Содержание
Наша страна богата на ветроэнергетические ресурсы. Россия всегда славилась своими просторами, огромными площадями, безграничными равнинами. В целом основная местность ровная, без косогоров, гор и ветрам полное раздолье. Вот только они с одной стороны очень медленные и низкопотенциальные в густонаселенных пунктах, и буйные в малонаселенных районах. Если есть желание обзавестись ветрогенератором на приусадебном хозяйстве или в частном доме, то это вполне возможно.
Прежде чем приобретать или изготовлять данное устройство надо хорошо подумать над тем, для какой именно цели он нужен будет и какой тип будет более удачным. Также для того чтобы начать выбирать самодельный ветрогенератор для дома и дачи надо познакомиться и изучить основные понятие этого устройства.
Ветрогенератор
Основные понятия
- В первую очередь важно значение КИЭВ, то есть коэффициента применения ветровой энергии. Если его рассчитывать для механической модели, то он приравнивается КПД роторов ветросиловых установок.
- Важно значение КПД, чаще это сквозной коэффициент полезного действия для ветросиловых установок. Его рассчитывают от набегающих ветров до клеммы электрогенераторов или просто количество воды, которое накачали в бак.
- К минимальной рабочей скорости ветров относится та скорость, при которой ветра начинают подавать ток в нагрузку.
- К максимально допустимой скорости ветров относятся скорости, при которых энергия будет прекращена. Автоматика генератор автоматически отключает или убирает ротор во флюгера. Также ротор может остановиться сам или ВСУ разрушиться.
- От стартовой скорости ветра будет зависеть способность ротора провертываться без дополнительной нагрузки. Также с ее помощью ротор входит в рабочий режим и потом можно включить генератор.
- Показатель отрицательной стартовой скорости влияет на запуск устройства при разных скоростях ветра. Для этого должна быть ветроэнергетическая установка.
- Стартовый момент влияет на способности ротора создавать вращающие моменты на валу, происходит за счет принудительно заторможенного воздуха в потоке.
- Ветродвигатель роторный – это ветровая установка, где энергия ветров будет преобразовываться во вращательные моменты на отборном вале мощностей за счет вращений ротора в воздушном потоке.
- Под диапазоном рабочей скорости ротора понимается разность между максимально допустимой скорости и минимальной рабочей скорости во время работы на номинальные нагрузки.
- Важен показатель тихоходного ветряка. Тут линейная скорость части ротора никогда не будет превосходить скорости ветров, а динамический напор сам будет преобразовываться в лопастную тягу.
- От показателей быстроходного ветряка будет подниматься линейная скорость лопастей, а ротор будет образовывать собственную циркуляцию воздуха.
Образование энергетического потока – процесс не из легких. Имея общее представление об основных понятиях и показателей всегда можно подобрать подходящую модель для ветрогенератора. Самодельный ветрогенератор для дома и дачи – это уже не объект фантастического романа. Надо только остановиться на подходящей модели и можно претворять задуманное в реальность.
Как выбрать генератор
Выбор генератора
Основное предназначение генератора для бытовых целей – выработка электроэнергии в крупном диапазоне скоростей вращения и должна быть способность самозапускаться без дополнительных автоматических устройств и без внешних источников питания. Если использоваться будут ветряки с раскруткой, которые обладают высокими коэффициентами полезного действия и использования ветровой энергии, то генератор должен быть еще и обратимым. Его работа должна быть похожа на работу двигателя. Если устроит мощность до 5 кВт, то подойдут электромашины с постоянными магнитами, у которых основа — ниобий, то есть супермагнит. Если нужен генератор с более высокой мощностью от 0,5 до 0,7 кВт, то тогда для основы нужно воспользоваться стальными или ферритовые магниты.
Хороший двигатель тот, мощность которого от 0,3 до 1или 2 кВт, в основе используют автогенератор с переменным током и с встроенными выпрямителями. На сегодняшний день таких устройств больше всего. Их преимущество в том, что они способны выдерживать выходное напряжение от 11,6 до 14,7 В и в большом диапазоне скоростей не используя при этом внешние электронные стабилизаторы. Также если напряжение на обмотках будет достигать около 1, 4 В кремневые вентили откроются сами, а при напряжении более низком генератор «не заметит» нагрузки. Поэтому, чтобы работа была генератора активной первоначально его нужно как следует раскрутить.
Обычно автогенератор соединяют с валом быстроходного ветродвигателя без зубчатых или ременных передач. Нужно только подобрать количество лопастей и оборотов. Часто быстроходным ветрякам свойственно иметь нулевой стартовый момент. Для работы ротора это не важно, он без отключений нагрузок сможет хорошо раскрутиться и не потребуется ждать, когда вентили смогут открыться и генератор подаст ток.
Выбираем генератор в зависимости от ветра
Начиная выбирать модель генератора важно знать немного о состоянии ветров в данной местности, то есть надо познакомиться с местной аэрологией. Хорошо если в области проживания часто ветряная погода. Обычно на карте можно увидеть зоны:
- серо-зеленые,
- желто-зеленые
- красные.
Для серо-зеленых зон, то есть безветренных не обойтись без парусных ветродвигателей. В таких условиях нужно стабильное энергоснабжение, а значит надо воспользоваться бустером, зарядным устройством, мощной аккумуляторной батареей, инвертором. Это удовольствие может выйти в копеечку, но в таких случаях не получить хорошего результата от ветрогенератора.
Для желто-зеленых зон или слабоветренных, нужно устройство с тихоходным вертикальным ветрогенератором. Они имеются разных моделей и по своей работе не уступают лопастным генераторам промышленных изготовлений. Если планируется покупать устройство уже готовое, то для такого климата лучше присмотреть ветряки с парусными роторами.
Для красных зон, то есть ветреных хороши все самодельные устройства-вертикалки и промышленные парусники.
Ветрогенератор своими руками
Ветрогенератор своими руками
Если принято решение изготовить самодельный ветрогенератор для дома и дачи, то для начала надо все точно рассчитать. Необходимо определиться не только со средней, но и с максимальной мощностью. Более того важно знать о потребляемой средней и пиковой мощности дома и надо определить необходимую емкость аккумуляторов.
Опытные мастера не рекомендуют пользоваться автомобильными батареями, чтобы генератор был дешевым. Они не долговечны и не смогут постоянно поддерживать режим зарядки и разрядки. Сложен за ними и сам уход. Нужно постоянно следить за уровнем электролитов, придется проветривать несколько раз в день помещение, соблюдать температурный режим.
Начиная изготовлять ветряк, надо учитывать то, чтобы он был не только безопасным, но и практичным.
Устанавливают ветряк на месте, где ветра имеют преимущественное направление. Лучше, чтобы это место было не около дома и не возле высоких деревьев. Если местность ровная, то устройство устанавливается на высоте от 1 до 1,5 м, но еще лучше, если для этого использовать мачту, высота которой от 6 до 10м, можно и выше.