Szélmalmok az otthoni előnyökért és hátrányokért

Előző

Ahhoz, hogy otthonába a legoptimálisabb szélmalom változatot választhassa, ismernie kell a szélmalmok berendezésének és működésének néhány jellemzőjét, előnyeit és hátrányait, valamint a környék meteorológiai jellemzőit.

A szélmalom magánház közelében történő telepítésének szükségessége két esetben merülhet fel - ha egyáltalán nincs központi áramellátás, vagy sok kívánnivalót hagy maga után, vagy úgy dönt, hogy jelentősen megtakarítja a villanyszámlát. A szélgenerátor építése meglehetősen nagyszabású esemény mind anyagi, mind munkaerő-költség szempontjából, ezért előzetes számításokat és számos tényező tisztázását igényel.

szélmalmok
A szél ökológiailag tiszta, kimeríthetetlen energiaforrás, amelyet az emberiség évezredek óta használ. Körülbelül egy évszázaddal ezelőtt kezdték el villamosenergia-termelésre használni, de nem mindenhol van a szélnek elegendő mutatója ahhoz, hogy jövedelmező legyen a szélgenerátor telepítése.

Keresés speciális oldalakon meteorológiai statisztikákkal, helyi meteorológiai állomás látogatása, a szél erősségére és irányára vonatkozó adatok gyűjtése és ellenőrzése saját kezűleg a tervezett telepítés helyén, például szélmérővel a föld felett a leendő generátor forgórészének szintjére emelt rögzítő lesz az elsőbbség.

Ha az átlagos éves szélsebesség az Ön területén kisebb, mint 4-4,5 m/s (14,4-16,2 km/h), akkor a szélmalom nagy valószínűséggel veszteséges lesz. A legjobb a szélmalmokat dombokra, tengerpartokra, sztyeppekre telepíteni - ahol folyamatosan erős szél fúj, és nincs természetes vagy mesterséges akadálya.

Ha egy dombról vagy magas fákról szélárnyék van, akkor vagy növelnie kell a szélgenerátor helyének magasságát, ami jelentősen megnöveli a szerkezet költségét, vagy más alternatív forrásokra kell váltania a ház hő- és villamosenergia-ellátására. .

a tartalomhoz?

Néhány formaság

előnyökért
Forduljon a helyi hatóságokhoz, és tisztázza a beszerzendő követelmények és engedélyek listáját. Az építmény maximális magassága, amely nem zavarja a kisrepülőgépek repülését, a rádiókommunikáció és a televíziós sugárzás zavarásának hiánya, amelyet fémlapátos szélgenerátor hozott létre, a maximális biztonságos zajszint, valamint a hozzájárulás szomszédokat, hogy telepítsenek szélturbinát a házuktól nem messze.

Egyetértek, kár lesz, ha egy saját kezűleg épített és már működő szélmalmot bírósági határozattal le kell szerelni vagy át kell dolgozni. Ezért minél több engedélyt gyűjthet össze, annál jobb. Sok probléma elkerülhető, ha a szélerőművet telepítő cég foglalkozik az engedélyek lebonyolításával - de ezek is többletköltségek.

a tartalomhoz?

Összetevők és számítások

Az építés költsége széles skálán mozog, a szélmalom kiválasztott kialakításától és a felhasznált alkatrészektől függően. A szélgenerátoroknak két fő típusa van - vízszintes forgástengelyes (magasságban, optimális esetben 25-35 m magasságban kell elhelyezni) és függőleges tengelyű, amely a talaj szintjén helyezhető el.

A vízszintes forgástengelyű szélmalmokhoz a generátoron kívül lapátokkal ellátott rotor, sebességváltó és forgó farok, valamint védőburkolat is szükséges. Mindezt általában magas árbocra szerelik fel. Mivel az árboc általában meglehetősen masszív és magas szerkezet, alá kell fektetni alapot, és további feszítőkábelekkel is rögzíteni kell.

A szerkezet teljes árán felül a daru segítségével történő beépítés költsége is hozzáadódik. A magas és drága árboc felépítésének elkerülése érdekében a kis szélturbinák esetében egyre gyakrabban alkalmazzák a rotor függőleges forgástengelyével rendelkező tervezési lehetőségeket, amelyek képesekdolgozzon alacsonyabb tengerszint feletti magasságban 1 m/s vagy nagyobb szélsebességgel. Az ilyen rendszerek azonban viszonylag újak, így működésükről még nem halmoztak fel egyértelmű statisztikákat. Kevesebb áramot adnak, de lényegesen olcsóbbak és nem olyan hangosak, könnyebben elkészíthetők saját kezűleg.

A földön, a helyiségben van egy inverter a generátor egyenáramának váltakozó árammá alakítására, akkumulátorkészlet, szakaszolók és automata kapcsolók, amelyek szükségesek a kapott áram újraelosztásához és a készülék vészhelyzetben történő kikapcsolásához, ill. javításra.

A vízszintes forgástengelyű szélturbina által az év során megtermelt hozzávetőleges energia mennyisége a következő empirikus képlet segítségével számítható ki: E = 1,64 * D*D * V*V*V Ahol: E az évi villamos energia (kWh) /év), D – rotor átmérője (méterben), V – átlagos szélsebesség (m/s). Ezt követően kiszámítjuk az Ön háza által egy évre elfogyasztott villamos energia mennyiségét és költségét, majd a kapott számokat megszorozzuk 25-30 évvel - a szélmalom becsült élettartamával. Ez alapján számítjuk ki a pengék szükséges méretét és a szerkezet hozzávetőleges összköltségét az alkatrészek költségétől függően.

Ha az árboc önállóan megépíthető, akkor célszerű az elektromos berendezést és magát a szélmalmot sorozatban, gyári összeszerelésben megvásárolni. Bár a népi kézművesek nem egyszer mutattak be példákat az otthoni szélgenerátorok önálló megépítésére más eszközökből származó alkatrészeken (autók elektromos generátorai, ipari berendezések, még háztartási készülékekből is sikerül újrahasznosított villanymotorokat használni), saját maguk használják a szélgenerátorokat. rotorlapátokat és farokszárnyakat készített.

Sémák, technikák és tanácsok könnyen megtalálhatók az interneten vagy a speciális műszaki magazinokban, de ebben az esetben minden felelősséga beépített szélgenerátor teljesítménye és biztonsága csak Önön múlik.

Nyilvánvaló, hogy a rotorlapátok átmérőjének és az árboc magasságának növekedésével, és ennek megfelelően több szélenergia gyűlik össze, a generáló teljesítmény nő, de ezzel arányosan nő a szerkezet végső költsége.

Különböző becslések szerint egy kis szélgenerátor építési költsége egy házban 2000 és 8000 dollár között van 1 kW villamos energiánként. Ha nincs otthon központosított tápegysége, egy szélmalom valószínűleg kevesebbe kerül, mint a saját elektromos vezeték üzemeltetése vagy egy dízelgenerátor üzemanyaga.

Ha megtakarítási eszköznek szánták - fontolja meg és vonjon le következtetéseket az otthoni szükségességéről. Egyébként már most is olcsóbb a nagy ipari szélgenerátorokból nyert áram 1 kW-onként, mint a klasszikus hőerőművekben termelt áram. A kis szélgenerátorok villamos energia költsége valamivel magasabb, de az elmúlt években folyamatosan csökkent.

Mindenesetre, ha ma a szélmalom veszteségesnek bizonyul, ne dobja el a saját maga által végzett számításokat - egy idő után a magas hatékonysági mutatókkal rendelkező generátorok új modelljeinek megjelenése, a villamosenergia-tarifák változása radikálisan megváltoztathatja korábbi döntését. .

Figyelje meg a sok országban alkalmazott zöld tarifa helyzetét is. Ennek a tarifának a keretében az alternatív forrásokkal, köztük a szélenergiával, otthon megtermelt villamos energia visszatáplálható a hálózatba, felár ellenében. A zöldtarifa megjelenése az országban, vagy mértékének változása jelentősen befolyásolhatja a szélerőmű megtérülési idejét és az otthoni megtakarítást.

a tartalomhoz?

Optimális használati módok

A szél egyenetlenül fúj, ésa segítségével megnövekedett villamosenergia-termelés ritkán esik egybe a házban a maximális fogyasztás időszakaival. Ezért kívánatos, hogy lehetősége legyen a szükséges terhelés biztosítására és a szélgenerátor által termelt összes felesleges villamos energiát felhasználni - a kazánban lévő víz melegítésére, amely kiegészíti a fűtési rendszert a házon belüli elektromos fűtőberendezésekkel, egy szivattyúval a házban. kút, amely a tetőn lévő tartályba pumpálja a vizet, vagy még egzotikusabb feladatokhoz, például egy elektromos autó akkumulátorának újratöltéséhez – mindegyiknek automatikusan be kell kapcsolnia erős szélben és alacsony fogyasztás mellett.

Általánosságban elmondható, hogy az orosz éghajlat körülményei között, hosszú hideg téllel és viszonylag alacsony szélsebességgel a legenergiahatékonyabb és legolcsóbb rendszer egy függőleges forgástengelyű szélgenerátor, amelyet a talajszintre vagy egy kis árbocra szerelnek fel 5 -10 m magas, ami a ház teteje fölé emeli és gyümölcsfákat koronáz meg A szélmalom közvetlenül csatlakozik a helyiségben lévő külön elektromos fűtőtesthez és kazánhoz, áramváltók és akkumulátorok nélkül.

Teljesen lehetséges egy ilyen sémát saját kezűleg végrehajtani, a telepítők bevonása nélkül. Ebben az esetben a szélgenerátor lényegében hőt termel a ház fűtéséhez, ami viszont mérettelen hőtárolóként szolgál, és lehetővé teszi, hogy ne aggódjon túlságosan a szélenergia szabálytalan ingadozásai miatt, teljes mértékben felhasználva a szélgenerátor által termelt villamos energiát. . Sőt, egy ilyen rendszer önszabályozónak bizonyul - az erős szél gyorsabban lehűti a házat, ugyanakkor lehetővé teszi a szélgenerátor és az elektromos fűtőelem tandemének, hogy jobban felmelegítse belülről.

a tartalomhoz?

Problémák a tervezési szakaszban

40-60 dB közötti zaj, ami nem csak a szomszédokat, hanem Önt is zavarhatja.Ha lehetséges, ha a föld konfigurációja lehetővé teszi, a szélmalomnak a lehető legtávolabb kell lennie a háztól. Optimális 200-300 m-re.

  • A szélgenerátor egyes üzemmódjai vagy az árboc sikertelen kialakítása esetén a szélmalom infrahangot bocsáthat ki, ami félelmet és kényelmetlenséget okoz;
  • A magas árboc kötelező földelést és villámhárító jelenlétét, valamint a tetején lévő jelzőlámpa jelenlétét igényli a kisrepülőgépek repüléseinek biztonsága érdekében;
  • Amikor a rotor működik, vibráció lép fel, ezért a szélmalom árbocát külön kell elhelyezni, anélkül, hogy megérintené a ház vagy más épület falait és mennyezetét;
  • A generátor alkatrészeinek rendszeres karbantartásának szükségessége, felülvizsgálatok és kenéscserék, amelyeket magasban kell elvégezni. Körülbelül 10 évente egyszer a késeket és a csapágyakat cserélni kell, függetlenül attól, hogy saját készítésűek-e vagy sem. Az ilyen javításokat nem mindig lehet saját kezűleg elvégezni, ezért szakemberek bevonására van szükség. Az árbocot rendszeresen festeni és ellenőrizni kell a korrózió elkerülése érdekében;
  • Az árboc, a lapátok és a generátor sérülésének lehetősége hurrikán szél vagy jegesedés esetén;
  • Az elemek is rendszeres cserét igényelnek néhány évente, ezeket a házon belül kell elhelyezni;
  • A kész soros szélgenerátorok kiválasztásakor nagyon figyelmesen el kell olvasni a műszaki jellemzőket - különböző országokban és különböző gyártóktól a termékleírásban és annak műszaki adatlapjában megadott kimenő teljesítményt különböző módszerek szerint számítják ki, és erősen függenek az alapvető szélerő;
  • A szélgenerátor telepítési helyének közelében található kis fák végül felnőnek, és akadályokat képeznek a szél számára;
  • Ha úgy döntött, hogy saját kezével készít egy szélmalmot, akkor nagyon nehéz leszmegjósolni és kiszámítani végső energiatermelését és hatásfokát.

    • A technológia fejlődésének trendjei egyértelműen jelzik a különböző alternatív források lehetőségét a ház teljes vagy részleges villamosenergia- és hőellátására: napelemek, szélgenerátorok, hőkonvektorok, új, hatékony hőszigetelő anyagok. A tudományos-fantasztikus irodalomból teljesen energiafüggetlen lakás létrehozására szolgáló olcsó és hatékony rendszer fokozatosan meglehetősen elterjedt műszaki megoldássá válik, melynek egyik jelentős eleme lehet a szélmalom.

    Következő

    Olvassa el tovabba: