Vindgenerator til et privat hjem: enhed, typer, gennemgang af de bedste tilbud

Vindmøller er for længst holdt op med at være en eksotisk nyhed; de betragtes nu som en af ​​de mulige sparemuligheder.Luftstrømme over jordens overflade bærer en enorm mængde energi, som i dag med succes bruges i industrielle vindmøller og små vindmøller til privat brug.

Vi vil fortælle dig, hvordan du vælger den rigtige og teknisk kompetente installation af en vindgenerator til et privat hjem. Vores foreslåede artikel beskriver reglerne for montering og drift af minikraftværker. Interesserede købere får anbefalinger om deres valg, og der gives en vurdering af populære modeller.

Design og driftsprincip for vindmøller

Vindgeneratorer er specielle enheder, der omdanner vindens kinetiske energi til elektrisk energi. Disse er uafhængige kilder til elektricitet, der er fremragende til installation i private beboelsesejendomme, små og mellemstore landbrug og produktionsbaser.

Designet af et standard minikraftværk til husholdningsbrug omfatter følgende funktionelle elementer:

1. Blade aerodynamisk formet til at fange vinden.
2. Generator at producere vekselstrøm.
3. Controller til automatisk styring af en vindmøllepark. Giver dig mulighed for at regulere batteriopladning og fordele energistrømme mellem enheder.
4. Lagerenhed. Specielle batterier til lagring af genereret elektricitet.
5. Inverter at bringe parametrene for genereret energi til netstandarder.
6. Mast, hævning af knivene til en vis højde over jordoverfladen.

Der findes forskellige typer master: fritstående uden wire wire, stift fast og roterende på studs. Sidstnævnte kan sænkes og hæves til vedligeholdelse, samt til reparations- og restaureringsarbejde.

Under påvirkning af vind begynder bladene, der er monteret på generatorakslen, at rotere, hvilket hjælper med at starte rotoren. Som et resultat omdannes den kinetiske energi af luftstrømme til mekanisk og derefter til elektrisk energi. Sådan ser et meget forenklet diagram over, hvordan en vindmølle fungerer, ud:

I virkeligheden strømmer energi fra en vindmøllepark ikke direkte til forbrugeren. Systemet skal tilsluttes specielle enheder til konvertering af elektrisk strøm.

En controller er placeret i kredsløbet efter generatoren. Den konverterer vekselstrøm til jævnstrøm. I denne form akkumuleres og lagres elektricitet i batterier, og derefter fra dem gennem en inverter, som omdanner jævnstrøm til vekselstrøm, tilføres energien til det private elnet.

Denne ordning gør det muligt at udjævne spændingsustabilitet samt akkumulere energi i perioder med fuldstændigt fravær af forbrug. Og dette gør det igen muligt at bruge vindgeneratorer med mindre effekt end den samlede effekt af elektriske husholdningsapparater.

Ved konvertering af elektrisk strøm efter AC-DC-AC-skemaet opstår der visse energitab, som udgør cirka 20 %

Sammen med en autonom vindstation er det muligt at installere både solcellemoduler og brændstofgeneratorer.

Hvis flere enheder bruges på én gang til at generere elektricitet, suppleres kredsløbet med et andet element - en automatisk afbryder (ABP). Det er nødvendigt, så når en kilde til alternativ energi er slukket, starter en anden, en backup, op.

Moderne vindmølleparker bruger forskellige designs af rotorer - roterende dele. De har deres fordele og ulemper, forskellig effektivitet og funktionalitet. I øjeblikket er der mange udviklinger af autonome systemer, der er i stand til at interagere med vinde med forskellige hastigheder og styrker.

Typer af vindkraftværker

Ud fra typen af ​​forbruger skelnes der mellem autonome vindmøller og netværksdrevne installationer. Førstnævnte leverer energi til forbrugere fjernt fra centrale elektriske netværk.

De anden kan tælle flere tiere/hundreder af vindmøller, som danner et enkelt system og leverer energi til et fælles netværk. Effekten af ​​autonome enheder overstiger sjældent 75 kW, mens effekten af ​​netværksinstallationer starter ved 100 kW.

Afhængigt af typen af ​​konstruktion skelnes vindgeneratorer:

• Med lodret rotationsakse;
• Med vandret rotationsakse.

Disse enheder bruges til forskellige driftsforhold, men de mest almindelige er modeller med en vandret akse. De fungerer som almindelige vejrhaner og har en lignende struktur. Rotorens akse roterer parallelt med jordens overflade.

Sådanne enheder er kendetegnet ved høj effektivitet (ca. 40%), enkel effektjustering og en mere overkommelig pris, men er også kendetegnet ved høje niveauer af støj og vibrationer.Derudover skal de være orienteret mod vindens retning.

For at installere en vindmølle med en vandret rotor har du brug for ca. 120 m fri plads og en mast med en højde på mindst 8 m

Vindgeneratorer med en lodret rotationsakse har et mere kompakt design og er mindre modtagelige for miljøfaktorer.

I enheder af denne type er turbinen placeret vinkelret på jordens plan. Sådanne strukturer lanceres selv fra en svag vind og afhænger ikke af luftstrømmens retning.

Det lave støjniveau (op til 30 dB) gør det muligt at installere lodrette vindmøller på taget af bygninger

Der er dog også en betydelig ulempe - effektiviteten af ​​sådanne generatorer er kun 15%. Derudover er de dyrere end modeller med horisontal akse.

Modeller af vindgeneratorer adskiller sig fra hinanden ikke kun i placeringen af ​​rotationsaksen, men også:

• antal klinger – der er vindmøller med to og tre vinger, og der er også modifikationer med flere vinger;
• materialer til fremstilling af funktionelle dele – med sejl og stive klinger;
• propelstigning – justerbar eller fast.

Stationære vindmøller med flere blade begynder at rotere selv i lav vind, men to- og trebladede enheder kræver stærkere vinde for at fungere. Samtidig skaber hver ekstra klinge i designet mere modstand mod hjulet, hvilket gør det sværere at opnå generatorens standarddriftshastighed.

Afhængig af fremstillingsmaterialet vinger til vindmøller, kan der opstå visse vanskeligheder i dit arbejde. Sejlelementer er nemmere at fremstille og koster derfor mindre.

Men hvis det er nødvendigt at sikre pålidelig drift af en vindmølle til autonom strømforsyning, er det værd at give præference til strukturer med stive blade lavet af metal eller forstærket glasfiber.

Hvad angår propelstigningen, er tingene heller ikke så enkle her. Den variable pitch giver dig mulighed for betydeligt at udvide rækken af ​​effektive hastigheder til drift af en vindmøllepark, og dette er et stort plus. Men på samme tid reducerer en sådan mekanisme den overordnede pålidelighed af den stationære installation og gør vindhjulet betydeligt tungere, hvilket komplicerer driften af ​​enheden.

Muligheden for at installere en vindgenerator

Små vindkraftværker bruges nu i vid udstrækning som alternative kilder til elektricitet, hvilket gør det muligt at opnå reelle besparelser.

Sådanne enheder er normalt installeret i sommerhuse, i områder fjernt fra hovedstrømnettet. Men dette er ikke den eneste grund til, at folk i stigende grad foretrækker strukturer af denne type.

Grundejere bruger med succes vindgeneratorer til at opnå fuldstændig autonomi og betydelige energibesparelser

Det er dog ikke alle områder, der egner sig til at installere en vindmølle. For at minikraftværket kan fungere fuldt ud i den af ​​producenten angivne levetid, skal de klimatiske forhold i området opfylde kravene til specialudstyr.

Den gennemsnitlige vindhastighed bør ikke være mindre end 4,5-5 m/s. Kun i dette tilfælde vil installationen af ​​en struktur med en vindmølle være økonomisk begrundet.

For at finde ud af omtrentlige data om den gennemsnitlige årlige vindhastighed efter region, skal du se et særligt vindkort.Mere nøjagtig information kan opnås ved hjælp af et vindmåler og en signalaflæsningsanordning.

Målesystemet skal installeres i stor højde, så nærliggende bygninger og træer ikke forvrænger resultaterne.

Hvis du beslutter dig for at installere en minivindmøllepark til dit hjem, bør du også tænke på den tilgængelige plads. Samtidig er det nødvendigt at tage højde for, at vinden skal "gå" helt frit langs bladene og uden forhindringer på sin vej nå dem fra forskellige sider.

Det er grunden til, at det ideelle sted at installere en vindmølle anses for at være toppen af ​​bakkerne, hvor luftmasser komprimeres med en tilsvarende stigning i tryk og vindhastighed. Havområder og steppezonen anses også for at være egnede.

For at få det fulde udbytte af en vindmølle skal den installeres et sted, hvor der ikke er træer eller høje bygninger

Eventuelle forhindringer inden for en radius af 250 m vil påvirke drift af vindgeneratorer. For at opnå maksimal effektivitetsindikatorer er det nødvendigt at installere turbineaksen over niveauet af forhindringer med mindst 4-5 m.

Regler for valg af udstyr

Valget af en vindgenerator til dit hjem bør gribes ansvarligt an.

Du skal indsamle grundlæggende oplysninger på forhånd:

1. Beregn den nominelle og maksimale mængde elektricitet for at imødekomme husets behov.
2. Se den gennemsnitlige årlige vindhastighed i dit område for at bestemme, hvornår din vindmølle vil være inaktiv.
3. Tag højde for de klimatiske egenskaber i området. Hvis der er hård frost i vintersæsonen, vil det ikke betale sig at installere en vindmøllepark.
4. Find ud af intensiteten af ​​støj, der skabes, når vindgeneratorer kører.
5. Sammenlign de tekniske egenskaber for enheder fra forskellige producenter.

Udvælgelsen af ​​komponentfunktionelle elementer til et vindkraftværk udføres i henhold til den nominelle effektværdi. I dette tilfælde spiller den nominelle vindhastighed også en rolle - de værdier, hvor vindgeneratoren genererer den beregnede mængde elektrisk energi.

Hvis installationen producerer maksimal effekt ved en vindhastighed på 11 m/s, og i dit område når gennemsnittet 4,5 m/s, vil vindmøllen ikke producere den mængde energi, som producenten har angivet

Det er også nødvendigt at fokusere på det faktum, at en vindgenerators kraft afhænger af hjulets diameter, der dannes af bladene. Hvis størrelsen fordobles, vil vindmøllen producere 4 gange mere strøm ved samme vindhastighed.

Batteriernes kapacitet er også vigtig. Hvis der ikke er vind, bør de have nok energi til at drive huset.

Det er bedre at overlade installationen af ​​et privat minivindkraftværk til et firma, der er specialiseret i at udføre denne type arbejde. Hovedmålet er at sikre maksimal sikkerhed. Vindmøllens overordnede design skal garanteres at forblive stabilt selv under ekstreme vejrforhold

Laveffektmodeller af vindgeneratorer med lette, lave master kan installeres uafhængigt. Den centrale understøtning skal monteres på et armeret betonfundament. Til lateral stabilitet af strukturen anvendes 3-4 strækmærker.

Omtrentlig priser og tilbagebetaling af vindgeneratorer

Vindmøllernes popularitet vokser hver dag. De er gavnlige til at udstyre store og dyre sommerhuse, hvis vedligeholdelse kræver meget elektrisk energi.

Det er tilrådeligt at installere vindmøller i befolkede områder, hvor der ikke er centraliseret strømforsyning eller strømforsyningen konstant afbrydes.

Det er i sådanne tilfælde, at vindgeneratorer kommer til undsætning, hvis brug har en række fordele:

• omdannelse af luftstrømsenergi til gratis elektricitet;
• miljøsikkerhed af vindmøller;
• fravær af råmaterialer og affald i elproduktionen;
• minimalt slid på funktionelle dele;
• lang levetid - 25-30 år;
• der er ikke behov for konstant at overvåge driften af ​​vindmølleparken.

Ulemper omfatter variabilitet og uforudsigelighed af vindstyrke. For at minimere tab skal du duplikere kilden eller installere en ekstra buffer til energilagring. Også et roterende vindhjul udgør en potentiel trussel mod flyvende fugle.

Vindkraftværker skaber støj, der kan sammenlignes med støjen fra køretøjer, når de kører med en hastighed på omkring 70 km/t. Øgede støjniveauer skræmmer ikke kun dyr væk, men forårsager også ubehag for mennesker

En anden væsentlig ulempe ved vindmøller til husholdningsbrug er deres høje omkostninger. Disse omfangsrige strukturer er lavet af dyre materialer og inkluderer en controller, batterier, en inverterinstallation og en mast.

Det skal bemærkes, at husholdningsvindgeneratorer fra russiske producenter såvel som vindmøller af høj kvalitet produceret i Kina er meget billigere end deres europæiske modstykker. Omkostningerne ved husholdningsvindmøller med en lodret akse med en nominel effekt på op til 2 kW varierer i intervallet $1300-2500.

Men til denne pris inkluderer pakken kun en generator med knive.Det resterende udstyr skal købes separat eller gør det selv. Komplette installationer koster cirka 40-50 % mere.

Prisen på vindmølleparker til hjemmebrug med en effekt på 3 kW til 7 kW er meget højere. Sådanne generatorer med tilhørende udstyr vil koste køberen $5.000-$12.000.

I øjeblikket er brugen af ​​vindmøller som et alternativ til centraliseret strømforsyning urentabel på grund af de høje omkostninger til udstyr

Og selv når der er afbrydelser i forsyningen af ​​netværkselektricitet, er det ikke altid tilrådeligt at installere en vindgenerator. Det bliver nemmere og billigere at installere et uafbrydeligt strømforsyningssystem baseret på industribatterier i kombination med en UPS.

Det giver mening at installere et vindkraftværk på steder, hvor adgangen til en centraliseret energiforsyning er fuldstændig fraværende. Tilbagebetalingsperioden er i dette tilfælde 25 år.

Før du køber komponenter til montering og installation af en vindkraftgenerator, er det tilrådeligt at udføre beregninger ved hjælp af formlergivet i vores anbefalede artikel. Her finder du rækkefølge og regler for udførelse af beregninger.

Gennemgang af de bedste mærker og installationer

Det russiske marked for vindgeneratorer tilbyder både pålidelige, relativt billige enheder fra indenlandske mærker og modeller af vindmøller fra udenlandske producenter, der varierer i funktionalitet. For at beslutte valget af installation til dit hjem skal du sammenligne egenskaberne ved forskellige enheder.

Nr. 1 - vindgeneratorer Condor Home (Rusland)

En serie af vindmøller til hjemmebrug inkluderer enheder med en effekt på 0,5-5 kW. De kan tjene som den vigtigste kilde til elektricitet eller yderligere.Condor Home-stationer er tilpasset til drift under lave temperaturforhold og er i stand til at producere energi selv i svag vind.

Afhængigt af model er generatorhuset lavet af plast eller støbt aluminium, knivene er lavet af glasfiber. Der er et effektivt dobbelt bremsesystem. Masten er sammensat, på stiktråde og har en højde på 8-12 m. For at installere disse enheder skal du bruge en pæl eller betonfundament.

Condor Home vindmøller til hjemmet er helt færdige produkter, der ikke kræver særlig viden eller tekniske færdigheder for at kunne betjenes. Apparaterne er designet til elektrificering af både fritstående bygninger og mindre bebyggelser som en del af vindkraftværker

Grundpakken inkluderer en mast og tovværk, en generator, en rotor og knive, en laderegulator og fastgørelseselementer.

Nr. 2 - Falcon Euro minikraftværker (Rusland)

De er højteknologiske lodrette akse vindgeneratorer med en effekt på 1-15 kW. De bruges til primær/backup strømforsyning til forbrugere fjernt fra elledninger. Kan bruges som en del af et kompleks med solpaneler og en brændstofgenerator.

Vindmøller er udstyret med kraftige neodymmagneter. Startvindhastigheden for start af installationen er 1,5 m/s, den nominelle hastighed er 11 m/s. Den installerede aerodynamiske bremse hjælper med at begrænse hjulhastigheden. Den erklærede levetid fra producenten er 20 år, fabriksgarantien på minikraftværket er 36 måneder.

Falcon Euro vindgeneratorer er pålidelige i drift og uhøjtidelige i vedligeholdelse. Ved hjælp af enheder i denne serie er det nemt at løse problemerne med strømforsyning til lokale og ø-faciliteter

Det grundlæggende Falcon Euro installationssæt indeholder flere funktionelle elementer: et vindhjul, en generator og controller, en mast og indlejrede dele. Inverterinstallation og batterier vælges separat.

Nr. 3 - vindmøller Sokol Air Vertical (Rusland)

Små vindkraftværker af dette mærke kan levere elektricitet til både små sommerhuse og mellemstore virksomheder. Til husholdningsbrug produceres SAV-enheder med en effekt på 0,5-15 kW.

De er kendetegnet ved høj effektivitet i let vind, fungerer jævnt ved lave og høje temperaturer i området fra -50 °C til +50 °C, er kendetegnet ved lave støjniveauer og modstand mod ydre påvirkninger.

Produktionen af ​​elektricitet fra Sokol Air Vertical-enheder afhænger ikke af vindretningen. Lodret-aksiale installationer fungerer i automatisk tilstand uden vedligeholdelsespersonale. Designet giver et elektromagnetisk og aerodynamisk bremsesystem til at begrænse vindhjulets hastighed.

Bladene er lavet af forstærket polyester eller aluminium af flykvalitet (afhængig af model) og har en selvoprullende profil. Generatoren er en flerpolet trefaset generator med excitation fra permanente magneter.

Sokol Air Vertical-vindmøller producerer nominel effekt ved 7-8 m/s, hvilket tillader deres brug i regioner med lave gennemsnitlige årlige vindhastigheder

Grundpakken til et vindkraftværk inkluderer: en vindmølle med en batteriladeregulator, en mast med fyre og et installationssæt. Inverteren og batterierne vælges separat i henhold til de tekniske specifikationer.

nr. 4 - vindgeneratorer Energy Wind (Rusland)

Købere har adgang til enkelt- og trebladede modeller af produkter til universel brug med en effekt på 1-10 kW. Disse vindmøller er perfekte til at skabe projekter til at levere elektricitet til private boligbyggerier og sommerhuse.

Energy Wind-enheder er baseret på holdbare vinger lavet af forstærket glasfiber, malet med autoemalje og et pålideligt luftstrømsudstødningssystem. Disse enheder med en vandret rotationsakse fungerer stabilt ved temperaturer fra -40 til +40 grader Celsius.

Den mindste driftsvindhastighed er 2 m/s, ved nogle vingepositioner - 3 m/s, den anbefalede mastehøjde er 8-20 m. Den gennemsnitlige levetid for russiske mærkeinstallationer er 25 år, den officielle garanti fra producenten er 3 år.

Energi Vindmøller kræver ikke konstant pleje eller vedligeholdelse, hvilket bidrager til hurtig geninvestering af investerede midler

Det grundlæggende udstyr til installationerne inkluderer en permanent magnet elektrisk generator med en monteringsenhed til masten og en roterende mekanisme, blade og et sæt fastgørelseselementer til montering af en vindmølle. Masten samt styreenhed, inverter og batterier til lagring af el skal købes separat.

Nr. 5 - Altek EW vindmøller (Kina)

Type vindmøller – med en vandret rotationsakse. Enheder med en nominel effekt fra 1 kW til 10 kW er ideelle til at løse problemerne med strømforsyning til landhuse og hytter.

Altek EW vindmøllernes beskyttende kabinet er lavet af aluminiumslegering, hvilket letter designet betydeligt. Generatorens funktionelle metaldele er belagt med silicium for varmebestandighed.

Bladene er lavet af fiberforstærket plast.Startvindhastigheden for start af husholdningsenheder af det kinesiske mærke er 2,5 m/s, den nominelle hastighed er 12 m/s.

Altek EW vindgeneratorer er en af ​​de mest overkommelige enheder til at generere elektricitet, der præsenteres på det moderne marked for alternativ energi

Grundpakken inkluderer blade, en generator og en controller. De resterende funktionselementer til vindmøllen skal købes.

Hvis prisen på et fabriksfremstillet sæt virker for høj for dig, giver det mening at bygge DIY vindgenerator. Artiklen, vi anbefaler, beskriver, hvordan man laver et nyttigt husholdningsapparat fra en vaskemaskine.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Udsigter for brugen af ​​vindkraftværker:

Driftsprincippet for moderne vindmøller. Hvordan vindenergi omdannes til elektricitet:

Selv i dag kræver brugen af ​​vindmøller konstant udvikling. Mulighederne og langsigtede udsigter for denne alternative metode til at generere elektricitet er lovende. Der er dog behov for visse foranstaltninger både fra udstyrsproducenter og fra lokale myndigheder.

Installation af små vindgeneratorer til private husholdninger vil ikke helt løse problemet med energiforsyning i regionerne. Men for nogle grundejere kan denne mulighed være en udvej.

Fortæl os om din egen erfaring med at vælge eller installere en vindmølle på en landgrund. Skriv venligst kommentarer, post billeder og stil spørgsmål i blokken nedenfor. Del teknologiske finesser og nyttige oplysninger, som vil være nyttige for besøgende på webstedet.