Tuuleveskid pole enam ammu eksootiline uudsus, nüüd peetakse neid säästmise üheks võimalikuks võimaluseks. Õhuvood, mis voolavad maapinna kohal, kannavad tohutult energiat, mida kasutatakse praegu edukalt tööstuslikes tuulikutes ja väikestes tuuleturbiinides isiklikuks kasutamiseks.
Me ütleme teile, kuidas valida eramaja jaoks õige ja tehniliselt õigesti tuulegeneraator. Meie pakutud artiklis kirjeldatakse mini elektrijaamade monteerimise ja töö reegleid. Huvitatud ostjatele antakse populaarsete mudelite reitingut arvestades valiku soovitusi.
Tuulikute disain ja tööpõhimõte
Tuulegeneraatorid on spetsiaalsed seadmed, mis muudavad tuule kineetilise energia elektrienergiaks. Need on sõltumatud elektrienergiaallikad, mida saab suurepäraselt paigaldada eramajadesse, väikestesse ja keskmise suurusega taludesse ning tootmisbaasidesse.
Kodumajapidamises kasutatava standardse mini-elektrijaama kavand sisaldab järgmisi funktsionaalseid elemente:
- Terad aerodünaamiline kuju tuule püüdmiseks.
- Generaator vahelduvvoolu tootmiseks.
- Kontroller tuulejaama automaatseks juhtimiseks. Võimaldab reguleerida akude laadimist, jaotab energiavoolu seadmete vahel.
- Salvestusseade. Spetsiaalsed akud toodetud elektri akumuleerimiseks.
- Inverter genereeritud energia parameetrite võrgustatustele viimiseks.
- Mast, terade tõstmine teatud kõrgusele maapinnast.
Mastid on erinevad: isemajandavad ilma venitusarmideta, jäigalt kinnitatud ja pöörlevad venitusarmidel. Viimaseid saab nii hoolduseks kui ka remondi- ja restaureerimistöödeks langetada ja tõsta.
Tuule mõjul hakkavad generaatori võlli külge kinnitatud labad pöörlema, aidates rootori käivitada. Selle tulemusel muundatakse õhuvoolude kineetiline energia mehaaniliseks ja seejärel elektrienergiaks. See näeb välja nagu tuuleveski väga lihtsustatud skeem
Tegelikult ei jõua tuulepargist saadav energia otse tarbijani. Süsteemis peavad elektrivoolu muundamiseks olema ühendatud spetsiaalsed seadmed.
Kontroller asub vooluringis pärast generaatorit. See muundab vahelduvvoolu alalisvooluks. Sellisel kujul akud akumuleeruvad ja salvestuvad elektrienergiasse ning seejärel nende kaudu muunduri kaudu, mis muundab alalisvoolu vahelduvvooluks, tarnitakse energia privaatsesse elektrivõrku.
Selline skeem võimaldab tasandada pinge ebastabiilsust, samuti koguda energiat tarbimise täieliku puudumise perioodidel. Ja see omakorda võimaldab kasutada väiksema võimsusega tuulegeneraatoreid kui kodumasinate koguvõimsus.
Elektrivoolu muutmisel muutuva-konstantse-muutuva skeemi kohaselt tekivad teatud energiakaod, mis moodustavad umbes 20%
Koos autonoomse tuulejaamaga on võimalik paigaldada nii päikesemoodulid kui ka kütusegeneraatorid.
Kui korraga on seotud mitu elektrienergia tootmiseks mõeldud seadet, täiendatakse vooluahelat teise elemendiga - kaitselülitiga (ABP). On vaja, et kui lülitate ühe alternatiivse energiaallika välja, käivitatakse teine, varukoopia.
Moodsate tuuleparkide osana kasutatakse rootorite erinevaid konstruktsioone - pöörlevaid osi. Neil on oma plussid ja miinused, erinev tõhusus ja funktsionaalsus. Praegu on palju autonoomseid süsteeme, mis suudavad suhelda erineva kiiruse ja tugevusega tuultega.
Tuuleparkide tüübid
Tarbijate tüübi järgi eristatakse autonoomseid tuulegeneraatoreid ja võrgurajatisi. Esimesed pakuvad elektrienergiat tsentraalsetest elektrivõrkudest kaugel asuvatele tarbijatele.
Teine - võib nummerdada mitukümmend / sada tuuleveskit, mis moodustavad ühtse süsteemi ja edastavad energia ühisesse võrku. Autonoomsete üksuste võimsus ületab harva 75 kW, võrguseadmete võimsus aga alates 100 kW.
Tuulegeneraatoreid eristatakse sõltuvalt ehituse tüübist:
- alates vertikaalne pöörlemistelg;
- alates horisontaalne pöörlemistelg.
Neid seadmeid kasutatakse erinevates töötingimustes, kuid enamasti on olemas horisontaalteljega mudeleid. Nad töötavad nagu tavalised ilmastikukilbid ja on sarnase ülesehitusega. Rootori telg pöörleb paralleelselt maapinnaga.
Selliseid seadmeid iseloomustab kõrge kasutegur (umbes 40%), lihtne võimsuse juhtimine ja taskukohasem hind, kuid neid iseloomustab ka tekitatud müra ja vibratsiooni kõrge tase. Lisaks peavad nad olema orienteeritud tuule suunale.
Horisontaalrootoriga tuuleturbiini paigaldamiseks vajate umbes 120 m vaba ruumi ja vähemalt 8 m kõrgust masti
Vertikaalse pöördeteljega tuulegeneraatoritel on kompaktsem disain, nad on keskkonnategurite suhtes vähem vastuvõtlikud.
Seda tüüpi seadmetes on turbiin Maa tasapinnaga risti. Sellised konstruktsioonid käivitatakse isegi kerge tuule korral ja ei sõltu õhuvoolu suunast.
Madal müratase (kuni 30 dB) võimaldab paigaldada hoonete katustele vertikaalseid tuulikuid
Siiski on olemas oluline miinus - selliste generaatorite kasutegur on ainult 15%. Lisaks on need kallimad kui horisontaalse pöörlemisteljega mudelid.
Tuulegeneraatorite mudelid erinevad üksteisest mitte ainult pöördetelje asukoha, vaid ka:
- terade arv - seal on kahe ja kolme labaga tuulikud, on ka mitme teraga modifikatsioone;
- materjalid funktsionaalsete osade valmistamiseks - purjetatavate ja jäikade labadega;
- kruvipigi - reguleeritav või fikseeritud.
Mitme teraga statsionaarsete tuulikute pöörlemine algab isegi nõrga tuule korral, kuid kahe- ja kolme teraga seadmete tööks on vaja tugevamat tuult. Samal ajal loob iga täiendav konstruktsioonis olev tera suurema rattatakistuse, muutes generaatori standardsete töökiiruste saavutamise keerukamaks.
Sõltuvalt tuuleturbiini labade valmistamise materjalist võivad töötamisel tekkida teatud raskused. Purjeelemente on lihtsam valmistada, mistõttu need on odavamad.
Kuid kui autonoomse toiteallika jaoks on vaja tagada tuuleturbiini usaldusväärne töö, siis tasub eelistada disainilahendusi, millel on tugevdatud metallist või klaaskiust jäigad labad.
Kruvi kalde osas pole see ka nii lihtne. Muutuv samm võimaldab tuulejaama töötamiseks efektiivsete kiiruste vahemikku märkimisväärselt laiendada ja see on suur pluss. Kuid samal ajal vähendab selline mehhanism statsionaarse paigalduse üldist töökindlust ja raskendab märkimisväärselt tuuleratast, raskendades seadme tööd.
Tuulegeneraatori paigaldamise teostatavus
Väikesi tuuleparke kasutatakse tänapäeval laialdaselt alternatiivsete elektrienergiaallikatena, millega on võimalik saavutada reaalset kokkuhoidu.
Sellised seadmed paigaldatakse reeglina suvilatesse, aladest, mis asuvad peamistest toitevõrkudest. Kuid see pole ainus põhjus, miks inimesed eelistavad seda tüüpi konstruktsioone üha enam.
Maaomanikud kasutavad täieliku autonoomia ja märkimisväärse energiasäästu saavutamiseks tuulegeneraatoreid edukalt
Kuid mitte iga tsoon ei sobi tuuleturbiini paigaldamiseks. Selleks, et mini-elektrijaam saaks tootja poolt deklareeritud perioodil täielikult toimida, peavad maastiku kliimatingimused vastama spetsiaalse varustuse nõuetele.
Keskmine tuule kiirus ei tohiks olla väiksem kui 4,5–5 m / s. Ainult sel juhul on tuulegeneraatoriga konstruktsiooni paigaldamine majanduslikult õigustatud.
Ligikaudsete andmete leidmiseks keskmise tuulekiiruse kohta piirkonniti tuleb vaadata spetsiaalset tuulekaarti. Täpsemat teavet saab anemomeetri ja signaalide lugemise seadme abil.
Mõõtesüsteem tuleb paigaldada suurele kõrgusele, nii et läheduses olevad ehitised ja puud ei moonuta tulemusi.
Kui otsustate oma koju mini-tuulepargi paigaldada, peaksite kaaluma ka vaba ruumi olemasolu. Tuleb meeles pidada, et tuul peaks absoluutselt "kõndima" mööda labasid, hästi ja takistusteta oma teelt, et jõuda neist erinevatest suundadest.
Seetõttu peetakse küngaste tippe ideaalseks kohaks tuuleturbiini paigaldamiseks, kus õhumassid kondenseeruvad koos vastava rõhu ja tuule kiiruse suurenemisega. Sobivaks peetakse ka merepiirkondi ja steppide vööndit.
Tuuleveski parimaks ärakasutamiseks peate selle paigaldama kohta, kus puuduvad puud ja kõrged hooned
Kõik takistused 250 m raadiuses mõjutavad tuulegeneraatori tööd. Maksimaalse efektiivsuse indikaatorite saamiseks on vaja turbiini telg takistuste kohal olla vähemalt 4–5 m.
Varustuse valimise reeglid
Kodu tuulegeneraatori valimisel tuleks suhtuda vastutustundlikult.
Peate eelnevalt koguma põhiteavet:
- Arvutage maja vajaduste rahuldamiseks nominaalne ja maksimaalne elektrienergia kogus.
- Vaadake andmeid keskmise tuulekiiruse kohta elukoha piirkonnas, et teha kindlaks perioodid, millal tuulik töötab.
- Võtke arvesse piirkonna klimaatilisi iseärasusi. Kui talveperioodil täheldatakse tugevaid külmakraade, ei õigusta tuulejaama paigaldamine ennast.
- Uurige tuulegeneraatorite töö ajal tekkiva müra intensiivsust.
- Võrrelge erinevate tootjate seadmete tehnilisi kirjeldusi.
Tuuleenergiaseadme funktsionaalsete elementide komponentide valimine toimub vastavalt võimsuse nimiväärtusele. Sel juhul mängib rolli tuule nominaalne kiirus - väärtused, mille juures tuulegeneraator genereerib arvutatud elektrienergia koguse.
Kui paigaldus annab maksimaalse võimsuse tuule kiirusel 11 m / s ja teie piirkonnas ulatub keskmine indikaator 4,5 m / s, siis tuulegeneraator ei tooda tootja poolt deklareeritud energiakogust
Samuti tuleb keskenduda asjaolule, et tuulegeneraatori võimsus sõltub labade moodustatud ratta läbimõõdust. Kui suurendate suurust 2 korda, toodab sama tuulekiirusega tuulik 4 korda rohkem elektrit.
Samuti on oluline aku maht. Rahu korral peaks neil olema piisavalt energiat, et kodu pakkuda.
Privaatse minituulepargi paigaldamine on kõige parem usaldada ettevõttele, kes on spetsialiseerunud seda tüüpi töödele. Peamine eesmärk on tagada maksimaalne turvalisus. Tuuleturbiini üldine ülesehitus peab olema tagatud stabiilsena ka ekstreemsete ilmastikutingimuste korral.
Kergete madala mastiga tuulegeneraatorite vähese energiatarbega mudeleid saab paigaldada iseseisvalt. Keskne tugi tuleb paigaldada raudbetoonvundamendile. Konstruktsiooni külgstabiilsuse tagamiseks kasutatakse 3-4 venitusarmi.
Tuulegeneraatorite orienteeruvad hinnad ja tasuvusaeg
Tuuleturbiinide populaarsus kasvab iga päevaga. Neile on kasulik varustada suured ja kallid suvilad, mille sisu nõuab palju elektrienergiat.
Tuuleveskid on soovitatav paigaldada asustatud piirkondadesse, kus puudub tsentraliseeritud elektrivarustus või elektrit tarnitakse vahelduvalt.
Sel juhul tulevad appi tuulegeneraatorid, mille kasutamisel on mitmeid eeliseid:
- õhuvoolude energia muundamine vabaks elektriks;
- tuulikute keskkonnaohutus;
- toorme ja jäätmete puudus elektrienergia tootmisel;
- funktsionaalsete osade minimaalne kulumine;
- pikk tööaeg - 25-30 aastat;
- tuulepargi tööd pole vaja pidevalt jälgida.
Puudusteks on tuuleenergia varieeruvus ja ettearvamatus. Kadude minimeerimiseks peate allikat dubleerima või installima täiendava puhvri energia salvestamiseks. Samuti pöörlev tuuleratas kujutab endast potentsiaalset ohtu lendavatele lindudele.
Tuuleelektrijaamad tekitavad umbes 70 km / h kiirusel sõites sõidukite müraga võrreldavat müra. Kõrgendatud müratase mitte ainult ei tõrju loomi, vaid tekitab ka inimestele ebamugavusi
Kodumajapidamises kasutatavate tuuleturbiinide teine oluline miinus on kõrge hind. Need mahukad konstruktsioonid on valmistatud kallitest materjalidest, komplektis on kontroller, akud, inverteri paigaldus ja mast.
Tuleb märkida, et Vene tootjate kodumaised tuulegeneraatorid, aga ka Hiinas toodetud kvaliteetsed tuuleturbiinid on palju odavamad kui Euroopa kolleegid. Kuni 2 kW nimivõimsusega vertikaalteljega kodumaiste tuulikute maksumus varieerub vahemikus 1300-2500 dollarit.
Kuid selle hinnaga sisaldab kogu komplekt ainult labadega generaatorit. Ülejäänud seadmed tuleb eraldi osta või oma kätega valmistada. Terviklikud taimed maksavad umbes 40-50% rohkem.
Koduseks kasutamiseks mõeldud tuulejaamade hind võimsusega 3 kW kuni 7 kW on palju kõrgem. Sellised generaatorid koos seotud varustusega maksavad ostjale 5000–12 000 dollarit.
Praegu on tuulikute kasutamine tsentraliseeritud energiavarustuse alternatiivina kahjumlik seadmete kõrge hinna tõttu
Ja isegi siis, kui võrgu elektrienergiaga varustamisel on katkestusi, pole alati soovitatav tuulegeneraatorit paigaldada. Tööstuslike akude baasil katkematu toitesüsteemi on lihtsam ja odavam paigaldada koos UPS-iga.
Tuuleelektrijaama paigaldamine on mõistlik kohtadesse, kus puudub juurdepääs tsentraliseeritud toiteallikale. Tasuvusaeg on sel juhul 25 aastat.
Enne tuuleenergiageneraatori kokkupanekuks ja paigaldamiseks vajalike komponentide ostmist on soovitatav teha arvutused vastavalt meie soovitatud artiklis esitatud valemitele. Siit leiate arvutuste tegemise korra ja reeglid.
Parimate kaubamärkide ja installatsioonide ülevaade
Venemaa tuulegeneraatorite turul on funktsionaalsuse osas esitatud nii kodumaiste kaubamärkide usaldusväärsed suhteliselt odavad seadmed kui ka välismaiste tootjate erinevad tuulikute mudelid. Kodu paigaldamise valiku määramiseks peate võrdlema erinevate üksuste omadusi.
Nr 1 - tuulikud Condor Home (Venemaa)
Koduseks kasutamiseks mõeldud tuulikute seeria sisaldab seadmeid võimsusega 0,5-5 kW. Need võivad olla peamised elektrienergiaallikad või täiendavad. Condor Home jaamad on kohandatud töötamiseks madalatel temperatuuridel, võimelised tootma energiat ka kerge tuule korral.
Sõltuvalt mudelist on generaatori korpus valmistatud plastikust või valatud alumiiniumist, terad on valmistatud klaaskiust. Seal on tõhus kahekordne pidurisüsteem. Mast on komposiit, venitusarmidel, selle kõrgus on 8-12 m. Nende üksuste paigaldamiseks vajate vaia või betoonalust.
Condor Home tuulegeneraatorid on täielikult valmistooted, mis ei vaja eriteadmisi ega tehnilisi oskusi. Seadmed on mõeldud nii iseseisvate hoonete kui ka väikelinnade tuuleelektrijaamade osana elektrifitseerimiseks
Põhivarustus sisaldab masti ja pikendusi, generaatorit, rootorit ja labasid, laadimiskontrollerit ja kinnitusvahendeid.
Nr 2 - minielektrijaamad Falcon Euro (Venemaa)
Need on kõrgtehnoloogilised vertikaalteljega tuulegeneraatorid võimsusega 1-15 kW. Neid kasutatakse elektriliinidest kaugel asuvate tarbijate peamiseks / varutoiteallikaks. Neid saab kasutada päikesepaneelide ja kütusegeneraatoriga kompleksi osana.
Tuuleveskid on varustatud võimsate neodüümmagnetitega. Tuule algkiirus paigalduse alustamiseks on 1,5 m / s, nimikiirus 11 m / s. Paigaldatud aerodünaamiline pidur aitab ratta kiirust piirata. Tootja deklareeritud kasutusiga on 20 aastat, mini-elektrijaamade tehase garantii on 36 kuud.
Wind Falcon Euro generaatorid on töökindlad ja hoolduse osas vähenõudlikud. Selle seeria seadmete abil on lihtne lahendada nii kohalike kui ka saarte rajatiste energiavarustuse probleeme
Falcon Euro põhiline paigalduskomplekt sisaldab mitmeid funktsionaalseid elemente: tuuleratas, generaator ja kontroller, mast, manustatud osad. Inverteri paigaldus ja patareid valitakse eraldi.
Nr 3 - Sokol Air Vertical tuuleturbiinid (Venemaa)
Selle kaubamärgi väikesed tuuleelektrijaamad võivad pakkuda elektrit nii väikestele suvilatele kui ka keskmise suurusega ettevõtetele. Koduseks kasutamiseks on saadaval SAV-seadmed võimsusega 0,5-15 kW.
Neid iseloomustab kõrge efektiivsus kergete tuulte korral, need toimivad sujuvalt madalatel ja kõrgetel temperatuuridel vahemikus -50 ° C kuni +50 ° C, neid iseloomustab madal müratase ja vastupidavus välismõjudele.
Sokol Air Vertical üksuste energiatootmine ei sõltu tuule suunast. Vertikaalteljeüksused töötavad automaatselt ilma hooldustöötajateta. Konstruktsioon pakub tuuleratta kiiruse piiramiseks elektromagnetilist ja aerodünaamilist pidurisüsteemi.
Terad on valmistatud tugevdatud polüestrist või lennunduses kasutatavast alumiiniumist (sõltuvalt mudelist), neil on isekleepuv profiil. Generaator on mitmepooluseline kolmefaasiline ergastamine püsimagnetitest.
Sokol Air vertikaalsed tuuleturbiinid annavad nimivõimsust kiirusega 7-8 m / s, mis võimaldab neid kasutada madala keskmise tuulekiirusega piirkondades
Tuuleelektrijaama põhivarustusse kuuluvad: aku laadimiskontrolleriga tuuleturbiin, pikendustega mast, paigalduskomplekt. Inverter ja akud valitakse vastavalt tehnilistele kirjeldustele eraldi.
Nr 4 - tuulegeneraatorid Energy Wind (Venemaa)
Klientidele on saadaval universaalse rakendusega ühe- ja kolme labaga mudelid, mille võimsus on 1-10 kW. Need tuulikud on suurepärased projektide loomiseks eramajadele ja suvilatele elektrienergia saamiseks.
Energy Windi üksuste alus on valmistatud vastupidavast tugevdatud klaaskiust teradest, mis on värvitud autoemailiga, ja usaldusväärsest süsteemist õhu eemaldamiseks voolust. Need horisontaalse pöörlemisteljega seadmed töötavad stabiilselt temperatuuridel -40 kuni +40 kraadi.
Minimaalne töötuule kiirus on 2 m / s, mõnel teraasendil 3 m / s, soovitatav masti kõrgus on 8-20 m. Vene kaubamärgi installatsioonide keskmine eluiga on 25 aastat, tootja ametlik garantii on 3 aastat.
Energiatuulegeneraatorid ei vaja pidevat hooldust ega hooldust, mis aitab kaasa investeeritud raha kiirele reinvesteerimisele
Seadmete põhivarustusse kuulub püsimassigeneraator koos mastikinnitusega ja pöördmehhanism, labad, kinnitusdetailide komplekt tuuleturbiini kokkupanekuks. Masti, samuti kontrolleri, muunduri ja akud elektrienergia salvestamiseks tuleb eraldi osta.
Nr 5 - tuulikud Altek EW (Hiina)
Tuuleturbiinide tüüp - horisontaalse pöörlemisteljega. Seadmed nimivõimsusega 1 kW kuni 10 kW sobivad suurepäraselt äärelinna elamute ja suvilade toiteallikaga seotud probleemide lahendamiseks.
Altek EW tuulikute kaitsekest on valmistatud alumiiniumsulamist, mis lihtsustab konstruktsiooni oluliselt. Generaatori funktsionaalsed metallosad on kuumakindluse tagamiseks kaetud räniga.
Terad on valmistatud fiiber tugevdatud plastist. Hiina kaubamärgi majapidamisseadmete käivitamiseks on tuule algkiirus 2,5 m / s, nimikiirus - 12 m / s.
Altek EW tuulegeneraatorid on üks taskukohasemaid elektrienergia tootmiseks kasutatavaid seadmeid, mida tutvustatakse tänapäevasel alternatiivse energia turul
Põhivarustus sisaldab labasid, generaatorit ja kontrollerit. Tuulegeneraatori ülejäänud funktsionaalsed elemendid tuleb osta.
Kui tehases valmistatud komplekti maksumus tundub tarbetult kõrge, on mõistlik tuulegeneraator oma kätega ehitada. Meie soovitatud artikkel kirjeldab majapidamises kasuliku seadme valmistamist pesumasinast.
Tuuleelektrijaamade kasutamise väljavaated:
Kaasaegsete tuulikute tööpõhimõte. Tuuleenergia muundamine elektriks:
Ka tänapäeval vajab tuulegeneraatorite kasutamine pidevat arendamist. Selle alternatiivse elektritootmisviisi võimalused ja pikaajalised väljavaated on paljulubavad. Siiski on vaja teatavaid meetmeid nii seadmete tootjate kui ka asulate administratsioonide poolelt.
Kodumajapidamiste väikeste tuulegeneraatorite paigaldamine ei lahenda piirkondade energiavarustuse probleemi täielikult. Kuid saitide üksikute omanike jaoks võib see valik olla väljapääs.
Rääkige meile oma kogemusest tuuliku valimisel või paigaldamisel äärelinna piirkonda. Palun kirjutage kommentaarid, postitage foto ja esitage allolevas blokis küsimusi. Jagage tehnoloogilisi keerukusi ja kasulikku teavet, mis on saidi külastajatele kasulik.