Pentru a alege cea mai optimă versiune a unei mori de vânt pentru casa ta, trebuie să cunoști câteva caracteristici ale dispozitivului și funcționarea morilor de vânt, avantajele și dezavantajele acestora, precum și caracteristicile meteorologice ale zonei.
Necesitatea de a instala o moară de vânt lângă o casă privată poate apărea în două cazuri - dacă nu există nicio sursă de energie centralizată sau lasă mult de dorit sau dacă decideți să economisiți semnificativ la facturile de energie electrică. Construcția unui generator eolian este un eveniment destul de mare atât în ceea ce privește fondurile, cât și costurile forței de muncă, prin urmare necesită calcule preliminare și clarificarea multor factori.
O căutare pe site-uri specializate cu statistici meteorologice, o vizită la o stație meteo locală, colectarea și verificarea datelor cu privire la puterea și direcția vântului cu propriile mâini la locul instalației planificate, de exemplu, folosind un anemometru cu un înregistratorul, ridicat deasupra solului până la nivelul rotorului viitorului generator, va fi prima prioritate.
Dacă viteza medie anuală a vântului în zona dumneavoastră este mai mică de 4-4,5 m/s (14,4-16,2 km/h), moara de vânt va fi cel mai probabil neprofitabilă. Cel mai bine este să instalați mori de vânt pe dealuri, coaste, în stepă - unde vântul puternic bate în mod constant și nu există obstacole naturale sau artificiale în calea acestuia.
Dacă există o umbră de vânt de la un deal sau copaci înalți, va trebui fie să măriți înălțimea locației generatorului eolian, ceea ce crește semnificativ costul structurii, fie să treceți la alte surse alternative pentru alimentarea casei cu căldură și electricitate. .
la continut?
Câteva formalități
De acord, va fi păcat când o moară de vânt construită cu propriile mâini și deja în funcțiune va trebui să fie demontată sau refăcută printr-o decizie judecătorească. Prin urmare, cu cât puteți colecta mai multe permise, cu atât mai bine. Multe probleme pot fi evitate dacă firma care va monta turbina eoliană se va ocupa de procesarea autorizațiilor – dar acestea sunt și costuri suplimentare.
la continut?
Componente și calcule
Costul construcției variază foarte mult, în funcție de designul ales al morii de vânt și de componentele utilizate. Există două tipuri principale de generatoare eoliene - cu axă orizontală de rotație (trebuie plasată la o înălțime, optim 25-35 m) și cu axă verticală, care poate fi amplasată la nivelul solului.
Pe lângă generatorul în sine, morile de vânt cu o axă orizontală de rotație necesită un rotor cu lame, o cutie de viteze și o coadă rotativă, precum și un capac de protecție. Toate acestea sunt de obicei instalate pe un catarg înalt. Deoarece catargul, de regulă, este o structură destul de masivă și înaltă, va trebui să fie așezată o fundație sub el și, de asemenea, va trebui să fie asigurată cu cabluri suplimentare de tensiune.
Pe lângă prețul total al structurii se adaugă și costul instalării cu ajutorul unei macarale. Pentru a evita construirea unui catarg înalt și costisitor, pentru turbinele eoliene mici, sunt din ce în ce mai utilizate opțiuni de proiectare cu axa verticală de rotație a rotorului, care sunt capabilelucrați la o altitudine mai mică cu o viteză a vântului de 1 m/s sau mai mult. Dar astfel de sisteme sunt relativ noi, așa că statisticile fără echivoc ale funcționării lor nu au fost încă acumulate. Ele dau mai puțină energie electrică, dar sunt semnificativ mai ieftine și nu atât de zgomotoase, sunt mai ușor de făcut cu propriile mâini.
La sol, în cameră, există un invertor pentru transformarea curentului continuu de la generator în curent alternativ, un set de baterii, întrerupătoare și întrerupătoare automate, care sunt necesare pentru a redistribui energia electrică primită și pentru a opri dispozitivul în situații de urgență sau pentru reparatii.
Cantitatea aproximativă de energie produsă în cursul anului de o turbină eoliană cu axă orizontală de rotație poate fi calculată folosind următoarea formulă empirică: E = 1,64 * D*D * V*V*V Unde: E este energie electrică pe an (kWh /an), D — diametrul rotorului (în metri), V — viteza medie a vântului (m/s). După aceea, calculăm cantitatea și costul energiei electrice consumate de casa ta timp de un an, apoi înmulțim cifrele obținute cu 25-30 de ani - durata de viață estimată a morii de vânt. Pe baza acesteia, calculăm dimensiunea necesară a palelor și costul total aproximativ al structurii, în funcție de costul componentelor.
Dacă catargul poate fi construit independent, atunci este recomandabil să cumpărați echipamentul electric și moara de vânt în sine în serie, asamblare din fabrică. Deși, meșterii populari au demonstrat de mai multe ori exemple de construcție independentă a generatoarelor eoliene pentru casă pe baza componentelor altor dispozitive (generatoare electrice de mașini, echipamente industriale, reușesc chiar să folosească motoare electrice reciclate de la aparatele de uz casnic), folosesc auto- au făcut pale de rotor și aripioare de coadă.
Schemele, tehnicile și sfaturile sunt ușor de găsit pe internet sau în reviste tehnice de specialitate, dar în acest caz toată responsabilitatea pentruperformanța și siguranța generatorului eolian construit se vor baza doar pe tine.
Este evident că odată cu creșterea diametrului palelor rotorului și a înălțimii catargului și, în consecință, se colectează mai multă energie eoliană, puterea generatoare crește, dar costul final al structurii crește proporțional.
Potrivit diverselor estimări, costul construirii unui mic generator eolian pentru o casă este între 2.000 și 8.000 de dolari pentru 1 kW de energie electrică. Dacă nu aveți o sursă de alimentare centralizată acasă, o moară de vânt va costa probabil mai puțin decât funcționarea propriei linii electrice sau combustibil pentru un generator diesel.
Dacă a fost conceput ca un mijloc de economisire - luați în considerare și trageți concluzii despre necesitatea acestuia pentru casă. Apropo, deja acum electricitatea obținută de la marile generatoare eoliene industriale este mai ieftină la 1 kW decât energia electrică produsă la termocentrale clasice. Costul energiei electrice pentru generatoarele eoliene mici este puțin mai mare, dar a scăzut constant în ultimii ani.
În orice caz, dacă astăzi moara de vânt se dovedește a fi neprofitabilă, nu aruncați calculele făcute de dvs. - după ceva timp, apariția noilor modele de generatoare cu indicatori de eficiență ridicată, modificările tarifelor la energie electrică vă pot schimba radical decizia anterioară. .
De asemenea, urmăriți situația cu tariful verde, care se aplică în multe țări. Conform acestui tarif, electricitatea generată acasă folosind surse alternative, inclusiv energia eoliană, poate fi reintrodusă în rețea, primind o suprataxă pentru aceasta. Apariția unui tarif verde în țară sau o modificare a tarifului acestuia poate afecta semnificativ timpul de amortizare al turbinei eoliene și economiile pe care le aduce pentru locuință.
la continut?
Moduri optime de utilizare
Vântul bate neuniform șigenerarea crescută de energie electrică cu ajutorul acesteia va coincide rareori cu perioadele de consum maxim în casă. Prin urmare, este de dorit să aveți posibilitatea de a furniza sarcina necesară și de a utiliza toată energia electrică în exces generată de generatorul eolian - pentru încălzirea apei în cazan, care completează sistemul de încălzire cu încălzitoare electrice în interiorul casei, o pompă în interiorul casei. fântână care pompează apă într-un rezervor de pe acoperiș sau pentru sarcini și mai exotice, cum ar fi reîncărcarea bateriilor unei mașini electrice - toate acestea trebuie pornite automat în condiții de vânt puternic și cu un consum global scăzut.
În general, în condițiile climatului rusesc, cu o iarnă lungă și rece și viteze relativ scăzute ale vântului, cea mai eficientă schemă energetică și ieftină este un generator eolian cu o axă verticală de rotație, instalat la nivelul solului sau pe un catarg mic 5 -10 m înălțime, care o ridică deasupra acoperișului casei și încununează pomi fructiferi Moara de vânt este conectată direct la un încălzitor electric și un cazan separat în interiorul încăperii, fără convertoare de curent și baterii.
Este foarte posibil să implementați o astfel de schemă cu propriile mâini, fără a implica instalatori. În acest caz, generatorul eolian produce în esență căldură pentru încălzirea casei, care, la rândul său, servește ca un acumulator de căldură fără dimensiuni și vă permite să nu vă faceți griji prea mult cu privire la fluctuațiile neregulate ale energiei eoliene, folosind pe deplin toată energia electrică generată de generatorul eolian. . Mai mult, un astfel de sistem se dovedește a fi autoreglabil - un vânt puternic răcește casa mai repede, dar, în același timp, permite unui tandem al unui generator eolian și al unui încălzitor electric să o încălzească mai bine din interior.
la continut?
Probleme în faza de proiectare
Zgomot în intervalul 40-60 dB, care vă poate deranja nu numai vecinii, ci și dumneavoastră.Dacă este posibil, dacă configurația terenului o permite, moara de vânt trebuie să fie cât mai departe de casă. Optim pentru 200-300 m.
Tendințele în dezvoltarea tehnologiei indică în mod clar perspectivele de utilizare a diverselor surse alternative pentru furnizarea totală sau parțială de energie electrică și căldură a casei: panouri solare, generatoare eoliene, convectoare de căldură, noi materiale eficiente pentru izolarea termică. Un sistem ieftin și eficient pentru a crea o locuință complet independentă de energie din science fiction se transformă treptat într-o soluție tehnică destul de comună, iar o moară de vânt poate fi unul dintre elementele sale semnificative.