Ветрогенераторы для дома
Опубликовано: 30.09.2018
Ветрогенератор является альтернативным источником энергии, наиболее подходящим для домов и хозяйств, удаленных от линий электроснабжения. Сейчас стоимость энергоснабжения домов постоянно растет из-за подорожания нефти и газа. А если учесть, что большая часть электричества вырабатывается сжиганием нефтепродуктов, стоит ожидать, что и оно вырастет в цене. Для домов с централизованным электроснабжением ветрогенераторы помогут сэкономить на оплате за электричество, а в случае аварий в сетях обеспечят автономное снабжение дома энергией.
Ветрогенератор. Цена разочарования или дорогой флюгер. Автономные источники энергии.
КАК РАБОТАЕТ ВЕТРОГЕНЕРАТОР?
Ветрогенератор, а точнее ветроэнергетическая установка (ВЭУ) – это целый комплекс оборудования, который включает:
собственно ветрогенератор с лопастями; мачту; аккумуляторы; инвертор; шкаф автоматического включения резерва.Современные ветрогенераторы имеют три лопасти. Более ранние модели имели много лопастей, однако научно доказано, что при меньшем количестве лопастей КПД ветроэнергетической установки больше.
Ветрогенератор для дома
Поскольку ветрогенератор – нестабильный источник энергии, выработанное электричество поступает сначала в аккумулятор, а затем, через инвертор подается потребителю. Инвертор обеспечивает подачу стандартного тока 220 В/50 Гц. При полном штиле аккумуляторные батареи могут обеспечивать автономное снабжение дома электроэнергией до нескольких суток.
Скорость ветра, при которой запускается ветрогенератор – 2-3 м/с. При такой скорости ветра начинается зарядка аккумулятора. В характеристиках ветрогенератора указывается также номинальная скорость ветра. Это скорость, при которой обеспечивается максимальный КПД и ветрогенератор выдает нормальное (расчетное) количество энергии. Она составляет 9-10 м/с. При ураганном ветре свыше 25 м/с ветрогенератор разворачивается таким образом, что площадь вращения его лопастей становится почти перпендикулярна направлению ветра. Этим значительно уменьшается нагрузка на лопасти.
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ УСТАНОВКИ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ДОМА
Установка ветрогенератора для дома - достаточно сложный процесс, требующий вдумчивого подхода и определенных инвестиций. Принимая решение о целесообразности установки ветрогенератора нужно учитывать среднемесячную и среднегодовую скорость ветра, рельеф местности и характер задач, которые необходимо решить.
В большинстве регионов России и Украины нецелесообразно устанавливать ветрогенератор мощностью более 5 кВт. Такие установки есть смысл применять в местностях со среднегодовой скоростью ветра более 4,5 м/с. Иначе ветрогенератор будет слишком долго окупаться.
Однако небольшие ВЭУ мощностью от 0,1 до 2 кВт вполне себя оправдывают для домашнего или дачного применения практически во всех зонах. Их достоинством является низкая цена.
На практике используют комбинированные энергетические установки, которые могут включать в себя ветрогенератор, солнечные батареи, дизель-генератор и другие источники. В зимнее время применение ветрогенератора для энергоснабжения дома компенсирует падение потока энергии, вырабатываемой солнечными батареями. Дизель-генератор необходим в случае, когда солнечной и ветровой энергии поступает недостаточно.
Для электроснабжения небольшого дома в местности со среднегодовой скоростью ветра более 4 м/с потребуется ветрогенератор мощностью:
150-200 Вт - для покрытия базовых потребностей электроснабжения: освещение, телевизор, радио. Если в доме есть небольшой холодильник, нужен ветрогенератор мощностью 0,5-1кВт.
1-5 кВт – для покрытия всех потребностей электроснабжения, включая работу холодильника, стиральной машинки, другой бытовой техники. При сильном и длительном ветре вырабатываются излишки энергии, которые можно использовать для отопления дома и нагрева воды.
20 кВт – для покрытия всех энергетических потребностей дома, включая отопление.
Данные о среднегодовой скорости ветра можно взять на ближайшей метеостанции. Однако, нет гарантии, что для места, где планируется поставить ветрогенератор, они будут абсолютно верны. Следует учитывать такие местные условия, как рельеф, препятствия и «шероховатость» поверхности. Наиболее благоприятными местами для установки ветрогенератора считаются равнины и возвышенности неподалеку от берега моря или крупной реки, водоема. В местах с вогнутым рельефом, или расположенных рядом с лесом, крупными строениями ветровой поток будет ослаблен.
Точный прогноз выработки ветрогенератора в определенной точке местности могут дать только специалисты. Обычно крупные компании, торгующие ветроэнергетическим оборудованием, имеют карту ветров для каждого региона. В спорных случаях проводится репрезентативное исследование длительностью в 1 год, или на 2-3 месяца ставится метеостанция. Не стоит доверять «спецам», которые, прибыв на место, через десять минут дают заключение о хорошей скорости ветра.
МОНТАЖ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Небольшой ветрогенератор для дома (до 2 кВт) возможно смонтировать самому. Монтаж ВЭУ большей мощности производится бригадой специалистов.
Мачта ветрогенератора крепится на массивном бетонном фундаменте. Высота мачты домашней ВЭУ – от 6-9 до 18-26 м. Чем выше мачта, тем больше энергии вырабатывает ветрогенератор. Требуемая высота мачты определяется специалистами исходя из местных условий.
Мачта бывает решетчатая или с растяжками. Решетчатая требует меньшей площади для установки, но более массивного фундамента, причем его масса резко возрастает при увеличении высоты мачты. Так мачта высотой 14 м требует бетонного фундамента объемом 3,5 куб.м, а высотой 26,5 м – уже 20 куб.м. Мачта с растяжками при любой высоте требует 5 куб.м бетона в основании, и 4 дополнительных блока для крепления растяжек. Для ее установки нужна большая площадь, чем для решетчатой. К примеру, мачта высотой 18 м устанавливается на квадрате с диагональю 20 м. Также необходимо предусмотреть площадку для заваливания мачты, длина которой на 4 м больше высоты мачты.
Аккумуляторы ВЭУ монтируются в специальном отапливаемом помещении на площади 4 кв.м.
После установки обслуживание ветрогенератора будет минимальным: периодическая проверка надежности крепления лопастей, смазка движущихся деталей.
Согласно российского и украинского законодательств, установка ветрогенератора мощностью до 75 кВт в некоммерческих целях на личном участке не требует каких-либо разрешительных документов от органов власти.
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ
В качестве недостатков ветрогенератора иногда называют производимый им шум и вибрацию. Современные относительно маломощные ветрогенераторы для дома создают шум порядка 40 децибел, это в два раза тише шума городской улицы. На удалении 20 м от дома ветрогенератор не причиняет абсолютно никакого беспокойства человеку. Ветрогенераторы мощностью до 100 кВт безопасны в плане создания каких-либо вибраций. Однако закрепление достаточно мощного ветрогенератора непосредственно на доме со временем может привести к трещинам в стенах.
Мелкие животные не любят жить рядом с ветрогенератором, и стараются держаться на расстоянии нескольких сотен метров от места его установки. Поэтому ветрогенератор в огороде способен отпугивать кротов и грызунов. Крупный скот, например коровы и овцы, никак не реагирует на шум ветрогенератора.
