Агрегаты подобного вида достаточно просты по технологии изготовления. Для того чтобы смонтировать электростанции ветровые не требуется много материалов и чрезвычайно высокого уровня профессиональной подготовки. Мы рассмотрим основные аспекты технических характеристик и процесса изготовления этих установок.
Ветровые электростанции для дома – принцип работы
Преобразование энергии ветра – главное функциональное предназначение агрегатов подобного вида. Они классифицируются в зависимости от конструкции и внешней формы на два типа:
- Установки горизонтального вида.
- Модификации вертикального исполнения.
В первом случае достигается автономность по отношению к параметрам ветра, но потребность в источнике для выполнения запуска и возможность обеспечения стабильности всего процесса при ветровых потоках только определенной мощности делает такие модели менее популярными, чем второй вариант.
Для вертикальных образцов характерен высокий КПД и более качественное функционирование. Уже при ветре 2-4 м/с достигается достаточная стабильность работы.
Главные компоненты конструкции:
- монолитная, простая или телескопическая мачта;
- место расположения лопастей – редуктор;
- подвижный контейнер, перемещающийся относительно ветра;
- прибор преобразования энергии – генератор.
Для отдыха на природе или кратковременного пребывания на даче вполне подойдет простой вариант с мощностью до 300 Вт. Постоянное снабжение дома электричеством осуществляют агрегаты мощностью 2-10 кВт, излишек вырабатываемой ими энергии генерируется в аккумуляторах с последующим расходом в периоды полного штиля.
Несколько домов снабжаются мощными вариантами – более 20 кВт.
О плюсах и минусах таких устройств будет подробно рассказано чуть позже, но сразу стоит отметить главный положительный фактор – безукоризненная экологичность, а негативным моментом остается зависимость от силы ветра.
При покупке подобной станции следует обратить внимание в первую очередь на минимальные значения уровня скорости ротора на начальном этапе, скорости выхода на рабочий процесс.
Преимущества ветровых электростанций
Обычно отмечают следующие положительные моменты использования этих агрегатов:
- Доказанную на протяжении длительного времени высокую эффективность подобных устройств.
- Процесс производства электроэнергии является очень дешевым.
- Стопроцентную безопасность в плане экологии.
- Принцип фукционирования обеспечивает доступность применения практически в любом месте.
- Среди других важных характеристик – общее снижение выбросов на ТЭС из-за уменьшения расхода электричества, вырабатываемого методом сжигания топлива.
- Незаменимость установок в отдаленных от магистральных линий.
- Компактные габариты ветряной турбины позволяют устанавливать их в местах с ограниченной площадью.
Важный момент – значительное снижение затрат на оплату электричества.
Недостатки ветровых электростанций
Идеальных вещей в природе не существует. Вот и для подобных агрегатов, кроме несомненных достоинств, присущи некоторые минусы:
- переменчивость ветра в различных регионах и зависимость данной величины от сезона требует обязательного приобретения накопительных устройств. Это делает процесс покупки довольно дорогим;
- определенная категория потребителей негативно отзывается о шуме, которым сопровождается работа установки, и внешнем виде;
- существует обязательная потребность в исследованиях интенсивности и силы ветрового потока в зоне установки станции;
- вначале придется быть готовым к довольно высоким финансовым расходам, которые, правда, окупаются в процессе эксплуатации.
- накопительные батареи нуждаются в периодической замене.
Существует также вероятность нанесения вреда лопастями устройства насекомым.
Основные параметры станций такой конструкции
В общем виде обычно отмечаются следующие особенности данных агрегатов:
- Незначительный вес и высокие показатели отдачи тепла присущи устройствам с мощностью до одного киловатта. Это обусловлено применением алюминия в качестве материала изготовления.
- Тихоходные модификации не снабжены редуктором, что позволяет увеличить количество производимой энергии и снизить уровень шума.
- Габариты и уровень наклона лопастей напрямую сказываются на энергоэффективности. Покупка серийных образцов – залог меньшей себестоимости и достаточной надежности.
- Для полноценного функционирования жилого дома требуется минимальная мощность в полкиловатта.
Можно говорить о таких устройствах, как идеальном варианте для яхты, загородного отдыха, пребывания в длительном походе.
Солнечно-ветряные модели
Самый выгодный способ – применение такой комбинации, позволяющей варьировать работу солнечных батарей и ветряка в зависимости от периода использования и погодных условий.
Подобное устройство позволяет добиться стопроцентной независимости от центральной системы электроснабжения. В комплектацию входит установка:
- ветрового генератора;
- башни;
- солнечных панелей;
- солнечного контролера;
- инвертора;
- аккумуляторов гелиевого типа;
- температурного батарейного датчика;
- разного рода кабелей и соединителей.
Некоторые нюансы при самостоятельном изготовлении
Сооружение начинается с наиболее важного элемента, ответственного за улавливание ветровой энергии – крыльчатки. Ее части выполняются из металла или фанеры. Иногда используются пластик или дюралюминий. Требования к данному компоненту:
- четкое соблюдение симметричности;
- обеспечение легкости конструкции;
- устранение возникновения толчков при вращении.
Количество лопастей не влияет существенным образом на производительность. Но на практике обычно предпочитают модели с четырьмя лопастями. Торцы этих элементов обрабатываются 6-миллиметровой проволокой для достижения достаточной жесткости.
Стальная труба служит опорой ветряка. Ее показатели диаметра не должны быть меньше 300 мм, а длины – от 2000 мм. Необходимо побеспокоиться об укрытии всей конструкции коробом.
Мощная цельная станина для установки способствует надежности фиксации. Четыре точки, которые нужны для выполнения опоры с основой, закрепляются способом их заливки бетоном.
Специалисты рекомендуют установку подальше от зданий и деревьев. Идеальный вариант – это возвышенность на открытой местности.
