16.09.2019

Ветровые электростанции для дома и дачи. Преимущества и недостатки, виды и цены.

Стремительное ухудшение экологического состояния планеты, истощение природных ресурсов и как следствие увеличение себестоимости их добычи способствует развитию рынка альтернативной энергетики.

uaEnergy

8008

0

Ветровые электростанции для дома и дачи. Преимущества и недостатки, виды и цены.

Еще пару лет назад сложно было представить, что возобновляемые источники питания станут доступны практически каждому. Собственные ветряки превратились из предмета роскоши в стандартный способ экономии на счетах за коммунальные услуги.

В статье Вы найдете ответы на самые популярные вопросы: что такое домашняя ветровая электростанция и какие особенности эксплуатации; что актуально для покупки частной ВЭС и многое другое.

Что собой представляют ветрогенераторы для дома?

Ветровая станция – это совокупность нескольких ветрогенераторов, способных превращать кинетическую энергию воздуха в электрическую.

Сама же конструкция ВЭС состоит из сложных элементов. Названий для таких комплексов огромное количество, однако принцип работы неизменный. Подвижные лопасти, захватывая поток воздуха, передают импульс собственно ветрогенератору, который вместе с контроллером преобразовывает его в электроэнергию. Для сохранения и преобразования постоянного тока в переменный домашние ветряные электростанции оснащены аккумулятором и инвертором.

Простыми словами сеть построена таким образом: сначала под влиянием ветра начинают крутиться лопасти, полученный импульс переходит в ротор и контроллер, а затем постоянный ток остается в накопителе. Когда кто-то из жителей включает бытовой прибор, подключенный к сети, сохраненный заряд превращается в переменный и обеспечивает его функционирование. То есть процесс очень прост и быстр – вы даже не заметите действия внутренних блоков. Дополнительные элементы отвечают за защиту станции при аварийных ситуациях и препятствуют перенасыщению аккумулятора.

Что касается внешних частей, то сами лопасти вместе с хвостовиком закрепляются на оптимальной высоте на металлической мачте. Современные домашние ветровые электростанции настолько продуманно разработаны, что для обеспечения среднестатистического дома энергией не требуется сильный ветер и очень высокое размещение мачты.

Виды частных ветроэлектростанций

Сегодня рынок непромышленных ветрогенераторов представлен настолько разнообразными моделями, что просто разбегаются глаза. Эксперты Uaenergy расскажут о наиболее популярных из них.

Домашние ветровые станции можно разделить на виды в зависимости от нахождения направляющей. Так, существуют ветрогенераторы с горизонтальной осью, направленной перпендикулярно потоку воздуха, и с осью вертикальной. Основное отличие между ними проводиться по критериям мощности и стоимости. Первый вариант гораздо дешевле и проще в конструкции, так как устроен по принципу флюгера, а также имеет сравнительно высокий коэффициент полезного действия. В свою очередь ветрогенераторы с вертикальной осью хоть и значительно дороже, однако более компактные и мобильные. Турбиновидные лопасти обеспечивают службу механизмов в обстановке постоянного изменения направления ветра и производят меньше шума.

Наиболее оптимальным с точки зрения результативности является совмещение нескольких типов с разными видами осей.

Кроме того, ветряки по критерию расположения можно классифицировать на прибрежные, наземные, горные, плавающие, шельфовые и так далее. Структура элементов обусловила деление на двух-, трех- и многолопастные комплексы. Материал, из которого изготовлено оборудование, также может отличаться. Существуют жесткие и парусные лопасти. Последние считаются наиболее дешевыми, однако уязвимее для повреждений.

Цена приобретения

Очень часто можно услышать, что использование ветра в повседневных условиях помогает значительно сэкономить на оплате коммунальных услуг. Однако к таким заявлениям следует относиться осторожно и понимать, что альтернативные источники выгодны в долгосрочной перспективе. Вклад в ветроэлектростанцию и обслуживание бывает обходится дороже оплаты централизованного отопления. Но в среднем затраты окупаются за период менее 10 лет. По сути заплатив крупную сумму один раз и подождав несколько лет, вы будете пользоваться выработанной мощностью бесплатно. Ведь в случае качественного размещения и применения генератора, он проработает более 30 лет, не используя при этом никакого топлива.

Обязательная ежегодная профилактика механизмов установки сведет к минимуму риски износа, а постоянная работа практически при любом климатическом фоне позволит забыть о крупных суммах за электроэнергию.

Конечно же ветрогенератор, расположенный в местности, значительно отдаленной от централизованной сети электроснабжения будет окупаемым.

В цифрах это выглядит так: в зависимости от вида и мощности ветрогенератора и дополнительного оборудования покупка может обойтись в 50-75 тысяч гривен, с расчетом на мощность в 100 кВт/месяц. Если же говорить о среднестатистической семье, то для полного обеспечения электроэнергией 3-4 человек необходимо потратить от 125 до 200 тысяч гривен.

С первого взгляда может показаться нелогичным тратить такие день, чтобы избежать счетов за коммунальные услуги в 4-5 тысяч гривен. Однако не все сегодня измеряется в денежном эквиваленте – тенденция заботы об окружающей среде стремительно набирает популярность. К тому же всегда остается возможность не только сэкономить, установив опорную мачту самостоятельно, но и получить прибыль путем продажи государству излишков по зеленому тарифу.

Сколько энергии можно получить

Исследования показывают, что в среднем для семьи из 3-4 человек оптимально использование 7-8 кВт электроэнергии в день. То есть для обеспечения электричеством жилья среднестатистической семьи потребуется до 300 кВт в месяц. Если же вместе с освещением и использованием бытовых приборов планируется пустить часть энергии на отопление или нагрев воды, отдайте предпочтение 500 кВт – образцу.  

Разработчики рекомендуют устанавливать ветроэлектростанции с запасом, то есть выработка должна превышать потребление примерно на 15-20%.

Как выбрать эффективный ветрогенератор

Одна из базовых характеристик при выборе ветрогенератора – размер. Чтобы определиться с данным параметром сначала высчитайте количество потребляемой энергии в год, а затем оцените сколько вы планируете вырабатывать. Все вычисления проводятся по общедоступным формулам, используя информацию о диаметре ротора, средней скорости ветра в год и соответствующем объеме потребления. После этого вы с легкостью определите генератор какого размера лучше приобрести.

При покупке основного модуля учитывайте изменения в погодных условиях. Возможно, Вам лучше сразу позаботиться о резервном или увеличить емкость аккумулятора.

Наверняка вы обратите внимание на параметры мощности. Производители указывают значение номинальной и рабочей. Помните, что реальные объемы могут существенно отличаться от задекларированных, ведь рассчитаны они были в экспериментальных условиях.

Как правильно установить источники питания

Примитивность деталей ветроэлектростанции позволяет смонтировать ее своими силами, без привлечения специалистов. Но предпочтительнее довериться профессионалам, тогда Вы гарантированно получите точно расположенную электростанцию, которая прослужит не одно десятилетие.

Однако, если же Вы приверженец самостоятельности, то необходимо учесть ряд несложных правил:

  1. В первую очередь изучите скорость воздушного потока и другие необходимые параметры. Сделать это можно несколькими способами. Самый простой – обратиться к ранее разработанным картам доступности энергии ветра. Как правило, эти карты составляются метеорологами посредством помещения на высоту до 100 метров специальных приборов, которые и проводят требуемые расчеты в установленной местности на протяжении нескольких лет.

Если же Вы хотите получить точные цифры, то можете приобрести и установить анемометр самостоятельно. Но тогда подготовительный процесс займет гораздо больше времени и средств.

  1. Оцените предполагаемое место размещения ветрогенератора. Для эксплуатации системы на максимально эффективном уровне зафиксируйте оснащение на возвышенности. Не важно будет это природные высоты или искусственные, главное – это увеличение скорости ветра.
  2. Стройте мачту выше остальных объектов, а лопасти вдали от деревьев, гнезд
  3. Обязательно укрепите и разровняйте землю на предполагаемом месте будущей ветроэлектростанции.
  4. Устанавливайте оборудование так, чтобы в любой момент к нему можно было добраться без особых трудностей.

Почему эти советы так важны? Правильная оценка обстановки позволит удостовериться, что покупка ветрогенератора принесет только плюсы. Например, если дом окружен лесом или наоборот многоэтажным жилым кварталом, пользы от ветряка не будет. Для получения достаточного количества энергии его необходимо размещать выше окружающих объектов, причем планировать надо наперед - деревья со временем станут выше, а вот электрогенератор нет.

Аналогичная ситуация и со стремительностью потока. Нет смысла устанавливать ветряк, если в регионе на протяжении полугода скорость ветра не достигает 4-5 метров за секунду.

Основные преимущества и недостатки

В общем конструкция и принцип работы понятен, далее проведем анализ положительных и отрицательных сторон установки.

Безусловно, выгода «чистого» производства состоит в автономности. При использовании генератора, не будет зависимости от централизованной сети и в то же время необходимости в постоянном контроле за работой установки. К тому же, климатические условия нашей страны дают возможность эксплуатировать ветрогенераторы практически повсеместно.

Как уже упоминалось, существенным преимуществом является небольшой износ механизмов и долгосрочная перспектива использования возобновляемых источников.

И в завершение, генераторы «чистой» энергии относятся к экологичным источникам и не наносят ущерб окружающей среде.

В зависимости от выбранной модели уровень производимого шума может быть, как минусом, так и плюсом.

Принципиальным недостатком разработчики указывают возможность появления инфразвука в определенных режимах или при неправильной монтировке оборудования. Стоит так же помнить о законах физики – металлическая мачта нуждается в обязательном заземлении.

В материальном плане минусов не так много. Кроме изначальных затрат, уделите внимание регулярной профилактике составляющих.

Комментарии 0

Написать комментарий