Вітрогенератор для дому особливості, які потрібно обов'язково знати власнику приватної
Зростання цін на електроенергію змушує багатьох користувачів замислитися - як можна заощадити. і чи є розумна альтернатива споживання енергії із загальної мережі? Для багатьох виходом з положення стає покупка або будівництво власними руками вітряка для будинку. Тим більше, що сучасні вітрогенератори є не тільки ефективним методом забезпечення електроенергією віддалених від центральних мереж населених пунктів, а й способом істотно знизити витрати на комунальні послуги і зробити своє домогосподарство більш енергонезалежною.
Давайте розглянемо, який саме вітрогенератор краще підібрати для будинку, на який обсяг енергії ми можемо розраховувати і що потрібно знати для його установки.
Вітрогенератори (ще їх називають вітрогенераторних установками, вітровими електрогенераторами, вітростанції, просто ВЕУ, вітряними станціями і т.п.) - це, по своїй суті, вітрові електростанції (ВЕС). Так називають вітрову електроустановку, обладнання та споруди якої функціонально пов'язані між собою і утворюють єдиний комплекс, який виробляє електроенергію з кінетичної енергії рухомих повітряних мас. Простіше кажучи, це системи, які дозволяють використовувати вітер як джерело відновлюваної енергії.
Вітрогенератори бувають різних видів, але отримали найбільш широке застосування системи мають горизонтальну вісь обертання ротора. Це обумовлено їх високим ККД, легкої регулюванню потужності, більш ефективним захистом від ураганів, високими показники запуску ротора в умовах слабкого вітру і порівняно невисокою ціною.
Вітрякам іншого типу, які мають вертикальну вісь обертання ротора, вдається працювати навіть при слабкому вітрі будь-якого напрямку, їх досить легко монтувати, і вони викликають менше шуму, в порівнянні з горизонтальними вітрогенераторами.
Разом з тим, такі пристрої володіють меншою ефективністю, оскільки їх доводиться встановлювати на невеликій висоті через особливості конструкції. Завдяки низькому рівню шуму турбіни з вертикальною віссю найчастіше використовуються в домашніх енергосистемах.
Генератори також розрізняються по конструкції вітроколеса. У пропелерних (або як їх ще називають «крильчасті») воно має лопаті, розташовані перпендикулярно до несучого валу. В карусельних (чи то пак, роторних) вал вітроколеса - вертикальний. Також розташований він і в барабанних вітрогенератори.
У сучасній вітроенергетичної галузі зазвичай використовуються крильчасті вітроагрегати, оскільки роторні та барабанні є громіздкими і недостатньо ефективними механізмами.
Вітроустановки поділяються також на типи, в комплектацію яких входить спеціальний редуктор (мультиплікатор) і без нього. Якщо редуктор в систему не входить, то гучність такої установки набагато менше, ніж в пристроях, що включають його. Тому, як показує багаторічна практика, використання безредукторних вітряків, особливо в домашніх умовах, є найбільш доцільним рішенням.
Що потрібно знати перед установкою вітрогенератора для будинку
Якщо ви вирішили встановити вітряк для господарських потреб потужністю понад 10 кВт, важливо знати про зміни вітру протягом доби і залежність від пори року в місці його розташування, швидкість вітру на різних висотах над землею, частоту поривів вітру, отримати в метеослужбі статистичні дані про поведінку вітру в даній місцевості за 20 останніх років. Взагалі виміри і подібні дослідження рекомендується проводити протягом всього року. Але є і корисні сервіси, які допоможуть зібрати необхідну інформацію.
Серед них можна виділити Earth Wind Map - це глобальна карта вітрів в режимі реального часу. Дуже зручний інтерактивний сайт: дані про певному регіоні можна отримати клацнувши відповідне точці на карті Землі, а рухом коліщатка миші можна змінювати масштаб зображення. Також можна скористатися будь-яким з пошукових систем, наприклад, Google або Яндекс. Вбивши в пошуковому рядку запит «карта вітрів», ви отримаєте на вибір масу сайтів, де можна знайти цікаві для вас статистичні дані.
Для монтажу малопотужних вітроустановок цілком вистачить спостережень в межах одного сезону, проте не зайвим буде консультація фахівця з урахуванням особливостей місцевого рельєфу, а також отримання в метеослужбі орієнтовних даних про поведінку вітру у вашій області.
Що стосується промислових ВЕС, то їх установкою зазвичай займаються державні підприємства або великі енергетичні компанії, що спеціалізуються на цьому. Найчастіше такі пристрої об'єднані в мережу. Для установки домашніх ветронераторов не потрібні ніякі дозволи державних органів.
Потужні вітрогенератори вимагають великих площ для розміщення. Важливо пам'ятати, що мінімальна відстань між ними має бути в три рази більше висоти однієї конструкції, інакше сусідні вітротурбіни будуть захоплювати «чужий» вітер.
Вплинути на вартість установки може потреба в акумуляторі, який здатний зберігати надлишки електроенергії і віддавати їх в безвітряну погоду, а для перетворення напруги на контактах батареї в підходяще для використання в домашній мережі може знадобиться інвертор, який також позначиться на підсумковій кошторисі.
Вітрогенератор рекомендується монтувати на досить відкритій місцевості, оскільки високі перешкоди затримають потоки повітря або знизять його швидкість. Крім того, вони можуть створити повітряні ями або так звані «мертві» вітрові зони. Вітроагрегат повинен встановлюватися, як мінімум, на 3-4 метри вище будь перепони, причому вона повинна знаходиться не ближче 150 метрів (відстань може залежати від висоти конструкції вітряка).
Його також рекомендується розташувати якомога ближче до акумуляторних модулів для того, щоб максимально знизити можливість втрат енергії при її транспортуванні. У такого розміщення є ще одна позитивна сторона - це дозволить заощадити на вартості силового кабелю, адже чим ближче відстань, тим менший перетин дроти можна використовувати.
Необхідно пам'ятати, що розрідженість повітря також впливає на роботу вітроустановки, однак при дії постійних вітрів, наприклад, на морському узбережжі, цей недолік не є суттєвим. Важливо мати на увазі, що робота домашніх вітряків впливає на телевізійну мережу і може стати причиною перешкод для прийомної антени.
Якщо в районі розташування ВЕС переважають слабкі вітру, оптимальним рішенням стане об'єднання декількох установок в мережу з загальним акумуляторним вузлом. В іншому випадку, необхідно налаштувати роботу вітряків так, щоб кожне окреме пристрій обслуговувало свою «частку» навантаження, а для економії електроенергії, слід розподілити споживачів в будинку: різної групі побутових приладів повинна відповідати певна силова лінія.
Як підказує досвід багатьох європейських країн, для багатоквартирних будинків доцільніше встановити кілька вітряків (приклад цікавого варіанту) невеликої продуктивності, які будуть генерувати електроенергію і зберігати її в загальний акумулятор, ніж купувати одну великогабаритну вітроустановку.
Як підрахувати потужність ветрогератора для будинку
Для орієнтовного розрахунку потужності домашньої ВЕС потрібно обчислити середньомісячне споживання електроенергії, з огляду на перелік всіх використовуваних побутових електроприладів, їх потужність і час роботи (таблиця, яка показує середнє споживання побутової техніки, знаходиться тут). Варто відзначити, що частіше за все в магазинах продаються вітрові електростанції для приватного користування потужністю від 2 до 10 кВт.
На багатьох інформаційних ресурсах вказується, що для повноцінного забезпечення побутових потреб сім'ї з 3 - 4-х чоловік потрібний потужність вітрогенератора не менше ніж 10 кВт. Однак в кожному конкретному випадку, потрібно виходити з певних енергопотреб, які можуть бути досить індивідуальним показником.
Одним з додаткових позитивних моментів використання вітряків в домашніх умовах є також можливість продажу надлишків електроенергії державі. Про те, як постачати «зайве» електрику в центральну електромережу та детальну інформацію про актуальні на сьогодні «зелені» тарифи можна знайти в цьому розділі.
Не варто забувати про безпеку: удари блискавок, результатом попадання яких може стати загоряння вітряка, обмерзання лопатей, недостатня міцність несучих конструкцій або фундаменту вітроустановки - можуть завдати шкоди не тільки самого пристрою, але і завдати шкоди здоров'ю людини. Тому, не зайвим буде подбати про оснащення генератора різними захисними системами.
Дивіться ще цікаві матеріали: