Větrná turbína pro soukromý dům: specifičnost a výrobní technologie

Tento článek podrobně zkoumá takový typ zařízení, jako je větrný generátor pro soukromý dům: konstrukční prvky, jeho účel a rozsah, vnitřní struktura a klasifikace. V textu najdete užitečné informace, které vám pomohou rozhodnout se pro výběr vysoce kvalitní větrné turbíny, průměrné ceny populárních typů zařízení a podrobný popis technologie výroby.

Větrná turbína pro soukromý dům: účel a konstrukční prvky

Soukromé větrné farmy jsou široce používány jako alternativní zdroje elektrické energie k dosažení úspor. Taková zařízení jsou často instalována v chatkách.

Větrné turbíny se používají jako alternativní zdroje elektrické energie

Nejčastěji se používají v oblastech vzdálených od hlavních energetických sítí. To však není zdaleka jediný důvod ve prospěch nákupu větrné turbíny pro soukromý dům. Většina vlastníků pozemků používá tyto návrhy k dosažení autonomie a úspor.

Ne každé pracoviště je vhodné pro instalaci takových zařízení, protože ne všechny podmínky splňují požadavky tohoto zařízení. Jedná se především o rychlost větru. Aby větrná farma fungovala normálně, musí být průměrná rychlost větru alespoň 4 - 4,5 m / s. Pouze v tomto případě bude instalace konstrukce ekonomicky oprávněná.

Pomocí větrné mapy můžete zjistit průměrnou roční rychlost větru. Odráží přibližné údaje podle regionů. Přesnější indikátory lze získat pomocí speciálního zařízení - anemometru a zařízení pro čtení jeho signálů.

Poznámka! Měřicí zařízení musí být instalováno velmi vysoko, jinak by stromy a budovy zkreslily výsledek.

Pro efektivní provoz větrné turbíny musí být oblastí její instalace větrná turbína

Princip činnosti a struktura větrného generátoru

Větrný generátor je speciální typ zařízení, které převádí kinetickou energii větru na energii mechanickou. Pohání listy rotoru namontované na generátoru. Výsledkem je, že v jeho vinutí je vytvořen střídavý proud. Vyrobená elektrická energie je skladována v akumulátorech, odkud je dodávána do domácích spotřebičů.

Popsané schéma práce je zjednodušené. Konstrukce větrného generátoru je samozřejmě mnohem komplikovanější. V energetickém řetězci je také ovladač. Jeho funkcí je převod třífázového střídavého proudu na stejnosměrný. Pak to jde nabít baterie.

Většina domácích spotřebičů není schopna napájet stejnosměrným proudem. Proto je v řetězu za baterií nainstalován střídač. Převádí stejnosměrný proud na střídavý proud, jehož napětí je 220V. Všechny tyto operace odebírají část počáteční energie - asi 15-20%.

Objekt lze dobíjet nejen z větrné farmy, ale také ze solárních panelů, stejně jako z benzínového nebo naftového generátoru. Pokud jsou tyto prvky v řetězci, pak je obvod doplněn o další součást - jistič. Když je vypnuto hlavní napájení, spustí se záložní.

Princip činnosti větrného generátoru

Větrná farma se skládá z následujících komponent:

• rotor s lopatkami (v závislosti na vlastnostech modelu může existovat několik lopatek pro větrný generátor, zpravidla jsou 2 nebo 3, i když existují také možnosti s více lopatkami);
• převodovka nebo převodovka, která řídí otáčky mezi generátorem a rotorem;
• ochranný kryt, který chrání konstrukční části před negativním vlivem vnějších faktorů;
• „Ocas“, který zajišťuje otáčení konstrukce sledující směr větru;
• akumulátor, který uchovává určité množství energie;
• instalace střídače, která převádí jeden typ proudu na jiný.

Jakou větrnou farmu si můžete koupit: klasifikace zařízení

Existuje několik klasifikací, podle nichž jsou větrné elektrárny rozděleny do skupin:

1. Ve směru rotačního pohybu lopatek - horizontální a vertikální větrné mlýny.
2. Podle počtu lopatek - zařízení se dvěma, třemi a více lopatkami.
3. Podle typu materiálu použitého k výrobě čepelí - konstrukce plachty a tuhé čepele.
4. Podle způsobu ovládání - větrné mlýny s pevným nebo nastavitelným stoupáním lopatek.

Vnitřní struktura větrného generátoru

Užitečná rada! Ve většině případů odborníci doporučují majitelům předměstských domů koupit větrnou turbínu s pevným stoupáním lopatek, protože nastavitelná zařízení jsou příliš obtížná na provoz.

Větrná farma s vodorovnou osou je umístěna kolmo na proudění vzduchu. Konstrukce má podobnou strukturu a funguje na stejném principu jako konvenční korouhvička. Větrné mlýny s rotačním generátorem mají vysokou účinnost, přestože jsou cenově dostupné. Provoz těchto zařízení je založen na odporu proudění vzduchu.

Větrné turbíny se svislou osou nebo ortogonální větrné turbíny mají kompaktní design, ale jejich cena je mnohem vyšší. Díky své speciální struktuře je tento typ zařízení zcela nezávislý na směru větru. Lopatky vypadají jako turbíny, což výrazně snižuje zatížení části nápravy. Doporučuje se koupit vertikální větrný generátor, pokud vítr na místě neustále mění svůj směr.

Výhody a nevýhody domácích větrných elektráren

Stejně jako jakýkoli jiný typ zařízení mají větrné farmy výhody i nevýhody. Aby bylo možné rozhodnout o koupi tohoto zařízení, je vhodné zvážit jeho silné a slabé stránky.

Popularita využívání větrných farem je dána velkou řadou výhod

Proč je výhodné koupit větrný generátor (220 V) pro soukromý dům:

1. Žádné další náklady, protože k provozu zařízení není zapotřebí žádné palivo.
2. Není třeba neustále sledovat. Struktura vyrábí elektřinu sama pokaždé, když fouká vítr.
3. Relativně tichý a zcela ekologický způsob výroby elektřiny.
4. Zařízení lze používat téměř v jakýchkoli klimatických podmínkách.
5. Opotřebení dílů je minimální.

Instalace větrného generátoru pro dům je doprovázena následujícími nevýhodami:

• náklady na nákup vybavení se vyplatí za 5-6 let;
• relativně malý ukazatel účinnosti, který se odráží v síle;
• vysoká cena větrných turbín;
• pro kompenzaci nečinnosti zařízení v bezvětří je zapotřebí další vybavení: generátor a akumulátor (náklady na tyto prvky jsou velmi vysoké);
• v některých režimech vydávají větrné turbíny pro domácnost infrazvuky (to samé se děje, pokud je instalace zařízení provedena s chybami);
• je nutná pravidelná preventivní údržba;
• hurikán může vážně poškodit zařízení.

V závislosti na výkonu zařízení a větrné mapě oblasti může větrný mlýn dodávat elektřinu jak malému venkovskému domu, tak velké venkovské chatě

Užitečná rada! Před nákupem větrného generátoru pro váš domov je nutné vypočítat ziskovost, cena zařízení může být příliš vysoká a náklady na jeho zakoupení se nevyplatí. Chcete-li to provést, musíte vypočítat průměrný indikátor výkonu domu (je zohledněn výkon všech elektrických spotřebičů), posoudit oblast, kde bude zařízení nainstalováno, a zjistit, jaký je počet větrných dní za rok.

Proveditelnost nákupu: ceny větrných turbín pro soukromý dům

Náklady na větrné turbíny pro soukromé domy jsou poměrně vysoké. Náklady na nákup vybavení se vyplatí, pouze pokud má oblast vhodné podmínky.

Instalace větrné farmy je oprávněná v následujících případech:

• terén splňuje požadavky na vybavení;
• oblast, ve které se lokalita nachází, se vyznačuje silným větrem;
• není možné použít jiné alternativní zdroje elektrické energie.

V ostatních případech se náklady na nákup větrného generátoru pro dům nevyplatí. Pokud je počet větrných dní v roce malý, lze tato zařízení doplnit solárními panely nebo generátory, které pracují na naftu nebo benzín.

V závislosti na typu konstrukce mohou být větrné turbíny vertikální nebo horizontální

Jak zvýšit ziskovost větrné turbíny pro soukromý dům

Přímořské oblasti i otevřené oblasti v horských oblastech jsou ideální pro instalaci větrných zařízení. V těchto oblastech je rychlost větru přes 60-70 m / s. Obyvatelé těchto oblastí mohou zcela opustit centrální napájecí systémy a přestěhovat se do větrných farem. Na plochých plochách jsou proudy větru rovnoměrnější, ale jejich síla není dostatečná na to, aby plně zásobovala dům elektřinou.

Je velmi nežádoucí instalovat zařízení v blízkosti lesů a výsadby. Stromy si ponechají část energie, což sníží ziskovost větrných turbín. Průtok vzduchu se zvyšuje se vzdáleností od země. To znamená, že čím vyšší je stožár větrné farmy, tím více impulzu může zařízení zachytit. Na druhou stranu příliš vysoká konstrukce vyžaduje další vyztužení. Silnější poryvy větru to snáze srazí než větrné turbíny se stožárem, který dosahuje 5-7 m.

Odborníci doporučují instalovat zařízení ve výšce 10-15 m od země. Existují dva způsoby, jak tuto strukturu opravit:

1. Betonováním základny.
2. Pomocí kovových vzpěr.

Kombinace větrné turbíny a solárních panelů je považována za nejúčinnější pro výrobu elektřiny.

Chcete-li betonovat základnu větrného mlýna, budete muset vykopat čtyři hluboké studny s malým průměrem. V nich jsou ponořeny nástavce stožáru, načež jsou nality cementovou maltou. Tento proces je poměrně pracný a nákladný, ale je vysoce spolehlivý. I při silném poryvu větru zůstane stožár nehybný. Jediným rizikem je zlomení čepele.

Upevnění stožáru kotevními lany zahrnuje použití kovového kabelu. Táhne se, dokud není větrná turbína umístěna striktně kolmo k povrchu Země. Poté jsou kabelové svazky bezpečně upevněny v zemi.

Důležité! Je třeba uzemnit větrné turbíny s vysokými stožáry.

Který je lepší koupit větrný generátor pro domácnost: výrobci a náklady

Je třeba důkladně přistupovat k výběru větrné farmy. Hlavními kritérii jsou výkon zařízení, typ osy (horizontální nebo vertikální) a výrobce. Před nákupem musíte pečlivě prostudovat technické vlastnosti a porovnat produkty od různých výrobců.

Ceny ruských větrných turbín:

Mnoho z těchto organizací vyrábí zařízení na zakázku a poskytuje pomoc s návrhem a výpočty.

Ceny domácích větrných turbín zahraniční výroby jsou mnohem vyšší. Minimální náklady na instalaci jsou 120 tisíc rublů. Výrobky zahraničních společností se vyznačují vysokou úrovní kvality díky použití high-tech zařízení při výrobě. Oprava takových jednotek však bude nákladná a nákup náhradních dílů může být obtížný.

Náklady na ruskou tovární větrnou turbínu se mohou pohybovat v rozmezí 30-600 tisíc rublů.

Výhody továrních větrných turbín:

• možnost zakoupit zařízení v kompletní sadě a dokonce si objednat jeho profesionální instalaci;
• rozsáhlý výběr výrobců a modifikací s různými vlastnostmi;
• zajištění kvality;
• schopnost zavolat kvalifikovaného odborníka k provedení oprav.

Vzhledem k vysokým nákladům na tovární vybavení dává mnoho majitelů příměstských oblastí přednost kutilským strukturám. Výroba domácího větrného generátoru trvá přibližně 3000-5000 rublů. Většina z této částky se vynakládá na nákup kvalitní baterie, která vydrží nabití po dlouhou dobu.

Související článek:

DIY solární panely: cenově dostupný zdroj energie

Co je to zařízení, jak funguje. Odrůdy solárních panelů. Proveditelnost použití pro letní sídlo a doma.

Výhody kutilských větrných farem:

• významné úspory peněz;
• při vytváření domácího větrného mlýna bude návrhář znát všechny vlastnosti jeho struktury;
• schopnost vyrábět hlavní části a lopatky větrného generátoru vlastními rukama ze šrotu.

Domácí stavby, na rozdíl od továrních větrných elektráren, selhávají mnohem častěji.

Poznámka! Je lepší zavolat odborníka na instalaci továrního designu. V opačném případě jakákoli chyba způsobená během procesu instalace zruší platnost záruky.

Domácí návrhy větrných turbín jsou horší kvalitou a spolehlivostí než průmyslové modely

Jak si vyrobit větrný mlýn vlastními rukama: technologie a doporučení

Použití domácího zařízení na webu může způsobit nelibost sousedů.Proto před vytvořením větrného generátoru vlastníma rukama se musíte postarat o dodržování několika pravidel.

Na všechny jednotlivé budovy se vztahují výšková omezení. Instalace větrného mlýna s výškou stožáru větší než 15 m je zakázána, pokud jsou v blízkosti tyto objekty:

• tunely;
• mosty;
• letiště.

Větrná turbína by neměla způsobovat rušení šířené vzduchem. Aby se zabránilo jejich výskytu, doporučuje se použít speciální ochranu. Kromě toho by měla být sledována úroveň hluku vyzařovaného lopatkami a udržována v normálních mezích.

Nejjednodušší domácí větrná turbína vyrobená z plastových lahví

Materiály potřebné pro výrobu vertikálního větrného generátoru vlastními rukama

Větrnou farmu se svislou osou lze použít k napájení elektřiny do různých budov v domácnosti nebo do malého zahradního domku. Jeho síla je dostatečná k osvětlení místní oblasti ve tmě.

Chcete-li vytvořit větrný generátor vlastními silami z automobilového generátoru, budete potřebovat následující materiály:

• dobíjecí baterie pro 12V (kyselá nebo heliová);
• prostorná válcová nádoba z hliníku nebo nerezové oceli (pánev, vědro);
• automobilový generátor (12V);
• voltmetr;
• polohermetický tlačítkový spínač (12V);
• relé nabíjení automobilové baterie nebo kontrolka nabíjení;
• převaděče (12-220V a 700-1500W);
• dráty s plochou průřezu 2,5 a 4 mm;
• svorka pro připevnění generátoru ke stožáru (2 ks).

Zařízení větrné konstrukce

K tomu budete potřebovat nástroje a zařízení, jako například:

• bruska (můžete použít kovové nůžky);
• fixka nebo stavební tužka;
• kleště a svinovací metr;
• vrták se sadou vrtáků;
• šroubovák a sada klíčů.

Technologie výroby větrného generátoru z automobilového generátoru

Jako základ bude použita válcová nádoba, například kbelík, starý hrnec nebo pánev. Pomocí tužky a svinovacího metru je třeba to označit, abyste získali rozdělení na 4 stejné části. Podle značek jsou řezy prováděny pomocí brusky, takže jsou získány svislé nože. V tomto případě je velmi důležité nerozřezávat kov až do konce.

Poznámka! Pokud je nádoba vyrobena z lakovaného plechu nebo pozinkované oceli, nemůžete k řezání použít brusku, jinak by se kov přehřál. V tomto případě je vhodné použít nůžky.

Otvory pro šrouby by měly být vytvořeny v řemenici i ve spodní části nádoby. V této fázi vytváření větrného generátoru pro soukromý dům s vlastními rukama musíte být velmi opatrní a opatrní ohledně symetrie. Jakékoli nepřesnosti v umístění díry budou mít za následek nevyváženou strukturu během otáčení.

Chcete-li vyrobit větrný generátor vlastníma rukama, můžete použít automobilový generátor

Čepele by měly být ohnuté, přičemž by neměly příliš vyčnívat. Při provádění této práce je nutné vzít v úvahu směr rotačního pohybu generátoru. Větrný mlýn je nejčastěji orientován ve směru hodinových ručiček. Rychlost otáčení a plocha kontaktu proudů vzduchu s konstrukcí bude záviset na zvoleném úhlu ohybu lopatek.

Dále je na řemenici připevněn kontejner s noži. Generátor je instalován na stožáru, poté je upevněn svorkami. Zbývá jen připojit všechny vodiče a sestavit obvod. Všechny kabely jsou připevněny k stožáru větrného mlýna. K připojení akumulátoru použijte vodiče o průměru 4 mm. K tomu bude stačit kus o délce 100 cm. Připojení k síti domácích a osvětlovacích zařízení se provádí pomocí vodičů o ploše průřezu 2,5 mm. Střídač nebo převodník vyžaduje vodič 4 mm.

Jak vyrobit větrnou turbínu z pračky

Chcete-li vytvořit větrný generátor z pračky vlastními rukama, budete potřebovat seznam určitých dílů. Některé z nich lze vyjmout ze starých domácích spotřebičů a zbytek bude nutné dokoupit.

Konstrukce větrné turbíny bude sestávat z následujících prvků:

• reduktor pro nastavení rychlosti otáčení;
• rotor s lopatkami;
• ochranné pouzdro;
• akumulátor;
• ocasní část;
• invertor;
• stožáry pro upevnění generátoru.

Větrná turbína vyrobená z dílů pračky

Generátor konstrukce je vyroben z elektrického motoru z pračky. Jeho výkon musí být nejméně 1,5 kW.

Kromě toho budete potřebovat:

• smirkový papír a lepidlo;
• neodymové magnety každý 5 a 12 mm (32 ks);
• epoxidová pryskyřicenebo svařování za studena.

Neodymové magnety budou namontovány na rotoru. Lze je zakoupit v mnoha stacionárních nebo online obchodech. Je nutné odstranit jádra z rotoru asynchronního motoru. Poté jsou tyto části částečně odříznuty. Hloubka řezu by neměla přesáhnout 2 mm. K tomu můžete použít soustruh. Dále musí být v jádrech vytvořeny drážky, jejichž hloubka je 5 mm.

V další fázi výroby větrného generátoru pro dům se instalace magnetů provádí vlastními rukama. Pro začátek je na jádro namontován tvrdý kryt. Poté jsou magnety umístěny na odpovídající místa ve stejné vzdálenosti. Je velmi důležité dodržovat odstup, jinak se v budoucnu magnety slepí, což negativně ovlivní sílu větrné farmy. K upevnění těchto dílů je lepší použít super lepidlo. Během práce je vhodné nosit ochranné brýle, protože magnety se mohou během procesu lepení odrazit.

Umístění neodymových magnetů při výrobě domácího větrného mlýna

Když je šablona s magnety zcela připravena, vejde se na rotor. Výsledné mezery musí být vyplněny epoxidová pryskyřice nebo svařování za studena. Na konci práce je rotor pečlivě upnut do svěráku a jeho povrch je zpracován brusným papírem. Před spuštěním větrného mlýna zkontrolujte pevnost všech ložisek a šroubových spojů. K montáži konstrukce byste neměli používat ani částečně opotřebované díly; je lepší koupit nové.

Pro vytvoření oběžného kola je lepší zvolit lehký materiál s vysokou mírou bezpečnosti. Pro tyto účely je vhodné sklolaminát. Díky tomu jsou nože lehké a odolné proti opotřebení. Stožár je nejlépe vyroben z ocelových trubek. Optimální průměr je 32 mm.

Montáž větrné turbíny zvládne každý, kdo má představu o tom, jak fungují elektrické obvody. Hlavní věcí v tomto případě je věnovat pozornost všem podrobnostem a pečlivě zkontrolovat všechny vaše akce. Chcete-li vyloučit možnost chyb, můžete použít vizuální videa, která podrobně popisují celý proces výroby dílů a jejich další montáže.

Jak vyrobit větrný generátor s vlastními rukama pro 220 V (4 kW): video