Небольшие ветряные генераторы становятся все более популярными, поскольку люди ищут способы снизить свои затраты на энергию и стать независимыми от отключения электричества.
Но как узнать, будет ли небольшой ветряной турбины достаточно для питания вашего дома?
Эта статья даст вам инструменты, чтобы узнать сколько энергии вам нужно для вашего дома. Вы узнаете, стоит ли устанавливать ветряную турбину.
Как рассчитать возможность ветрогенератора
Небольшого ветрогенератора мощностью 5 кВт достаточно для питания типичного дома, которому требуется около 900 кВт/ч в месяц. Этот показатель предполагает, что у вас средняя скорость ветра не менее 19 км/ч постоянно, хорошие условия площадки и ротор хорошего размера.
Чтобы рассчитать общую мощность, необходимую для нормально функционирования вашего дома, вы должны добавить мощность каждого устройства, которое вы используете. Многие устройства будут иметь эту информацию на этикетке сзади или снизу. Вы можете найти потребление энергии в интернете или в руководстве по эксплуатации, если нет никакой информации на устройстве.
Например, предположим, что у вас есть следующие приборы и инструменты:
- Кофеварка: 1 000 Вт
- Микроволновая печь: 1 200 Вт
- Холодильник: 1 200 Вт
- Посудомоечная машина: 1 800 Вт
- Стиральная машина: 750 Вт
- Ноутбук: 60 Вт
- Телевизор: 100 Вт
- Другие устройства: 2 500 Вт
В этом случае общая мощность, которая вам нужна, составляет 8 610 Вт/ч.
Умножьте это на часы, необходимые для поддержания работы приборов. В этом примере давайте использовать 8 610 Вт, чтобы упростить задачу.
Теперь, когда вы знаете общую мощность, которая вам нужна, вы можете рассчитать мощность, которую должна генерировать ваша небольшая ветряная турбина.
Для этого нужно знать следующую информацию:
- средняя скорость ветра в вашем районе;
- диаметр ротора турбины;
- эффективность вашей турбины.
Вы можете найти среднюю скорость ветра для вашего района на веб-сайте https://energywind.ru/.
Диаметр ротора — это расстояние от одного края лопастей до другого. Эффективность турбины зависит от того, насколько хорошо она преобразует энергию ветра в электричество. Вы можете найти эту информацию в спецификациях ветрогенератора.
На что обращать внимание при покупки ветряка
Важно отметить, что ветряные генераторы не эффективны на 100%. Это означает, что турбина мощностью 1 кВт/ч никогда не будет генерировать 1000 Вт. Средний КПД небольшой ветрогенератора составляет 20-35%. Так, турбина мощностью 1 кВт/ч будет генерировать в среднем 200-350 Вт мощности.
Домовладельцы часто выбирают небольшие ветряные турбины мощностью 5 кВт, когда им нужно только 1 кВт мощности. Это дает им запас в выработки достаточного количества электроэнергии, даже когда ветер дует не так сильно, как обычно. Также важно помнить, что выходная мощность зависит от скорости ветра. Турбина будет генерировать больше энергии при порывистом ветре, чем при легком бризе.
Выходная мощность турбины уменьшается по мере увеличения скорости ветра. Это связано с тем, что лопасти предназначены для вращения с определенной скоростью для выработки энергии. Когда скорость ветра превышает эту, лопасти активируют тормозной механизм, и турбина производит меньше энергии.
Выбор небольшой ветряной турбины с высокой скоростью ветра имеет решающее значение для вашего запаса энергии. Мощная турбина с более высокой скоростью ветра может генерировать больше энергии при сильных ветрах.
Направление ветра является еще одним важным фактором. Турбина будет генерировать больше энергии, если ветер дует прямо в лопасти.
Какую ось вращения выбрать
Существует два основных типа небольших ветряных генераторов: с горизонтальной и вертикальной осью вращения.
Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения
Турбины с горизонтальной осью вращения являются подходящим вариантом для большинства людей, потому что они более эффективны. Вам придется заплатить больше за эту повышенную эффективность, но потраченные деньги, как правило, того стоят. Они также проще в обслуживании, потому что все детали легко доступны. Тем не менее, они также производят больше шума.
Ветрогенератор с вертикальной осью вращения
Турбины с вертикальной осью менее эффективны и не генерируют столько энергии. Их также сложнее обслуживать, потому что детали не так легко доступны. Тем не менее, они производят меньше шума и дешевле. Пониженный шум делает генераторы с вертикальной осью вращения идеальными для густонаселенной местности, где шум может вызывать проблемы с соседями. Многим людям также нравится тот факт, что они дешевле.
Основные узлы ветряного генератора
Помимо самой турбины, вам также нужна башня (мачта), батареи и контроллер заряда.
- Башня (мачта) – вы должны поднять турбину достаточно высоко, чтобы поймать ветер, которому ничего не мешает. Чем выше вы поднимаетесь, тем больше мощности будет генерировать турбина. Производители турбин рекомендуют башни высотой до 30 метров. Проблема с этими высокими башнями заключается в том, что они дорогие и требуют много бетона для фундамента.
- Батареи – они необходимы для хранения мощности турбины. Большинство экспертов рекомендуют приобретать литий-ионные аккумуляторы, потому что они наиболее эффективны. Эти аккумуляторы могут быть дорогими, но они прослужат дольше и будут работать лучше, чем свинцово-кислотные батареи.
- Контроллер заряда — эта часть используется для регулирования мощности, поступающей от турбины, прежде чем она попадет в батареи. Это предотвращает перезарядку аккумулятора, что является основной причиной повреждения батареи. Контроллер заряда также предотвращает слишком большой разряд батареи, что наносит ущерб вашим батареям.
- Инвертор — этот компонент преобразует энергию постоянного тока от батарей в переменный ток, который использует ваш дом. Большинству домов потребуется инвертор мощностью 3000 Вт.
Расходы на техническое обслуживание
Как и большинство сложных устройств, ваш небольшой ветряной генератор нуждается в обслуживании и ремонте, чтобы сохранить свою эффективность. Вот самые важные вещи, на которые следует обратить внимание:
- Генератор должен регулярно обслуживаться — основной стоимостью обслуживания вашего генератора обычно являются лопасти. Вы должны заменять их каждые несколько лет, потому что они изнашиваются от ветра и погоды. Замена лезвия может стоить от 20 000 до 150 000 руб. за лезвие.
- Техническое обслуживание башни – башни необходимо регулярно осматривать и ремонтировать. Это связано с тем, что они постоянно подвергаются воздействию окружающей среды и вибрации. Осмотр и ремонт башни может стоить от 50 000 до 300 000 руб. в год.
- Техническое обслуживание батарей — батареи также необходимо заменять каждые несколько лет. Эти детали стоят от 20 000 до 200 000 руб.
Подводя черту
Теперь вы знаете, как рассчитать размер турбины, необходимый для питания вашего дома. Главное помнить, что нужно иметь достаточно места для турбины и башни. Вам также необходимо учитывать затраты на техническое обслуживание.
Итак, если вы планируете приобрести небольшой ветряной генератор, то делайте это смело. В конечном итоге, все ваши затраты окупятся, а вы обретете независимость от поставщиков электроэнергии.
Однако, вы можете рассмотреть вторую систему, которая также обеспечивает столько энергии, сколько вам нужно. Это не обязательно должна быть очень дорогостоящая система. Но «хранить все яйца в одной корзине» может быть проблематично в какой-то момент в будущем.
Стоит присмотреться к выработке энергии с помощью Солнца, но об этом мы расскажем в другой статье.
