В настоящее время стала популярной проблема внедрения альтернативных источников электричества. Многие регионы Европы, занимающиеся разработкой таких технологий, уже успешно их применяют с целью экономии. Одним из источников электричества выступает ветровая генерация, обладающая крупным перечнем достоинств.
Особенно выделяются ветровые установки для коттеджей, эффективно добывающие электричество и отличающиеся экологической безопасностью в процессе эксплуатации.
Из чего состоят ветряные электростанции
При желании обустроить автономную систему добычи электричества для дома необходимо понимать, из чего она состоит. Эти данные смогут оптимизировать процесс поиска нужной модели устройства и помогут владельцу стать более компетентным в этом вопросе.
В конструкцию ветряков входят такие детали:
Ротор с лопастями (бывают модели с двумя, тремя и более лопастями).- Регулятор скоростных показателей между генератором и ротором (редуктор).
- Защитный кожух обеспечивает сохранность всех компонентов ветряка.
- «Хвостовая часть» ветряка обеспечивает поворотливость конструкции по направленности ветра.
- Аккумулятор, накапливающий электричество (в период непогоды этот механизм способен сохранять определенный запас энергии).
- Инвертор отвечает за преобразование постоянного тока в переменный (полезная функция для сохранности бытовой техники).
Принцип действия и разновидности ветряков
Автономные электростанции, работающие от ветра, отличаются простотой конструкции. Все ветровые генераторы оснащены лопастными хвостовиками, размещенными на мачте. Процесс вращения этих деталей обеспечивает запуск ротора, тем самым вырабатывая электричество.
В свою очередь, ток проходит через преобразователь и попадает в батареи, которые передают энергию на жилой объект при отсутствии ветра. А благодаря инвертору обеспечивается напряжение в 220 вольт.
Стоит отметить, что подобная станция может работать при минимальном ветре за счет наличия специального металла.
Помимо функциональной составляющей генераторов, владельцам домов необходимо знать об их разновидностях. Ветряки могут отличаться по нескольким критериям:
- Направление оси вращения лопастей (горизонтальное и вертикальное).
- Количество лопастей.
- Использованный материал (жесткие и парусные лопасти).
- Вариант управления лопастями (фиксированный и изменяемый).
У горизонтальной оси вращения присутствует высокий процент добычи электроэнергии. Если присутствуют жесткие лопасти с фиксированным шагом, ветряк сможет дольше эксплуатироваться.
Достоинства и недочеты ветряков
Перед тем как выбрать подобную систему электроснабжения, стоит взвесить все за и против. Дело в том, что ветряной генератор для дома обладает не только достоинствами, но и конкретными недочетами.
К числу достоинств ветряных мельниц можно отнести:
- Экологическую чистоту и отсутствие вредных выделений в окружающую среду.
- Элементарные конструктивные особенности, облегчающие процесс установки и добычи энергии.
- Простоту использования готовой электростанции.
- Независимость объекта от электросети.
Даже имея генератор небольших размеров, можно без проблем электрофицировать загородное жилище, но существуют определенные минусы, требующие учета.
Во-первых, техника для обустройства ветряка стоит не дешево, что приводит к вопросу об окупаемости, которая может наступить не ранее, чем через 5−6 лет.
Во-вторых, автономные станции не способны обеспечить максимальный КПД, вследствие чего теряется мощность. А без генератора и аккумулятора, стоящих дорого, работа станции в спокойную погоду будет прекращаться.
Расчет габаритов и точки установки
Чтобы разместить ветряной электрогенератор, необходимо провести ряд расчетов, учитывающих нужную мощность, число ветреных дней и особенности местности.
В первую очередь, должны интересовать направление ветра и его сила. Эти данные считаются оптимальными в приморских и горных регионах, так как ветер здесь может достигать до 70 метров в секунду.
На равнинах скорость и поток ветра не такие сильные, а в лесных зонах эти показатели практически минимальны.
Далее нужно определиться с параметром высоты мачты. Оптимальным считается 10−15 метровое удаление от земли.
Монтаж такой мачты может проходить двумя способами:
- Выкапывание четырех глубоких ям малого диаметра с последующим погружением растяжек устройства и их бетонирование. Это укрепляет станцию при сильных ветрах, а единственной поломкой может стать выход из строя лопастей.
- С помощью троса из металла ветряная мельница закрепляется перпендикулярно земле. Трос тщательно фиксируется и углубляется под грунт.
От правильного выбора варианта крепления мачты зависит продолжительность службы станции в целом.
Что касается зоны монтажа электростанции, она должна быть удаленной от построек на расстояние, соответствующее размеру трех мачт.
Важно! Если элементы ветряного генератора были произведены под заказ, егомонтажом должны заниматься профессионалы.
Также для эффективного использования автономного генератора, нужно предусмотреть:
- Отсутствие деревьев и птичьих гнезд вблизи лопастей.
- Укрепление бетоном рыхлой площадки.
- Оперативный доступ ко всем элементам станции с целью обслуживания.
В конце следует добавить, что невзирая на минусы, ветряные установки постоянно совершенствуются. При их помощи люди могут создать бесплатный источник электричества для дома в любых регионах. Даже если сила ветра не будет достаточной, установку можно усилить специальным оборудованием.
