Ветрогенераторы могут быть ближе к людям и безопасны для птиц – Наука – Коммерсантъ
текст: Константин Куцылло
Ветряные электростанции считаются едва ли не самым экологически безопасным способом производства энергии. Они не требуют органического топлива и не производят вредных выбросов. Однако вред от них все-таки есть. Ветряки убивают птиц и летучих мышей. Другая проблема — вибрация и инфразвук. Инфразвук вреден для человека. Кроме того, он разгоняет землеройных грызунов — полевых мышей, кротов, ежей, — а это приводит к размножению вредителей.
Если вибрация еще может быть минимизирована за счет балансировки, то инфразвук неизбежен при работе наиболее распространенного трехлопастного ветрогенератора — он возникает при срыве вихрей с лопастей, и пока нет способа от него избавиться.
При разрушении ветроустановки разлет обломков доходит до сотен метров. Поэтому в Европе, например, действует ограничение в 300 метров от мачты генератора до ближайшего жилья, а интервал между установками должен быть не менее 10 диаметров ветроколеса — чтобы избежать эффекта домино.
Однако все эти ограничения в полной мере относятся только к ветроустановкам мельничного типа, доля которых в мире сегодня около 95%. Основные проблемы ветроэнергетики могут быть разрешены, если применять турбину самолетного типа, разработанную в российской компании Optiflame Solutions, получившей благодаря своим исследованиям грант инновационного фонда «Сколково».
Действующий прототип защищенного жесткой оболочкой турбинного ветрогенератора прошел испытания в аэродинамической трубе
— Рынок классических трехлопастных ветрогенераторов — давно отработанная технология, как у двигателей внутреннего сгорания, — говорит Владимир Канин, директор по развитию компании. — Рынок поделен, и изобретать что-то новое как бы неудобно. Мировые производители давно устоялись, никто им на пятки не наступает, они так и продолжают производство уже 65-метровых монстров. Но производимые сейчас ветряки имеют серьезные ограничения — по минимальному расстоянию до жилых зон, по низкочастотным колебаниям, электромагнитным излучениям и по тем проблемам, которые они создают для птиц и летучих мышей.
— Но первый вопрос, который возникает — почему нет ветрогенератора там, где он нужен? На крышах домов, в частных поселках — там, где есть потребитель. И наш вопрос был ровно в этом — как приблизить ветряк к потребителю. При этом решить надо ровно три задачи: низкие частоты, защита от разрушения, защита от механической опасности для птиц и, само собой, для людей.
Для ветроэлектростанции требуется не только ветрогенератор, но и инфраструктура. Это аккумуляторы и электрооборудование для преобразования тока в промышленный стандарт 220 вольт — 50 герц. Это передающие провода, отчуждаемые под ветряки земли, нередко необходимость включить систему в существующую электросеть. Ветроустановки нуждаются в охране (чтобы, как заметил Канин, пионеры их на металлолом не утащили).
— Бизнес-задача была поставлена так, — продолжает Канин, — две альтернативные научные команды должны были подтвердить или опровергнуть жизнеспособность идеи. То есть представить черновые расчеты ветродвигателя — пускай даже в ущерб КПД, с производительностью на 10% ниже, чем у аналогов, но который бы решил главные проблемы ветрогенераторов.
Помимо технических параметров, у установки должны быть определенные потребительские свойства. Одно из главных — размер. Понятно, что на крыше девятиэтажки нельзя ставить ветряк с лопастями в 40 метров. Другое важное свойство — установочная мощность. Потом идут такие параметры, как минимальная скорость ветра, при которой ветряк начинает работать, и максимальная, при которой он еще работает, а также показатель шумности, который должен соответствовать санитарным нормам.
— Конечно же, ветрогенератор, который крутится под ветром в 2 метра в секунду, будет вырабатывать предельно малую энергию, — говорит Канин. — Но если речь идет о зарядке аккумулятора, то какая нам разница — несколько ватт лучше, чем ноль. А гигантские промышленные ветряки ветер даже в 4-5 метров не может столкнуть, их приходится раскручивать специальным мотором.
За два года с начала работы над бизнес-идеей в 2008 году командой разработчиков Optiflame Solutions под руководством научного руководителя проекта, кандидата физико-математических наук Сергея Дудникова и научного руководителя по аэродинамике, профессора Санкт-Петербургского политехнического университета Рудольфа Измайлова, был создан и испытан в аэродинамической трубе действующий прототип ветрогенератора в жесткой оболочке, диаметром полметра. Ветрогенератор представляет собой турбину самолетного типа. Успешные испытания прототипа позволили создать модель ветрогенератора диаметром 2 метра с установочной мощностью в 1 киловатт, при максимальной в 2 киловатта. Ведется проектирование ветротурбины диаметром в 6,4 метра, номинальной мощностью 5 киловатт и максимальной — 10.
Конструкция состоит из ротора с 32 лопатками, заключенными в обечайку — жесткий корпус, который и стал исполнителем главного требования по безопасности в случае разрушения лопастей. В передней части ротор закрыт направляющим аппаратом, который состоит из лобового обтекателя и таких же лопаток, как в роторе, но неподвижно закрепленных. Направляющий аппарат формирует воздушную струю в турбине и в то же время служит защитной решеткой — «радиатором» — для вращающихся лопастей.
— Благодаря особой конструкции направляющего аппарата, — говорит Канин, — нам удалось не только не потерять коэффициент полезного действия ветрогенератора по сравнению с классическим трехлопастным аналогом, но и существенно повысить его. А так как у нас 32 лопатки в роторе, то, соответственно, стоит 32 защитных лопатки в «радиаторе» — нельзя сказать, что туда совсем не просунешь руку, но от случайного попадания защищает, и кошка точно не пролезет. И та защита, которая будет работать от птиц и кошек — она справедлива и от детей, электромонтеров или домохозяек, которые надумают побаловаться на крыше с вентилятором.
— Насколько отличается наш КПД от классического, точно можно будет сказать в конце лета, когда мы испытаем двухметровую модель. Пока, по результатам испытания полуметровой модели, мы считаем, что КПД будет выше на 20-30%, — подтвердил слова коллеги Сергей Дудников. — Но главным мы считаем все же не КПД, а безопасность нашего ветряка. Если он «пойдет вразнос», то колесо ротора просто заклинит в обечайке, и ничего никуда не вылетит. С фасада он также безопасен из-за неподвижного направляющего аппарата.
Благодаря повышению скорости вращения турбинного ветрогенератора удалось решить проблему низкочастотных колебаний. По словам Владимира Канина, особый упор делался на то, чтобы вывести весь производимый ротором шум в слышимую область звукового спектра. Показатель шумности удалось ограничить на уровне в 35 децибел при скорости ветра 10 метров в секунду, что укладывается в нормы.
— При повышении скорости вращения, при сильном ветре, растет тон звука, но не его мощность, — заверил Канин.
Вес установок будет небольшой, поскольку лопасти выполнены из пластика, а не металла. Для двухметровой турбины — 90-95 килограммов, пятикиловаттная турбина диаметром в 6,4 метра должна весить не более 200 килограммов.
За лето компания планирует построить опытную партию киловаттных генераторов, 5-10 штук, и отправить их на рабочие испытания. После испытаний и возможных доработок будет решаться вопрос о запуске в серийное производство.
— Если, скажем, производитель в Германии или любой другой стране скажет нам, что он готов делать и продавать 1000 штук в год, то мы поставим сборочную линию там, — сказал Канин.
Более мощная модель турбины, на 5 киловатт, планируется к производству опытной партией в следующем году. Это именно тот ветрогенератор, который может стать базовым для отдельного частного дома или фермерского хозяйства.
— Если говорить о России, то для частного дома мы бы рекомендовали нашу модель 5000 — это пять киловатт установочной мощности при 10 метрах в секунду, — говорит Канин. — У нас в России энергопотребление если не на порядок, то на полпорядка выше, чем энергопотребление в Азии, и на порядок больше, чем в Африке. По нашим расчетам, этих 5 киловатт будет достаточно для семьи среднего уровня энергопотребления — освещение, холодильник, компьютер, отопление. Если дом стоит в ветреном районе, на вершине холма, например, то мачта даже не нужна — турбину можно поставить на крышу. Если же ветер во дворе маленький, то мачта понадобится — 20 или 30 метров.
Стандартной оценкой стоимости ветрогенератора является цена за киловатт установочной мощности. Для малых ветряков в Европе считается хорошей цена в 2500-3000 евро, если 2300 — совсем замечательно. Поскольку конкуренция на рынке ветрогенераторов непрерывно растет, то и цена стремится вниз — хотя и не быстро, спрос достаточно большой.
— Мы способны поставить цену ниже нижней планки, — считает Владимир Канин. — За пятикиловаттный ветряк мы прогнозируем цену в районе 10 тысяч долларов.
— В мире впустую простаивают десятки миллионов высоких крыш. Обычные ветряки туда ставить нельзя. А наш — можно! И мы это скоро начнем доказывать на практике, — резюмировал Сергей Дудников.
Какой ветрогенератор нужен для частного дома: выбираем ВЭУ грамотно
Дата публикации: 17 декабря 2018
Содержание
- Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома
- На что обратить внимание при покупке ВЭУ
- Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?
Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.
Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке
Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:
- среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
- если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
- если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
- для поддержания полной энергонезависимости.
Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.
Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома
Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.
Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.
Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане. Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.
На что обратить внимание при покупке ВЭУ
Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.
Обратите внимание и на такие факторы:
- фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
- актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
- гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
- расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
- степень сложности монтажа и обслуживания.
Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?
ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.
Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.
Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.
Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.
5 лучших домашних ветряных турбин для производства экологически чистой энергии
Энергия ветра часто рекламируется как экологически чистый источник энергии, и это правда, что сама энергия поступает из возобновляемого источника, то есть ветра. А как же сами турбины? Насколько они зеленые?
- Как выбрать домашнюю ветряную турбину
- Сколько энергии вам нужно, чтобы ваша турбина производила?
- Сочетание ветра и солнца для большей экономии
- Где разместить ветряную турбину
- Устойчивы ли ветряные турбины к атмосферным воздействиям?
- Лучшие ветряные турбины для домашнего использования: наш лучший выбор
- Морской ветряной турбинный генератор Nature Power 2000 Вт
- 2000 Вт 11 Blade Missouri General Freedom II Wind Turbine
- Комплект WINDMILL Wind 1500 W HY400 Комплект ветрогенератора для жилых помещений мощностью 500 Вт
- Комплект ветряного генератора Automaxx DB 400 Вт
- Лучший домашний ветряк для жизни в квартире
Будь то гигантская ветряная электростанция или домашняя ветряная турбина , ответ, как правило, один и тот же: большинство ветряных турбин просто не построены с учетом принципов устойчивого развития. Ни одна из рекомендованных мной моделей не имеет более 3 створок, потому что в настоящее время большинство коммерчески доступных ветряных турбин изготовлены из пластика и стекловолокна и покрыты различными химическими защитными средствами.
Их также трудно, если не невозможно перерабатывать. Однако некоторые модели лучше других, поэтому они включены сюда! К счастью, некоторые умные дизайнеры работают над созданием полностью перерабатываемых и пригодных для вторичной переработки ветряных турбин, которые в течение своего жизненного цикла оказывают гораздо меньше воздействия на окружающую среду.
Если вы ищете альтернативный возобновляемый источник энергии для снижения счетов за электроэнергию, вы также можете попробовать использовать солнечную энергию.
Наш верхний выбор
Nature Power 2000 W Marine Wind Turbine Generator
Прыгание к деталям
Убежище UP
2000 W 11 Blade Missouri Freedom II Wind Turbine
Прыгайте. pick
Комплект ветрогенератора WINDMILL 1500 Вт
Перейти к подробностям
Как выбрать домашнюю ветряную турбину
Чтобы установить ветряную турбину и извлечь из нее пользу, вам понадобится немного земли, высоковольтный аккумулятор и некоторая смекалка для ее установки. Да, и около 1 доллара за выходной ватт, то есть турбина мощностью 600 Вт стоит около 600 долларов, а за более крупную турбину мощностью 1500 Вт придется заплатить около 1500 долларов.
Для типичного дома на одну семью потребуется домашняя ветряная турбина для выработки 5 кВт для удовлетворения бытовых потребностей в энергии. Чтобы достичь этого, вы планируете установить турбину с диаметром ротора около 13-18 футов, и ее нужно будет разместить в месте с сильным ветром большую часть года.
Если в месте вашего проживания слабый ветер (менее 6-7 миль в час), или слишком сильный ветер (более 90 миль в час), или если вы находитесь в густонаселенном городском районе, ветряная турбина вряд ли будет хорошим вариантом для вас. Солнечные панели – лучший выход в таких случаях.
Большинству ветряных турбин требуется скорость ветра 27 миль в час для полного производства энергии . Все, что меньше, не максимизирует мощность турбины.
Используйте солнечную энергию дома
Подберите компанию, занимающуюся солнечной энергетикой, одобренную LeafScore
- 100 % бесплатно для использования
- Получите соответствие менее чем за 3 минуты
- Солнечные компании с рейтингом LeafScore
Если вы живете в менее ветреной местности, вам следует поискать турбину с более низким порогом, а также турбину с большим количеством лопастей (9 -11, скажем) может поддерживать вращение ротора, потому что в целом больше крутящий момент, вес и площадь поверхности лопастей. Модель с 3 лопастями будет тяжелее в слабом ветре.
Посетите сайт windexchange.energy.gov, чтобы выяснить, является ли энергия ветра жизнеспособным источником энергии в вашем регионе. В первую пятерку ветровых штатов входят:
- Техас
- Оклахома
- Канзас
- Айова
- Калифорния
На что обратить внимание при выборе домашнего ветряка:
Как вы можете себе представить, начальная скорость ветра не так уж полезна при выборе подходящей турбины для вашей ситуации. В конце концов, если он никогда не достигнет заданной скорости, все, что у вас есть, — это причудливое украшение двора. Также важно отметить номинальную скорость ветра, так как она часто используется для расчета количества энергии, которое может быть произведено, и того, насколько это может компенсировать счета за электроэнергию.
Однако в реальности вы вряд ли сможете последовательно достигать номинальной скорости ветра и максимальной выработки энергии. Таким образом, в целом скорость включения, вероятно, является наиболее важным числом, которое следует учитывать (наряду с безопасной скоростью ветра, если вы живете в очень ветреном районе).
Сколько энергии вам нужно для производства турбины?
Среднее потребление энергии домохозяйствами в США колеблется в пределах 8000-9400 кВтч в год. Чтобы выйти из сети, вам нужно будет производить 5-15 кВт электроэнергии, что недостижимо при использовании большинства домашних ветряных турбин. Вместо этого вы можете комбинировать несколько ветряных турбин и/или ветряных турбин и солнечных или микрогидросистем.
И, конечно же, стоит также провести энергетическую модернизацию вашего дома, например, утеплить его, установить новые окна, защитить от сквозняков и т. д.
Если вы не планируете жить вне сети и хотите, чтобы турбина приводила в действие насос для пруда или студию в саду, турбина должна производить всего 400–1000 Вт. Этого достаточно для зарядки небольших электроприборов, таких как ноутбук, фонари и электроинструменты.
На самом деле любая турбина мощностью менее 500 Вт — пустая трата денег и времени, если только она не предназначена для питания освещения в удаленном месте на вашем участке, где трудно провести обычную линию электропередач.
Хорошим общим правилом является поиск домашней ветряной турбины, которая может производить не менее 1000 Вт.
Имейте в виду, что хотя турбина мощностью 2 мегаватта может окупить энергию, необходимую для производства и установки турбины, и принести чистую прибыль , в течение 5-8 месяцев эксплуатации домашняя ветряная турбина становится гораздо менее мощной: лучшие модели генерируют всего около 2000 Вт, а большинство из них работают гораздо меньше.
Срок окупаемости ваших вложений зависит от того, сколько энергии будет производить турбина и сколько вы обычно платите за электроэнергию через сеть.
Сочетание ветра и солнца для большей экономии
Поскольку ночью обычно бывает ветрено, ветряные турбины и солнечные батареи представляют собой отличное сочетание. Это максимизирует выработку энергии днем и ночью и может помочь вам полностью отключиться от сети. Некоторые модели ветряных турбин и солнечных панелей спроектированы так, чтобы хорошо работать вместе, и их можно даже улучшить, если вы их соедините.
В некоторых случаях вы можете столкнуться с проблемами с проводкой, поскольку солнечные батареи должны быть расположены очень близко к башне турбины или даже на ней, чтобы обеспечить электрическую безопасность. Если вы думаете о том, чтобы полностью перейти на возобновляемые источники энергии, лучше перед покупкой проконсультироваться с компаниями, производящими продукты, чтобы обеспечить полную совместимость.
Если вы просто пытаетесь использовать энергию ветра, вы, вероятно, захотите выбрать более мощный комплект, генерирующий не менее 1500–2000 Вт. Все, что ниже, лучше всего сочетается с солнечными батареями или используется для питания небольших устройств.
Где поставить ветряную турбину
Место, место, место! Это ключ к недвижимости и ключ к ветряным турбинам. В конце концов, если вы поместите турбину среди кучи деревьев или за стеной, вы не увидите, как эти лопасти вращаются.
Большинство турбин должны быть довольно высокими, чтобы ловить хороший ветер. Обычно монтажный столб должен подниматься на 25-60 футов в воздух или монтироваться на крыше (если это безопасно). Некоторые модели могут работать в водоеме, таком как озеро или пруд, или у моря на скале.
Перед покупкой ознакомьтесь с местными правилами!
Где бы вы ни собирались установить турбину, перед покупкой обязательно уточните в местном отделе планирования и в любой соответствующей районной ассоциации ограничения по высоте. Последнее, что вы хотите, это тратить усилия и средства на установку турбины только для того, чтобы снять ее на следующий день после жалоб.
Если вы живете на небольшом участке земли, скорее всего, вам понадобится турбина с меньшим радиусом ротора. Для монтажа на крыше вам понадобится легкий (на случай, если он упадет) и простой в надежной установке.
Если вы планируете установить более одного ветряка, проверьте рекомендуемое расстояние между ними. Часто это больше, чем вы думаете, а некоторые эксперты рекомендуют десятикратный радиус между турбинами.
Устойчивы ли ветряные турбины к атмосферным воздействиям?
Большинство бытовых ветряных турбин могут без повреждений выдерживать скорость ветра до 90–110 миль в час. Некоторые могут развивать скорость до 125 миль в час. Так что, если вы находитесь в очень ветреной местности, обязательно проверьте «скорость ветра для выживания» перед покупкой.
В общем, лучше не устанавливать ветряк, если вы живете в месте, подверженном ураганам или торнадо. Скорость ветра может легко превысить скорость ветра для выживания, и даже если сама турбина в порядке, она все равно может оторваться от крепления и представлять серьезную угрозу безопасности. Солнечные батареи — лучший выбор для тех, кто живет в таком районе.
Что касается устойчивости к дождю, если ваша собственность часто подвергается воздействию ливневых дождей или если вы живете рядом с водоемом, который может привести к значительным брызгам там, где вы планируете установить турбину, вам следует выбрать морскую ветряную турбину. построен, чтобы быть устойчивым к атмосферным воздействиям.
Большинство турбин среднего класса покрыты антикоррозийными химикатами. Некоторые из них оцинкованы, чтобы противостоять ржавчине и повреждению водой. Это те, которые следует выбрать, если вы планируете разместить свою турбину в воде или рядом с ней.
Найдите ближайшего к вам партнера по солнечной энергии.
Лучшие ветряные турбины для домашнего использования: наш лучший выбор
Хотите знать, как мы оцениваем продукты? Нажмите здесь, чтобы просмотреть нашу методологию, которая по своей сути заключается в голосовании нашими долларами в борьбе с изменением климата.
1
Морской ветряной генератор мощностью 2000 Вт Nature Power
Leaf Score
Особенности: Отличный вариант, если вы живете в особенно влажном и ветреном районе или ищете турбину для размещения в водоеме или на лодка.
Просмотреть на Amazon
Раскрытие партнерской программы
- Номинальная мощность: 2000 Вт
- Напряжение: 24 В0089
Морская ветряная турбина Nature Power — отличный вариант, если вы живете в особенно влажном и ветреном районе или ищете турбину для размещения в водоеме или на лодке.
Он имеет 3 лопасти из углеродного волокна и корпус из прочного литого алюминия. Он также имеет защиту от превышения скорости, защищен от брызг и способен выдерживать ненастную погоду.
Эта турбина подходит для зарядки аккумуляторной системы 24 В для автономных наземных и морских приложений, но имеет скорость включения 7 миль в час, что означает, что она подходит только для довольно ветреных районов.
Эту турбину довольно легко установить, так как она состоит всего из 5 деталей. Тем не менее, вам понадобится как минимум 1,5-дюймовая стальная труба сортамента 40/80 и некоторые навыки самостоятельного изготовления.
Вам также понадобится приличная сумма денег, так как эта модель немного дороже, чем другие ветряные турбины. Он гладкий, хотя и бесшумный.
Турбина поставляется с 3-фазным синхронным генератором, который может заряжать аккумулятор 12 В, а с инвертором вы можете использовать его для питания ноутбука, телефона, инструментов или освещения. В оптимальных условиях вы сможете генерировать достаточно энергии для питания небольшого дома или нескольких бытовых приборов.
Диаметр лезвия составляет 70 дюймов, поэтому, если вы собираетесь связать несколько таких вместе, расстояние между ними должно быть около 55 футов.
Морская ветряная турбина поставляется с ограниченной годовой гарантией и может быть возвращена в течение 180 дней. Он имеет хорошую репутацию за производительность и надежность, он прочный и надежный, но при этом легкий.
Эта турбина может генерировать 350 кВтч в месяц при средней скорости ветра 12 миль в час и хорошо подходит для очень ветреных районов, поскольку выдерживает скорость ветра до 110 миль в час.
Просмотреть на Amazon
2
2000 W 11 Blade Missouri General Freedom II Wind Turbine
Leaf Score
Особенности: эта турбина разработана и произведена в Америке, ее детали оцинкованы, которые не ржавеют и не ржавеют. Не требует специальной краски или покрытий (часто токсичных). Турбина должна работать до 50 лет при нормальных условиях, по данным компании, требует меньше обслуживания, чем большинство турбин, может генерировать энергию при скорости ветра всего 6 миль в час и может питать небольшой дом для автономного проживания.
Просмотр на MWANDS
Раскрытие филиала
- Номинальная мощность: 2000 Вт
- Напряжение: DC12-48V
- Скорость ветра 6 миль.
- Диаметр ротора: 62 дюйма (1,57 м)
Доступны модели на 12/24 В, 24/48 В и 48/96 В, а также версии с 5, 7, 9 и 11 лопастями, 2000 Вт 11 Ветряная турбина Blade Missouri General Freedom II — отличный выбор для домашней ветряной турбины, которая может обеспечить энергией весь ваш дом.
Эта турбина, разработанная и изготовленная в Америке, произведена компанией Missouri Wind and Solar, имеющей репутацию компетентной и полезной компании. Металлические компоненты оцинкованы, а ступица оцинкована, поэтому эти детали не ржавеют и не требуют специальной краски или покрытий (которые часто бывают токсичными).
Турбина должна работать до 50 лет при нормальных условиях, по данным компании, и требует меньше обслуживания, чем большинство турбин.
Эта модель с 11 лопастями является отличным выбором для районов с более низкой скоростью ветра, поскольку она может достигать максимальной выходной мощности при скорости ветра всего 15 миль в час.
Однако для этого по-прежнему требуется скорость ветра 6 миль в час.
Лопасти Raptor из углеродного волокна оцинкованы и изготовлены таким образом, чтобы выдерживать ветер со скоростью до 190 миль в час, и на них распространяется гарантия на весь срок службы при нормальном использовании.
Эта турбина содержит много меди в роторе PMG, что означает большую выработку электроэнергии. Что такое ПМГ? Это будет генератор с постоянными магнитами, а у этого внутри ротор из 28 редкоземельных магнитов и скошенный сердечник статора для легкого вращения, с выходной мощностью до 2000 Вт.
Если вы ищете высококачественную и мощную ветряную турбину для дома, вам может подойти Missouri General Freedom II.
Посмотреть на MWANDS
3
Ветряная мельница мощностью 1500 Вт в комплекте с генератором
Leaf Score
Особенности: Эта почти бесшумная, универсальная, легкая и высокопроизводительная ветряная турбина имеет встроенный контроллер заряда и работает в районах с умеренным ветром (не менее 5,6 миль в час).
Он может производить 1500 Вт, что достаточно для питания небольшого автономного дома. Или соедините его с солнечной батареей для питания обычного дома.
Посмотреть на Walmart
Посмотреть на Amazon
Раскрытие филиала
- Номинальная мощность: 1500 Вт
- Напряжение: 24 VCUT-In Скорость ветра: 5,6 миль в час
- Рейтинг скорости ветра: 31 миль в час
- .
Более дорогая, чем многие ветряные турбины, ветряная мельница 1500 Вт также является одним из самых мощных и полных доступных комплектов ветряных генераторов. Эта турбина мощностью 1500 Вт при скорости ветра 5,6 миль в час может начать вырабатывать электроэнергию даже при относительно слабом ветре.
Ветряная мельница имеет диаметр ротора 1,7 метра, что означает большую площадь водосбора и большую выработку энергии по сравнению с меньшими моделями. Он также имеет систему автоматического торможения, поэтому вам не придется беспокоиться о повреждении скачков напряжения при резких порывах ветра.
Этот комплект включает в себя контроллер заряда MPPT, который позволяет очень легко подключить как эту турбину, так и солнечную батарею для полной автономной энергосистемы. Известно, что этот тип контроллера очень эффективен, обеспечивая правильную зарядку аккумуляторов.
В отличие от Миссури, этот блок в основном сделан из полипропилена и стекловолокна и покрыт атмосферостойким покрытием. Установка относительно проста, коробка включает в себя:
- Центральную часть (генератор)
- Заднюю часть
- Контроллер заряда MPPT
- 3 лезвия
- Носовой конус
- Выключатель ручного тормоза стопорные гайки, распорки, шестигранные ключи
Единственными необходимыми дополнительными элементами являются аккумуляторная батарея и стержень для крепления турбины.
Вы получаете полную годовую гарантию на ветряную мельницу, но вряд ли она вам понадобится, так как эта модель выглядит прочной и долговечной. Тем не менее, если у вас есть какие-либо проблемы с лезвиями или другими компонентами, компания имеет репутацию быстрого реагирования и замены деталей по мере необходимости.
Что касается шума, то эта модель, по-видимому, передает большую часть энергии на выработку электроэнергии, а не на звук, что делает ее достаточно бесшумным вариантом для жилых кварталов.
Посмотреть на Walmart
Посмотреть на Amazon
4
Комплект ветрогенератора Windmax HY400 мощностью 500 Вт для жилых помещений
Leaf Score
Особенности: Отличная модель начального уровня с 5 лопастями, максимальная мощность Windmax HY400 составляет 500 Вт. , что означает, что это хорошая модель, если вы хотите питать только одно или два устройства, а не весь дом.
Посмотреть на Amazon
Информация о партнерах
- Номинальная мощность: 500 Вт
- Напряжение: 12 В
- Скорость ветра при включении: 5,6 миль/ч
- Номинальная скорость ветра: 27 миль/ч
- Максимальная скорость ветра: Н/д (но, вероятно, не более 60 миль/ч)
- Диаметр ротора: 1,55 м
5-лопастной Модель Windmax HY400 может генерировать 500 Вт на максимальной мощности, что означает, что это хорошая модель, если вы хотите питать только одно или два устройства, а не весь дом.
Или вы можете установить несколько из них для питания небольшого дома, если у вас достаточно места.
Чтобы достичь такой максимальной производительности, вам понадобится скорость ветра 27 миль в час. Для выработки какой-либо энергии этой турбине требуется скорость ветра не менее 5,6 миль в час. Турбина имеет лопасти из нейлона и армированного стекловолокна, а также электромагнитный контроль превышения скорости для предотвращения скачков напряжения при сильном ветре (более 60 миль в час).
Windmax особенно хорошо сочетается с солнечными панелями, поскольку в сочетании с солнечной батареей он может работать при мощности 650 Вт. Чтобы установить эту установку, вам понадобится аккумулятор и шест высотой около 25 футов.
Турбина поставляется с контроллером и проводом длиной 20-30 футов, так что не планируйте устанавливать его выше.
Windmax HY400 — хороший вариант, если вы погружаетесь в воду ветра. Надежная и эффективная, требующая минимального обслуживания, эта турбина может помочь компенсировать некоторые затраты на электроэнергию, но не ожидайте, что она будет питать полностью автономную систему.
Кроме того, черно-белые лезвия могут немного раздражать, в зависимости от ваших вкусов.
Посмотреть на Amazon
5
Ветряная мельница Automaxx DB 400 Вт, комплект генератора ветряной турбины
Leaf Score
Основные характеристики: Недорогая и экономичная турбина, относительно простая в установке и предназначенная для морского и наземного использования.
Просмотреть на Amazon
Раскрытие партнерской программы
- Номинальная мощность: 400 Вт
- Напряжение: 12 В0006
- Диаметр ротора: 1,22 м
Ветряная мельница Automaxx DB 400 — еще один достойный вариант, если вы просто хотите изучить энергию ветра и хотите питать гирлянду светильников, насос для пруда или что-то подобное вне сети. Благодаря максимальной мощности 400 Вт и встроенному контроллеру заряда эта недорогая турбина экономична и проста в установке. Он предназначен для морского и наземного использования, так как покрыт защитными средствами от коррозии в соленой воде и ультрафиолетового излучения.
Automaxx поставляется с гарантией на 1 год и имеет систему автоматического торможения для предотвращения скачков во время сильных порывов ветра. Однако он не будет хорошо выдерживать очень высокие скорости ветра, поэтому, если вы живете в районе, где порывы ветра достигают 110 миль в час и более, эта модель, вероятно, вам не подходит.
Просмотреть на Amazon
Лучший домашний ветряк для жизни в квартире
Если вы живете в многоэтажном доме и мечтаете о домашнем ветряном генераторе, у пары британских изобретателей есть то, что вам нужно. Проблема ветреных городов в том, что ветер хаотичен. Вверх, вниз, из стороны в сторону, этот вид порывов ветра означает, что обычные ветряные турбины не работают, поскольку для них требуется ветер, идущий с одного направления.
Создатели O-Wind Turbine назвали свое изобретение за его всенаправленные возможности сбора ветра. Это хитроумное изобретение, удостоенное премии Джеймса Дайсона в 2018 году, представляет собой привлекательную и странную сферу диаметром около 10 дюймов.
В нем есть вентилируемые отверстия, которые улавливают ветер и заставляют его вращаться вокруг фиксированной оси. Движение преобразуется в энергию с помощью небольшого генератора, и эта энергия может питать ваш дом или офис или подаваться в сеть. Соберите несколько из них, и вы сможете питать большие электроприборы или даже всю квартиру.
Найдите ближайшего к вам партнера по солнечной энергии.
Недостатки? Дизайн, похоже, застопорился на стадии прототипа, поэтому может пройти некоторое время, прежде чем он будет представлен на рынке. Я обратился к изобретателям, чтобы узнать, как обстоят дела, а пока вы можете подумать о переключении вашего поставщика энергии на возобновляемый источник и найти способы сократить свои расходы с помощью энергоэффективных приборов и модернизации домашней энергии. Общественная солнечная энергия — еще один привлекательный вариант для арендаторов или тех, кто живет в квартирах, благодаря тому, что она не требует фактической установки солнечных батарей там, где вы живете.
8 важных вещей, которые нужно знать о домашних ветряных турбинах
Фото: istockphoto.com
Установка жилой ветряной турбины может помочь вырабатывать чистую энергию для вашего дома, дома на колесах или даже лодки или кемпера. Тем не менее, ветряная турбина для домашнего использования — это инвестиция, и поэтому важно убедиться, что в вашем доме есть подходящие условия для того, чтобы турбина производила максимальную полезную мощность.
Когда вы рассматриваете один из лучших ветряков для дома, вот восемь важных вещей, которые нужно знать, прежде чем вы начнете производить энергию ветра на своей территории или во время путешествия.
1. Бытовые ветряные турбины обеспечивают чистую возобновляемую энергию для отдельных домов.Ветряные турбины преобразуют энергию ветра в полезную электроэнергию. Ветер вращает лопасти турбины, приводя в действие ротор, который раскручивает в изделии небольшой генератор. Когда генератор работает, он вырабатывает энергию.
Ветряная турбина подключается к электрической системе дома через инвертор, который преобразует мощность постоянного тока турбины в мощность переменного тока для вашего дома.
Некоторые ветряные турбины также оснащены солнечной батареей для хранения энергии ветра, которую можно использовать даже в отсутствие ветра. В некоторых случаях вы можете приобрести отдельную солнечную батарею для использования с вашей домашней турбиной для еще большего накопления энергии.
Домашние ветряные турбины намного меньше коммерческих турбин и производят меньше энергии. Тем не менее, они удобны для производства чистой возобновляемой энергии для питания домов, жилых автофургонов, кемперов и лодок.
СВЯЗАННЫЕ: Лучшие солнечные компании
Фото: istockphoto.com
2. Среднегодовая скорость ветра и преобладающее направление являются ключевыми факторами для определения жизнеспособности участка.Установка небольшой ветряной турбины для дома может стать отличным способом получения возобновляемой энергии, если на участке дует достаточно ветра.
Ветряные турбины имеют то, что называется «включением» или начальной скоростью ветра, что означает, что они не будут генерировать энергию, пока не будет достигнута эта скорость ветра.
Объявление
Скорость включения бытовых ветряных турбин может составлять от 5 до 10 миль в час. Однако ветряные турбины также имеют так называемую номинальную скорость ветра, то есть скорость, при которой турбина будет производить максимальное количество энергии. Номинальная скорость ветра может варьироваться от 15 до 50 миль в час, в зависимости от размера турбины.
Направление ветра также имеет значение, так как оно влияет на выходную мощность турбины. Хотя это не относится к вертикальным ветряным турбинам, турбины, направленные против ветра, должны быть обращены к ветру, а турбины, направленные вниз, должны быть обращены в сторону.
Чтобы рассчитать среднегодовую скорость ветра в вашем районе, проверьте набор данных о розе ветров Министерства сельского хозяйства США для ближайшего города в вашем штате или отслеживайте ежедневную скорость ветра в вашем районе.
3. Местный рельеф и близлежащие сооружения могут сильно повлиять на ветровые ресурсы.Как правило, жилая ветряная турбина является достойным вложением только в том случае, если в вашем доме регулярно дует ветер со скоростью не менее 10 миль в час.
Необходимо оценить любые сооружения или географические препятствия, которые могут повлиять на количество ветра, достигающего турбины. Наружные элементы, которые могут блокировать ветер, включают ваш дом и любые наружные конструкции, окружающие дом, такие как гаражи, амбары, сараи и другие хозяйственные постройки. Естественные препятствия, такие как деревья и скальные образования, также могут влиять на ветровые ресурсы.
Турбулентность ветра может достигать трехкратной высоты препятствия. Поэтому жилые ветряные турбины должны располагаться на высоте, в три раза превышающей любые крупные препятствия, и на расстоянии 500 футов от них, чтобы обеспечить максимальную мощность при соответствующей скорости ветра.
Фото: istockphoto.com
4. Постановления о зонировании могут ограничивать высоту и уровень шума ветряных турбин для домашнего использования.Если вы подумываете о небольшой ветряной турбине, но живете по соседству с ТСЖ или правилами зонирования, важно проверить их требования, прежде чем инвестировать в домашнюю турбину. Несмотря на то, что жилые ветряные турбины имеют небольшие размеры, они все же могут нарушать требования по высоте для некоторых населенных пунктов.
Реклама
Например, в некоторых районах или городах высота ветряных турбин ограничена только 35 футами, в то время как в других высота может быть ограничена 500 футами. Вам также может понадобиться обратиться к местным строительным нормам и правилам, чтобы гарантировать, что генератор ветряной турбины, установленный в доме или пристройке, не будет нарушать нормы безопасности или требования зонирования.
СВЯЗАННЫЕ С: 5 способов жить так же экологично, как жили ваши бабушка и дедушка
5.Энергия ветра может быть непредсказуемой.
В отличие от солнечной энергии, которая обычно более надежна, энергия ветра может быть непредсказуемой. На силу ветра влияет множество факторов, включая (но не ограничиваясь ими) препятствия, температуру и атмосферное давление.
Ветер не будет производить никакой энергии, если он дует медленнее, чем скорость включения турбины, в то время как высокие скорости ветра будут производить только заданное количество энергии из-за номинальной скорости ветра. Если у турбины нет батареи, она не сможет накапливать энергию для использования, когда нет ветра.
Кроме того, ветряные турбины для жилых помещений имеют максимальную скорость ветра, то есть скорость ветра, которую они могут выдержать, прежде чем они станут подвержены повреждениям. Если вы живете в районе с сильным ветром, вам необходимо убедиться, что турбина, которую вы рассматриваете, может выдерживать скорость ветра в этом районе.
Фото: istockphoto.com
6.Системы, подключенные к сети, могут помочь сократить счета за коммунальные услуги и обеспечить резервное питание во время отключений.
Можно подключить бытовую ветряную турбину к электросети, что может помочь сократить счета за электроэнергию в вашем доме в зависимости от того, сколько энергии производит ваша ветряная турбина. Кроме того, если у вашей ветряной турбины есть аккумулятор для хранения энергии, вы можете использовать его в дни, когда нет ветра, или потенциально в качестве резервного во время отключения электроэнергии.
Автономные турбины отличаются тем, что они не подключены к электросети. Хотя эти системы могут быть более сложными и дорогими в установке и обслуживании, они могут обеспечить более устойчивый источник энергии, особенно при использовании в сочетании с солнечной энергией.
Реклама
7. Ветряные турбины могут представлять опасность для птиц и других мигрирующих диких животных.Ветроэнергетика не так сильно воздействует на дикую природу, как автомобили или самолеты, но имеет некоторые негативные последствия.
Хотя это больше касается крупных ветряных электростанций и коммерческих ветряных турбин, крупные бытовые турбины потенциально могут представлять опасность для местных птиц и диких животных.
Птицы и летучие мыши могут быть ранены или убиты домашними ветряными турбинами, а также могут повлиять на миграционные привычки птиц и насекомых. Хотя вы мало что можете сделать, чтобы предотвратить это воздействие на окружающую среду, есть некоторые вещи, которые вы можете попробовать, например, покрасить свою турбину в черный цвет, установить ультразвуковую звуковую машину рядом с турбиной и разместить ее в месте, где птицы и летучие мыши менее вероятны. летать.
СВЯЗАННЫЕ: Каковы преимущества солнечной энергии? 5 причин инвестировать в солнечную энергию сейчас
Фото: istockphoto.com
8. Налоговые льготы могут помочь компенсировать затраты на установку домашнего ветряка.Небольшие бытовые ветряные турбины могут претендовать на льготы по налогу на энергию, которые могут помочь компенсировать затраты на установку турбины в доме.