Невидимое электричество: ветрогенерирующая установка для дома

Ветрогенератор для частного дома: лучшие модели и варианты установки

Люди всегда пытались использовать неисчерпаемую энергию ветра, который на протяжении веков приводил в действие лопасти ветряков и наполнял паруса рыбацких баркасов. Сегодня ветер также выполняет полезную работу – помогает вырабатывать электрическую энергию промышленным ветротурбинам и малым ветряным установкам.

Повышенный интерес к альтернативной энергетике в наше время вызван постоянным ростом цен на энергоносители. Сегодня многие хозяева частных домов принимают решение приобрести и смонтировать на своем участке ветрогенератор, который уже давно не является технической новинкой.

Определяющими факторами при выборе ветряной электростанции являются ее безотказность, эффективность, а также сила и скорость воздушных потоков в конкретной местности. Рассмотрим конструктивные особенности ветрогенераторов и разберемся с их видами.

Ветряная электростанция – принцип функционирования

Ветрогенератор является оборудованием, преобразующим силу воздушных потоков в электрическую энергию.

Принцип работы устройства:

  • лопасти, расположенные на роторном валу генератора, вращаются под действием воздушного потока;
  • в статорных обмотках генераторной установки возникает магнитное поле и вырабатывается напряжение;
  • энергия поступает на контроллер, который преобразует переменное напряжение в постоянное;
  • постоянный ток питает мощные аккумуляторные батареи, постепенно повышая их емкость;
  • электричество от аккумуляторов поступает к инвертору, выдающим на выходе напряжение 220 В с частотой 50 Гц.

Процесс преобразования переменного тока в постоянной и обратно забирает до 20% вырабатываемой генератором энергии. Для дополнительной подпитки, одновременно с ветряком, подключают солнечные панели, а также генератор, работающий на бензине или дизельном топливе. При одновременном подключении нескольких агрегатов для выработки электричества, необходим автоматический выключатель, который при отключении одного из устройств запускает резервный источник.

Для обеспечения максимального коэффициента полезного действия ветряного генератора он должен отслеживать ветровой поток. Для этого устройство оборудовано вертикальной лопастью, разворачивающей генератор навстречу потоку воздушных масс.

Мощные генераторные установки оборудуются специальным электродвигателем, который поворачивает их в соответствии с командами от датчика направления ветра.

Устройство генераторной установки

Сам генератор представляет собой устройство, шарнирно закрепленное на мачте и состоящее из следующих частей:

  • крыльчатки с лопастями, закрепленной на валу ротора;
  • повышающего редуктора, связывающего ротор с генератором;
  • защитной оболочки, ограждающей привод от воздействия природных факторов;
  • хвостовика, позволяющего отслеживать направление ветра.

Генераторная установка связана с накопительной батареей, управляющим контроллером и инвертором.

Виды ветряных генераторов и их особенности

Ветрогенераторы делятся на виды по следующим признакам:

  • кругу обслуживаемых потребителей. Вырабатываемая электроэнергия может использоваться для частных нужд, а также направляться в общую энергосистему;
  • расположению роторной оси. Крыльчатка в одних устройство закрепляется вертикально, а в других – крепится на горизонтально расположенном роторе;
  • количеству лопастных элементов. На валу ротора может крепиться две, три или несколько лопастей;
  • возможности изменения характеристик крыльчатки. Шаг лопастей может быть постоянным или регулироваться с помощью привода.

Для частных домовладений целесообразно приобретать ветряк с постоянным шагом. Такую ветряную электростанцию легко эксплуатировать. Для энергоснабжения частного дома лучше использовать агрегаты с горизонтально расположенным ротором, которые имеют более высокий КПД, достигающий 50%.

Эффективность устройств с вертикальной осью намного ниже.

Достоинства и недостатки горизонтальных ветряков

Главными плюсами горизонтального ветрогенератора являются:

  • возможность выработки электроэнергии при скорости ветра более 3 м/с;
  • увеличенная энергоэффективность устройства;
  • компактность конструкции;
  • простота монтажа;
  • возможность автономной работы;
  • использование в любых погодных условиях;
  • долговечность конструкции.

Наряду с плюсами имеются и слабые стороны:

  • увеличенный объем затрат на приобретение ветрогенератора;
  • повышенный уровень шума при работе;
  • необходимость регулярной профилактики.

Планируя приобрести ветрогенератор для частного дома, следует проконсультироваться со специалистами. Они помогут подобрать оптимальный вариант ветряка и грамотно рассчитают окупаемость установки.

Отправить ответ

avatar
Закрыть рекламу