Топ 6 лучших ветрогенераторов для дома на [year] год

Ветровые электростанции преимущества и недостатки

Преимущества установки ветровых электростанций:

Экологичность. Сегодня этот фактор играет большую роль. А добыча энергии с помощью ветряков это экологичный способ, который никак не влияет на окружающую природу.
Экономичность. По сравнению с другими источниками получения энергии, ветровые станции в строительстве обходятся намного экономичнее.
Нескончаемый источник энергии.
Эффективность работы — электростанция вырабатывает в 80 раз больше энергии, чем потребляет.
Местоположение. Ветряк можно поставить в любом месте, в отличие от традиционных станций.
Современные ветряки могут работать при скорости от 3,5 м/с.
Технологическое развитие.

Минусы ветроэнергетики:

Работа ветряка зависит от силы потока ветра, которого может и не быть.
Изменение ландшафта местности из-за строительства ветряных парков.
Затраты на поиск и изучение местности для ветряков и их строительство.
Турбины станций создают низкочастотные шумы, которые оказывают негативное влияние на человека.
Создают опасность для птиц.
Менее продуктивны по сравнению с другими станциями.

У ветроэнергетики есть свои сторонники, которые считаю применение ветрогенераторов экологичным способом решения проблемы с энергетикой. Но также есть люди, которые выступают против строительства ветряных парков, так как они приносят вред здоровью человека, птицам. Недостатки ветроэнергетики не сопоставимы с большим потенциалом, который кроется в этой отрасли.

Применение ветрогенераторов

Ветрогенераторы применяются в промышленности и в быту.

Ветроустановки промышленные используются для нужд производства или обеспечения электроэнергией небольших поселков в условиях отсутствия или дефицита электрического снабжения. Устанавливаются на открытой пустынной местности в большом количестве.

Морская ветрогенераторная электростанция

Ветряки, преимущественно простые, предназначены для домашнего использования на дачных участках. В зимнее холодное время для экономии электричества сооружаются на территории жилых домов. Простой ветрогенератор дает энергию в соответствии с количеством ветреных дней.

Сколько стоит ветрогенератор для дома

Ниже рассматриваются цены на ветряные генераторы для дома и дачи. Как правило, мощность таких установок находится в пределах 5─50 кВт.

3 кВт, 48 вольт. Используются как дополнительный, так и основной источник питания. Энергии, вырабатываемой такими моделями, хватит для обеспечения жизнедеятельности коттеджа. Цена около 90 тысяч рублей;
5 кВт, 120 вольт. Этот ветрогенератор без проблем запитает целый дом с большим количеством электроприборов. Цена 200─250 тысяч рублей;
10 кВт, 240 вольт. Такие ветряные генераторы могут обеспечить электричеством ферму или несколько жилых построек. Есть много примеров, когда подобные установки используются для выработки энергии в небольших супермаркетах, гаражах и т. п. Цена около 400 тысяч рублей;
20 кВт, 240 вольт. Этого вполне хватит для обеспечения электричеством какой-нибудь распределительной станции водоснабжения. Цена примерно 750 тысяч рублей;
30 кВт, 240 вольт. Такой ветрогенератор обеспечит электроэнергией многоквартирный дом 5─7 этажей. Цена установки около миллиона рублей;
50 кВт, 380 вольт. Такие установки используются в промышленности. Их нецелесообразно применять в быту. Цена больше 3 миллионов рублей.

Поля ветрогенераторов

Дополнительные элементы ветряка

Некоторые из современных моделей обладают модулем подключения источника постоянного тока для работы солнечных батарей. Порой конструкция вертикального ветряка дополняется необычными элементами, к примеру, магнитами. Очень большой популярностью пользуется из ферритовых магнитов. Эти элементы способны ускорить обороты ротора, а соответственно повысить мощность генератора и КПД.

Именно таким образом добываются повышения эксплуатационных характеристик на собственноручной сборке, к примеру, из старого автомобильного автогенератора. Требуется отметить принцип ветроэлектростанции из ферритовых магнитов — он позволяет обойтись без редуктора, а это минимизирует шум и в несколько раз увеличивает надёжность._

Где купить

Ветровой генератор, а соответственно и отдельно взятый элемент из этой установки, которым является ветровая турбина, это специфический товар. Поэтому лучше всего, при желании приобрести подобную технику, обратиться в компанию, которая специализируется на реализации именно подобных установок.

Выбор подобной организации позволит избежать ошибок при подборе необходимой модели, к тому же, специалисты смогут оказать помощь с монтажом и последующим обслуживанием приобретаемого агрегата.

Кроме этого, можно воспользоваться интернет ресурсами, где представлен широкий круг компаний, предлагающих к реализации товары именно в этом сегменте устройств, но это как правило продукция китайских производителей, к качеству которой много претензий. К тому же, приобретая сложную технику, каковой являются ветровые турбины, через интернет, отсутствует возможность вернуть не качественный товар и получить квалифицированную помощь.

Плюсы вертикальной оси

Положительные качества всех вертикальных ветрогенераторов:

Не направляются по ветру, работают при любой его направленности.
В отличие от ветрогенераторов с горизонтальной осью, имеет только одну ось вращения, следовательно бо́льший срок службы.
Возможна установка на небольшой высоте — от 1,5м, в зависимости от модели.
Все важные подвижные элементы находятся в нижней части генератора, что позволяет удобно его обслуживать.
Важно. При необходимости вал ротора увеличивается до необходимой длины для удобства доступа к статору, без существенной потери КПД.

Возможность собрать действующий ветрогенератор своими руками из подручных материалов.
Благодаря возможности создания жесткой конструкции с несколькими точками опоры, вертикальные ветрогенераторы работают при бо́льшей максимальной скорости ветра.
Более высокая устойчивость к разрушающему воздействию ветра.
В этих ветряках возможно создание собственной циркуляции воздуха, за счет чего образуется быстроходный эффект, когда линейная скорость лопастей в 20 и более раз превышает скорость ветра.

Преимущества и недостатки ветряных электростанций для дома

Как и любому другому виду оборудования, ветряным электростанциям присущи как преимущества, так и недостатки. Чтобы решиться на покупку этого устройства, желательно взвесить его сильные и слабые стороны.

Популярность использования ветряных электростанций обусловлена большим количеством преимуществ

Почему выгодно купить ветрогенератор (220В) для частного дома:

Отсутствие дополнительных затрат, поскольку для работы устройства не требуется топливо.
Нет необходимости в постоянном контроле. Конструкция вырабатывает электроэнергию самостоятельно каждый раз, когда дует ветер.
Относительно бесшумный и полностью экологичный способ добычи электроэнергии.
Устройство может использоваться практически в любых климатических условиях.
Износ деталей минимален.

Установка ветрогенератора для дома сопровождается следующими недостатками:

затраты на приобретение оборудования окупаются через 5-6 лет;
относительно небольшой показатель КПД, что отражается на мощности;
высокая цена ветрогенераторов;
чтобы компенсировать бездействие устройства в безветренные дни, требуется дополнительное оборудование: генератор и накопительная батарея (стоимость этих элементов очень высокая);
в некоторых режимах ветряки для дома издают инфразвуки (то же самое происходит, если установка оборудования выполнена с ошибками);
требуется регулярное проведение профилактических работ;
ураган может серьезно повредить оборудование.

В зависимости от мощности прибора и карты ветров местности, ветряк может обеспечить электричеством как маленький дачный дом, так и большой загородный коттедж

Какая конструкция лучше

Существует несколько принципиально разных конструкций вертикальных ветрогенераторов, каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками.

Ротор Савониуса. Модель такого вертикального ветряка включает в себя две или более лопасти, выполненные в форме полукруга. При этом давление, оказываемое на «открытую» часть круга значительно превышает то, которое воздействует на противоположную сторону. Конструкция достаточно проста в изготовлении, поэтому пользуется наибольшей популярностью среди самодельных вертикальных ветрогенераторов. Недостатки:
- Большая «парусность». Воздействие ветра кренит всю конструкцию, создавая напряжение в оси и выводя из строя подшипник, на котором вращается весь ротор.
- Конструкция не способна начать вращаться самостоятельно при наличии двух или трех лопастей, поэтому два таких ротора необходимо закреплять на одной оси одну под другой под углом в 90°
Ротор Дарье или ортогональный. Существует множество модификаций такого вертикального ветрогенератора, но принцип работы остается неизменным. Вращение происходит за счет крылообразной формы лопасти генератора. При воздействии потока воздуха создается подъемная сила, за счет которой и вращается ось. Недостатки:
- Низкая, даже по меркам ветрогенераторов, эффективность.
- Скорость ветра для полной раскрутки такого генератора должна быть не менее 4 м/с. При этом до набора полной скорости вращения такого ротора, нагрузку к ветряку подключать нельзя – остановится.
- Шумность. Если в остальных моделях шум издают только подвижные части (подшипники), то вертикальный ветрогенератор такого типа шумит лопастями. Очень сильно.
- Из-за вибрации быстро выводит из строя подшипники и все несущие элементы конструкции.
Сложность в изготовлении, отсюда высокая стоимость вертикального ветряка.

Геликоидный ротор. Этот вертикальный ветрогенератор имеет замысловатую форму, но по — сути это ортогональный ветрогенератор с вертикальной осью, только лопасти у него закручены вдоль несущей оси, что значительно повышает срок службы всей конструкции, т.к. обеспечивает равномерную нагрузку на подшипник и мачту со всех сторон. Недостатки:
Высокая стоимость устройства из-за большого количества деталей.

Многолопастной вертикальный ветрогенератор. Если рассматривать только коммерческие образцы – этот тип ротора является наиболее производительным и дает наименьшую нагрузку на несущие детали. Внутри такого вертикального ветряка содержится дополнительный ряд статичных лопастей, которые направляют поток воздуха таким образом, чтобы максимально увеличить эффективность ротора. Недостатки:

Разновидности вертикальных генераторов (карусельный тип)

Вертикальные преобразователи силы ветра в энергию часто используются для бытовых нужд. Эти виды ветрогенераторов просты в обслуживании. Основные узлы, которые требуют внимания, находятся в нижней части установок и свободны для доступа.

1. Генераторы с ротором Савоуниса

Состоят из двух цилиндров. Постоянное осевое вращение и поток ветра не находятся в зависимости друг от друга. Даже при резких порывах он крутится с заданной изначально скоростью.

Отсутствие влияния ветра на скорость вращения, бесспорно, − его хорошее преимущество. Плохо то, что он использует силу стихии не на всю ее мощь, а только на треть. Устройство лопастей в виде полуцилиндров позволяют работать лишь в четверть оборота.

2. Генераторы с ротором Дарье

Имеют две или три лопасти. Легко монтируются. Конструкция простая и понятная. Начинают работать от запуска вручную.

Минус – турбины не отличаются мощной работой. Сильная вибрация становится причиной сильного шума. Этому способствует большое количество лопастей.

3. Геликоидный ротор

Вращение ветрогенератора происходит равномерно благодаря закрученным лопастям. Подшипники не подвержены быстрому износу, что значительно продляет срок эксплуатации.

Монтаж установки требует времени и сопряжен с трудностями сборки. Сложная технология изготовления отразилась на высокой цене.

4. Многолопастный ротор

Вертикально – осевая конструкция с большим количеством лопастей делает его чувствительным даже к очень слабому ветру. Эффективность таких ветрогенераторов очень высокая.

Это мощный преобразователь. Энергия ветра используется максимально. Стоит он дорого. Недостаток – высокий звуковой фон. Может давать большой объем электротока.

5. Ортогональный ротор

Начинает вырабатывать энергию при скорости ветра в 0,7 м/сек. Состоит из вертикальной оси и лопастей. Не производит много шума, отличается красивым необычным дизайном. Срок службы несколько лет.

Лопасти с большим весом делает его громоздким, что усложняет монтажные работы.

Положительные стороны вертикальных ветрогенераторов:

Использование генераторов возможно даже при слабом ветре.
Не настраиваются на ветровые потоки, так как не зависят от его направления.
Устанавливаются на короткой мачте, что позволяет производить обслуживание систем на земле.
Шум в пределах 30 дБ.
Разнообразный, приятный внешний вид.

Основной изъян – используют силу и энергию ветра не полностью из-за невысокой вращательной скорости ротора.

Глобальное распределение ветра

Чтобы правильно рассчитать место установки ветровой электростанции нужно учитывать много факторов. Регионам с высоким потенциалом считаются места, где средняя скорость ветра около 9 м/с. К таким местам относят Латинская Америка, Гренландия, западная и северная части Европы, Центральная часть Азии, Центральная часть Северной Америки.

Оценка ветровых ресурсов сложный процесс

Основные факторы, на которые обращают внимание:

какие ветра преобладают;
рельеф и высота местности;
наличие водоемов, растительности, различных построек.

Большая часть суши не приспособлена для расположения таких станций. Стартовая скорость для выработки электроэнергии — это 4 м/с. Оптимальная скорость — около 10 м/с.

Самый большой ловец ветра Enercon

Самым большим в мире принято считать детище компании Enercon. Мощность энергоустановки составляет 7,58 МВт. Высота несущей башни может изменяться в зависимости от требований потребителя, в стандартном варианте высота составляет 135м, а размах лопастей— 126м. Общая масса данной конструкции составляет величину около 6000т.

Если оговаривать самую большую ветровую установку для выработки электричества согласно размаху винтов-она находиться в Дании. Изготовили турбину инженеры компании LM Wind Power. Размах лопастей составляет 180м. Это рекордный размер, который в мире не имеет равных. Разработчики большой размер придали только лопастям считая, что чем больше будут остальные детали у ветротурбины, тем больше в нее будет бить молний. Сами лопасти инженеры оборудовали специальной защитой, которая отводит разряд от удара молнии прямо в землю. Также лопасти самого большего размера оснащены специальным покрытием, что защищает их от без абразивного износа, а также от дождя или снега.

Компании, что активно развивают отрасль энергетики утверждают, что вскоре мир увидит гигантские конструкции с размахом “вентилятора” более 200 метров. Согласно их прогнозам, такой генератор сможет работать непрерывно даже при ураганах и обеспечить электричеством более 10000 домов – небольшой городок. Нам остаётся только надеяться на то, что у них все получиться, и вскоре мы сможем забыть о больших счетах за электроэнергию.

Что нужно знать перед тем, как приобрести ветрогенератор

Независимо от того, как кой мощности ВЭУ вы приобретете, и для каких целей будете использовать монтаж данной конструкции в дальнейшем, необходимо выяснить, с какой скоростью движется ветер на выбранном вами земельном участке.

Значение скорости ветра понадобится для дальнейших расчетов. Формула:

Номинальная мощность генератора * скорость ветра = реальная мощность генератора

Стоит подчеркнуть, что результат не будет ясен с точностью до ста процентов ни при использовании карты ветров, ни при вычислении среднеарифметического значения, опирающегося на данные статистики по какому-то конкретному региону, поскольку, при смещении датчика замера скорости ветра на 50 метров в сторону, вы получите совершенно разные результаты.

Чтобы получить точные данные, вам понадобится не менее месяца. При этом замеры проводятся непосредственно на месте предполагаемой установки ветряка.

Зачем нужно точно выяснять скорость ветра? Для того, чтобы точно знать, насколько выгодно размещать именно на этом участке земли ветрогенератор, какой вид ветряной установки будет уместен именно здесь, с учетом особенностей ландшафта. Так, размещение ветряка рядом с морем будет более выгодным, чем около лесных массивов. При этом любые особенности ландшафта, негативно влияющих на работу установки, можно скорректировать методом трансформации размеров оборудования.

Учитывайте, что ветряные генераторы наносят вред здоровью человека, поэтому близость монтажа ветрогенератора непосредственно в местах проживания граждан нежелательно.

К чему может привести несоблюдение норм монтажа установки:

Мерцающие тени постоянно движущихся лопастей приводят к возникновению стробоскопического эффекта, который крайне нежелателен для людей страдающих эпилепсией.
Шумовые и вибрационные эффекты, создаваемые работой ВЭУ, должны быть приведены в соответствующие нормы, прописанные в СНИП «Санитарные нормы допустимого шума в жилых и общественных зданиях и на территории жилой застройки»).
Работа генератора может негативно влиять на работу телефонии и ТВ-линий.

Что входит в базовую комплектацию ветрогенератора:

Лопасти.
Турбина.
Мачта.

Элементы, необходимые для подключения к энергоносителю конечных потребителей. База энергоснабжения потребует дополнительного оборудования и постройки отдельностоящего помещения.

Что нужно докупить для того, чтобы ваши клиенты или ваш бизнес получал автономную электроэнергию:

Контроллер с монитором, регулирующим ключевые процессы поворота лопастей и уровень заряда аккумулятора и отображающим показатели скорости движения потоков ветра, температуру воздуха, вибрации и другие важные значения.
Датчики – анемоскопы и датчик движения потоков воздуха.
Поворотный механизм установка требуется в местах с непостоянным направлением ветра.
Аккумуляторные батареи (АКБ) – накопительный элемент, который позволяет сохранить электроэнергию во время штиля. Клиенты смогут стабильно получать бесперебойное электричество при отсутствии ветра или сильном порывистом ветре.
Инвертор – преобразователь постоянного тока в переменный. Показатель напряжения – 220 В.
Автоматический ввод резерва (АВР). Делает возможным объединение ветрогенератора, сети города/поселка/фермы, дизель-генератор в единую систему электроснабжения.

Мы кратко рассмотрели основные преимущества использования ветрогенератора. Самый большой недостаток таких конструкций – проблема сохранения накопленной энергии и использование ее в безветренную погоду.

Самым оптимальным способом считается покупка аккумуляторов, но есть и другие. Так, можно использовать ветрогенератор для подачи воды в емкость, которую следует расположить выше определенного уровня. Потоки воды, стекающие из резервуара, будут приводить в движение турбину. Также специалисты возводят рядом с ветрогенератором инерционный аккумулятор, или маховик, аккумулирующий кинетическую энергию.

Если позволяют средства, можно использовать самый выгодный способ аккумулирования энергии – выработка водорода, с последующим его использованием в виде топлива. Водород хранится в сжиженном виде, который можно в дальнейшем использовать как топливо для тепловой электростанции.

На видео: Бизнес на солнечной энергии

Типичные проблемы при использовании ледогенераторов

В случае поломок ледогенератора, необходимо обратиться к специалисту. Однако, в некоторых случаях пользователь сможет исправить ситуацию самостоятельно. Необходимо выделить следующие частые проблемы:

Незамерзшие кубики и вода. Часто причиной такой проблемы выступает засор в сливном шланге. Для устранения проблемы необходимо отсоединить шланг и тщательно промыть большим количеством проточной воды.
Жидкость на испарителе намерзает кусками. Причиной проблемы выступает неправильная работа вентилятора и программатора. Для решения необходимо заменить программатор.
Неправильная форма кубиков. Причиной такой проблемы выступает засорение форсунок. Необходимо снять водный коллектор и тщательно продуть форсунки.
Кубики получаются мутными. Причиной выступает некачественная или жесткая вода. Для решения проблемы рекомендовано установить очистительные фильтры.

Проблем может возникнуть большое количество. Если пользователь не имеет понятия, как исправить машину, следует обратиться в специализированную службу, в противном случае ледогенератор может быть полностью испорчен.

Как выбрать

При выборе ветрового генератора следует учитывать требования, которые будут предъявляться к установке во время эксплуатации, его технические характеристики, условия монтажа и обслуживания.

Для того чтобы избежать ошибок при приобретении сложного и достаточно дорого агрегата, каким является ветровая установка, следует обратить внимание, на ошибки, которые можно допустить при выборе устройства:

К выбору генератора надо подходить с особой тщательностью, изучая его технические характеристики, сравнивая модели разных производителей, знакомясь с особенностями работы и эксплуатации каждой отдельной модели;
Не стоит экономить на стоимости оборудования и монтажа. Купив дешевый агрегат можно не получить требуемого результата или вовсе потратить финансы впустую. Сэкономив на монтаже – можно потерять даже хорошую модель устройства.
Приобретать оборудование стоит у проверенных продавцов или представителей компаний производителей генераторов.

Недостатки ‏ветроэнергетики

Однако не всё ‏так гладко. У ветроэнергетики есть ‏как положительные черты, так и ‏отрицательные.

1. Сегодня есть, а завтра нет ‏ㅤ

Энергия ветра непостоянна, а также очень зависит от изменений в природе. Если скорость ветра низкая — механизм перестает работать, а если слишком большая — его нужно защитить от повреждения, а в некоторых случаях даже лучше отключить, чтобы уберечь. Еще одна проблема — это изменчивость и непредсказуемость скорости ветра и его направление.

Поэтому при установке ветрогенераторов та очень больших территориях нужно решить сразу 2 задачи:

как сохранить и направить в правильное русло кинетическую энергию ветра на местности большой площади;
как оптимизировать равномерность ветрового потока.

Параллельно с этим, необходимо научиться сохранить энергию тогда, когда она не используется. Это требует сооружения аккумуляторных батарей. Но насколько эффективным не выглядел бы процесс, энергия, тем не менее, теряется в каждом из этих звеньев.

2. Дороговизна

Первоначальная установка ветрогенератора — затратно. Цена 1 кВт установленной мощности ‏ВЭУ составляет ‏около 1000$. В зависимости от целей установки ‏(промышленное предприятие, населенный пункт или для частного дома), могут ‏потребоваться серьёзные ‏первоначальные инвестиции.

3. Шум ‏и магнитное поле

Ветровые установки могут издавать 2 вида шума:

механический;
аэродинамический.

Проблема механического шума для современных установок в целом отсутствует, но очень актуальна для установок старших моделей. Аэродинамический — появляется от контакта ветра с лопастями генератора и достигает до 100 дБ.

В ряде стран Европы есть специальные законы и нормы связанные с ограничением вредности шума от работающего ветрогенератора.

4. Птичку ‏жалко

Птицы очень часто страдают от столкновения с лопастями ветровых турбин. А также через частоты, что появляются от работы лопастей, поэтому черви глубже уходят под землю, что нарушает пищевую цепочку.

Но летучие мыши страдают ещё больше. В конце каждой лопасти образуется область пониженного давления поэтому летучие мыши, пролетающие мимо, получают баротравму. Много этих рукокрылых зверей умирает от внутреннего кровоизлияния. Экспертами ведутся разработки, чтобы минимизировать потери «живой» природы.

5. Утилизация

Глобальная ‏проблема — это кладбище изношенных лопастей от ветрогенераторов.

Отрицательные стороны ветроэнергетики всё же не перевешивают положительных сторон этого вида энергетики. Все же, это одна из самых перспективных отраслей альтернативных источников энергии, которая будет развиваться и в дальнейшем.

Прогресс в создании более совершенных ветровых установок с повышенной мощностью, а также повышенное внимание именно к данному источнику энергии, говорит о том, что люди стали не только говорить о переходе на природные источники энергии, но и предпринимать для этого конкретные шаги

Полезные ископаемые недр земли — ресурс вполне исчерпаемый, а особенно с потребностями человека в XXI веке. Поэтому наращивать темпы добычи энергии с помощью ветра, солнца, волн, стоит уже сейчас.