Вітряк для приватного будинку – види, потужність, відгуки





Домашні вітрові електростанції все ще не поширені в нашій країні. Проте, все частіше виникає інтерес до поновлюваних джерел енергії, як на краще способу економити заощадження. Тому варто дізнатися, як працює вітрогенератор для приватного будинку, яка його потужність, які витрати і ціни на покупку та обслуговування всієї установки. А також варто розрахувати, чи будуть інвестиції в домашню вітрову станцію вигідними для нас.

Побутові вітряки і їх види

Генерація електрики на основі невичерпних ресурсів передбачає використання фотогальванічних панелей, вітрових або водяних турбін. Ефективними пристроями є побутові вітряні генератори енергії. Відмінною особливістю сучасних конструкцій є безшумна і ефективна робота з вітром, який дме зі швидкістю 2 м / с, що збільшує можливості їх використання. Станції, які встановлюють для індивідуальних домашніх потреб, мають потужність від 100 Вт до 5 кВт. Потужність вентилятора відповідає індивідуальним потребам. Існують вітряки, які підтримують тільки водяне опалення, а також більші моделі для виробництва і продажу електроенергії.

Побутові вітряки можна розділити на 2 типи:

  1. Пристрої з горизонтальною віссю обертання – це найбільш поширені системи. На жаль, їх недоліком є ​​необхідність розташування пропелера по відношенню до напрямку вітру.
  2. вертикальні вітрогенератори – їх велика перевага в тому, що вони працюють незалежно від напрямку вітру. Їх можна розмістити прямо на будівлях, що усуває необхідність установки щогли. Крім того, вони мають дуже просту структуру, що робить їх менш аварійними. Іншою перевагою є дуже тиха робота навіть на максимальній швидкості.

З яких елементів складається домашній вітрова електростанція?

Побутові вітряні турбіни – це відносно прості конструкції. Електрика отримують в генераторі, що наводиться в дію лопатями ротора. У побутових умовах найчастіше використовуються електростанції з горизонтальною віссю обертання ротора. Найбільш важливими елементами тут є:

  • Лопатеве колесо або крильчатка – може мати один, два або три пелюстки (частіше три). Робоче колесо розташоване безпосередньо на низкоскоростном валу. Його обертання передається на високошвидкісний вал через коробку передач. Високошвидкісний вал з’єднується з валом генератора. У свою чергу, генератор, трансформатор, шестерні та контролери розташовані в гондолі. У наших кліматичних умовах найкраще працюють ротори, пристосовані для повільного обертання.
  • вітрова турбіна – найважливіший елемент, який визначає ефективність і потужність всієї системи. Саме вітряна турбіна відповідає за вироблення електрики від руху повітряних мас.
  • Генератор – переводить кінетичну енергію обертального руху ротора в електричну. Він повинен відповідати специфікації турбіни, оскільки оптимальну взаємодію обох елементів забезпечує більшу ефективність вітряка. Генератор повинен генерувати номінальну напругу під час оптимальної швидкості вітряної турбіни.

Слід пам’ятати, що невеликі вітряні електростанції з горизонтальною віссю обертання ротора не створюють шуму або шкідливих електромагнітних хвиль. Їх можна безпечно розмістити прямо на будинку або навіть на даху.

Яка повинна бути потужність вітрогенератора?

Можна припустити, що домашні вітрові електростанції повинні володіти якомога вищою потужністю. Однак важливо пам’ятати, що чим вище потенційна потужність, тим вище ціна вітрогенератора і всього проекту. Інвестиції в професійну велику вітряну електростанцію потужністю 20 кВт можуть бути пов’язані з великими витратами. Тому більшість інвесторів вирішують встановити моделі з більш слабкою продуктивністю. Серед них ми розрізняємо:



  1. Невеликі вітрові електростанції потужністю 500 Вт – це найдешевша пропозиція на ринку, вони досить маленькі, тихі і мобільні. На жаль, установка з такою потужністю підходить тільки для харчування ставкових насосів, автоматичних воріт або радіоприймачів.
  2. Електростанції на 1000 Вт – турбіна цієї потужності може підтримувати нагрів води або освітлення приватного будинку (з використанням енергозберігаючих світильників). Також можна використовувати її для живлення основних побутових приладів.
  3. Турбіни потужністю 2 кВт можуть живити основні побутові прилади, домашнє освітлення і водяне опалення. Вони найкраще підходять для дачі і добре ізольованих, невеликих односімейних приватних будинків.
  4. Вітрогенератори для дому потужністю 3 кВт. До них можна підключити всі дрібні побутові прилади, освітлення і підігрів води. Турбіна буде хорошим рішенням в енергозберігаючих будинках.
  5. Моделі потужністю 5 кВт. Цього цілком достатньо для потреб одного будинку, в якому проживає сім’я з декількох чоловік. Енергія може приводити в дію побутову техніку, нагрівати воду і підтримувати центральні опалювальні установки. Зайве електрику може бути скинуто в мережу загального користування.
  6. Вітрові турбіни потужністю 10 кВт – найменш часто використовуються в домашніх господарствах через високу вартість установки. Такий пристрій буде задовольняти всі потреби домашніх користувачів однієї сім’ї, а надлишкова енергія може бути передана в громадську мережу.

Оптимальне розташування вітряків

Потужність електростанції залежить не тільки від параметрів турбіни. Географічне положення також буде дуже важливим. Найбільш вигідним місцем розташування вітроустановок є місцевість з сильними вітрами. Оптимальні місця, де є регулярні та найсильніші пориви вітру, які забезпечують високу ефективність вітряка. Найбільш сприятливі умови переважають в регіонах, в яких багато вітряних днів.

Ефективність турбін також залежить від форми прилеглої території. Чим менше перешкод, тим краще умови роботи. Будь-які «перешкоди» можуть створювати вітрову турбулентність, що не є корисним фактором. Ось чому так важливо, щоб домашні вітрогенератори були правильно розташовані на ділянці.

Всі вітрові турбіни повинні бути розміщені вище поверхні даху. Зазвичай їх встановлюють безпосередньо на даху або на щоглі завдовжки 12 метрів. Єдиним винятком є ​​невеликі вітряні електростанції, розташовані на пагорбі, розташованому на деякій відстані від будинку. Простір не повинно бути закрито деревами або іншими будівлями.

Якщо, наприклад, більшість вітрів дмуть із заходу, треба звернути особливу увагу на цей напрямок. Звичайно, в цьому випадку невеликі електростанції, побудовані із західного боку будівлі, будуть набагато ефективніше, ніж турбіни, розташовані на східній стороні. При визначенні оптимального розташування вітряка на задньому дворі, треба також враховувати будівлі і природні перешкоди, розташовані за межами дільниці. Якщо в 200 метрах від західного кордону ділянки є високий ліс або багатоквартирний будинок, тоді інвестиції в побутові вітряки не матимуть економічного обґрунтування.

Витрати і ціни на вітрогенератори

Після вивчення технічних аспектів будівництва вітряних турбін, треба прикинути ціну всього проекту.

Скільки коштує вітрогенератор? Ціни приблизно такі:

  • на 400 Вт – від 33000 рублів;
  • на 600 Вт – від 46000 рублів;
  • на 1000 Вт – від 85000 рублів.

Якщо конструкція йде не в повному комплекті також буде потрібно купити: акумулятор, генератор, трубчасту щоглу для монтажу на даху, перетворювачі (3 шт.), Монтажні матеріали.

Чи вигідно це?

Щоб відповісти на таке питання, ми повинні розрахувати річне виробництво електроенергії. Домашні вітрові електростанції протягом року здатні виробляти від 10 до 20% номінальної потужності турбіни, помноженої на кількість годин на рік. Розрахунок за цією формулою для вітряка потужністю 5 кВт буде виглядати так:

Мінімальна припущення – 5 кВт × 24 години × 365 днів × 10% = 4380 кВт.

Максимальна припущення – 5 кВт × 24 години × 365 днів × 20% = 8760 кВт.

Таким чином, вітряні електростанції потужністю 5 кВт можуть виробляти протягом року від 4380 до 8760 кВт електроенергії. Нехай середня ціна одного кВт – 4 рубля. Тому протягом року ми зможемо заощадити приблизно:

4380 × 4 = 17520 рублів;

8760 × 4 = 35040 рублів.

Розрахувавши річну економію, ми можемо припустити, через скільки років окупляться інвестиції. Однак наведені вище розрахунки є лише теоретичними міркуваннями. На практиці виявляється, що рентабельність інвестицій може бути вельми сумнівною. Все залежить від регіону, в якому буде розташовано пристрій, цін на електроенергію, потужності турбіни і розташування домашньої електростанції. Такі інвестиції повинні бути ретельно сплановані і витрати повинні бути добре розраховані.

Ентузіасти підкреслюють, що домашні вітрові електростанції дуже вигідні, і їх термін служби може складати до декількох десятків років. Однак на практиці ми також повинні враховувати певний ризик (враховуючи, в тому числі, і поява більш довгих тихих періодів). Вся установка не повинна розглядатися як єдине джерело електроенергії, а скоріше як система підтримки. Краще інвестувати в турбіни з меншою потужністю (наприклад, 3 кВт). Вони спричинять набагато нижчі інвестиційні витрати і зменшать залежність від місцевого постачальника електроенергії.

Орієнтовна ціна на будівництво міні-вітрової електростанції потужністю 3 кВт майже в 2 рази менше, ніж в разі турбін потужністю 5 кВт.

Відгуки

Відгуки про експлуатацію пристрою можна залишити в коментарях до даної статті.



Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *