому – уважно ставитися до всіх деталей і ретельно перевіряти всі свої дії. Щоб виключити ймовірність помилок, можна скористатися наочними відеоматеріалами, де детально описується весь процес виготовлення деталей та їх подальшої збірки.

Як виготовити вітрогенератор своїми руками на 220В (4 кВт): відео

Ірина Дудка 2018-03-23T17:37:51+00:00 Електрика| ОЦІНИТЕ
МАТЕРІАЛ Завантаження… ПОДІЛІТЬСЯ
У СОЦСЕТЯХFacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk