Este artículo discute en detalle este tipo de equipo como generador de viento para una casa privada: las características de las estructuras, su propósito y alcance de aplicación, la estructura interna y la clasificación. En el texto puede encontrar información útil que ayudará a determinar la elección del molino de viento de alta calidad, los precios promedio para los tipos populares de equipos, así como una descripción detallada de la tecnología de fabricación.
Generador de viento para una casa particular: el propósito y las características de las estructuras.
Las plantas de energía eólica para una casa privada son ampliamente utilizadas como fuentes alternativas de energía eléctrica, lo que permite lograr ahorros. A menudo, tales dispositivos se instalan en las áreas suburbanas.
La mayoría de las veces se utilizan en áreas alejadas de las redes eléctricas principales. Sin embargo, esta no es la única razón para comprar un generador eólico para una casa privada. La mayoría de los terratenientes usan estos diseños para lograr autonomía y economía.
No todos los sitios son adecuados para la instalación de tales dispositivos, ya que no todas las condiciones cumplen con los requisitos de este equipo. En primer lugar se trata de la velocidad del viento. Para que una estación de energía eólica funcione normalmente, la velocidad promedio del viento debe ser de al menos 4-4.5 m / s. Solo en este caso la instalación de la estructura estará justificada económicamente.
Para averiguar la velocidad promedio anual del viento, puede usar el mapa del viento. Refleja datos aproximados por región. Se pueden obtener indicadores más precisos utilizando un dispositivo especial, un anemómetro y un dispositivo para leer sus señales.
Presta atencion El dispositivo para medir datos debe configurarse muy alto, de lo contrario, los árboles y los edificios distorsionarán el resultado.
Generador de viento: un tipo especial de equipo que convierte la energía cinética del viento en mecánica. Acciona las palas del rotor montadas en el generador. Como resultado, se crea una corriente alterna en sus devanados. La energía eléctrica generada se acumula en las baterías, desde donde se alimenta a los electrodomésticos.
El esquema de trabajo descrito se simplifica. Por supuesto, el generador de viento del dispositivo es mucho más complicado. Un controlador también está presente en la cadena de energía. Su función es convertir corriente trifásica a corriente continua. Luego se va a cargar las pilas.
La mayoría de los electrodomésticos no pueden ser alimentados por corriente continua. Por lo tanto, se instala un inversor en la cadena detrás de la batería. Convierte la corriente continua en corriente alterna, cuya tensión es de 220V. Todas estas operaciones toman una parte de la energía inicial – aproximadamente 15-20%.
La alimentación del edificio puede llevarse a cabo no solo desde una estación de energía eólica, sino también desde paneles solares, así como desde un generador de gasolina o diesel. Si estos elementos están presentes en la cadena, entonces el circuito se complementa con otro componente: el interruptor. Cuando se desconecta la fuente de corriente principal, se inicia la copia de seguridad.
Una planta de energía eólica consta de los siguientes componentes:
- rotor con palas (según las características del modelo, puede haber varias palas para un generador de viento, generalmente 2 o 3, aunque hay muchos tipos de palas);
- una caja de cambios o caja de cambios que controla la velocidad entre el generador y el rotor;
- carcasa protectora, protegiendo los detalles de la estructura de la influencia negativa de factores externos;
- «Cola», proporcionando rotación de la estructura siguiendo la dirección del viento;
- la batería del acumulador ahorrando un cierto stock de energía;
- Instalación del inversor que convierte un tipo de corriente a otro.
Existen varias clasificaciones según las cuales las plantas de energía eólica se dividen en grupos:
- En la dirección del movimiento de rotación de las palas – molinos de viento horizontales y verticales.
- Por el número de blades: dos, tres y dispositivos multi-blade.
- Según el tipo de material utilizado para la fabricación de cuchillas, diseños con vela y cuchillas rígidas.
- Según el método de control – molinos de viento con paso fijo o ajustable de las palas.
Buen consejo En la mayoría de los casos, los expertos recomiendan que los propietarios de viviendas suburbanas compren una turbina eólica con un paso de pala fijo, porque los dispositivos ajustables son demasiado complicados para operar.
Una planta de energía eólica con un eje horizontal se coloca perpendicular al flujo de aire. El diseño tiene una estructura y funciones similares de acuerdo con el mismo principio que una veleta normal. Las turbinas eólicas con un generador rotativo tienen una alta eficiencia, mientras que son asequibles. La base del funcionamiento de estos dispositivos es la resistencia del flujo de aire.
Los molinos de viento con un eje vertical, o aerogeneradores ortogonales, tienen un diseño compacto, pero su precio es mucho más alto. Debido a la estructura especial de este tipo de equipos, es completamente independiente de la dirección del viento. Las aspas tienen la apariencia de turbinas, lo que reduce en gran medida la carga en la parte axial. Será conveniente comprar un generador de viento vertical en esos casos si el viento en el área cambia constantemente su dirección.
Como cualquier otro tipo de equipo, las plantas de energía eólica tienen tanto ventajas como desventajas. Para decidir sobre la compra de este dispositivo, es conveniente sopesar sus fortalezas y debilidades.
¿Por qué es rentable comprar un generador de viento (220V) para una casa privada?
- Sin costo adicional, ya que el dispositivo no requiere combustible.
- No es necesario un seguimiento constante. El diseño genera electricidad por sí solo cada vez que sopla el viento.
- Manera relativamente silenciosa y completamente ecológica de extraer electricidad.
- El dispositivo se puede utilizar en casi cualquier condición climática.
- Las piezas de desgaste son mínimas.
La instalación de un generador de viento para la casa se acompaña de las siguientes desventajas:
- el costo de comprar equipo se amortiza en 5-6 años;
- Eficacia relativamente baja, que afecta al poder;
- alto precio de los generadores eólicos;
- Para compensar la inactividad del dispositivo en días sin viento, se requiere equipo adicional: un generador y una batería de almacenamiento (el costo de estos elementos es muy alto);
- en algunos modos, los aerogeneradores para la casa emiten infrasonidos (lo mismo ocurre si la instalación del equipo se realiza con errores);
- se requiere mantenimiento regular;
- El huracán puede dañar seriamente el equipo.
Buen consejo Asegúrese de calcular la rentabilidad antes de comprar un generador eólico para la casa, el precio del equipo puede ser demasiado alto y el costo de su adquisición no será rentable. Para hacer esto, es necesario calcular la potencia promedio de la casa (se toma en cuenta la potencia de todos los dispositivos eléctricos), evaluar el terreno donde se instalará el equipo y averiguar cuál es el número de días de viento al año.
El costo de los aerogeneradores para casas particulares es bastante alto. El costo de la compra de equipos se pagará solo si el área tiene condiciones adecuadas.
La instalación de una planta de energía eólica se justifica en los siguientes casos:
- El terreno cumple con los requisitos de equipamiento.
- Para la región en que se ubica el sitio, son característicos los fuertes vientos;
- No hay posibilidad de utilizar otras fuentes alternativas de energía eléctrica.
En otros casos, el costo de comprar un generador de viento para la casa no se pagará. Si la cantidad de días con viento al año es pequeña, estos dispositivos pueden complementarse con paneles solares o generadores que funcionan con diesel o gasolina.
Las áreas costeras, así como las áreas abiertas en áreas montañosas son ideales para instalar equipos eólicos. En estas regiones, la velocidad del viento es de más de 60-70 m / s. Los residentes de estas áreas pueden abandonar completamente los sistemas centrales de suministro de energía e ir a las estaciones de viento. En áreas planas, los flujos de viento son más uniformes, pero su fuerza no es suficiente para proporcionar electricidad a la casa.
Es altamente indeseable instalar equipos cerca de bosques y desembarques. Los árboles retendrán parte de la energía, lo que reducirá la rentabilidad de los aerogeneradores. La potencia del flujo de aire aumenta con la distancia del suelo. Esto significa que cuanto más alto sea el mástil de la estación de viento, mayor será el impulso que puede capturar el dispositivo. Por otro lado, una estructura innecesariamente alta necesita un refuerzo adicional. Las fuertes ráfagas de viento harán que sea más fácil derribarlos que los aerogeneradores con un mástil que alcanza los 5-7 m.
Los expertos recomiendan instalar equipos a una altura de 10-15 m desde el suelo. Para arreglar un diseño similar de dos maneras:
- Por hormigonado de la cimentación.
- Utilizando estiramientos metálicos.
Para concretar los cimientos del molino de viento, es necesario cavar cuatro pozos profundos con un diámetro pequeño. El estiramiento del mástil se sumerge en ellos, después de lo cual se llenan con mortero de cemento. Este proceso es bastante laborioso y costoso, pero es altamente confiable. Incluso con fuertes ráfagas de viento, el mástil permanecerá inmóvil. El único riesgo es el fallo de las cuchillas.
Arreglar el mástil usando estrías implica el uso de un cable de metal. Se estira hasta que el molino de viento es estrictamente perpendicular a la superficie de la tierra. Después de ese tramo, el cable se sujeta firmemente al suelo.
Es importante Los molinos de viento con mástiles altos necesitan puesta a tierra.
Es necesario abordar a fondo la elección de una central de energía eólica. Los criterios principales son la capacidad del equipo, el tipo de eje (horizontal o vertical) y el fabricante. Antes de comprar, debe estudiar cuidadosamente las especificaciones y comparar los productos de diferentes fabricantes.
Precios de aerogeneradores producidos en Rusia:
| Fabricante | Precio, mil rublos |
| Compañía de energía eólica | 30-300 |
| Rkraft | 65-908 |
| Energía eólica | 78-130 |
| Sapsan-Energy | 149-319 |
| HRC-Vertical | 204-600 |
Muchas de estas organizaciones se dedican a la producción de equipos para pedidos individuales, así como a asistir en el diseño e implementación de cálculos.
Los precios de los aerogeneradores para casas de fabricación extranjera son mucho más altos. El costo mínimo de las instalaciones es de 120 mil rublos. Los productos de empresas extranjeras tienen un alto nivel de calidad debido al uso de equipos de alta tecnología en la producción. Sin embargo, la reparación de tales instalaciones será costosa y la compra de piezas de repuesto puede ir acompañada de dificultades.
Las ventajas de los aerogeneradores de fábrica:
- la posibilidad de comprar el dispositivo en el set completo e incluso solicitar su instalación profesional;
- Amplia selección de fabricantes y modificaciones con diversas características;
- aseguramiento de la calidad;
- la capacidad de llamar a un técnico calificado para reparaciones.
Dado el alto costo del equipo de fábrica, muchos propietarios de áreas suburbanas prefieren sus propias estructuras artesanales. La producción de un generador de viento casero toma alrededor de 3000-5000 rublos. La mayor parte de esta cantidad se gasta en la compra de una batería recargable de alta calidad, que puede mantener una carga durante mucho tiempo.
Para crear el impulsor es mejor elegir un material ligero con un alto margen de seguridad. Para estos fines, la fibra de vidrio adecuada. Como resultado, las cuchillas son ligeras y resistentes al desgaste. El mástil es mejor hacer de tubos de acero. El diámetro óptimo es de 32 mm.
Cualquiera que tenga una idea de cómo funcionan los circuitos eléctricos puede hacer frente a un conjunto de molino de viento. Lo principal es estar atento a todos los detalles y revisar cuidadosamente todas sus acciones. Para eliminar la posibilidad de errores, puede utilizar videos visuales, que describen en detalle todo el proceso de fabricación de piezas y su posterior ensamblaje.
