Penjana angin untuk rumah persendirian: peranti, jenis, semakan tawaran terbaik

Kincir angin telah lama tidak lagi menjadi kebaharuan eksotik; ia kini dianggap sebagai salah satu pilihan penjimatan yang mungkin.Aliran udara di atas permukaan bumi membawa sejumlah besar tenaga, yang kini berjaya digunakan dalam turbin angin industri dan turbin angin kecil untuk kegunaan persendirian.

Kami akan memberitahu anda cara memilih pemasangan penjana angin yang betul dan cekap secara teknikal untuk rumah persendirian. Artikel cadangan kami menerangkan peraturan untuk memasang dan mengendalikan loji kuasa mini. Pembeli yang berminat diberi cadangan tentang pilihan mereka, dan penarafan model popular diberikan.

Reka bentuk dan prinsip operasi turbin angin

Penjana angin ialah peranti khas yang mengubah tenaga kinetik angin kepada tenaga elektrik. Ini adalah sumber elektrik bebas yang sangat baik untuk pemasangan di bangunan kediaman persendirian, ladang kecil dan sederhana serta pangkalan pengeluaran.

Reka bentuk stesen janakuasa mini standard untuk kegunaan domestik termasuk elemen fungsi berikut:

1. Bilah berbentuk aerodinamik untuk menangkap angin.
2. Penjana untuk menghasilkan arus ulang alik.
3. Pengawal untuk kawalan automatik ladang angin. Membolehkan anda mengawal selia pengecasan bateri dan mengagihkan aliran tenaga antara peranti.
4. Peranti storan. Bateri khas untuk menyimpan tenaga elektrik yang dijana.
5. Penyongsang untuk membawa parameter tenaga yang dijana kepada piawaian grid.
6. tiang, menaikkan bilah ke ketinggian tertentu di atas paras tanah.

Terdapat pelbagai jenis tiang: berdiri bebas tanpa wayar lelaki, dipasang tegar dan berputar pada lelaki. Yang terakhir boleh diturunkan dan dinaikkan untuk penyelenggaraan, serta untuk kerja pembaikan dan pemulihan.

Di bawah pengaruh angin, bilah yang dipasang pada aci penjana mula berputar, membantu memulakan pemutar. Akibatnya, tenaga kinetik aliran udara ditukar kepada mekanikal, dan kemudian kepada tenaga elektrik. Beginilah rupa rajah yang sangat dipermudahkan tentang cara kincir angin berfungsi:

Pada hakikatnya, tenaga dari ladang angin tidak mengalir terus kepada pengguna. Sistem mesti disambungkan ke peranti khas untuk menukar arus elektrik.

Pengawal diletakkan di dalam litar selepas penjana. Ia menukarkan arus ulang alik kepada arus terus. Dalam bentuk ini, elektrik terkumpul dan disimpan dalam bateri, dan kemudian daripada mereka melalui penyongsang, yang mengubah arus terus menjadi arus ulang-alik, tenaga dibekalkan ke grid kuasa persendirian.

Skim ini memungkinkan untuk melancarkan ketidakstabilan voltan, serta mengumpul tenaga semasa tempoh ketiadaan penggunaan sepenuhnya. Dan ini, seterusnya, memungkinkan untuk menggunakan penjana angin dengan kuasa kurang daripada jumlah kuasa peralatan elektrik rumah.

Semasa penukaran arus elektrik mengikut skema AC-DC-AC, kehilangan tenaga tertentu berlaku, yang berjumlah kira-kira 20%

Bersama-sama dengan stesen angin autonomi, adalah mungkin untuk memasang kedua-dua modul solar dan penjana bahan api.

Jika beberapa peranti digunakan serentak untuk menjana elektrik, litar itu ditambah dengan elemen lain - pemutus litar automatik (ABP). Ia adalah perlu supaya apabila satu sumber tenaga alternatif dimatikan, satu lagi, sandaran, bermula.

Ladang angin moden menggunakan pelbagai reka bentuk rotor - bahagian berputar. Mereka mempunyai kelebihan dan kekurangan mereka, kecekapan dan fungsi yang berbeza. Pada masa ini, terdapat banyak perkembangan sistem autonomi yang mampu berinteraksi dengan angin dengan kelajuan dan kekuatan yang berbeza.

Jenis loji kuasa angin

Berdasarkan jenis pengguna, perbezaan dibuat antara penjana angin autonomi dan pemasangan berkuasa rangkaian. Bekas membekalkan tenaga kepada pengguna yang jauh dari rangkaian elektrik pusat.

Yang kedua boleh berjumlah beberapa puluh/ratusan turbin angin, yang membentuk satu sistem dan membekalkan tenaga kepada rangkaian biasa. Kuasa unit autonomi jarang melebihi 75 kW, manakala kuasa pemasangan rangkaian bermula pada 100 kW.

Bergantung pada jenis pembinaan, penjana angin dibezakan:

• Dengan menegak paksi putaran;
• Dengan mendatar paksi putaran.

Peranti ini digunakan untuk keadaan operasi yang berbeza, tetapi yang paling biasa ialah model dengan paksi mendatar. Mereka berfungsi seperti baling cuaca biasa dan mempunyai struktur yang serupa. Paksi rotor berputar selari dengan permukaan bumi.

Unit sedemikian dicirikan oleh kecekapan tinggi (kira-kira 40%), pelarasan kuasa yang mudah dan harga yang lebih berpatutan, tetapi juga dicirikan oleh tahap bunyi dan getaran yang tinggi yang dihasilkan.Di samping itu, mereka mesti berorientasikan arah angin.

Untuk memasang kincir angin dengan rotor mendatar, anda memerlukan kira-kira 120 m ruang kosong dan tiang dengan ketinggian sekurang-kurangnya 8 m

Penjana angin dengan paksi putaran menegak mempunyai reka bentuk yang lebih padat dan kurang terdedah kepada faktor persekitaran.

Dalam peranti jenis ini, turbin terletak berserenjang dengan satah Bumi. Struktur sedemikian dilancarkan walaupun dari angin yang lemah dan tidak bergantung pada arah aliran udara.

Tahap hingar yang rendah (sehingga 30 dB) memungkinkan untuk memasang turbin angin menegak di atas bumbung bangunan

Walau bagaimanapun, terdapat juga kelemahan yang ketara - kecekapan penjana tersebut hanya 15%. Di samping itu, ia lebih mahal daripada model paksi mendatar.

Model penjana angin berbeza antara satu sama lain bukan sahaja di lokasi paksi putaran, tetapi juga:

• bilangan bilah – terdapat kincir angin dengan dua dan tiga bilah, dan terdapat juga pengubahsuaian berbilang bilah;
• bahan untuk pembuatan bahagian berfungsi – dengan layar dan bilah tegar;
• padang kipas – boleh laras atau tetap.

Kincir angin pegun berbilang bilah mula berputar walaupun dalam angin perlahan, tetapi peranti dua dan tiga bilah memerlukan angin yang lebih kuat untuk beroperasi. Pada masa yang sama, setiap bilah tambahan dalam reka bentuk mencipta lebih banyak rintangan kepada roda, menjadikannya lebih sukar untuk mencapai kelajuan operasi standard penjana.

Bergantung pada bahan pembuatan bilah untuk turbin angin, kesukaran tertentu mungkin timbul dalam kerja anda. Elemen pelayaran lebih mudah untuk dihasilkan dan oleh itu kos lebih murah.

Tetapi jika perlu untuk memastikan operasi turbin angin yang boleh dipercayai untuk bekalan kuasa autonomi, adalah wajar memberi keutamaan kepada struktur dengan bilah tegar yang diperbuat daripada logam atau gentian kaca bertetulang.

Bagi padang kipas, perkara di sini juga tidak begitu mudah. Padang pembolehubah membolehkan anda mengembangkan julat kelajuan berkesan dengan ketara untuk mengendalikan ladang angin, dan ini merupakan satu kelebihan yang besar. Tetapi pada masa yang sama, mekanisme sedemikian mengurangkan kebolehpercayaan keseluruhan pemasangan pegun dan dengan ketara menjadikan roda angin lebih berat, merumitkan operasi unit.

Kebolehlaksanaan memasang penjana angin

Loji janakuasa angin kecil kini digunakan secara meluas sebagai sumber elektrik alternatif, yang membolehkan penjimatan sebenar dicapai.

Peranti sedemikian biasanya dipasang di kotej musim panas, di kawasan yang jauh dari grid kuasa utama. Tetapi ini bukan satu-satunya sebab mengapa orang semakin suka struktur jenis ini.

Pemilik tanah berjaya menggunakan penjana angin untuk mencapai autonomi lengkap dan penjimatan tenaga yang ketara

Walau bagaimanapun, tidak semua kawasan sesuai untuk memasang turbin angin. Agar loji kuasa mini berfungsi sepenuhnya semasa hayat perkhidmatan yang diisytiharkan oleh pengilang, keadaan iklim kawasan itu mesti memenuhi keperluan peralatan khas.

Purata kelajuan angin tidak boleh kurang daripada 4.5-5 m/s. Hanya dalam kes ini pemasangan struktur dengan turbin angin akan dibenarkan secara ekonomi.

Untuk mengetahui data anggaran purata kelajuan angin tahunan mengikut wilayah, anda perlu melihat peta angin khas.Maklumat yang lebih tepat boleh diperoleh menggunakan anemometer dan alat membaca isyarat.

Sistem pengukur mesti dipasang pada ketinggian yang tinggi supaya bangunan dan pokok berhampiran tidak memesongkan hasilnya.

Jika anda memutuskan untuk memasang ladang angin mini untuk rumah anda, anda juga harus memikirkan ruang yang ada. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk mengambil kira bahawa angin mesti "berjalan" secara bebas di sepanjang bilah, dan tanpa halangan di laluannya, mencapai mereka dari sisi yang berbeza.

Itulah sebabnya tempat yang ideal untuk memasang turbin angin dianggap sebagai puncak bukit, di mana jisim udara dipadatkan dengan peningkatan tekanan dan kelajuan angin yang sepadan. Kawasan marin dan zon padang rumput juga dianggap sesuai.

Untuk mendapat manfaat sepenuhnya daripada turbin angin, ia mesti dipasang di tempat yang tiada pokok atau bangunan tinggi.

Sebarang halangan dalam radius 250 m akan menjejaskan operasi penjana angin. Untuk mendapatkan penunjuk kecekapan maksimum, perlu memasang paksi turbin di atas paras halangan sekurang-kurangnya 4-5 m.

Peraturan pemilihan peralatan

Pemilihan penjana angin untuk rumah anda harus didekati dengan penuh tanggungjawab.

Anda perlu mengumpul maklumat asas terlebih dahulu:

1. Kira jumlah elektrik nominal dan maksimum untuk memenuhi keperluan rumah.
2. Lihat purata kelajuan angin tahunan di kawasan anda untuk menentukan bila kincir angin anda akan melahu.
3. Mengambil kira ciri iklim kawasan tersebut. Sekiranya terdapat fros yang teruk pada musim sejuk, memasang ladang angin tidak akan berbaloi.
4. Ketahui keamatan bunyi yang terhasil apabila penjana angin beroperasi.
5. Bandingkan ciri teknikal peranti daripada pengeluar yang berbeza.

Pemilihan elemen fungsi komponen untuk loji kuasa angin dijalankan mengikut nilai kuasa nominal. Dalam kes ini, kelajuan angin nominal juga memainkan peranan - nilai di mana penjana angin menjana jumlah tenaga elektrik yang dikira.

Jika pemasangan menghasilkan kuasa maksimum pada kelajuan angin 11 m/s, dan di kawasan anda purata mencapai 4.5 m/s, kincir angin tidak akan menghasilkan jumlah tenaga yang diisytiharkan oleh pengeluar

Ia juga perlu memberi tumpuan kepada fakta bahawa kuasa penjana angin bergantung pada diameter roda yang dibentuk oleh bilah. Jika saiznya digandakan, kincir angin akan menghasilkan 4 kali lebih banyak elektrik pada kelajuan angin yang sama.

Kapasiti bateri juga penting. Sekiranya tiada angin, mereka sepatutnya mempunyai tenaga yang cukup untuk menghidupkan rumah.

Adalah lebih baik untuk mempercayakan pemasangan loji kuasa angin mini swasta kepada syarikat yang pakar dalam melaksanakan jenis kerja ini. Matlamat utama adalah untuk memastikan keselamatan maksimum. Reka bentuk keseluruhan turbin angin mesti dijamin kekal stabil walaupun dalam keadaan cuaca yang melampau

Model kuasa rendah penjana angin dengan tiang ringan dan rendah boleh dipasang secara bebas. Sokongan pusat mesti dipasang pada asas konkrit bertetulang. Untuk kestabilan sisi struktur, 3-4 tanda regangan digunakan.

Anggaran harga dan bayaran balik penjana angin

Populariti turbin angin semakin meningkat setiap hari. Mereka bermanfaat untuk melengkapkan kotej yang besar dan mahal, penyelenggaraan yang memerlukan banyak tenaga elektrik.

Adalah dinasihatkan untuk memasang turbin angin di kawasan berpenduduk di mana tiada bekalan kuasa berpusat atau bekalan kuasa sentiasa terganggu.

Dalam kes sedemikian, penjana angin akan datang untuk menyelamatkan, penggunaannya mempunyai beberapa kelebihan:

• transformasi tenaga aliran udara kepada elektrik bebas;
• keselamatan alam sekitar turbin angin;
• ketiadaan bahan mentah dan sisa dalam pengeluaran elektrik;
• haus minimum bahagian berfungsi;
• hayat perkhidmatan yang panjang - 25-30 tahun;
• tidak perlu sentiasa memantau operasi ladang angin.

Kelemahan termasuk kebolehubahan dan ketidakpastian kekuatan angin. Untuk meminimumkan kerugian, anda perlu menduplikasi sumber atau memasang penimbal tambahan untuk penyimpanan tenaga. Juga, roda angin yang berputar menimbulkan potensi ancaman kepada burung terbang.

Loji kuasa angin menghasilkan bunyi yang setanding dengan bunyi kenderaan apabila memandu pada kelajuan kira-kira 70 km/j. Peningkatan tahap bunyi bukan sahaja menakutkan haiwan, tetapi juga menyebabkan ketidakselesaan kepada orang ramai

Satu lagi kelemahan penting turbin angin untuk kegunaan domestik ialah kosnya yang tinggi. Struktur besar ini diperbuat daripada bahan mahal dan termasuk pengawal, bateri, pemasangan penyongsang dan tiang.

Perlu diingatkan bahawa penjana angin isi rumah dari pengeluar Rusia, serta turbin angin berkualiti tinggi yang dihasilkan di China, jauh lebih murah daripada rakan sejawatannya di Eropah. Kos turbin angin domestik dengan paksi menegak dengan kuasa nominal sehingga 2 kW berbeza dalam julat $1300-2500.

Tetapi pada harga ini, pakej hanya termasuk penjana dengan bilah.Peralatan yang selebihnya perlu dibeli secara berasingan atau buat sendiri. Kos pemasangan yang lengkap lebih kurang 40-50% lebih.

Harga ladang angin untuk kegunaan rumah dengan kuasa 3 kW hingga 7 kW jauh lebih tinggi. Penjana sedemikian dengan peralatan yang berkaitan akan menelan kos pembeli $5,000-$12,000.

Pada masa ini, penggunaan turbin angin sebagai alternatif kepada bekalan kuasa berpusat tidak menguntungkan kerana kos peralatan yang tinggi

Dan walaupun terdapat gangguan dalam bekalan elektrik rangkaian, ia tidak selalu dinasihatkan untuk memasang penjana angin. Ia akan menjadi lebih mudah dan lebih murah untuk memasang sistem bekalan kuasa tanpa gangguan berdasarkan bateri industri dalam kombinasi dengan UPS.

Adalah masuk akal untuk memasang loji kuasa angin di tempat yang akses kepada bekalan tenaga terpusat tidak ada sepenuhnya. Tempoh bayaran balik dalam kes ini ialah 25 tahun.

Sebelum membeli komponen untuk memasang dan memasang penjana kuasa angin, adalah dinasihatkan untuk menjalankannya pengiraan menggunakan formuladiberikan dalam artikel yang disyorkan kami. Di sini anda akan menemui perintah dan peraturan untuk melakukan pengiraan.

Semakan jenama dan pemasangan terbaik

Pasaran penjana angin Rusia menawarkan kedua-dua peranti yang boleh dipercayai, agak murah daripada jenama domestik, dan model turbin angin daripada pengeluar asing yang berbeza-beza dalam fungsi. Untuk memutuskan pilihan pemasangan untuk rumah anda, anda perlu membandingkan ciri-ciri unit yang berbeza.

No. 1 - penjana angin Condor Home (Rusia)

Satu siri turbin angin untuk kegunaan rumah termasuk peranti dengan kuasa 0.5-5 kW. Mereka boleh berfungsi sebagai sumber utama elektrik atau tambahan.Stesen Condor Home disesuaikan untuk operasi dalam keadaan suhu rendah dan mampu menghasilkan tenaga walaupun dalam angin rendah.

Bergantung pada model, perumahan penjana diperbuat daripada plastik atau aluminium tuang, bilah diperbuat daripada gentian kaca. Terdapat sistem brek berkembar yang berkesan. Tiang adalah komposit, pada wayar lelaki, dan mempunyai ketinggian 8-12 m. Untuk memasang unit ini, anda memerlukan cerucuk atau asas konkrit.

Penjana angin rumah Condor Home adalah produk siap sepenuhnya yang tidak memerlukan pengetahuan khusus atau kemahiran teknikal untuk beroperasi. Peranti ini direka untuk pengelektrikan kedua-dua bangunan berdiri bebas dan penempatan kecil sebagai sebahagian daripada loji kuasa angin

Pakej asas termasuk tiang dan tali lelaki, penjana, pemutar dan bilah, pengawal cas dan pengikat.

No. 2 - Loji kuasa mini Falcon Euro (Rusia)

Ia adalah penjana angin paksi menegak berteknologi tinggi dengan kuasa 1-15 kW. Ia digunakan untuk bekalan kuasa primer/sandaran kepada pengguna yang jauh dari talian kuasa. Boleh digunakan sebagai sebahagian daripada kompleks dengan panel solar dan penjana bahan api.

Kincir angin dilengkapi dengan magnet neodymium yang berkuasa. Kelajuan angin permulaan untuk memulakan pemasangan ialah 1.5 m/s, kelajuan nominal ialah 11 m/s. Brek aerodinamik yang dipasang membantu mengehadkan kelajuan roda. Hayat perkhidmatan yang diisytiharkan daripada pengilang ialah 20 tahun, jaminan kilang pada loji kuasa mini ialah 36 bulan.

Penjana angin Falcon Euro boleh dipercayai dalam operasi dan tidak bersahaja dalam penyelenggaraan. Dengan bantuan peranti siri ini adalah mudah untuk menyelesaikan masalah bekalan kuasa kemudahan tempatan dan pulau

Kit pemasangan asas Falcon Euro merangkumi beberapa elemen berfungsi: roda angin, penjana dan pengawal, tiang dan bahagian terbenam. Pemasangan penyongsang dan bateri dipilih secara berasingan.

No. 3 - turbin angin Sokol Air Vertical (Rusia)

Loji kuasa angin kecil jenama ini boleh membekalkan elektrik kepada kedua-dua kotej kecil dan perusahaan bersaiz sederhana. Untuk kegunaan domestik, peranti SAV dengan kuasa 0.5-15 kW dihasilkan.

Ia dicirikan oleh kecekapan tinggi dalam angin ringan, beroperasi dengan lancar pada suhu rendah dan tinggi dalam julat dari -50 °C hingga +50 °C, dicirikan oleh tahap hingar yang rendah dan rintangan kepada pengaruh luaran.

Penjanaan elektrik oleh unit Sokol Air Vertical tidak bergantung pada arah angin. Pemasangan paksi menegak beroperasi dalam mod automatik tanpa kakitangan penyelenggaraan. Reka bentuk ini menyediakan sistem brek elektromagnet dan aerodinamik untuk mengehadkan kelajuan roda angin.

Bilahnya diperbuat daripada poliester bertetulang atau aluminium gred pesawat (bergantung pada model) dan mempunyai profil yang boleh dibuka sendiri. Penjana adalah penjana tiga fasa berbilang kutub dengan pengujaan daripada magnet kekal.

Turbin angin menegak Sokol Air menghasilkan kuasa terkadar pada 7-8 m/s, yang membolehkan penggunaannya di kawasan dengan kelajuan angin purata tahunan yang rendah

Pakej asas loji kuasa angin termasuk: turbin angin dengan pengawal cas bateri, tiang dengan lelaki dan kit pemasangan. Penyongsang dan bateri dipilih secara berasingan mengikut spesifikasi teknikal.

No. 4 - penjana angin Tenaga Angin (Rusia)

Pembeli mempunyai akses kepada model satu dan tiga bilah produk kegunaan sejagat dengan kuasa 1-10 kW. Turbin angin ini sesuai untuk mencipta projek membekalkan elektrik kepada bangunan kediaman persendirian dan kotej.

Unit Tenaga Angin adalah berdasarkan bilah tahan lama yang diperbuat daripada gentian kaca bertetulang, dicat dengan enamel automatik, dan sistem ekzos aliran udara yang boleh dipercayai. Unit dengan paksi putaran mendatar ini beroperasi secara stabil pada suhu dari -40 hingga +40 darjah Celsius.

Kelajuan angin operasi minimum ialah 2 m/s, pada beberapa kedudukan bilah - 3 m/s, ketinggian tiang yang disyorkan ialah 8-20 m. Purata hayat perkhidmatan pemasangan jenama Rusia ialah 25 tahun, jaminan rasmi daripada pengilang adalah 3 tahun.

Tenaga Penjana angin angin tidak memerlukan penjagaan atau penyelenggaraan yang berterusan, yang menyumbang kepada pelaburan semula pantas dana yang dilaburkan

Peralatan asas pemasangan termasuk penjana elektrik magnet kekal dengan unit pelekap untuk tiang dan mekanisme berputar, bilah, dan satu set pengikat untuk memasang turbin angin. Tiang, serta pengawal, penyongsang dan bateri untuk menyimpan elektrik mesti dibeli secara berasingan.

No. 5 - Turbin angin Altek EW (China)

Jenis turbin angin – dengan paksi putaran mendatar. Peranti dengan kuasa undian dari 1 kW hingga 10 kW sesuai untuk menyelesaikan masalah bekalan kuasa ke rumah dan kotej negara.

Selongsong pelindung turbin angin Altek EW diperbuat daripada aloi aluminium, yang memudahkan reka bentuk dengan ketara. Bahagian logam berfungsi penjana disalut dengan silikon untuk rintangan haba.

Bilahnya diperbuat daripada plastik bertetulang gentian.Kelajuan angin permulaan untuk melancarkan unit isi rumah jenama Cina ialah 2.5 m/s, kelajuan nominal ialah 12 m/s.

Penjana angin Altek EW adalah salah satu peranti paling berpatutan untuk menjana elektrik yang dipersembahkan di pasaran tenaga alternatif moden

Pakej asas termasuk bilah, penjana dan pengawal. Elemen berfungsi yang tinggal untuk kincir angin mesti dibeli.

Jika kos kit keluaran kilang kelihatan terlalu tinggi kepada anda, masuk akal untuk membina Penjana angin DIY. Artikel yang kami cadangkan menerangkan cara membuat perkakas rumah yang berguna daripada mesin basuh.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Prospek untuk penggunaan loji kuasa angin:

Prinsip operasi turbin angin moden. Bagaimana tenaga angin ditukar kepada elektrik:

Malah pada hari ini, penggunaan turbin angin memerlukan pembangunan berterusan. Keupayaan dan prospek jangka panjang kaedah alternatif penjanaan elektrik ini adalah menjanjikan. Walau bagaimanapun, langkah-langkah tertentu diperlukan dari kedua-dua pengeluar peralatan dan daripada pentadbiran tempatan.

Memasang penjana angin kecil untuk isi rumah persendirian tidak akan menyelesaikan sepenuhnya masalah bekalan tenaga di wilayah tersebut. Tetapi bagi sesetengah pemilik tanah, pilihan ini mungkin menjadi jalan keluar.

Beritahu kami tentang pengalaman anda sendiri dalam memilih atau memasang turbin angin di plot negara. Sila tulis komen, siarkan foto dan tanya soalan dalam blok di bawah. Kongsi kehalusan teknologi dan maklumat berguna yang berguna kepada pelawat tapak.