Vindkraftverk för ett privat hus: specificitet och tillverkningsteknik

Denna artikel undersöker i detalj en sådan typ av utrustning som en vindgenerator för ett privat hus: designfunktioner, dess syfte och omfattning, interna struktur och klassificering. I texten kan du hitta användbar information som hjälper dig att välja ett högkvalitativt vindkraftverk, genomsnittspriser för populära typer av utrustning samt en detaljerad beskrivning av tillverkningstekniken.

Vindkraftverk för ett privat hus: syfte och designfunktioner

Privata husvindparker används ofta som alternativa energikällor för att uppnå besparingar. Ofta installeras sådana enheter i sommarstugor.

Vindkraftverk används som alternativa energikällor

Oftast används de i områden som är avlägsna från huvudnäten. Detta är dock långt ifrån den enda anledningen till att köpa en vindkraftverk till ett privat hus. De flesta markägare använder dessa mönster för att uppnå autonomi och besparingar.

Inte alla platser är lämpliga för installation av sådana enheter, eftersom inte alla villkor uppfyller kraven för denna utrustning. Detta gäller främst vindhastigheten. För att en vindkraftspark ska fungera normalt måste den genomsnittliga vindhastigheten vara minst 4-4,5 m / s. Endast i detta fall är installationen av strukturen ekonomiskt motiverad.

Du kan använda vindkartan för att ta reda på den genomsnittliga årliga vindhastigheten. Det återspeglar ungefärliga data per region. Mer exakta indikatorer kan erhållas med hjälp av en speciell enhet - en vindmätare, samt en enhet för att läsa dess signaler.

Notera! Mätanordningen måste installeras mycket högt, annars kommer träd och byggnader att snedvrida resultatet.

För att vindkraftverket ska fungera effektivt måste installationsområdet vara vindkraftverk

Principen för drift och struktur för en vindgenerator

En vindgenerator är en speciell typ av utrustning som omvandlar kinetisk vindenergi till mekanisk energi. Den driver rotorbladen monterade på generatorn. Som ett resultat skapas en växelström i dess lindningar. Den genererade elektriska energin lagras i lagringsbatterier, varifrån den matas till hushållsapparater.

Det beskrivna arbetsschemat förenklas. Naturligtvis är konstruktionen av en vindgenerator mycket mer komplicerad. Det finns också en styrenhet i energikedjan. Dess funktion är att konvertera trefas AC till DC. Sedan går det att ladda batterierna.

De flesta hushållsapparater kan inte drivas med likström. Därför installeras en växelriktare i kedjan bakom batteriet. Den omvandlar likström till växelström, vars spänning är 220V. Alla dessa operationer tar bort en del av den ursprungliga energin - cirka 15-20%.

Byggnaden kan laddas inte bara från vindkraftsparken utan också från solpaneler, samt från en bensin- eller dieselgenerator. Om dessa element finns i kedjan kompletteras kretsen med en annan komponent - en brytare. När huvudströmförsörjningen är avstängd startar den reservkällorna.

Principen för drift av vindgeneratorn

En vindkraftspark består av följande komponenter:

• en rotor med blad (beroende på modellens funktioner kan det finnas flera blad för en vindgenerator, som regel finns det 2 eller 3 av dem, även om det också finns flera bladalternativ);
• en växellåda eller växellåda som styr hastigheten mellan generatorn och rotorn;
• ett skyddshölje som skyddar strukturella delar från det negativa inflytandet från yttre faktorer;
• "Tail", som säkerställer att strukturen roterar efter vindens riktning;
• ett lagringsbatteri som lagrar en viss mängd energi;
• inverterinstallation som omvandlar en typ av ström till en annan.

Vilken typ av vindkraftpark kan du köpa: utrustningsklassificering

Det finns flera klassificeringar enligt vilka vindkraftverk är indelade i grupper:

1. I riktning mot knivarnas rotationsrörelse - horisontella och vertikala väderkvarnar.
2. Enligt antalet blad - två-, tre- och flerbladiga enheter.
3. Efter typ av material som används för att göra knivarna - segel och styva knivdesign.
4. Enligt kontrollmetoden - väderkvarnar med fast eller justerbar bladhöjning.

Vindgeneratorns interna struktur

Användbart råd! I de flesta fall rekommenderar experter att ägare av förortshus köper en vindkraftverk med en fast bladhöjd, eftersom justerbara enheter är för svåra att använda.

En vindkraftspark med en horisontell axel är placerad vinkelrätt mot luftflödet. Designen har en liknande struktur och fungerar på samma princip som en konventionell väderblad. Vindkraftverk med en roterande generator har hög effektivitet, samtidigt som de är överkomliga. Driften av dessa enheter baseras på luftflödets motstånd.

Vindkraftverk med vertikal axel eller ortogonala vindkraftverk har en kompakt design, men priset är mycket högre. På grund av dess speciella struktur är denna typ av utrustning helt oberoende av vindriktningen. Bladen ser ut som turbiner, vilket avsevärt minskar belastningen på axeldelen. Det är tillrådligt att köpa en vertikal vindgenerator om vinden på platsen hela tiden ändrar riktning.

För- och nackdelar med vindkraftverk i hemmet

Liksom alla andra typer av utrustning har vindkraftsparker både fördelar och nackdelar. För att besluta om inköp av denna enhet är det lämpligt att väga dess styrkor och svagheter.

Populariteten för användningen av vindkraftsparker beror på det stora antalet fördelar

Varför är det lönsamt att köpa en vindgenerator (220V) till ett privat hus:

1. Inga extra kostnader, eftersom inget bränsle krävs för att driva enheten.
2. Det finns inget behov av konstant övervakning. Strukturen genererar elektricitet på egen hand varje gång det blåser.
3. En relativt tyst och helt miljövänlig metod för att generera el.
4. Enheten kan användas i nästan alla klimatförhållanden.
5. Slitage på delar är minimalt.

Installation av en vindgenerator för ett hem åtföljs av följande nackdelar:

• kostnader för inköp av utrustning lönar sig på 5-6 år;
• en relativt liten indikator på effektivitet, vilket återspeglas i effekt;
• högt pris på vindkraftverk;
• för att kompensera för enhetens inaktivitet på vindlösa dagar krävs ytterligare utrustning: en generator och ett lagringsbatteri (kostnaden för dessa element är mycket hög);
• i vissa lägen avger vindkraftverk för hemmet infraljud (samma händer om installationen av utrustningen görs med fel);
• regelbundet förebyggande underhåll krävs;
• en orkan kan skada utrustningen allvarligt.

Beroende på enhetens kraft och områdets vindkarta kan en väderkvarn ge el till både ett litet lanthus och en stor lantstuga

Användbart råd! Det är absolut nödvändigt att beräkna lönsamheten innan du köper en vindgenerator till ditt hem, priset på utrustningen kan vara för högt och kostnaden för att köpa den kommer inte att löna sig. För att göra detta måste du beräkna husets genomsnittliga effektindikator (kraften från alla elektriska apparater beaktas), bedöma området där utrustningen ska installeras och ta reda på hur många blåsiga dagar per år.

Möjlighet att köpa: priser på vindkraftverk för ett privat hus

Kostnaden för vindkraftverk för privata hus är ganska hög. Kostnaden för inköp av utrustning lönar sig bara om området har lämpliga förhållanden.

Installationen av en vindkraftspark är motiverad i följande fall:

• terrängen uppfyller utrustningskraven;
• regionen där platsen ligger kännetecknas av starka vindar;
• det finns ingen möjlighet att använda andra alternativa energikällor.

I andra fall lönar sig inte kostnaden för att köpa en vindgenerator för ett hem. Om antalet blåsiga dagar på ett år är litet kan dessa enheter kompletteras med solpaneler eller generatorer som går på diesel eller bensin.

Beroende på typ av konstruktion kan vindkraftverk vara vertikala eller horisontella

Hur man ökar lönsamheten för ett vindkraftverk för ett privat hus

Kustområden såväl som öppna områden i bergiga områden är perfekta för att installera vindutrustning. I dessa regioner är vindhastigheten över 60-70 m / s. Invånare i dessa områden kan helt överge centrala kraftförsörjningssystem och flytta till vindkraftparker. På plana områden är vindflödena mer enhetliga, men deras styrka räcker inte för att ge huset fullt el.

Det är mycket oönskat att installera utrustning nära skogar och planteringar. Träd kommer att fånga en del av energin, vilket minskar vindkraftverkens lönsamhet. Luftflödet ökar med avståndet från marken. Detta innebär att ju högre vindparkens mast är, desto mer impuls kan enheten fånga. Å andra sidan behöver en alltför hög struktur ytterligare förstärkning. Det blir lättare för starka vindbyar att slå ner det än vindkraftverk med en mast som når 5-7 m.

Experter rekommenderar att du installerar utrustning på en höjd av 10-15 m från marken. Det finns två sätt att fixa en sådan struktur:

1. Genom att betong basen.
2. Använda metallstativ.

En kombination av vindkraftverk och solpaneler anses vara den mest effektiva för att generera el.

För att betong väderkvarnens bas måste du gräva fyra djupa brunnar med en liten diameter. Mastförlängningarna är nedsänkta i dem, varefter de hälls med cementmortel. Denna process är ganska mödosam och kostsam, men den är mycket tillförlitlig. Även med starka vindbyar förblir masten stillastående. Den enda risken är knivbrott.

Att fästa masten med kapprep innebär användning av en metallkabel. Den sträcks tills vindkraftverket är strikt vinkelrätt mot jordens yta. Därefter sitter kabelbanden ordentligt fast i marken.

Viktig! Vindkraftverk med höga master måste jordas.

Vilket är bättre att köpa en vindgenerator för hemmet: tillverkare och kostnad

Valet av vindkraftspark måste beaktas noggrant. De viktigaste kriterierna är utrustningens kraft, axeltypen (horisontell eller vertikal) och tillverkaren. Innan du köper måste du noggrant studera de tekniska egenskaperna och jämföra produkter från olika tillverkare.

Priser för rysktillverkade vindkraftverk:

Många av dessa organisationer tillverkar skräddarsydd utrustning och ger hjälp med design och beräkning.

Priserna på utlandsgjorda vindkraftverk är mycket högre. Lägsta kostnad för installationer är 120 tusen rubel. Produkterna från utländska företag kännetecknas av en hög kvalitetsnivå på grund av användning av högteknologisk utrustning i produktionen. Det är dock dyrt att reparera sådana enheter och att köpa reservdelar kan vara svårt.

Kostnaden för en rysktillverkad fabriks vindkraftverk kan variera inom 30-600 tusen rubel.

Fördelar med fabrikstillverkade vindkraftverk:

• möjligheten att köpa en enhet i en komplett uppsättning och till och med beställa dess professionella installation;
• ett brett utbud av tillverkare och modifieringar med olika egenskaper;
• Kvalitetssäkring;
• förmågan att ringa en kvalificerad specialist för att utföra reparationsarbete.

Med tanke på den höga kostnaden för fabriksutrustning föredrar många ägare av förortsområden gör-det-själv-strukturer. Det tar cirka 3000-5000 rubel att göra en hemlagad vindgenerator. Det mesta av detta belopp spenderas på att köpa ett kvalitetsbatteri som kan hålla en laddning under lång tid.

Relaterad artikel:

DIY solpaneler: en prisvärd strömkälla

Vad är enheten, hur den fungerar. Varianter av solpaneler. Möjligheten att använda sommarbostad och hemma.

Fördelarna med DIY vindkraftsparker:

• betydande besparingar i pengar;
• när du skapar en hemlagad väderkvarn kommer designern att känna till alla funktioner i dess struktur;
• förmågan att göra huvuddelar och blad för en vindgenerator med egna händer av skrotmaterial.

Hemlagade strukturer, till skillnad från fabrikens vindkraftparker, misslyckas mycket oftare.

Notera! Det är bättre att ringa en specialist för installation av en fabriksdesign. I annat fall upphäver garantin eventuella misstag som gjorts under installationsprocessen.

Hemmagjord design av vindkraftverk har sämre kvalitet och tillförlitlighet jämfört med industrimodeller

Hur man gör en väderkvarn med egna händer: teknik och rekommendationer

Att använda en hemlagad enhet på webbplatsen kan orsaka förbittring från grannarna.Innan du gör en vindgenerator med egna händer måste du därför ta hand om att följa flera regler.

Alla enskilda byggnader är föremål för höjdbegränsningar. Installation av en väderkvarn med en masthöjd över 15 m är förbjuden om följande föremål finns i närheten:

• tunnlar;
• broar;
• flygplatser.

Vindkraftverket ska inte skapa luftburna störningar. För att förhindra att de förekommer rekommenderas att man använder speciellt skydd. Dessutom bör bullernivån från knivarna övervakas och hållas inom normala gränser.

Den enklaste hemlagade vindkraftverk tillverkad av plastflaskor

Material som krävs för att skapa en vertikal vindgenerator med egna händer

En vindkraftspark med vertikal axel kan användas för att ge elektrisk kraft till olika hushållsbyggnader eller ett litet trädgårdshus. Dess kraft är tillräckligt för att belysa lokalområdet i mörkret.

För att skapa en vindgenerator med egna händer från en bilgenerator behöver du följande material:

• uppladdningsbart batteri för 12V (surt eller helium);
• rymlig cylindrisk behållare tillverkad av aluminium eller rostfritt stål (panna, hink);
• bilgenerator (12V);
• voltmeter;
• semi-hermetisk tryckknappsströmställare (12V);
• batteriladdningsrelä för bil eller laddningsindikatorlampa;
• omvandlare (12-220V och 700-1500W);
• ledningar med en tvärsnittsarea på 2,5 och 4 mm;
• klämma för att fästa generatorn i masten (2 st.).

Vindgenererande strukturanordning

För att göra jobbet behöver du verktyg och enheter som:

• kvarn (du kan använda metall sax);
• markör eller konstruktionspenna;
• nipplar och måttband;
• borra med en uppsättning borrar;
• skruvmejsel och en uppsättning nycklar.

Tillverkningsteknik för en vindgenerator från en bilgenerator

Som grund kommer en cylindrisk behållare att användas, till exempel en hink, en gammal koka eller en kastrull. Med en penna och ett måttband måste du markera den för att få en uppdelning i fyra lika delar. Enligt märkena görs skär med en kvarn så att vertikala bladplattor erhålls. I det här fallet är det mycket viktigt att inte skära metallen till slutet.

Notera! Om behållaren är gjord av målat ark eller galvaniserat stål kan du inte använda en kvarn för skärning, annars överhettas metallen. I det här fallet är det lämpligt att använda sax.

Hål för bultar bör göras i remskivan såväl som i behållarens botten. I detta skede av att skapa en vindgenerator för ett privat hus med egna händer måste du vara extremt försiktig och försiktig med symmetri. Eventuella felaktigheter i hålplacering kommer att resultera i obalanserad struktur under rotation.

För att skapa en vindgenerator med egna händer kan du använda en bilgenerator

Knivarna ska böjas medan de inte ska sticker ut för mycket. När du utför detta arbete är det nödvändigt att ta hänsyn till riktningen för generatorns rotationsrörelse. Oftast är väderkvarnen orienterad medurs. Rotationshastigheten och kontaktområdet för luften strömmar med strukturen beror på den valda böjningsvinkeln för knivarna.

Därefter fixeras en behållare med blad på remskivan. Generatorn installeras på en mast, varefter den fixeras med klämmor. Allt som återstår är att ansluta alla ledningar och montera kretsen. Alla kablar är fästa vid väderkvarnmasten. För att ansluta lagringsbatteriet, använd kablar med ett tvärsnitt på 4 mm. För detta räcker det med en bit av 100 cm. Anslutning till nätverket för hushålls- och belysningsanordningar utförs med ledningar med en tvärsnittsarea på 2,5 mm. Omformaren eller omvandlaren kräver 4 mm ledning.

Hur man tillverkar en vindgenerator från en tvättmaskin

För att skapa en vindgenerator från en tvättmaskin med egna händer behöver du en lista över vissa delar. Vissa av dem kan tas bort från gamla hushållsapparater, och resten måste köpas.

Vindkraftverkets design kommer att bestå av följande element:

• reducerare för justering av rotationshastigheten;
• rotor med blad;
• skyddande hölje;
• förvaringsbatteri;
• svansavsnitt;
• växelriktare;
• master för fixering av generatorn.

Vindkraftverk tillverkad av tvättmaskindelar

Generatorn av designen är gjord av en elmotor från en tvättmaskin. Effekten måste vara minst 1,5 kW.

Dessutom behöver du:

• sandpapper och lim;
• neodymmagneter 5 och 12 mm (32 st.);
• epoxihartsa eller kallsvetsning.

Neodymmagneterna kommer att monteras på rotorn. De kan köpas i många stationära butiker eller onlinebutiker. Det är nödvändigt att ta bort kärnorna från den asynkrona motorns rotor. Därefter skärs dessa delar av delvis. Skärdjupet bör inte överstiga 2 mm. Du kan använda en svarv för detta. Vidare måste spår göras i kärnorna, vars djup är 5 mm.

I nästa steg med att skapa en vindgenerator för ett hem utförs magneter med egna händer. Till att börja med är ett hårt skydd monterat på kärnan. Därefter placeras magneter på lämpliga platser på lika avstånd. Det är mycket viktigt att hålla avstånd, annars kommer magneterna att hålla ihop i framtiden, vilket kommer att påverka vindkraftsparkens negativa effekt. Det är bättre att använda superlim för att fixera dessa delar. När du arbetar är det lämpligt att använda skyddsglasögon, eftersom magneterna kan studsa av under limningsprocessen.

Platsen för neodymmagneter vid tillverkning av en hemlagad väderkvarn

När mallen med magneter är helt klar passar den på rotorn. De resulterande luckorna måste fyllas i epoxiharts eller kallsvetsning. I slutet av arbetet kläms rotorn försiktigt fast i ett skruvstäd och ytan bearbetas med sandpapper. Innan du startar väderkvarnen ska du kontrollera att alla lager och skruvförbindelser har hållfasthet. Du bör inte ens använda delvis slitna delar för montering av strukturen. Det är bättre att köpa nya.

För att skapa ett pumphjul är det bättre att välja ett lättviktigt material med hög säkerhetsmarginal. För dessa ändamål är glasfiber lämpligt. Som ett resultat är knivarna lätta och slitstarka. Masten är bäst gjord av stålrör. Den optimala diametern är 32 mm.

Montering av en vindturbin kan hanteras av vem som helst som förstår hur elektriska kretsar fungerar. Det viktigaste i det här fallet är att vara uppmärksam på alla detaljer och noggrant kontrollera alla dina handlingar. För att eliminera risken för fel kan du använda visuella videor, som i detalj beskriver hela processen för tillverkning av delar och deras ytterligare montering.

Hur man skapar en vindgenerator med egna händer för 220V (4 kW): video