В России все большую актуальность приобретают альтернативные источники энергии для частных домов. С одной стороны, традиционная энергия постоянно дорожает, а с другой – ее качество от этого не улучшается. Инфраструктура развита слабо, особенно в отдаленных от центра регионах, надежность оборудования оставляет желать лучшего. Сильного ветра и продолжительного снегопада вполне достаточно, чтобы на довольно продолжительное время обесточить несколько деревушек, особенно в глуши.
В то же время, природа нашей страны вполне располагает к получению энергии нетрадиционными способами – на большей части территории практически круглый год гуляют ветры. Конечно, природа их разнообразна: от буйных и порывистых в малозаселенных районах до медленных и ровных на равнинных местностях в центральной части.
Естественно, в качестве основного и постоянного источника энергии использовать ветер не получится, но он способен взять на себя нагрузку для питания маломощных бытовых приборов и даст возможность переждать временное отключение электроэнергии. Поэтому появление в современных приусадебных хозяйствах ветровых генераторов вполне оправданно.
Цена таких устройств достаточно велика, поэтому прежде чем выбрать, что более целесообразно – приобретение или самостоятельное изготовление устройства – необходимо хорошо знать розу и основные характеристики ветров своей местности, а также решить, для какой цели предполагается использовать ветровой генератор. Ну и, конечно, главное – это определиться с бюджетом.
Прежде всего, надо обратить внимание на аэрологические свойства местности. Если область практически безветренна, то обеспечить хоть какую-то энергию сможет только парусный ветрогенератор. При этом для постоянного снабжения дома электроэнергией хотя бы на уровне 3–4 кВт в час устройство необходимо будет дополнить выпрямителем со стабилизатором напряжения, инвертором, аккумуляторной батареей и зарядным устройством. По нынешним ценам вся эта «музыка» обойдется примерно в 1200000–1300000 рублей.
Если на местности преобладают слабые ветра, то для получения 2–3 кВт долговременной мощности вполне можно соорудить своими силами тихоходный вертикальный ветрогенератор, взяв за основу многочисленные разработки с различными техническими характеристиками, которые легко можно отыскать в интернете.
Наконец, если регион ветреный, то выбор следует осуществлять, ориентируясь на необходимую мощность. Энергия до 1,5 кВт вполне обеспечивается самодельными вертикальными генераторами. Если необходима более «серьезная» мощность, от 1,5 до 5 кВт, то придется приобрести парусный генератор. Наконец, для генерации мощности свыше 5 кВт нужно покупать либо парусное, либо лопастное ветряное устройство.
На практике изготовить собственными силами можно только вертикальные или парусные генераторы. Во-первых, они проще в сборке как с теоретической, так с прикладной точки зрения.
Во-вторых, блоки и детали устройств, которые требуют регулярного обслуживания, конструктивно расположены снизу, то есть для проведения профилактического обслуживания и ремонта можно обойтись без верхолазных работ. В-третьих, и это самое главное, они способны вырабатывать электроэнергию даже при слабом ветре скоростью 2–3 метра в секунду. Эти свойства вертикальных ветрогенераторов с лихвой компенсируют их главный недостаток – невысокий коэффициент полезного действия.
Но перед тем как начать мастерить такой агрегат, необходимо ознакомиться с некоторыми правилами его расположения на местности, связанные с безопасностью и комфортом окружающих. Во-первых, устанавливать ветровые генераторы можно на расстоянии от ближайшего жилого строения не менее пяти высот последнего. Во-вторых, их нельзя располагать на крышах зданий. Наконец, во дворе даже удаленного от остальных строений частного домовладения можно устанавливать только заводской сертифицированный генератор. Поэтому, собравшись самостоятельно сделать ветровой агрегат, прежде всего, необходимо убедиться, есть ли подходящие условия для его размещения.
В качестве примера можно рассмотреть изготовление вертикального ветрогенератора, которое будет под силу любому хозяину. Такое устройство сможет одновременно обеспечить электропитанием телевизор, персональный компьютер и энергосберегающие лампы для освещения всего дома.
Сначала собирается электрическая схема устройства, Она включает в себя контроллер, аккумуляторную батарею и инвертор. Поскольку ветер, а вместе с ним и подача энергии, могут прекратиться любую минуту, то ветрогенератор подключается к бытовым приборам через накопители – аккумуляторные батареи. Так как последние вырабатывают постоянный ток маленького напряжения, а бытовая техника питается переменным током напряжением в 220 В, то к выходу аккумуляторной батареи необходимо подключить инвертор, а уже к нему подсоединяются все потребители.
Для указанного энергопотребления вполне подойдет аккумулятор емкостью 75 А в час и инвертор мощностью порядка 1 кВт. Соответственно, и генератор должен вырабатывать соответствующую энергию. После монтажа электрической схемы остается «пустым» вход контроллера заряда, вся остальная цепь собрана. Генератор можно изготовить из магнитов ниобиевого сплава, такая конструкция наиболее эффективна для «тихоходных» ветряных устройств.
Далее изготавливается механическая часть ветряного генератора. Для этого подойдет оцинкованное ведро, корпус которого размечается на четыре равных части по всему диаметру цилиндра. После этого делаются соответствующие надрезы, и отгибается металл на прорезях, образуя четыре равные по площади лопасти. Степень изгиба нужно регулировать в зависимости от силы ветра. Ведро монтируется днищем на шкив генератора при помощи четырех болтов, расположенных симметрично относительно оси вращения.
Лопасти с электрогенератором укрепляются на мачте, которая поднимается и закрепляется на распорках. Теперь осталось присоединить провода генератора к контроллеру и включить последний: начинается электроснабжения дома от ветровой энергии.
Такой генератор достаточно эффективен для того, чтобы пережить перерыв в подаче штатной электроэнергии и пользоваться при этом освещением и малопотребляющими бытовыми приборами. Если есть необходимость обеспечивать на постоянной основе независимое энергоснабжение всех без исключения бытовых приборов, то придется обзавестись ветрогенератором мощностью не менее 5 кВт. Собрать такой агрегат самостоятельно вряд ли будет под силу непрофессионалу, поэтому придется выложить изрядную сумму за приобретение и монтаж устройства.
Интересные и полезные статьи о строительстве:
https://catalog-plans.ru/recommended
