Dit artikel bespreekt in detail een dergelijk type apparatuur als een windgenerator voor een privéwoning: de kenmerken van de structuren, het doel en toepassingsgebied, de interne structuur en classificatie. In de tekst vindt u nuttige informatie die u kan helpen bij het bepalen van de keuze voor een hoogwaardige windmolen, gemiddelde prijzen voor populaire apparatuur en een gedetailleerde beschrijving van de productietechnologie.
Windgenerator voor een privéwoning: het doel en de kenmerken van constructies
Windenergiecentrales voor een privéwoning worden veel gebruikt als alternatieve bronnen van elektrische energie, waardoor besparingen kunnen worden gerealiseerd. Vaak worden dergelijke apparaten geïnstalleerd in de buitenwijken.
Meestal worden ze gebruikt in gebieden op afstand van de hoofdstroomnetten. Dit is echter niet de enige reden om een windgenerator voor een privéwoning te kopen. De meeste landeigenaren gebruiken deze ontwerpen om autonomie en economie te bereiken.
Niet elke site is geschikt voor de installatie van dergelijke apparaten, omdat niet overal aan de voorwaarden van deze apparatuur wordt voldaan. Allereerst gaat het om de windsnelheid. Om ervoor te zorgen dat een windmolenpark normaal functioneert, moet de gemiddelde windsnelheid ten minste 4-4,5 m / s zijn. Alleen in dit geval is de installatie van de constructie economisch verantwoord.
Om de gemiddelde jaarlijkse windsnelheid te bepalen, kunt u de windkaart gebruiken. Het geeft de geschatte gegevens per regio weer. Nauwkeuriger indicatoren kunnen worden verkregen met behulp van een speciaal apparaat – een anemometer, evenals een apparaat voor het lezen van de signalen.
Let op! Het apparaat voor het meten van gegevens moet zeer hoog worden ingesteld, anders zullen bomen en gebouwen het resultaat vervormen.
Windgenerator – een speciaal type apparatuur dat de kinetische energie van wind omzet in mechanisch. Hij drijft de rotorbladen aan die op de generator zijn gemonteerd. Dientengevolge wordt een wisselstroom gecreëerd in zijn wikkelingen. De opgewekte elektrische energie wordt geaccumuleerd in batterijen, van waaruit het naar huishoudelijke apparaten wordt gevoerd.
Het beschreven werkschema is vereenvoudigd. Natuurlijk is de windgenerator van het apparaat veel gecompliceerder. Een controller is ook aanwezig in de energieketen. Zijn functie is om driefasige AC in gelijkstroom om te zetten. Daarna gaat hij de batterijen opladen.
De meeste huishoudelijke apparaten kunnen niet worden gevoed door gelijkstroom. Daarom is een omvormer geïnstalleerd in de ketting achter de batterij. Het converteert gelijkstroom in wisselstroom, welke spanning 220V is. Al deze operaties nemen een deel van de initiële energie in beslag – ongeveer 15-20%.
Bouwvoeder kan niet alleen worden uitgevoerd vanuit een windenergiestation, maar ook vanuit zonnepanelen, maar ook vanuit een benzine- of dieselgenerator. Als deze elementen in de keten aanwezig zijn, wordt het circuit aangevuld met een ander onderdeel – de stroomonderbreker. Wanneer de hoofdstroombron is losgekoppeld, wordt de back-up gestart.
Een windenergie-installatie bestaat uit de volgende componenten:
- rotor met bladen (afhankelijk van de eigenschappen van het model kunnen er meerdere bladen zijn voor een windgenerator, meestal 2 of 3, hoewel er veel bladsoorten zijn);
- een versnellingsbak of versnellingsbak die de snelheid tussen de generator en de rotor regelt;
- beschermende behuizing, die de details van de structuur beschermt tegen de negatieve invloed van externe factoren;
- "Staart", waarbij de structuur wordt geroteerd volgens de richting van de wind;
- de accu van de accu spaart een bepaalde hoeveelheid energie;
- installatie van een omvormer die het ene type stroom omzet naar het andere.
Er zijn verschillende classificaties volgens welke de windkrachtcentrales in groepen verdeeld zijn:
- In de richting van de rotatiebeweging van de messen – horizontale en verticale windmolens.
- Door het aantal blades – twee-, drie- en multi-blade-apparaten.
- Afhankelijk van het type materiaal dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van messen – ontwerpen met zeilen en stijve messen.
- Volgens de methode van controle – windmolens met vaste of regelbare hoogte van de bladen.
Goed advies! In de meeste gevallen bevelen deskundigen aan dat eigenaars van woningen in de voorsteden een windturbine met een vaste spoed kopen, omdat verstelbare apparaten te gecompliceerd zijn om te bedienen.
Een windenergie-installatie met een horizontale as wordt loodrecht op de luchtstroom geplaatst. Het ontwerp heeft een vergelijkbare structuur en functioneert volgens hetzelfde principe als een normale windwijzer. Windturbines met een roterende generator hebben een hoog rendement, terwijl ze betaalbaar zijn. De basis van de werking van deze apparaten is de weerstand van de luchtstroom.
Windmolens met een verticale as of orthogonale windturbines hebben een compact ontwerp, maar hun prijs is veel hoger. Vanwege de speciale structuur van dit type apparatuur is volledig onafhankelijk van de windrichting. De bladen hebben het uiterlijk van turbines, waardoor de belasting op het axiale deel aanzienlijk wordt verminderd. Het is raadzaam om in die gevallen een verticale windgenerator te kopen als de wind in het gebied constant van richting verandert.
Net als elk ander type apparatuur hebben windenergie-installaties zowel voor- als nadelen. Om te beslissen over de aanschaf van dit apparaat, is het wenselijk om de sterke en zwakke punten ervan te wegen.
Waarom is het rendabel om een windgenerator (220V) voor een privéwoning te kopen:
- Geen extra kosten, omdat het apparaat geen brandstof nodig heeft.
- Geen behoefte aan constante monitoring. Het ontwerp genereert alleen elektriciteit wanneer de wind waait.
- Relatief stille en volledig milieuvriendelijke manier om elektriciteit te onttrekken.
- Het apparaat kan in bijna alle klimatologische omstandigheden worden gebruikt.
- Slijtagedelen zijn minimaal.
Het installeren van een windgenerator voor het huis gaat gepaard met de volgende nadelen:
- de kosten van aanschaf van apparatuur loont in 5-6 jaar;
- relatief lage efficiëntie, die het vermogen beïnvloedt;
- hoge prijs van windmolens;
- Om de inactiviteit van het apparaat op windstille dagen te compenseren, is extra apparatuur vereist: een generator en een opslagbatterij (de kosten van deze elementen zijn erg hoog);
- in sommige modi zenden windturbines voor het huis infrageluid uit (hetzelfde gebeurt als de installatie van de apparatuur met fouten wordt uitgevoerd);
- regelmatig onderhoud is vereist;
- orkaan kan apparatuur ernstig beschadigen.
Goed advies! Zorg ervoor dat u de winstgevendheid berekent voordat u een windgenerator voor het huis koopt, de prijs van de apparatuur kan te hoog zijn en de kosten van de aanschaf zullen niet opwegen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om het gemiddelde vermogen van het huis te berekenen (de kracht van alle elektrische apparaten wordt in aanmerking genomen), het terrein te bepalen waarop de apparatuur zal worden geïnstalleerd en uit te zoeken wat het aantal winderige dagen per jaar is.
De kosten van windturbines voor particuliere woningen zijn vrij hoog. De kosten van het kopen van apparatuur werpen alleen vruchten af als het gebied geschikt is.
De installatie van een windenergie-installatie is gerechtvaardigd in de volgende gevallen:
- het terrein voldoet aan de eisen van de uitrusting;
- voor de regio waarin de site zich bevindt, zijn sterke winden kenmerkend;
- Er is geen mogelijkheid om andere alternatieve bronnen van elektrische energie te gebruiken.
In andere gevallen zullen de kosten van het kopen van een windgenerator voor het huis niet lonen. Als het aantal winderige dagen per jaar klein is, kunnen deze apparaten worden aangevuld met zonnepanelen of generatoren op diesel of benzine.
Kustgebieden, evenals open gebieden in bergachtige gebieden zijn ideaal voor het installeren van windapparatuur. In deze regio’s is de windsnelheid meer dan 60-70 m / s. Inwoners van deze gebieden kunnen de centrale voedingssystemen volledig verlaten en naar de windstations gaan. In vlakke gebieden zijn de windstromen uniformer, maar hun kracht is niet voldoende om het huis volledig van elektriciteit te voorzien.
Het is zeer onwenselijk om apparatuur te installeren in de buurt van bossen en landingen. Bomen zullen een deel van de energie ophouden, wat de winstgevendheid van windturbines zal verminderen. De kracht van de luchtstroom neemt toe met de afstand tot de grond. Dit betekent dat hoe hoger de mast van het windstation, hoe groter de impuls die het apparaat kan vastleggen. Aan de andere kant heeft een onnodig hoge structuur extra versterking nodig. Sterke windvlagen maken het gemakkelijker om het neer te slaan dan windturbines met een mast die 5-7 m reikt.
Experts raden aan om apparatuur op een hoogte van 10-15 m van de grond te installeren. Een vergelijkbaar ontwerp op twee manieren repareren:
- Door de fundering te betonneren.
- Gebruik van metalen rekken.
Om de fundering van de windmolen te betonneren, moet je vier diepe putten graven met een kleine diameter. De mast strekken wordt erin ondergedompeld, waarna ze worden gevuld met cementmortel. Dit proces is behoorlijk arbeidsintensief en kostbaar, maar het is zeer betrouwbaar. Zelfs met sterke windvlagen zal de mast onbeweeglijk blijven. Het enige risico is het falen van de messen.
Om de mast te bevestigen met striae wordt een metalen kabel gebruikt. Het strekt zich uit totdat de windmolen strikt loodrecht op het aardoppervlak staat. Na dat rek kabel stevig vastgemaakt aan de grond.
Het is belangrijk! Windmolens met hoge masten moeten worden geaard.
Het is noodzakelijk om de keuze voor een windmolenpark grondig te benaderen. De belangrijkste criteria zijn de capaciteit van de apparatuur, het type as (horizontaal of verticaal) en de fabrikant. Voordat u koopt, moet u de specificaties zorgvuldig bestuderen en producten van verschillende fabrikanten vergelijken.
Prijzen van windturbines geproduceerd in Rusland:
| fabrikant | Prijs, duizend roebels |
| Windenergiebedrijf | 30-300 |
| Rkraft | 65-908 |
| Windenergie | 78-130 |
| Peregrine-Energy | 149-319 |
| SRC-Vertical | 204-600 |
Veel van deze organisaties houden zich bezig met de productie van apparatuur voor individuele bestellingen en helpen bij het ontwerpen en implementeren van berekeningen.
De prijzen van windturbines voor in het buitenland gemaakte woningen zijn veel hoger. De minimale kosten van installaties zijn 120 duizend roebel. De producten van buitenlandse bedrijven hebben een hoge kwaliteit vanwege het gebruik van hightech apparatuur in de productie. De reparatie van dergelijke installaties zal echter duur zijn en de aanschaf van reserveonderdelen kan gepaard gaan met problemen.
De voordelen van in de fabriek gemaakte windturbines:
- de mogelijkheid om het apparaat in de complete set aan te schaffen en zelfs de professionele installatie ervan te bestellen;
- uitgebreide selectie van fabrikanten en aanpassingen met verschillende kenmerken;
- kwaliteitsborging;
- de mogelijkheid om een gekwalificeerde technicus te bellen voor reparaties.
Gezien de hoge kosten van fabrieksapparatuur, verkiezen veel eigenaren van suburbane gebieden hun eigen handgemaakte constructies. De productie van een zelfgemaakte windgenerator kost ongeveer 3000-5000 roebel. Het grootste deel van dit bedrag wordt besteed aan de aanschaf van een hoogwaardige, oplaadbare batterij, die lang kan opladen.
Om de waaier te maken, is het beter om een licht materiaal te kiezen met een hoge veiligheidsmarge. Voor deze doeleinden, geschikt glasvezel. Dientengevolge, zijn de bladen licht en bestand tegen slijtage. Mast is beter te maken van stalen buizen. De optimale diameter is 32 mm.
Iedereen die een idee heeft van hoe elektrische circuits werken, kan omgaan met een windmolenassemblage. Het belangrijkste is aandacht te schenken aan alle details en zorgvuldig al uw acties te controleren. Om de mogelijkheid van fouten te voorkomen, kunt u visuele video’s gebruiken, die in detail het hele proces van het produceren van onderdelen en hun verdere montage beschrijft.
