Ветрогенератор для дома, как выбрать и что нужно знать. Актуальные цены

Энергию ветра люди научились использовать давно, тысячи лет уже известны ветряные мельницы и парусные системы. Она бесконечна и экологична, поэтому не удивительно что ее научились использовать в качестве альтернативных источников энергообеспечения.

Но, прогресс не стоит на месте, среди технических новинок этой области можно назвать ветрогенератор, высокотехнологичную установку, преобразовывающую потоки ветра в электрическую энергию.

Ветрогенератор для дома уже не редкость

Ветровые электростанции давно используют в промышленных масштабах. Но, сложность конструкции, а также сложность ее монтажа, не давали возможность использовать это оборудование в частных домах, как например солнечные панели.

Однако сейчас, с развитием технологий и увеличением спроса на “зеленую энергию”, ситуация изменилась. Производители наладили выпуск малогабаритных установок для частного сектора.

Принцип работы

Ветер вращает лопасти ротора, насаженного на вал генератора. В результате вращение в обмотках вырабатывается переменный ток. Для увеличение количества оборотов, а соответственно и количества выработанной энергии может использоваться редукторная передача (трансмиссия). Она же может блокировать вращение лопастей полностью, если возникнет такая необходимость.

Анемометр следит за направлением ветра и поворачивает установку положение при котором будет максимально эффективно работать ветряной поток.

Полученный переменный ток преобразуется в постоянный 220 Вт с помощью инвертора. Далее он поступает потребителю или, через контроллер заряда, на аккумуляторные батареи для накопления.

Полная схема работы установки от генерации энергии до ее потребления.

Виды ветрогенераторов и какой лучше для частного дома

На данный момент существуют два типа данной конструкции:

1. С горизонтальным ротором.
2. С вертикальным ротором.

Первый тип, с горизонтальным ротором. Такой механизм считается самым эффективным. КПД составляет примерно 50%. К минусом относиться необходимость минимальной скорости ветра от 3 м.в секунду, конструкция создает много шума.

Для максимально эффективной работы необходима высокая мачта, что, в свою очередь, усложняет монтаж  и дальнейшее обслуживание.

Второй тип, с вертикальным. Ветрогенератор с вертикальным ротором имеет КПД не более 20%, при этом достаточно скорости ветра всего 1-2 м в секунду. При этом он работает значительно тише, уровень выделяемого шума не более до 30 дБ, и без вибрации. Не требует большого пространства для работы, при этом не теряя эффективность.

Для установки не требуется высокая мачта. Оборудование можно смонтировать на крыше дома даже своими руками.

Отсутствие анемометра и поворотного механизма, он совсем не нужен при такой конструкции, делает этот тип ветрогенератора более дешевым по сравнению с первым вариантом.

Видео обзор

Какую установку выбрать?

Прежде чем ответить на этот вопрос нужно понять ваши требование, финансовые возможности и приоритеты в эксплуатации.

Если вы хотите получать максимум электроэнергии и готовы тратиться на периодическое обслуживание генератора, выберите первый вариант.  Вложив единоразово в высокую мачту, и оплатив 1 раз в 5-10 лет замену подшипников или масла, вы получите полную энергонезависимость, и даже, если вы живете в Украине или странах ЕС, сможете продавать излишки электричества.

Высокий уровень шума этой станции требует выбрать максимально удаленное от жилых зданий место. Это момент также нужно учитывать, потому что инфразвук не останется незамеченным вашими соседями.

Если хотите выполнить монтаж самостоятельно, например на невысокой мачте или даже крыше дома, стоят выбрать ветряк  с вертикальным ротором. Таких механизмов можно установить несколько на ограниченной площади без потери эффективности их работы.

Чтобы получить эквивалентную выработку в отношении с первым вариантом, необходимо будет поставить 3 ветрогенератора этого типа. Однако, в ценовом эквиваленте получается примерно одинаковая сумма (при условии самостоятельного монтажа).

Сравним два вида ВЭУ

Видео обзор эксперта в области альтернативных источников энергии

Выбор размера ветряка

Подбирать размер этой установки нужно исходя из желаемого количества электроэнергии и скорости ветра, а также его плотности, в вашем регионе. Сразу нужно уточнить что расчет мощности будет производится для ветрогенератора заводского изготовления, не сделанного своими руками из подручных деталей.

Количество необходимой электроэнергии вы можете постучать по счетам за последний год или взять произвольное (желаемое) количество.

Скорость и плотность ветра можно найти в сети, например на сайте метеослужбы. Указывать какие то цифры в этой статье я не будут, так как регионов много и климат очень быстро меняется в последние годы.

Существует несколько формул

1. Самая простая и понятная среднестатистическому человеку, однако полученные данные могут иметь определенную погрешность. По ней можно рассчитать кинетический ветрогенератор с горизонтальным валом:

AEO = 1.64 * D*D * V*V*V

Где:

• AEO — электроэнергия, которую вы хотите получить за год.
• D — диаметр ротора, который обозначается в метрах.
• V — среднегодовая скорость ветра, обозначается в м/сек.

2. Более сложная формула, которую используют для своих расчетов компании, занимающиеся продажей и установкой такого оборудования на профессиональном уровне.

P = V3 * ρ * S

Где:

• V – скорость ветра в метрах в секунду.
• ρ – плотность воздуха, единица измерения – кг/м3
• S – площадь лопастей, на которую дует воздушный поток, единица измерения – м2 (нужно смотреть по тех. описанию производителя).
• P – Количество кВт, которое можно получить.

Пример расчета P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 Вт

Таким образом мы получили 5 квт и теперь умножим эту цифру на КПД (40%), получим реальную выработку генератора. 3– Скорость ветра в кубе м/с

Более сложная, но более точная формула

P*= krV 3S/2, [В т].

Где:

• r — плотность воздуха,
• V — скорость потока в м/с.
• S — площадь потока в квадратных метрах
• k — коэффициент эффективности турбины ветрогенератора в значении 0,2-0,5

При выборе ветряки необходимо смотреть на рекомендуемую производителем скорость ветра. Как правило, установки для частного использования, имеют такой диапазон: 2-11 М в секунду.

За и против установки ветрогенератора

Данное оборудование, как и солнечные батареи, относится к разряду альтернативных источников энергии. Но, в отличии от фотоэлементов, которым нужен солнечный свет, ветрогенератор может эффективно работать 24 часа в сутки, 365 дней в году.

Преимущества	Недостатки
Бесплатная энергия в любом месте	Цена оборудования
Экологическая энергия	Стоимость монтажа
Энергонезависимость от государства и его тарифов	Стоимость обслуживания.
Независимость от солнечного света	Зависимость от скорости ветра

Чтобы уравновесить все эти плюсы и минусы часто делают связку: ветрогенератор с солнечной панелью. Эти установки дополняют друг друга, тем самым снижая зависимость выработки электричества от солнца и ветра.

Основная схема подключения элементов ВЭУ

Какой ветрогенератор нужен для частного дома: выбираем ВЭУ грамотно

Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.

Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке

Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:

• среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
• если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
• если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
• для поддержания полной энергонезависимости.

Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.

Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома

Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.

Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.

Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане.

Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание и на такие факторы:

• фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
• актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
• гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
• расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
• степень сложности монтажа и обслуживания.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.

Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.

Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.

Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.

Ветрогенератор для частного дома: мощность, особенности конструкции

Все чаще люди стали задумываться об экономии электроэнергии, о монтировании у себя дома такого устройства, как ветрогенератор. Для частного дома — это очень заманчивая перспектива. Но для большинства людей это дело мало знакомо, потому попытаемся разобраться: какие устройства лучше именно для частных домов?

Что лучше: купить ветрогенератор для своего дома или сделать самому?

Попытаемся ответить на данный вопрос.

Ветрогенератор для частного дома — отличный способ сэкономить

Выбор правильного решения будет зависеть от нескольких факторов.

1. Есть ли в наличии определенная сумма, которой хватит на покупку заводской установки?
2. Есть ли возможность, желание и определенный опыт для создания данного устройства своими руками?

В тех случаях, когда у человека имеется необходимая денежная сумма, можно смело сделать покупку заводских ветрогенераторов для частных домов. Этим действием производится вкладывание средств в свое будущее. Оборудование окупит себя с лихвой в ближайшие пару лет.

Когда не имеется денег на приобретение заводских видов ветрогенераторов, но имеется возможность сделать их самостоятельно, своими руками, имеются необходимые для данного устройства запчасти — смело делайте свое самодельное устройство для вырабатывания электричества: экономия в данном случае может достигать одной трети всей энергии в частных домах.

По рекомендациям специалистов, лучшим вариантом, все-таки, будет покупка более дорогих установок ветряного характера, которые, благодаря своему качеству, быстрее оправдают затраченные деньги (по сравнению с самодельными устройствами).

Мощности ветряков для частного дома

Ветрогенератор для частного дома может быть двух разновидностей: горизонтального и вертикального расположения.

Ветровые электростанции для дома

Для ветрогенераторов горизонтального расположения характерен повышенный КПД: примерно пятьдесят процентов — но, при этом, данные виды оборудования являются более шумными, производят больше вибрации.

У ветрогенераторов вертикального расположения эффективность гораздо ниже. Но монтирование производится легче, запуск таких устройств может происходить от довольно слабых ветров: в отличие от горизонтальных ветряков.

Существуют ветрогенераторы самых разнообразных мощностей. Для добавления параметров мощности к ветрогенератору крепится лопасть (на конце). Кроме того, в более мощных устройствах ставят специальные электромоторы для автоматического поворачивания.

Мощность ветрогенератора напрямую будет зависеть и от нескольких дополнительных параметров:

• застроенности окружающего пространства вокруг генератора: от этого зависит сила ветра;
• местных климатических условий.

В некоторых случаях, для значительного повышения мощности, в дополнение к ветряку ставят солнечные батареи.

Ветрогенератор для дома на 220 В: особенности, оправдана ли цена?

По своим принципам работы, ветряные станции довольно просты. Производится процесс вращения лопастей роторного устройства, которое устанавливается на валу генератора: здесь происходит создание переменных токов.

Производится процесс запасания энергией, которая будет храниться в аккумуляторных устройствах, а дальше происходит само расходование энергии на работу бытовых агрегатов.

Виды ветрогенераторов (ветряков)

Это упрощенный вариант домашнего ветряка: но к нему следует добавить устройство для преобразований тока. В данной схеме, после генератора, идет специальный контроллер для процесса преобразования переменных токов в постоянные, данный контроллер передает энергию в аккумуляторы.

После аккумуляторных систем ставится инверторное устройство — это устройство преобразует постоянное напряжение в бытовое переменное (для бытовых аппаратов 220В).

Выбирая генераторы ветряного характера, следует большее внимание уделять российским аналогам: так как у данных устройств намного выше качество производства. Кроме того, отечественные ветряки намного дешевле импортных, европейских. К тому же, можно остановить выбор на китайских производителях: среди их продукции также много качественных установок подобного назначения.

Покупка заводских вариантов ветряных станций для частного использования является оправданной, так как заводские установки гораздо мощнее самодельных.

Какой ветряк нужен для частного дома?

Так какой же ветряк устанавливать около дома? Здесь многое будет зависеть от самых разнообразных факторов.

Ветряк для частного дома поможет при частых отключениях электроэнергии

В местности, где отсутствуют источники электроэнергии, несомненно, следует заниматься монтированием ветряных установок более мощного типа, чтобы полностью покрыть потребности в энергии.

В такой местности, где преобладает прибрежная полоса (либо на возвышенности) будет оправдана покупка дорогостоящих установок заводского типа: здесь практически постоянно дуют ветра, их сила является постоянной — и окупится такая установка в течение пары лет.

Для средних климатических зон следует при монтировании ветрогенераторов, в значительной мере, учитывать открытость местности, то, как застроено окружающее пространство: есть ли вокруг леса или холмы, которые препятствуют сильным ветрам.

Обратите внимание!

Ветрогенераторы от компании «ТРИО Солар»

Для преобразования энергии ветра в электричество используются ветрогенераторы, которые представляют собой независимые устройства, подходящие для установки на различных предприятиях и в домашних условиях. В компании «ТРИО Солар» вы можете заказать их вместе с услугами монтажа и профессионального обслуживания.

Устройство включает в себя лопасти, которые крепятся к ротору, генератор, редуктор, контроллер, а также опоры. К его частям относится также ферменная мачта. Разное оборудование отличается по показателям мощности, от которой напрямую зависит цена покупки.

Среди основных преимуществ ветрогенераторов можно выделить следующие:

• возможность совмещения с прочей техникой для работы с альтернативными источниками энергии;
• обеспечение стабильного функционирования даже при небольшом ветре, независимо от времени года;
• наличие специальных защитных систем от сильных порывов и ураганов, что позволяет избежать поломок вследствие больших нагрузок;
• незначительные расходы на обслуживание.

В зависимости от разновидности конструкции, модели бывают вертикальными и горизонтальными. Первые могут работать даже при небольшой скорости ветра. У вторых устройство достаточно сложное, однако они являются более чувствительными к направлению движения ветра, при этом характеризуются высокой эффективностью. Перед выбором конкретного варианта рекомендуется изучить разновидности моделей, типы их конструкций и особенности функционирования, чтобы подобрать для частного дома наиболее оптимальный вариант по всем показателям. Это связано с тем, что в бытовых условиях не требуется максимальная мощность. Достаточно будет эффективного и экономичного устройства.

Предварительно проводятся расчеты с учетом среднегодовых показателей уровня ветра, поскольку они должны находиться на определенном уровне. Мы предлагаем надежное оборудование в Санкт-Петербурге и гарантируем доступную стоимость, которая формируется в зависимости от технических показателей. У нас вы можете приобрести вертикальный ветрогенератор, гибридный ветрогенератор и другие разновидности данной техники.

Чтобы купить ветрогенератор с необходимыми техническими параметрами, просто позвоните в компанию «ТРИО Солар» по телефону +7 (911) 703-55-53.

Ветрогенератор | Учебники по альтернативной энергии

Генератор ветряной турбины Статья Учебники по альтернативной энергии 19.06.2010 27.07.2020 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Типы ветрогенераторов

Ветряная турбина состоит из двух основных компонентов, и, рассмотрев один из них, конструкцию лопастей ротора в предыдущем уроке, мы теперь можем взглянуть на другой, ветрогенератор или WTG , который является электрическая машина, используемая для выработки электроэнергии.Электрический генератор с низкой частотой вращения используется для преобразования механической вращательной мощности, производимой энергией ветра, в электричество, пригодное для использования в наших домах, и является сердцем любой ветроэнергетической системы.

Преобразование вращательной механической энергии, генерируемой лопастями ротора (известной как первичный двигатель), в полезную электрическую мощность для использования в бытовых системах электроснабжения и освещения или для зарядки батарей может быть выполнено с помощью любого из следующих основных типов вращательных электрических машины, обычно используемые в ветроэнергетических установках:

• 1.Машина постоянного тока (DC), также известная как Dynamo
• 2. Синхронная машина переменного тока (AC), также известная как генератор переменного тока
• 3. Индукционная машина переменного тока, также известная как генератор переменного тока

Все эти электрические машины представляют собой электромеханические устройства, которые работают по закону электромагнитной индукции Фарадея. То есть они действуют за счет взаимодействия магнитного потока и электрического тока или потока заряда.Поскольку этот процесс обратим, та же машина может использоваться как обычный электродвигатель для преобразования электроэнергии в механическую энергию или как генератор, преобразующий механическую энергию обратно в электрическую.

Индукционный генератор ветряной турбины

Электрические машины, которые чаще всего используются для ветряных турбин, работают как генераторы, при этом синхронные генераторы и индукционные генераторы (как показано) обычно используются в более крупных системах ветрогенераторов.Обычно небольшие или самодельные ветряные турбины, как правило, используют низкоскоростной генератор постоянного тока или динамо, поскольку они маленькие, дешевые и их намного проще подключить.

Имеет ли значение, какой тип электрического генератора мы можем использовать для производства энергии ветра. Простой ответ — и да, и нет, поскольку все зависит от типа системы и приложения, которое вы хотите. Низковольтный выход постоянного тока от генератора или динамо-машины старого типа можно использовать для зарядки батарей, в то время как более высокий синусоидальный выход переменного тока от генератора переменного тока может быть подключен непосредственно к местной сети.

Кроме того, выходное напряжение и потребляемая мощность полностью зависят от имеющихся у вас приборов и от того, как вы хотите их использовать. Кроме того, расположение ветряного генератора, будет ли ветровой ресурс поддерживать его постоянное вращение в течение длительных периодов времени, или скорость генератора и, следовательно, его мощность будут изменяться вверх и вниз с изменениями имеющегося ветра.

Производство электроэнергии

A Ветрогенератор — это то, что вырабатывает ваше электричество, преобразовывая механическую энергию в электрическую.Давайте проясним здесь, что они не создают энергии и не производят больше электрической энергии, чем количество механической энергии, используемой для вращения лопастей ротора. Чем больше «нагрузка» или электрическая нагрузка на генератор, тем больше механической силы требуется для вращения ротора. Вот почему генераторы бывают разных размеров и производят разное количество электроэнергии.

В случае «ветряного генератора» ветер давит прямо на лопасти турбины, что преобразует линейное движение ветра во вращательное движение, необходимое для вращения ротора генератора, и чем сильнее ветер толкает, тем больше электрическая энергия может быть произведена.Тогда важно иметь хорошую конструкцию лопастей ветряной турбины, чтобы извлекать как можно больше энергии из ветра.

Все электрические турбогенераторы работают из-за эффектов движения магнитного поля мимо электрической катушки. Когда электроны проходят через электрическую катушку, вокруг нее создается магнитное поле. Аналогичным образом, когда магнитное поле движется мимо катушки с проволокой, в катушке индуцируется напряжение, как определено законом магнитной индукции Фарадея, заставляя электроны течь.

Простой генератор с использованием магнитной индукции

Затем мы можем видеть, что при перемещении магнита мимо одиночной проволочной петли, напряжение, известное как и ЭДС (электродвижущая сила), индуцируется внутри проволочной петли из-за магнитного поля магнита. Когда напряжение индуцируется через проволочную петлю, электрический ток в форме электронного потока начинает течь по петле, генерируя электричество.

Но что, если бы вместо одной отдельной проволочной петли, как показано, у нас было бы много петель, намотанных вместе на одном и том же каркасе, чтобы сформировать катушку из проволоки, гораздо большее напряжение и, следовательно, можно было бы генерировать при том же количестве магнитного потока.

Это связано с тем, что магнитный поток проходит через большее количество проводов, создавая большую ЭДС, и это основной принцип закона электромагнитной индукции Фарадея, и генератор переменного тока использует этот принцип для преобразования механической энергии, такой как вращение ветряной турбины или гидротурбины. , в электрическую энергию, создающую синусоидальную форму волны.

Итак, мы видим, что есть три основных требования к производству электроэнергии, а именно:

• Катушка или набор проводов
• Система магнитного поля
• Относительное движение между проводниками и полем

Тогда чем быстрее вращается катушка с проволокой, тем больше скорость изменения, с которой магнитный поток отсекается катушкой, и тем больше индуцированная ЭДС внутри катушки.Точно так же, если магнитное поле становится сильнее, наведенная ЭДС увеличится при той же скорости вращения. Таким образом: Индуцированная ЭДС Φ * n. Где: «Φ» — это поток магнитного поля, а «n» — скорость вращения. Также полярность генерируемого напряжения зависит от направления магнитных линий потока и направления движения проводника.

Существует два основных типа электрического генератора и генератора переменного тока: генератор с постоянным магнитом и генератор с возбужденным полем , причем оба типа состоят из двух основных частей: статора и ротора .

Статор — это «неподвижная» (отсюда и название) часть машины, и в его конструкции может быть либо набор электрических обмоток, образующих электромагнит, либо набор постоянных магнитов. Ротор — это часть машины, которая «вращается». Опять же, ротор может иметь вращающиеся выходные катушки или постоянные магниты. Как правило, генераторы и генераторы переменного тока, используемые для генераторов ветряных турбин, определяются тем, как они создают свой магнетизм, будь то электромагниты или постоянные магниты.

Нет реальных преимуществ и недостатков обоих типов. Большинство бытовых ветряных генераторов, представленных на рынке, используют постоянные магниты в конструкции турбогенераторов, которые создают необходимое магнитное поле при вращении машины, хотя в некоторых действительно используются электромагнитные катушки.

Эти высокопрочные магниты обычно изготавливаются из материалов , редкоземельных элементов, , таких как неодимовое железо (NdFe) или самарий-кобальт (SmCo), что устраняет необходимость в обмотках возбуждения для обеспечения постоянного магнитного поля, что приводит к более простой и прочной конструкции .Обмотки намотки поля имеют то преимущество, что их магнетизм (и, следовательно, мощность) согласовывается с изменяющейся скоростью ветра, но для создания необходимого магнитного поля требуется внешний источник энергии.

Теперь мы знаем, что электрический генератор обеспечивает средство преобразования энергии между механическим крутящим моментом, создаваемым лопастями ротора, называемым первичным двигателем, и некоторой электрической нагрузкой. Механическое соединение генератора ветряной турбины с лопастями ротора осуществляется через главный вал, который может быть либо простым прямым приводом, либо с помощью редуктора для увеличения или уменьшения скорости генератора относительно скорости вращения лопастей.

Использование редуктора позволяет лучше согласовать скорость генератора со скоростью турбины, но недостатком использования редуктора является то, что как механический компонент он подвержен износу, что снижает эффективность системы. Однако прямой привод может быть более простым и эффективным, но вал и подшипники ротора генератора подвергаются полному весу и вращательной силе лопастей ротора.

Кривая выходной мощности ветряного генератора

Таким образом, тип ветряного генератора, необходимый для конкретного местоположения, зависит от энергии, содержащейся в ветре, и характеристик самой электрической машины.Все ветряки имеют определенные характеристики, связанные со скоростью ветра.

Генератор (или генератор переменного тока) не будет производить выходную мощность до тех пор, пока его скорость вращения не превысит заданную скорость ветра, когда сила ветра на лопасти ротора достаточна для преодоления трения, а лопасти ротора разгоняются достаточно для запуска генератора. производя полезную мощность.

Выше этой скорости включения генератор должен вырабатывать мощность, пропорциональную кубу скорости ветра (K.V ³ ), пока не достигнет максимальной номинальной выходной мощности, как показано.

Выше этой номинальной скорости ветровые нагрузки на лопасти ротора будут приближаться к максимальной прочности электрической машины, и генератор будет вырабатывать максимальную или номинальную выходную мощность, когда будет достигнуто окно номинальной скорости ветра. Если скорость ветра продолжит увеличиваться, генератор ветряной турбины остановится в точке отключения, чтобы предотвратить механическое и электрическое повреждение, что приведет к нулевой выработке электроэнергии. Тормозом для остановки генератора для его повреждения может быть либо механический регулятор, либо электрический датчик скорости.

Купить ветрогенератор, такой как ECO-WORTHY 400 Watt Wind Turbine Generator, для зарядки аккумулятора непросто, и необходимо учитывать множество факторов. Цена только одна из них. Обязательно выбирайте электрическую машину, соответствующую вашим потребностям. Если вы устанавливаете систему, подключенную к сети, выберите генератор сетевого напряжения переменного тока. Если вы устанавливаете систему на батарейках, ищите генератор постоянного тока для зарядки батарей. Также учитывайте механическую конструкцию генератора, такую ​​как размер и вес, рабочая скорость и защита от окружающей среды, поскольку он будет проводить весь свой срок, установленный на вершине столба или башни.

В следующем уроке о ветряных генераторах мы рассмотрим машины постоянного тока и то, как мы можем использовать генератор постоянного тока для производства электроэнергии из энергии ветра. Чтобы узнать больше о «Генераторах ветряных турбин» или получить дополнительную информацию о ветровой энергии о различных доступных ветроэнергетических системах, или изучить преимущества и недостатки ветровой энергии, нажмите здесь, чтобы получить копию одного из лучших «Ветряных турбин» Гиды »прямо сейчас с Amazon.

Ветрогенератор — Википедия

Ein Ветрогенератор , auch Kleinwindenergieanlage (KWEA), ist eine meist industrial hergestellte Windkraftanlage kleiner Leistung zur Gewinnung elektrischer Energie.Einsatzbereiche sind unter anderem autarke Eigenversorgungen in entlegenen Gegenden und im Bereich der nachhaltigen Energiegewinnung.

Windgeneratoren auf einem Haus Kleinwindgenerator auf Hausdach

Die Abgrenzung zu größeren Windkraftanlagen (WKA) ist fließend und es gibt unterschiedliche Definitionen für Kleinwindenergieanlagen von wenigen Киловатт до максимума 500 кВт Nennleistung. ^[1] Der Bundesverband Kleinwindanlagen strebt eine in Europa abgestimmte Определение nach folgender Einteilung an:

«KWEA sind windgetriebene Anlagen mit einer Windangriffsfläche von bis zu 200 m²», без ограничений в Норменентвурфе EN 61400-2. ^[2] Dies entspricht einem Rotordurchmesser von etwa 16 Metern.

Die Normung umfasst Hausanlagen auf dem Dach oder direkt mit dem Haus verbunden als Nebengebäude ohne Größenbeschränkungen dem Gebäude angepasst. Sie dienen zur Selbstversorgung bis einschließlich 6 kW Nennleistung. Weiters sind in der Norm noch Micro-Windturbinen с максимальной мощностью 1,5 кВт Nennleistung bzw. 6 м² Windangriffsfläche klassifiziert.

Das Baurecht spricht von «Hauswindnebenanlage», wenn die Anlage in unmittelbarer Nähe eines Gebäudes steht und dessen Eigenversorgung dient.

Allgemeine Unterscheidungsmerkmale zu größeren Windkraftanlagen sind vor allem:

• in vielen Fällen keine Anbindung an ein öffentliches Stromnetz und Inselbetrieb.
• bei kleinen Anlagen of an Kleinspannungs- oder Bordnetzen, z. Б. 12 В
• и часто в Kombination mit Energiespeichern wie Akkumulatoren, Warmwasserspeichern, Wasserhochbehältern
• geringere Größe (wenige Meter Durchmesser, wenige Kilowatt Nennleistung)
• Nabenhöhe oberhalb naher Strömungshindernisse, aber selten über 20 Meter
• vergleichsweise einfacher Aufbau (Verzicht auf aufwändige Regelungstechnik)
• bei Horizontaler Achse meist eine Windfahne zur Windnachführung

Bei Windgeneratoren finden sich auch häufiger von Windkraftanlagen abweichende Bauformen mit mehr Rotorblättern (leiser durchien geringere Schnelllaufzahl.

Im Hinblick auf die Versorgungssicherheit können Windgeneratoren auch mit anderen Energiequellen wie Photovoltaikanlagen или Dieselgeneratoren gekoppelt werden. Mit Hilfe von Wechselrichtern kann der erzeugte Strom auch ins öffentliche Netz eingespeist werden, Allerdings sieht in Deutschland das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) keinen erhöhten Vergütungssatus Korlein australis für.

Es gibt verschiedene Methoden, Windenergie zu nutzen, um damit elektrische Energie zu erzeugen.Die dabei genutzten Prinzipien werden in der Aerodynamik erklärt. Am Häufigsten werden Propeller verwendet, meist zweiflüglige oder dreiflüglige.

Besondere Typen sind:

Auch auf Segelyachten kommen gelegentlich kleine Windgeneratoren zum Einsatz, um elektrische Energie für Licht, Funkanlage und andere elektrische Geräte an Bord zur Verfügung zu stellen.

An Bord des Luftschiffes LZ 127 «Graf Zeppelin» stellte ein Windgenerator an der Gondel elektrische Energie für die Funkanlage bereit, denn elektrische Leitungen von den Motorgondeln wären riskant gewesen (Wasserstoff).Eine ähnliche Verwendung gibt es als Notfallsystem auch für Strahlflugzeuge, die über eine ausstellbare Ram Air Turbine verfügen, die durch den Fahrtwind angetrieben wird.

Grundsätzlich sind zwei Arten von Generatoren für Klein- oder auch Mikrowindanlagen auf dem Markt vertreten. Drehstromgeneratoren sind überwiegend wartungsfrei, demgegenüber sind в Gleichstromgeneratoren в regelmäßigen Abständen die Kohlebürsten zu tauschen. Dabei haben Drehstromgeneratoren den weiteren Vorteil, die Windanlage zusätzlich einfach steuern zu können, z.B. Bremsen zu Wartungszwecken. Wechselrichter mit integriertem Energiemanagementsystem zur Steuerung der Energieerzeugung, sowie Energieverteilung steuern einen oder mehrere Windgeneratoren.

• Пол Гип: Основы ветроэнергетики — руководство по ветроэнергетическим системам в домашних и общественных масштабах . Chelsea Green Publisher, 2009, ISBN 978-1-60358-030-4.
• Винфрид Хальбхубер: Gesamtsystem Kleinwindkraft: Anlagenkonzepte — Ertragsoptimierung — Netzeinspeisung. Diplomica-Verl., Гамбург 2014, ISBN 978-3-8428-7259-2.

1. ↑ Kleinwindanlagen im Glossar Bundesverband WindEnergie wind-energie.de, abgerufen am 1. Juni 2015
2. ↑ EN 61400-2: Windenergieanlagen — Часть 2: Anforderungen für kleine Windenergieanlagen (IEC 88/399 / CD: 2011) , Norm-Entwurf, 2012

Ветряные генераторы — определение ветрогенераторов по The Free Dictionary

Действующие законы о зонировании не принимают во внимание возможность использования ветряных генераторов, создавая фактический запрет, но рост цен на нефть и технологические достижения увеличили возможность большего интереса к альтернативным источникам энергии.Компания Southwest Windpower из Флагстаффа, штат Аризона, является крупнейшим в мире производителем небольших ветряных генераторов (от 400 до 3000 Вт). «Мы будем создавать передовые учебные мероприятия для учеников, которые связаны с устойчивой энергетикой с особым упором на возобновляемые источники энергии, такие как фото- В нем рассматриваются и оцениваются наиболее жизнеспособные и доступные альтернативные источники, от солнечных панелей и ветряных генераторов до геотермальных тепловых насосов, и показано домовладельцам, как они могут удовлетворить потребности в энергии с помощью альтернативных технологий.Это не только означает значительное увеличение количества часов работы; изобретатели технологии полагают, что может быть достигнуто 20-процентное улучшение генерирующих мощностей и, возможно, снижение эксплуатационных расходов вдвое по сравнению с существующими ветряными генераторами. Кроме того, офис EPA в регионе 8 заявил, что Синглтон добавил солнечные панели и ветряные генераторы в «Quadbrid». для подзарядки 96-вольтовой электрической системы автомобиля. Датчик TF можно использовать для измерения крутящего момента трансмиссий, силовых агрегатов, ветрогенераторов, газовых турбин и лодочных двигателей.Старомодные ветряные мельницы были заменены высокими ветряными генераторами, вращающимися на горизонте, а каналы — не более чем канализацией чернильных промышленных отходов. Другие — например, ветряные генераторы на заводе Ford в Дагенхэме — изначально планировались для Rouge, но оказалось, что он лучше подходит для более ветреных равнин Англии. Австралийская ассоциация ветроэнергетики в настоящее время разрабатывает набор стандартов и протоколов для оценки воздействия ветряных генераторов на птиц. Согласно HaveBlue, она планирует использовать систему хранения TOHS для хранить водород, производимый двигательной установкой компании и системой выработки электроэнергии, в которой используются такие источники энергии, как солнечные панели, ветряные генераторы и регенеративные электродвигатели для производства водорода из очищенной морской воды.CLF выступила с инициативой, которая объединяет лидеров сообществ, разработчиков ветряных проектов, землеустроителей и экологические группы для достижения консенсуса в отношении того, как и где следует размещать ветряные генераторы.

Может ли ветрогенератор на парусной лодке преобразовать зарядку аккумулятора?

Нет сомнений в том, что ветрогенератор на парусной лодке внесет значительный вклад в усиление дежурства в вашем аккумуляторном блоке. И чем сильнее ветер — до определенного предела — тем больше будет вклад.

Ветрогенератор или ветрогенератор, как их еще называют, воспринимает только кажущийся ветер, а не истинный, поэтому они намного эффективнее в одних точках плавания, чем в других.

При типичном переходе через Атлантический океан, например, с задним ветром, их характеристики, вероятно, будут неудовлетворительными. Скажем, 15 узлов по ветру и скорость лодки 6 узлов, в результате чего 9 узлов проходят через лопасти, и ветряное зарядное устройство для парусной лодки не заработает.

Но когда вы выйдете на берег Карибского моря и путешествуете по Вест-Индии, это будет совсем другое дело. Теперь лучевой ветер и легкие якорные стоянки гарантируют, что ветрогенератор вашего парусника обеспечит щедрую и постоянную зарядку аккумулятора.

Типы парусных ветрогенераторов

5 лопастей, быстрое вращение, малый диаметр, низкая производительность

Вырабатываемая мощность генерируется за счет вращения генератора постоянного тока или трехфазного генератора переменного тока с внутренним выпрямителем для преобразования переменного тока в постоянный.

В Европе преобладает тенденция в пользу многолопастных генераторов меньшего диаметра, таких как показанная здесь 5-лопастная версия.

---

2 лезвия, большой диаметр, низкая скорость, повышенная производительность

В США версии большого диаметра с двумя или тремя лопастями все еще имеют некоторых заядлых последователей.

Эти типы лучше работают при более низких скоростях ветра — хорошими примерами породы являются причудливое название WindBugger или Hamilton Ferris (показано здесь).

Вырабатываемая мощность зависит от скорости вращения лопастей по рабочей площади. Чем выше скорость, тем громче шум.

Поэтому неудивительно, что чрезмерный шум может быть проблемой для некоторых ветряных генераторов.

Более медленные модели с двумя лопастями, производящие низкочастотный «бугристый звук», в то время как высокоскоростные модели с 3 и 5 лезвиями могут производить пронзительный вой, который не оценят даже подростки.

---

Производители высокоскоростных и высокоэффективных ветряных генераторов для парусных лодок наконец-то решают проблему шума, сочетая сложную конструкцию лопастей с высокотехнологичными легкими материалами.

И ваш парусный ветрогенератор будет более эффективным в некоторых частях мира, чем в других. Например, в Средиземноморье, где часто бывают спокойные условия, другие формы зеленой энергии, такие как солнечные батареи, могут быть лучшим вариантом.

---

Буксируемые гидротурбинные генераторы

Компоненты буксируемого генератора (также известного как водяная турбина) представляют собой рабочее колесо, вращающийся буксирный трос длиной от 20 до 30 м, соединенный с установленным на кафедре генератором, от которого по кабелю подается заряд на батареи.Буксируемые генераторы обычно вырабатывают около 5 А при скорости 6 узлов.

Они действительно выигрывают у своих ветряных собратьев в условиях слабого ветра или на длинных проходах по ветру, где ветрогенератор парусной лодки может серьезно пострадать из-за отсутствия относительного ветра. В таких ситуациях буксируемый генератор будет продолжать производить усилители.

Буксируемые гидротурбины пользуются большим спросом у многих моряков-дальнобойщиков, но у них есть свои проблемы:

• Drag.Обычно они уменьшают вашу скорость от трети до половины узла;

• На скорости намного выше 7 узлов они имеют тенденцию прыгать по поверхности, не вызывая ничего, кроме разочарования. Это можно в некоторой степени компенсировать, добавив грузило к крыльчатке и / или используя более длинный, чем стандартный, буксирный трос. Некоторые производители предлагают альтернативный агрегат с более грубым шагом, который подходит для скорости до 12 узлов, но при 6 узлах эта версия будет генерировать только половину мощности стандартной единицы;

• В сильном море они могут выпрыгнуть из воды, где вращающийся буксирный трос, скорее всего, будет скручиваться, образуя впечатляющие изгибы и повороты;

• Известно, что акулы рассматривают импеллер как часть своего рациона.
  

Вам следует забыть о троллинге лески, когда вы буксируете одну из них. Чтобы в это поверить, нужно увидеть образовавшуюся путаницу.

---

Комбинированные ветро-водяные турбогенераторы

Буксируемые генераторы не очень полезны на якоре, но некоторые производители преодолели это ограничение, сделав их трансформируемыми из режима воды в ветер и наоборот. Водяная / ветряная турбина Aquair 100 является типичным и популярным примером одной из них.

Иногда в морской индустрии кому-то приходит в голову действительно интересная идея.На этот раз это была Eclectic Energy Limited, производитель инновационного комбинированного водно-ветряного генератора DuoGen.

В отличие от буксируемого агрегата, это цельная конструкция, которая постоянно прикрепляется к транцу. Поверните его вниз в вашу кормовую волну, где он будет действовать как водяная турбина; качайте его вверх, и у вас есть ветрозарядное устройство.

Вы можете взглянуть на …

.

No related posts.