Ветрогенератор для отопления дома: Ветрогенераторы для отопления

Надежный ветряк для отопления и его принцип действия

Содержание

1. Отопление ветром
2. Принцип действия ветрогенератора
3. Схема отопления дома при помощи ветрогенератора
4. Как рассчитать теплопотери дома
5. Подбор мощности ветряка
6. Рекомендуемые товары

Обогрев дома — сложная и очень ответственная задача. Расходы на отопление составляют большую часть от всех выплат, и возможность в какой-либо степени снизить их является весьма ценной для владельца дома. Тем более привлекательна возможность организовать отопление в автономном режиме, опираясь только на собственные ресурсы. Такие возможности существуют, хотя для их воплощения необходимо приложить определенные усилия. Рассмотрим вопрос подробнее.

Отопление ветром

Один из способов обогрева дома — радиаторные батареи, распределенные по всему дому и питаемые от источника из сети ЦО или от собственного котла. Нагрев теплоносителя производится в газовых или твердотопливных котлах, иногда используются и электрические нагреватели, но такой способ считается временным или дополнительным, используемым в крайнем случае. Причина такого отношения — дороговизна электроэнергии, которой уходит на подогрев теплоносителя очень много.

При этом, если создать систему, позволяющую вырабатывать собственное электричество, то ситуация в корне меняется. Газ, уголь или иное топливо надо покупать, его невозможно сделать самостоятельно. Электроэнергия — особый вид, ее можно производить самому.

Наиболее распространенными способами являются бензиновые или дизельные генераторы, а в последнее время популярность набирают ветрогенераторы. Они производят энергию, которая используется для нагрева теплоносителя, обеспечивающего обогрев дома. Таким образом, температура в помещениях поддерживается при помощи ветра, что звучит несколько фантастически, но вполне реально.

Принцип действия ветрогенератора

Ветрогенератор — устройство, использующее ветровые потоки для вращения вала, который соединен с генератором электрического тока. Существуют два основных вида ветряков:

• горизонтальный
• вертикальный

Горизонтальные конструкции имеют более высокую эффективность, меньшее сопротивление вращению и большую стабильность в работе. При этом, они требовательны к углу атаки ветра на лопасти, что вынуждает создавать устройство наведения на поток (типа флюгера). Кроме того, горизонтальные ветряки нуждаются в подъеме конструкции над землей, причем, чем выше, тем лучше.

Вертикальные роторы (так называется вращающаяся часть ветрогенератора) не зависят от направления ветра, одинаково реагируя на поток с любой стороны. Они очень нетребовательны в обслуживании, точнее, практически не нуждаются в нем. При этом, вертикальные роторы нуждаются в довольно сильном ветре, многие из них «залипают» на слабых потоках и не хотят начинать вращение.

Вращение ротора передается на генератор напрямую или через мультипликатор (редуктор), увеличивающий число оборотов вала. Генератор при вращении вырабатывает электроток, от которого через выпрямитель заряжаются аккумуляторы. С аккумуляторов напряжение подается на инвертор, перерабатывающий постоянный ток в переменный трех- или однофазный с привычными параметрами (220 В или 380 В, 50 Гц). Такая сложная схема используется потому, что вращение ветряка — процесс нестабильный, зависимый от скорости и силы ветра.

Подавать напряжение с генератора напрямую потребителям нельзя, так как оно скачет то к максимуму, то опускается до нуля. Поэтому используется накопитель в виде аккумуляторных батарей, который передает свой заряд на инвертор, выдающий стабильное и одинаковое напряжение.

Схема отопления дома при помощи ветрогенератора

Схема отопления мало отличается от обычной, используемой при использовании собственного котла. Разница лишь в способе нагрева теплоносителя. Нужна емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода), соединенная с отопительной системой дома. Самый простой способ — использование температурного подъема воды (гравитационный метод). Горячая вода поднимается вверх, проходит по радиаторам, отдает тепловую энергию и, остывая, возвращается в емкость для повторного нагрева.

Такой метод не требует наличия сложных устройств, но естественная циркуляция — процесс неустойчивый, при некоторых изменениях температур он может прекратиться. Для обеспечения равномерности циркуляции используются насосы, устанавливающие в системе определенное циркуляционное давление и скорость движения теплоносителя. Это делает систему более требовательной к нагреву, точнее, к стабильности температуры теплоносителя.

Подача электроэнергии для отопления должна быть максимально непрерывной. Это еще одна причина использования аккумуляторов и инверторов, позволяющих во время спадания ветра обеспечивать подачу тока на нагреватели. Таким образом, схема проста: ветрогенератор — нагреватели воды — система отопления дома.

Для обеспечения стабильности и непрерывности отопления надо иметь резервный источник нагрева — твердотопливный котел, бензогенератор и т.п.

Как рассчитать теплопотери дома

Теплопотери дома — это величина, тождественная необходимому количеству энергии, затраченной на нагрев. Иными словами, для того, чтобы узнать мощность источника тепла, надо определить теплопотери. Они рассчитываются по формуле:

Q = S ∙ dT / R

• Где Q — величина теплопотерь
• S — площадь ограждающих конструкций дома (имеются в виду все конструкции, включая стены, полы, потолки, окна и двери)
• dT — разница температуры внутри помещения и снаружи. Например, если внутри +20°, а снаружи — -20°, то dT будет составлять 40°.
• R — тепловое сопротивление конструкции, определяется по таблицам СНиП или определяется самостоятельно.

Для расчета теплопотерь надо вычислить по отдельности их значение для стен, потолка и пола, окон и т.д. Сумма полученных значений покажет общие теплопотери дома, определяющие мощность нагревателя. Это означает, что водонагреватели, осуществляющие подготовку теплоносителя, должны иметь суммарную мощность, равную значению теплопотерь.

На практике мощность нагревателей принимается с некоторым запасом, необходимым на случай сильных морозов. Кроме того, со временем нагреватели начинают терять свои качества, поэтому надо заранее предвидеть эту ситуацию и устанавливать более мощные устройства. Потребуется также блок управления, позволяющий регулировать температуру нагрева, чтобы имелась возможность изменять режим отопления соответственно с температурой наружного воздуха.

Подбор мощности ветряка

КПД нагревателей воды — ТЭНов — равен 100%. Это облегчает подбор мощности ветряка, который должен обеспечивать напряжение и силу тока, достаточные для питания ТЭНов и соответствующие их мощности. Поэтому, рассчитывая теплопотери дома, мы, по сути, одновременно рассчитываем мощности ТЭНов и ветрогенератора. При расчетах обязательно на каждой позиции делать запас мощности, который поможет корректировать ошибки, допущенные при расчетах или спад параметров, произошедший оттого, что попалось некачественное оборудование.

Следует также учитывать, что размеры и объемы дома могут однажды увеличиться, что потребует одновременной замены нагревателей или всей системы. Эту проблему можно в какой-то степени решить заранее, увеличив мощность системы и эксплуатируя ее в режиме, несколько сниженном по сравнению с номиналом.

Кроме того, надо помнить о необходимости полного соответствия всех узлов системы — аккумуляторов, инвертора, контроллера и т.д. Все они должны подходить друг к другу по своим характеристикам, поскольку мощность системы равна мощности самого слабого элемента. Единственный прибор, неподходящий к остальным узлам, создает ситуацию, когда качественное оборудование не в состоянии выдавать номинальные показатели. Поэтому подбором только лишь генератора дело не окончится, надо с одинаковой тщательностью составить весь комплект приборов и устройств.

Рекомендуемые товары

 

 

Как вам статья?

Ветрогенераторы для дома от 750 вт до 5 квт. Низкие цены.

Ветрогенераторы для дома от 750 вт до 5 квт. Низкие цены.

Ветрогенераторы Эксморк (Zonhan) соответствуют соотношению цена-качество, качественные комплектующие и фабричная сборка избавят вас от риска постоянных проблем при эксплуатации.

Ветровые установки Эксморк одобрены правительством Республики Алтай в программе президента России по энергосбережению.

Декларация о соответствии позволяет нашим покупателям отличить качественные заводские изделия произведённые серийно, на крупном заводе, от многочисленных самодельных ветряков. Ветровые электростанции Эксморк являются самыми популярными на территории РФ, каждый второй ветрогенератор эксплуатируемый в России — производства компании Zonhan New Energy.

Наши ветряки эксплуатируются во всех регионах РФ: от Камчатки и Якутии до Краснодарского края: на предприятиях, дачах, частных домах — для бытовых и коммерческих нужд.
Поставки ветровых генераторов Эксморк мы осуществляем с 2009 года, более 10-ти лет.

Декларация о соответствии ветрогенератора:
смотреть

Контроллеры для ветрогенераторов
6 товаров

Лопасти для ветрогенератора
1 товар

Мачта для ветрогенератора
1 товар

Ветрогенераторы
2 товара

Фильтр

Сортировка

По цене (возрастание)

Розничная цена

1 300

34 700

68 100

101 500

134 900

Мощность, Вт

1000

1125

1250

1375

1500

Напряжение

12 В (1)

24 В (1)

48 В (1)

Exmork (1)

Микроарт (2)

Страна

Китай (1)

Россия (1)

В наличии (9)

Ветрогенераторы для дома от 750 вт до 5 квт. Низкие цены.

Россия
Смольная, дом 34А второй этаж, склад №6
Москва

+7(495)989-16-65
[email protected]
https://invertory.ru/logo.png

от 1000RUB до 1000000RUB

Малые ветроэлектрические системы | Министерство энергетики

Изображение

Если в вашем районе достаточно ветряных ресурсов и ситуация правильная, малые ветроэлектрические системы являются одной из самых рентабельных домашних систем возобновляемой энергии с нулевым уровнем выбросов и загрязнения.

Малые ветроэлектрические системы могут:

• Снизить счета за электроэнергию на 50–90 %
• Поможет вам избежать высоких затрат на прокладку линий электропередач в отдаленные места
• Помогите источникам бесперебойного питания пережить длительные перебои в подаче электроэнергии.

Небольшие ветроэлектрические системы также могут использоваться для множества других целей, включая перекачку воды на фермах и ранчо.

На наших страницах, посвященных планированию малой ветроэлектрической системы, а также установке и обслуживанию малой ветроэлектрической системы, содержится дополнительная информация.

Как работает малая ветряная электрическая система

Ветер создается неравномерным нагревом поверхности Земли солнцем. Ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в экологически чистое электричество. Когда ветер вращает лопасти ветряной турбины, ротор улавливает кинетическую энергию ветра и преобразует ее во вращательное движение для привода генератора. Наша анимация ветровой энергии содержит больше информации о том, как работают ветровые системы и какие преимущества они обеспечивают.

Небольшая ветроустановка может быть подключена к электросети через вашего поставщика электроэнергии или может быть автономной (автономной). Это делает небольшие ветряные электрические системы хорошим выбором для сельских районов, которые еще не подключены к электрической сети.

Компоненты малой ветроэлектрической системы

Ветроэлектрическая система состоит из ветряной турбины, установленной на башне для обеспечения лучшего доступа к более сильным ветрам. В дополнение к турбине и башне, небольшие ветроэлектрические системы также требуют компонентов баланса системы.

Турбины

Большинство небольших ветряных турбин, производимых сегодня, представляют собой машины с горизонтальной осью, направленные против ветра и имеющие две или три лопасти. Эти лопасти обычно изготавливаются из композитного материала, такого как стекловолокно.

Рама турбины представляет собой конструкцию, к которой крепятся ротор, генератор и хвостовая часть. Количество энергии, которую будет производить турбина, определяется прежде всего диаметром ее ротора. Диаметр ротора определяет его «охватываемую площадь» или количество ветра, перехватываемого турбиной. Хвост удерживает турбину лицом к ветру.

Башни

Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, на башне устанавливается небольшая ветряная турбина. Как правило, чем выше башня, тем больше энергии может производить ветровая система.

Большинство производителей турбин поставляют комплекты ветроэнергетических систем, включающие башни. Существует два основных типа башен: самонесущие (отдельно стоящие) и на растяжках (поддерживаемые тросами). Существуют также откидные версии каждого типа башни.

Несмотря на то, что наклоняемые башни стоят дороже, они обеспечивают простой способ обслуживания. Откидные мачты также можно опустить на землю во время неблагоприятных погодных условий, таких как ураганы.

Компоненты системы баланса

Компоненты баланса системы, которые вам потребуются для небольшой ветровой электрической системы — в дополнение к ветряной турбине и башне — зависят от вашего применения. Например, детали, необходимые для системы водяного насоса, будут сильно отличаться от тех, что вам нужны для бытового применения.

Требуемые компоненты баланса системы также зависят от того, является ли ваша система подключенной к сети, автономной или гибридной.

Производители и установщики могут предоставить вам системный пакет, включающий все компоненты, необходимые для вашего конкретного приложения. Для бытового применения, подключенного к сети, части баланса системы могут включать следующее:

• Контроллер А
• Аккумуляторные батареи
• Инвертор (блок кондиционирования)
• Проводка
• Электрический выключатель
• Система заземления
• Фундамент для башни.

Планирование небольшой ветроэлектрической системы

Энергосбережение

Небольшие ветроэлектрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра, подходит ли место, разрешены ли ветряные системы, будет ли система экономичной. | Фото предоставлено Bergey WindPower.

Небольшие ветряные электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра в вашем районе на постоянной основе, подходит ли место для системы для использования энергии ветра, разрешают ли постановления о зонировании и строительные нормы и правила ветряные системы в вашем районе, и будет ли система экономичной с учетом всех этих элементов.

Оценка вашего ветрового ресурса

Чтобы помочь определить пригодность вашего участка для установки небольшой электрической ветровой системы, вам необходимо разработать оценку среднегодовой скорости ветра на вашем участке или ветрового ресурса. Ресурс ветра может значительно различаться на площади всего в 1 квадратную милю из-за местного рельефа, местных структур и влияния растительности на скорость ветра и поток. Чтобы оценить, достаточно ли ресурсов ветра в вашем регионе, чтобы оправдать обращение к установщику для выполнения оценки ресурсов, можно обратиться к карте ресурсов ветра, которая может указать, живете ли вы в подходящем регионе ресурсов ветра. На сайте WINDExchange Министерства энергетики США есть карты ветровых ресурсов по штатам, к которым вы можете получить бесплатный доступ. Если вы обнаружите, что находитесь в районе, подходящем для ветровых ресурсов, вам нужно будет поработать с квалифицированным местным установщиком ветряков, чтобы разработать более тщательную и точную оценку места. Оценка ветрового ресурса сложна, и ваш установщик ветровой энергии, скорее всего, будет использовать комбинацию методов для сбора информации для оценки вашего ветрового ресурса с помощью программного обеспечения. Они, вероятно, будут включать;

• Данные о скорости ветра в аэропорту  — Один из способов косвенной количественной оценки ветрового ресурса — получение информации о средней скорости ветра из близлежащего аэропорта. Однако влияние местного рельефа и другие факторы могут привести к тому, что скорость ветра, зарегистрированная в аэропорту, будет отличаться от скорости ветра в вашем конкретном местоположении.
• Пометка растительности  — Пометка (влияние сильного ветра на растительность области) может помочь определить преобладающее направление и скорость ветра в данной области. Например, деревья, особенно хвойные или вечнозеленые, могут быть безвозвратно деформированы сильным ветром. Изучение этих деформаций может многое рассказать установщику об энергии ветра.
• Система измерения  — Прямой мониторинг с помощью системы измерения ветровых ресурсов на объекте дает наиболее четкое представление о доступных ресурсах. Системы измерения ветра доступны по цене от 600 до 1200 долларов. Измерительное оборудование должно быть установлено достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности, создаваемой деревьями, зданиями и другими препятствиями. Наиболее полезными являются показания, снятые на высоте ступицы, то есть на высоте вершины башни, где будет установлена ​​ветряная турбина.
• Данные местной малой ветряной системы  — Если в вашем регионе есть небольшая ветряная турбина, вы или ваш установщик можете получить информацию о годовой производительности системы, а также данные о скорости ветра, если таковые имеются.

Требования к зонированию, разрешениям и соглашениям

Прежде чем инвестировать в небольшую ветровую энергетическую систему, вам следует изучить местные постановления о зонировании и ограничения, установленные соглашениями о соседстве.

Вы можете узнать об ограничениях зонирования в вашем районе, связавшись с местным строительным инспектором, наблюдательным советом и/или советом по планированию. Они могут сказать вам, нужно ли вам получить разрешение на строительство, и предоставить вам список требований.

Помимо проблем с зонированием, ваши соседи или ассоциация домовладельцев могут возражать против установки ветряной турбины, закрывающей им обзор. Их также может беспокоить шум. Большинство проблем зонирования и эстетики можно решить, предоставив объективные данные.

Некоторая общая информация о высоте и уровне шума для небольших ветряных электрических систем:

• Проблема с высотой  — Юрисдикции часто ограничивают высоту конструкций, разрешенных в жилых зонах. Большинство постановлений о зонировании имеют ограничение по высоте в 35 футов, хотя часто возможны отклонения, если вы готовы потратить время и деньги.
• Проблемы с шумом  — Уровень звука большинства современных бытовых ветряных турбин немного выше окружающего шума ветра. Это означает, что, хотя звук ветряной турбины можно выделить из окружающего шума, если приложить сознательные усилия, чтобы его услышать, ветряная турбина жилого размера не является значительным источником шума при большинстве ветровых условий.

Для получения дополнительной информации см. нормы и требования штата и сообщества для малых систем возобновляемой энергии.

Экономика малой ветроэлектрической системы

Чтобы помочь вам проанализировать экономические показатели небольшой ветроэлектрической системы и решить, подойдет ли вам энергия ветра, вам необходимо обратиться к квалифицированному установщику для оценки ряда элементов, в том числе: 

• Затраты
• Сбережения
• Денежный поток
• Выход
• Счета за электричество и сравнение счетов за электричество
• Характеристики ветра
• Простая окупаемость в годах.

Эти оценки помогут вам определить, подходит ли энергия ветра для вашего объекта.