Windturbine voor een privéwoning: specificiteit en productietechnologie

Dit artikel gaat in detail in op een dergelijk type apparatuur als een windgenerator voor een privéwoning: ontwerpkenmerken, het doel en de reikwijdte, interne structuur en classificatie. In de tekst vindt u nuttige informatie die u zal helpen bij het kiezen van een hoogwaardige windturbine, gemiddelde prijzen voor populaire soorten apparatuur en een gedetailleerde beschrijving van de productietechnologie.

Windturbine voor een privéwoning: doel en ontwerpkenmerken

Windmolenparken in particuliere woningen worden veel gebruikt als alternatieve bronnen van elektrische energie om besparingen te realiseren. Vaak worden dergelijke apparaten in zomerhuisjes geïnstalleerd.

Windturbines worden gebruikt als alternatieve bronnen van elektrische energie

Meestal worden ze gebruikt in gebieden ver van de hoofdstroomnetten. Dit is echter verre van de enige reden om een ​​windturbine voor een privéwoning te kopen. De meeste grondeigenaren gebruiken deze ontwerpen om autonomie en besparingen te realiseren.

Niet elke site is geschikt voor de installatie van dergelijke apparaten, omdat niet alle voorwaarden voldoen aan de vereisten van deze apparatuur. Dit betreft vooral de windsnelheid. Om een ​​windpark normaal te laten functioneren, moet de gemiddelde windsnelheid minimaal 4-4,5 m / s zijn. Alleen in dit geval is de installatie van de constructie economisch verantwoord.

U kunt de windkaart gebruiken om de gemiddelde jaarlijkse windsnelheid te achterhalen. Het geeft geschatte gegevens per regio weer. Nauwkeurigere indicatoren kunnen worden verkregen met behulp van een speciaal apparaat - een anemometer, evenals een apparaat voor het lezen van de signalen.

Notitie! Het meetapparaat moet erg hoog worden geïnstalleerd, anders zullen bomen en gebouwen het resultaat vervormen.

Voor een efficiënte werking van de windturbine moet het gebied van de installatie een windturbine zijn

Het werkingsprincipe en de structuur van een windgenerator

Een windgenerator is een speciaal type apparaat dat kinetische windenergie omzet in mechanische energie. Hij drijft de rotorbladen aan die op de generator zijn gemonteerd. Hierdoor ontstaat er een wisselstroom in de wikkelingen. De opgewekte elektrische energie wordt opgeslagen in accu's en van daaruit naar huishoudelijke apparaten gevoerd.

Het beschreven werkschema is vereenvoudigd. De constructie van een windgenerator is natuurlijk veel gecompliceerder. Er is ook een controller in de kabelrups. Zijn functie is om driefasige wisselstroom naar gelijkstroom om te zetten. Vervolgens laadt hij de batterijen op.

De meeste huishoudelijke apparaten kunnen niet worden gevoed door gelijkstroom. Daarom is er in de ketting achter de accu een omvormer geïnstalleerd. Het zet gelijkstroom om in wisselstroom, waarvan de spanning 220V is. Al deze bewerkingen nemen een deel van de aanvankelijke energie weg - ongeveer 15-20%.

Het gebouw kan niet alleen worden aangevuld met een windmolenpark, maar ook met zonnepanelen en met een benzine- of dieselgenerator. Als deze elementen in de ketting aanwezig zijn, wordt het circuit aangevuld met een ander onderdeel - een stroomonderbreker. Wanneer de hoofdvoeding is uitgeschakeld, start het de back-up.

Het werkingsprincipe van de windgenerator

Een windpark bestaat uit de volgende onderdelen:

• een rotor met bladen (afhankelijk van de kenmerken van het model kunnen er meerdere bladen zijn voor een windgenerator, in de regel zijn er 2 of 3, hoewel er ook opties met meerdere bladen zijn);
• een versnellingsbak of versnellingsbak die de snelheid tussen de generator en de rotor regelt;
• een beschermende behuizing die structurele onderdelen beschermt tegen de negatieve invloed van externe factoren;
• "Staart", die zorgt voor de rotatie van de constructie in de richting van de wind;
• een accu die een bepaalde hoeveelheid energie opslaat;
• inverterinstallatie die het ene type stroom omzet in het andere.

Wat voor soort windpark kunt u kopen: classificatie van apparatuur

Er zijn verschillende classificaties volgens welke windenergiecentrales zijn onderverdeeld in groepen:

1. In de richting van de roterende beweging van de wieken - horizontale en verticale windmolens.
2. Door het aantal bladen - apparaten met twee, drie en meerdere bladen.
3. Door het soort materiaal dat is gebruikt om de wieken te maken - zeil en stijve mesontwerpen.
4. Volgens de controlemethode - windmolens met vaste of instelbare bladhoek.

De interne structuur van de windgenerator

Nuttig advies! In de meeste gevallen bevelen experts eigenaren van woningen in de voorsteden aan om een ​​windturbine met een vaste bladhoek te kopen, omdat verstelbare apparaten te moeilijk te bedienen zijn.

Een windpark met een horizontale as staat loodrecht op de luchtstroom. Het ontwerp heeft een vergelijkbare structuur en functioneert volgens hetzelfde principe als een conventionele windwijzer. Windmolens met een roterende generator hebben een hoog rendement, terwijl ze betaalbaar zijn. De werking van deze apparaten is gebaseerd op de weerstand van de luchtstroom.

Windturbines met verticale as, of orthogonale windturbines, hebben een compact ontwerp, maar hun prijs is veel hoger. Door zijn speciale structuur is dit type apparatuur volledig onafhankelijk van de windrichting. De wieken zien eruit als turbines, wat de belasting op het asdeel aanzienlijk vermindert. Het is raadzaam om een ​​verticale windgenerator te kopen als de wind op de site constant van richting verandert.

Voordelen en nadelen van thuiswindenergiecentrales

Net als elk ander type apparatuur hebben windparken zowel voor- als nadelen. Om te beslissen over de aankoop van dit apparaat, is het raadzaam om de sterke en zwakke punten ervan af te wegen.

De populariteit van het gebruik van windparken is te danken aan het grote aantal voordelen

Waarom is het voordelig om een ​​windgenerator (220V) te kopen voor een privéwoning:

1. Geen extra kosten, aangezien er geen brandstof nodig is om het apparaat te laten werken.
2. Er is geen constante monitoring nodig. Elke keer dat de wind waait, wekt de constructie zelf elektriciteit op.
3. Een relatief stille en volledig milieuvriendelijke manier om elektriciteit op te wekken.
4. Het apparaat kan in vrijwel alle klimatologische omstandigheden worden gebruikt.
5. Slijtage van onderdelen is minimaal.

Het installeren van een windgenerator voor een woning gaat gepaard met de volgende nadelen:

• de aanschafkosten van apparatuur zijn terugverdiend in 5-6 jaar;
• een relatief kleine indicator van efficiëntie, die tot uiting komt in vermogen;
• hoge prijs van windturbines;
• om de inactiviteit van het apparaat op windstille dagen te compenseren, is aanvullende apparatuur vereist: een generator en een accu (de kosten van deze elementen zijn erg hoog);
• in sommige modi zenden windturbines voor thuis infrageluiden uit (hetzelfde gebeurt als de installatie van de apparatuur met fouten is gemaakt);
• regelmatig preventief onderhoud is vereist;
• een orkaan kan de apparatuur ernstig beschadigen.

Afhankelijk van het vermogen van het apparaat en de windkaart van het gebied, kan een windmolen zowel een klein landhuis als een groot landhuis van stroom voorzien.

Nuttig advies! Het is absoluut noodzakelijk om de winstgevendheid te berekenen voordat u een windgenerator voor uw huis koopt, de prijs van de apparatuur is mogelijk te hoog en de aanschafkosten zullen niet lonen. Om dit te doen, moet u de gemiddelde stroomindicator van het huis berekenen (er wordt rekening gehouden met het vermogen van alle elektrische apparaten), het gebied beoordelen waar de apparatuur zal worden geïnstalleerd en erachter komen wat het aantal winderige dagen per jaar is.

Haalbaarheid van kopen: prijzen van windturbines voor een privéwoning

De kosten van windturbines voor particuliere woningen zijn vrij hoog. De kosten voor de aanschaf van apparatuur zullen alleen worden beloond als het gebied geschikte omstandigheden heeft.

De installatie van een windpark is gerechtvaardigd in de volgende gevallen:

• het terrein voldoet aan de uitrustingsvereisten;
• de regio waarin de site zich bevindt, wordt gekenmerkt door sterke wind;
• er is geen mogelijkheid om andere alternatieve bronnen van elektrische energie te gebruiken.

In andere gevallen zullen de kosten van het kopen van een windgenerator voor een huis niet renderen. Als het aantal winderige dagen in een jaar klein is, kunnen deze apparaten worden aangevuld met zonnepanelen of generatoren die op diesel of benzine werken.

Afhankelijk van het type constructie kunnen windturbines verticaal of horizontaal staan

Hoe de winstgevendheid van een windturbine voor een privéwoning te vergroten

Zowel kustgebieden als open gebieden in bergachtige gebieden zijn ideaal voor het installeren van windapparatuur. In deze regio's is de windsnelheid meer dan 60-70 m / s. Inwoners van deze gebieden kunnen centrale energievoorzieningssystemen volledig verlaten en verhuizen naar windparken. Op vlakke gebieden zijn de windstromen gelijkmatiger, maar hun kracht is niet voldoende om het huis volledig van elektriciteit te voorzien.

Het is hoogst onwenselijk om apparatuur in de buurt van bossen en aanplant te installeren. Bomen vangen een deel van de energie op, waardoor de winstgevendheid van windturbines afneemt. De luchtstroom neemt toe met de afstand tot de grond. Dit betekent dat hoe hoger de mast van het windpark, hoe meer impuls het apparaat kan opvangen. Aan de andere kant heeft een te hoge constructie extra versterking nodig. Het zal voor sterke windstoten gemakkelijker zijn om het omver te werpen dan windturbines met een mast die 5-7 m reikt.

Experts raden aan om apparatuur op een hoogte van 10-15 m boven de grond te installeren. Er zijn twee manieren om een ​​dergelijke structuur te repareren:

1. Door de basis te betonneren.
2. Met behulp van metalen beugels.

Een combinatie van een windturbine en zonnepanelen wordt als het meest efficiënt beschouwd om elektriciteit op te wekken.

Om de basis van de windmolen te betonneren, moet je vier diepe putten met een kleine diameter graven. De mastverlengingen worden erin ondergedompeld, waarna ze worden gestort met cementmortel. Dit proces is nogal arbeidsintensief en kostbaar, maar het is zeer betrouwbaar. Zelfs bij sterke windstoten blijft de mast stationair. Het enige risico is dat het mes breekt.

Voor het bevestigen van de mast met scheerlijnen wordt een metalen kabel gebruikt. Het wordt uitgerekt totdat de windturbine strikt loodrecht op het aardoppervlak staat. Daarna worden de kabelbinders stevig in de grond bevestigd.

Belangrijk! Windturbines met hoge masten moeten worden geaard.

Wat is beter om een ​​windgenerator voor thuis te kopen: fabrikanten en kosten

De keuze voor een windpark moet grondig worden benaderd. De belangrijkste criteria zijn het vermogen van de apparatuur, het type as (horizontaal of verticaal) en de fabrikant. Voordat u koopt, moet u de technische kenmerken zorgvuldig bestuderen en producten van verschillende fabrikanten vergelijken.

Prijzen voor windturbines van Russische makelij:

Veel van deze organisaties maken op maat gemaakte apparatuur en assisteren bij ontwerp en berekeningen.

De prijzen van in het buitenland gemaakte windturbines voor thuisgebruik zijn veel hoger. De minimale installatiekosten zijn 120 duizend roebel. De producten van buitenlandse bedrijven onderscheiden zich door een hoog kwaliteitsniveau door het gebruik van hightech apparatuur bij de productie. Het repareren van dergelijke eenheden zal echter kostbaar zijn en het kan moeilijk zijn om reserveonderdelen te kopen.

De kosten van een fabriekswindturbine van Russische makelij kunnen variëren van 30 tot 600 duizend roebel.

Voordelen van in de fabriek gemaakte windturbines:

• de mogelijkheid om een ​​apparaat in een complete set te kopen en zelfs de professionele installatie ervan te bestellen;
• een uitgebreide selectie van fabrikanten en modificaties met verschillende kenmerken;
• kwaliteitsverzekering;
• de mogelijkheid om een ​​gekwalificeerde specialist te bellen om reparatiewerkzaamheden uit te voeren.

Gezien de hoge kosten van fabrieksapparatuur, geven veel eigenaren van voorstedelijke gebieden de voorkeur aan doe-het-zelfstructuren. Het kost ongeveer 3000-5000 roebel om een ​​zelfgemaakte windgenerator te maken. Het grootste deel van dit bedrag wordt besteed aan de aankoop van een kwaliteitsbatterij die lang kan worden opgeladen.

Gerelateerd artikel:

DIY-zonnepanelen: een betaalbare stroombron

Wat is het apparaat, hoe het werkt. Soorten zonnepanelen. De haalbaarheid van gebruik voor een zomerresidentie en thuis.

De voordelen van zelfbouw windparken:

• aanzienlijke besparingen in geld;
• bij het maken van een zelfgemaakte windmolen kent de ontwerper alle kenmerken van de structuur;
• de mogelijkheid om de belangrijkste onderdelen en bladen voor een windturbine met uw eigen handen te maken van schrootmateriaal.

Zelfgemaakte constructies falen, in tegenstelling tot fabriekswindparken, veel vaker.

Notitie! Het is beter om een ​​specialist te bellen voor de installatie van een fabrieksontwerp. Anders vervalt de garantie als u een fout maakt tijdens het installatieproces.

Zelfgemaakte ontwerpen van windturbines zijn inferieur in kwaliteit en betrouwbaarheid aan industriële modellen

Hoe maak je een windmolen met je eigen handen: technologie en aanbevelingen

Het gebruik van een zelfgemaakt apparaat op de site kan wrok van buren veroorzaken.Daarom moet u, voordat u met uw eigen handen een windgenerator maakt, verschillende regels naleven.

Voor alle individuele gebouwen gelden hoogtebeperkingen. Het plaatsen van een windmolen met een masthoogte van meer dan 15 m is verboden als de volgende objecten zich in de buurt bevinden:

• tunnels;
• bruggen;
• luchthavens.

De windturbine mag geen storing in de lucht veroorzaken. Om hun optreden te voorkomen, wordt aanbevolen om speciale bescherming te gebruiken. Bovendien moet het geluidsniveau van de bladen worden gecontroleerd en binnen normale grenzen worden gehouden.

De eenvoudigste zelfgemaakte windturbine gemaakt van plastic flessen

Materialen die nodig zijn om met uw eigen handen een verticale windgenerator te maken

Een windpark met verticale as kan worden gebruikt om elektrische stroom te leveren aan verschillende huishoudelijke gebouwen of een klein tuinhuis. Zijn kracht is genoeg om de omgeving in het donker te verlichten.

Om met uw eigen handen een windgenerator te maken van een autogenerator, heeft u de volgende materialen nodig:

• oplaadbare batterij voor 12V (zuur of helium);
• een ruime cilindrische container gemaakt van aluminium of roestvrij staal (pan, emmer);
• auto-generator (12 V);
• voltmeter;
• semi-hermetische drukknopschakelaar (12V);
• laadrelais voor autoaccu's of laadindicatielampje;
• omvormers (12-220V en 700-1500W);
• draden met een dwarsdoorsnede van 2,5 en 4 mm;
• klem voor bevestiging van de generator aan de mast (2 stuks).

Wind genererend structuurapparaat

Om de klus te klaren, heb je tools en apparaten nodig zoals:

• Bulgaars (u kunt een metalen schaar gebruiken);
• stift of constructie potlood;
• kniptang en meetlint;
• boor met een set boren;
• schroevendraaier en een set sleutels.

Fabricagetechnologie van een windgenerator van een autogenerator

Als basis wordt een cilindrische container gebruikt, bijvoorbeeld een emmer, een oude kook of een steelpan. Gebruik een potlood en een meetlint om het te markeren om een ​​verdeling in 4 gelijke delen te krijgen. Volgens de markeringen worden sneden gemaakt met een slijper zodat verticale mesplaten worden verkregen. In dit geval is het erg belangrijk om het metaal niet tot het einde door te snijden.

Notitie! Als de container is gemaakt van geverfd plaatstaal of gegalvaniseerd staal, kunt u geen slijpmachine gebruiken om te snijden, anders raakt het metaal oververhit. In dit geval is het raadzaam om een ​​schaar te gebruiken.

Gaten voor bouten moeten in de katrol worden gemaakt, evenals in de bodem van de container. In dit stadium van het maken van een windgenerator voor een privéwoning met uw eigen handen, moet u uiterst voorzichtig en voorzichtig zijn met symmetrie. Elke onnauwkeurigheid in de plaatsing van de gaten zal resulteren in een onevenwichtige structuur tijdens het draaien.

Om met uw eigen handen een windgenerator te maken, kunt u een autogenerator gebruiken

De mesjes moeten gebogen zijn, maar mogen niet te ver uitsteken. Bij het uitvoeren van dit werk moet rekening worden gehouden met de richting van de rotatiebeweging van de generator. Meestal is de windmolen met de klok mee gericht. De rotatiesnelheid en het contactgebied van de luchtstromen met de constructie zijn afhankelijk van de gekozen buighoek van de bladen.

Vervolgens wordt een bak met messen op de katrol bevestigd. De generator wordt op een mast gemonteerd, waarna hij met klemmen wordt vastgezet. Het enige dat overblijft is om alle draden aan te sluiten en het circuit in elkaar te zetten. Alle kabels zitten vast aan de windmolenmast. Gebruik 4 mm snoeren om de accu aan te sluiten. Hiervoor is een stuk van 100 cm lang voldoende. Het aansluiten van huishoudelijke apparaten en verlichtingsapparatuur op het netwerk gebeurt met draden met een doorsnede van 2,5 mm. De omvormer of converter vereist 4 mm draad.

Hoe maak je een windturbine van een wasmachine

Om met uw eigen handen een windgenerator van een wasmachine te maken, heeft u een lijst met bepaalde onderdelen nodig. Sommige kunnen uit oude huishoudelijke apparaten worden verwijderd en de rest moet worden gekocht.

Het ontwerp van de windturbine zal bestaan ​​uit de volgende elementen:

• verloopstuk voor het aanpassen van de rotatiesnelheid;
• rotor met bladen;
• beschermende behuizing;
• accu;
• staartsectie;
• omvormer;
• mast voor het bevestigen van de generator.

Windturbine gemaakt van wasmachinedelen

De generator van het ontwerp is gemaakt van een elektromotor uit een wasmachine. Het vermogen moet minimaal 1,5 kW zijn.

Daarnaast heb je nodig:

• schuurpapier en lijm;
• neodymium magneten 5 en 12 mm elk (32 stuks);
• epoxyharsa of koud lassen.

De neodymium magneten worden op de rotor gemonteerd. Ze kunnen bij veel stationaire of online winkels worden gekocht. Het is noodzakelijk om de kernen uit de rotor van de asynchrone motor te verwijderen. Daarna worden deze delen gedeeltelijk afgesneden. De zaagdiepte mag niet groter zijn dan 2 mm. Hiervoor kunt u een draaibank gebruiken. Verder moeten er groeven worden gemaakt in de kernen, waarvan de diepte 5 mm is.

In de volgende fase van het maken van een windgenerator voor een huis, wordt de installatie van magneten met uw eigen handen uitgevoerd. Om te beginnen wordt er een harde kaft op de kern gemonteerd. Daarna worden magneten op de juiste plaatsen op gelijke afstand geplaatst. Het is erg belangrijk om afstand te houden, anders blijven de magneten in de toekomst aan elkaar plakken, wat de kracht van het windpark negatief zal beïnvloeden. Het is beter om superlijm te gebruiken om deze onderdelen te bevestigen. Tijdens het werken is het aan te raden een veiligheidsbril te dragen, aangezien de magneten tijdens het verlijmen kunnen afketsen.

De locatie van neodymiummagneten bij de vervaardiging van een zelfgemaakte windmolen

Als de sjabloon met magneten helemaal klaar is, past deze op de rotor. De resulterende hiaten moeten worden opgevuld epoxyhars of koud lassen. Aan het einde van het werk wordt de rotor voorzichtig in een bankschroef geklemd en wordt het oppervlak met schuurpapier bewerkt. Controleer voordat u de windmolen start alle lagers en boutverbindingen op sterkte. U mag zelfs gedeeltelijk versleten onderdelen niet gebruiken voor de montage van de constructie; het is beter om nieuwe te kopen.

Om een ​​waaier te maken, is het beter om een ​​licht materiaal te kiezen met een hoge veiligheidsmarge. Voor deze doeleinden is glasvezel geschikt. Hierdoor zijn de messen licht van gewicht en slijtvast. De mast is het best gemaakt van stalen buizen. De optimale diameter is 32 mm.

De montage van een windturbine kan worden uitgevoerd door iedereen die een idee heeft van hoe elektrische circuits werken. Het belangrijkste in dit geval is om op alle details te letten en al uw acties zorgvuldig te controleren. Om de kans op fouten te elimineren, kunt u visuele video's gebruiken, die in detail het hele proces van fabricage van onderdelen en hun verdere montage beschrijven.

Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen voor 220V (4 kW): video