Вітрові генератори для будинку вибір та ціна, своїми руками

Вітровий генератор - це складний технічний пристрій, що служить для перетворення енергії вітру в електричну енергію, що дозволяє використовувати в повсякденному житті джерело відновлюваної енергії, яким є енергія вітру. За своєю конструкцією вітрові генератори бувають горизонтальні та вертикальні, за призначенням – промислові та побутові, можуть використовуватись як автономне джерело енергії, або як частина автономної системи або працювати паралельно з основною мережею електропостачання.

Принцип дії вітрового генератора

Незалежно від конструкції та призначення, принцип дії вітрових генераторів заснований на перетворенні кінетичної енергії вітру, у обертальну енергію лопатей і далі, у обертальну енергію валу електричного генератора. Під час обертання, в обмотках генератора, виробляється змінний електричний струм, який не є стабільним, що обумовлено непостійною швидкістю обертання лопатей, або простіше, силою вітру.

Вироблений змінний електричний струм подається на контролер, де перетворюється на постійний і далі, накопичується в акумуляторних батареях. З батарей акумуляторів електричний струм надходить на інвертор, на якому перетворюється на звичну для нас змінну напругу 220/380 В, і використовується за призначенням.

Коротко про складові цього технічного агрегату:

Лопаті – бувають установки з 1-ї, 2-ї, 3-ї лопатями, а також з великою кількістю, звані – багатолопастними;
Редуктор перетворює мало обертову швидкість обертання лопатей на більш високу, що дозволяє виробляти електричний струм;
Генератор - основний елемент установки, що перетворює кінетичну енергію в електричну;
Захисний кожух є елементом захисту джерела енергії і служить для захисту елементів установки від сторонніх впливів;
Хвостовик, або "хвіст" - призначений для забезпечення напрямку відповідно до вітряних потоків;
Контролер – електронний прилад, який служить перетворення змінного струму в постійний;
Акумуляторна батарея є накопичувачем виробленої електричної енергії;
Інвертор – складний електронний елемент, який перетворює постійний електричний струм на змінний, із заданою напругою та частотою.

Різноманітність вибору

В даний час все більше людей хочуть бути незалежними від організацій, що здійснюють постачання всіх видів енергії, служб їх збуту та контролю, а також застосовувати еколого-безпечні технології у повсякденному житті. Одним із таких шляхів є використання вітрових генераторів, різноманітність яких дозволяє вибрати саме той агрегат, який відповідає критеріям вибору. Єдине обмеження, яке може змусити відхилити ідею використання цього виду апаратів, це відсутність вітрів у передбачуваному місці установки.

Критеріями для вибору вітрового генератора є:

Електрична потужність;
Забезпечення електричної енергії на місяць;
Мінімальна швидкість повітряного потоку;
Умови експлуатації (температура, вологість, висота над рівнем моря тощо);
Система захисту від навантажень;
Строк служби;
Вартість комплекту обладнання.

В даний час вітрові генератори випускаються всіма технічно розвиненими країнами, тому можна підібрати агрегат як за перерахованими вище критеріями, так і фірмоюкраїні виробника.

В Україні подібні агрегати випускають:

ТОВ «СКБ Іскра», м. Москва;
ТОВ "ГРЦ-Вертикаль", м. Міас Челябінської області;
ЗАТ "Вітроенергетична компанія" м. Санкт-Петербург;
ЛМВ «Вітроенергетика», м. Хабаровськ;
ЗАТ "Агрегат-Привід", м. Москва;

та ще ряд компаній, зареєстрованих у нашій країні.

Найбільш відомими зарубіжними виробниками вітрових генераторів є:

Німецькі компанії: Enercom, Nordex, Siemens і Repower;
Данська "Vestas";
Бельгійська "Blue Planet Wind";
Іспанська "Gemesa";
Компанії з Китаю: Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd., Hefei Wind Wing Energy Technology Co., Ltd., Foshan Tanfon Energy Technology Co., Ltd. ", та інші;
Компанія «GE Energy» із США.

Плюси і мінуси

Перш ніж зробити остаточний вибір, потрібно ще раз розглянути плюси та мінуси використання вітряних генераторів.

До плюсів використання можна віднести:

Зазнавши початкові одноразові витрати, далі фінансових вкладень не потрібно;
Робота комплексу здійснюється автоматично, незалежно від швидкості та напряму вітру;
Низькі шумові показники (залежно від обраного типу агрегату);
Універсальність установки до місця розташування;
Екологічна безпека встановлення;
Незалежність від постачальників електроенергії;
Великий термін експлуатації.

До недоліків використання вітряних генераторів відносяться:

Висока вартість комплектуобладнання;
Довгострокова окупність;
Низький ККД;
Необхідність виконання профілактичних робіт.

Отже, вивчивши питання теоретично, необхідно розпочати його реалізації практично. Для цього необхідно визначитися з трояндою вітрів у передбачуваному місці установки генератора, кількістю вітрових днів у році та особливостей місця розташування, які можуть позначитися на силі вітру, як-от: ліс, лісопосадки або інші вітрозахисні об'єкти. Вибрати необхідний агрегат та виконати необхідні роботи, які включають: загальнобудівельні, монтажні та електромонтажні, що обумовлено їх спрямованістю.

На чому зупинитись?

За статистикою, яка відстежує все, що відбувається в нашій країні, у тому числі й гарантійні звернення до технічних центрів компаній, які випускають вітрові генератори, можна побачити, що гарантійних звернень з техніки компаніїBlue Planet Wind ( Бельгія практично немає, і це говорить про надійність агрегатів, що випускаються цією компанією. Гарантійний термін на вітрові генератори, контролери та щоглові комплекти цієї фірми становить 3 роки.

На підставі асортименту обладнання, що випускається компанією «Blue Planet Wind» розглянемо середні ціни в сегменті техніки, що нас цікавить:

Вітрогенератор EnergyWind потужністю 1,0 кВт

Технічні характеристики:

Потужність 1,0 кВт за швидкості вітру 9,0 м/с;
Кількість лопат – 3, загальний діаметр – 2,6 м;
Робочий діапазон швидкостей вітру – 3,0 – 30,0 м/с;
Напруга акумуляторів – 12/24/48 В;
ККД – 45-50%;
Вага – 30,0 кг;
Строк служби 15-25 років;
Ціна -68 000,00 рублів.

Вітрогенератор EnergyWindпотужністю 2,0 кВт

Потужність 2,0 кВт при швидкості вітру 12,0 м/с;
Кількість лопатей – 1, загальний діаметр – 2,6 м;
Робочий діапазон швидкостей вітру – 3,0 – 40,0 м/с;
Напруга акумуляторів – 12/24/48 В;
Вага – 35,0 кг;
Строк служби 15-25 років;
Ціна -80 000,00 рублів.

Вітрогенератор EnergyWind потужністю 5,0 кВт

Технічні характеристики:

Потужність 5,0 кВт при швидкості вітру 12,0 м/с;
Кількість лопат – 3, загальний діаметр – 4,0 м;
Робочий діапазон швидкостей вітру – 3,0 – 40,0 м/с;
Напруга акумуляторів – 48 В;
Вага – 65,0 кг;
Строк служби 15-25 років;
Ціна - 250000,00 рублів.

Вітрогенератор EnergyWind потужністю 10,0 кВт

Потужність 10,0 кВт при швидкості вітру 12,0 м/с;
Кількість лопатей – 3, загальний діаметр – 7,0 м;
Робочий діапазон швидкостей вітру – 3,0 – 40,0 м/с;
Напруга акумуляторів – 48 В;
Вага – 150,0 кг;
Строк служби 15-25 років;
Ціна - 650000,00 рублів.

У лінійці вітряних генераторів компанії Blue Planet Wind присутні ще кілька модифікацій, відмінних від наведених вище за ціною і технічними характеристиками, однак, за наведеними цифрами можна зрозуміти з чого формується ціна агрегату, і як вона залежить від технічних характеристик.

Своїми руками

У зв'язку з тим, що готовий комплект вітряного генератора коштує досить дорого, а сама ідея отримання безкоштовної електричної енергії, і без участі організацій, що поставляють, дуже приваблива, то питання виготовлення даного агрегату своїми руками дуже актуальне і цікаве для людейволодіють початковими знаннями електротехніки та навичками виконання спеціальних робіт.

Звичайно ж доведеться придбати необхідні комплектуючі, які неможливо виготовити в домашніх умовах, акумуляторна батарея, електричний генератор, контролер, інвертор, елементи електричної схеми контролю та захисту, а також з'єднувальні кабелі. А такі елементи конструкції як сам вітряк, механізм передачі обертального руху, електричні з'єднання можна виконати самому.

До того ж, якщо дане джерело енергії не буде основним, а виконуватиме другорядну роль, то можна ще здешевити конструкцію, використовуючи автомобільні комплектуючі – акумулятор, генератор, контрольні лампи, реле заряду, прилади контролю напруги, а для виготовлення лопатей використовувати матеріали. При цьому варіанті виготовлення основні витрати підуть на перетворювальний пристрій - інвертор.

Підсумовуючи можна з великою впевненістю сказати, що за альтернативними та відновлюваними джерелами енергії майбутнє, а коли і як їх застосувати у повсякденному житті, вирішує кожна людина індивідуально, виходячи з потреб, фінансових можливостей та технічних навичок.