Ветряк в сельском доме - опыт и раздумья

 

Раньше я думал, что ветряки - это плохо, поскольку они сильно уродуют природный ландшафт и создают инфразвук. Но после того, как мы сделали свой ветряк, я понял, что шума от хорошо сделанного ветряка практически нет, а на фоне природы он смотрится даже очень привлекательно.

После первого запуска в ноябре 2007 года, лопасти - 3,68 метра, они сломались через две недели... После этого были сделаны временные лопасти из горбыля и ветряк прекрасно работал на них всю зиму

Новые лопасти диаметром 3,8 метра, изготовлены М.Н.Розиным, установлены в апреле 2008 года. Лопасти работают намного лучше прежних, не столько из-за большего диаметра, сколько из-за лучшего согласования между лопастями и генератором, достигнутого благодаря другому углу установки и выработка сильно увеличилась. Часто приходилось спускать часть выработанного электричества через балластное сопротивление.

Несмотря на высокую начальную стоимость (наш ветряк обошёлся нам примерно в 40,000 рублей, не считая транспортных расходов), ветряки вполне могут конкуририровать с бензогенератором, тем более, что бензин всё время дорожает, а в ветряк основные деньги нужно вложить в момент его постройки, затем нужно только менять аккумуляторы по мере их износа.

К сожалению, история этого ветряка закончилась довольно безславно: по независящим от нас причинам он был оставлен надолго без присмотра, при этом его закоротили (это было правильно). Далее на мачте оборвался провод одной из фаз. Двух оставшихся фаз не хватило, чтобы предотвратить вращение. В режиме КЗ ветряк перегрелся, эпоксидный ротор расплавился, после чего его заклинило. Далее он был демонтирован и дальнейшая его судьба не определена. В общем-то, эта история типична для самоделкиных. Либо ты повторяешь чужие отлаженные модели и у тебя всё работает, либо что-то творишь и оно всё время ломается. Тем не менее, я считаю, что мы получили полезные знания: при достаточно большом участке хороший ветряк не мешает жить, даёт достаточно энергии и конкурентоспособен с (бензогенератором).

Поскольку мощность бензогенератора намного выше, чем мощность типичной подключаемой нагрузки (лампочка, водяной насос, ноутбук, зарядное устройство мобильного телефона и даже зарядка автомобильного аккумулятора), при использовании бензогенератора напрямую вы практически только зря коптите небо - КПД бензогенератора в режиме частичной нагрузки низок и может получиться, что за одну включённую лампочку вы будете платить по 10-20 рублей в час. Кроме того, моторесурс бензогенаратора невелик, особённо дешёвого, который работает всего лишь несколько сотен часов. Всё это приводит к тому, что, несмотря на слабый ветер, ветряк вполне может быть дешевле в эксплуатации, чем бензогенератор. Что же касается мощности ветряка, то она низка. Максимум, который мы когда-либо получали от своего ветряка - это 450 ватт. Но ветряк, работая всегда, когда дует ветер, постепенно заряжает аккумуляторы и энергия хранится в них, пока она Вам не понадобится. А мощность, которую могут выдавать аккумуляторы, очень велика, она вполне достаточна для периодического использования любого электроинструмента и даже для сварки. Правда, заряд аккумуляторов может довольно быстро закончиться - работать инструментом с утра до ночи не получится. Вряд ли хватит ветряка и для стройки.

О том, чтобы получить от ветряка в центральной России отопление, можете сразу забыть. Почему? В области ветроэнергетики последнее время развелось много лохотронщиков, поэтому сообщаю формулу для вычисления мощности ветряка. Идеально сделанный ветряк выдает порядка

0,2*V*V*V*D*D Ватт мощности

где V- скорость ветра, в метрах в секунду, а D - диаметр колеса, в метрах. Коэффициент я поленился точно вычислять, мог ошибиться процентов на тридцать в ту или другую сторону. Но это мало что меняет. Лохотронщики от ветроэнергетики в своих сказках "ошибаются" в сто и более раз в сторону завышения мощности и выработки. На одном (довольно часто упоминаемом) сайте утверждается, что ветряк диаметром в 3-4 метра выдаст киловатт при 1м/с, это - очевидная ложь. Чтобы узнать выработку ветряка в месяц, нужно знать повторяемость ветров в вашей местности, а также скорость ветра, при которой ветряк начинает работать. Самое грубое приближение - взять среднюю скорость ветра и подставить ее в эту формулу. Проделав это нехитрое упражнение для московского ветра (кажется, 3,8 м/c) получаем среднюю мощность трехметрового ветроколеса равной 100 ватт. Теперь сравниваем это с 4 киловаттами, необходимыми для отопления зимой и вопросы про отопление ветром сразу должны отпасть.

Также забудьте об электронагревательных приборах - плитках, кипятильниках. Скорее всего, следует забыть и о стиральных машинах с электрическим подогревом воды. Но, например, советская машина типа "Эврика" потребляла в режиме стирки 75 ватт, а в режиме отжима - 400 ватт и нашего ветряка для её работы будет достаточно, а воду для неё лучше нагреть на печи. Также хватит энергии для освещения 2-3 помещений люминисцентными лампами, работы насоса (где-то до 500-1000 литров в день, хотя это зависит от многих факторов и ещё нужно проверять - летом ветер особенно слаб), умеренной работы на ноутбуке и для всяких зарядных устройств. В принципе, можно использовать и фен, правда, он будет пожирать много энергии. Оправдывается его использование лишь тем, что фен (в отличие от электроплитки) используется всего лишь в течение 10-15 минут и не успевает сожрать много.

Вроде бы сносным по характеристикам был ветряк УВЭ-500-М, который раньше продавали во ВНИИЭСХ, но его производство прекращено. Продавцы обещали выработку около 700 кВт*ч в год в Ленинградской области (средняя скорость ветра - 4,2м/с). Один раз я видел такой ветряк на дачном участке, но владелец участка сказал, что они купили бензогенератор для того, чтобы качать воду. Не знаю, в чём тут причина, возможно, в том, что этот ветряк всё же не был рассчитан на слабый ветер.

Сейчас появились относительно дешевые китайские ветряки, которые вроде бы начинают работать при 2,5м/с, что более-менее допустимо. Но все мы знаем, какие бывают проблемы с качеством китайских изделий и с достоверностью их технических характеристик. А ветряк должен работать несколько лет, чтобы окупиться.

Будяк Д.В.