Cet article décrit en détail un type d’équipement tel qu’une éolienne pour une maison privée: caractéristiques des structures, but et champ d’application, structure interne et classification. Dans le texte, vous trouverez des informations utiles qui vous aideront à déterminer le choix d’une éolienne de haute qualité, les prix moyens des types d’équipement courants et une description détaillée de la technologie de fabrication.
Générateur de vent pour une maison privée: le but et les caractéristiques des structures
Les centrales éoliennes pour une maison privée sont largement utilisées comme sources alternatives d’énergie électrique, permettant ainsi de réaliser des économies. Souvent, de tels dispositifs sont installés dans les zones suburbaines.
Le plus souvent, ils sont utilisés dans des zones éloignées des principaux réseaux électriques. Cependant, ce n’est pas la seule raison en faveur de l’achat d’une éolienne pour une maison privée. La plupart des propriétaires fonciers utilisent ces conceptions pour atteindre autonomie et économie.
Tous les sites ne sont pas adaptés à l’installation de tels dispositifs, car les conditions ne répondent pas partout aux exigences de cet équipement. Tout d’abord, cela concerne la vitesse du vent. Pour qu’une centrale éolienne fonctionne normalement, la vitesse moyenne du vent doit être d’au moins 4 à 4,5 m / s. Dans ce cas seulement, l’installation de la structure sera économiquement justifiée.
Pour connaître la vitesse annuelle moyenne du vent, vous pouvez utiliser la carte du vent. Il reflète des données approximatives par région. Des indicateurs plus précis peuvent être obtenus en utilisant un appareil spécial – un anémomètre, ainsi qu’un appareil pour lire ses signaux.
Faites attention! Le dispositif de mesure des données doit être réglé très haut, sinon les arbres et les bâtiments fausseraient le résultat.
Éolienne – un type spécial d’équipement qui convertit l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Il entraîne les pales du rotor montées sur le générateur. En conséquence, un courant alternatif est créé dans ses enroulements. L’énergie électrique générée est accumulée dans des batteries, d’où elle est transmise à des appareils ménagers.
Le schéma de travail décrit est simplifié. Bien sûr, l’éolienne à dispositif est beaucoup plus compliquée. Un contrôleur est également présent dans la chaîne énergétique. Sa fonction est de convertir le courant alternatif triphasé en courant continu. Puis il va charger les batteries.
La plupart des appareils ménagers ne peuvent pas être alimentés en courant continu. Par conséquent, un onduleur est installé dans la chaîne derrière la batterie. Il convertit le courant continu en courant alternatif, dont la tension est de 220V. Toutes ces opérations prennent une partie de l’énergie initiale – environ 15-20%.
Le bâtiment peut être alimenté non seulement par une centrale éolienne, mais également par des panneaux solaires, ainsi que par un générateur à essence ou au diesel. Si ces éléments sont présents dans la chaîne, le circuit est complété par un autre composant – le disjoncteur. Lorsque la source de courant principale est déconnectée, la sauvegarde est lancée.
Une centrale éolienne comprend les composants suivants:
- rotor avec pales (en fonction des caractéristiques du modèle, il peut y avoir plusieurs pales pour une éolienne, généralement 2 ou 3, bien qu’il existe de nombreux types de pales);
- une boîte de vitesses ou une boîte de vitesses qui contrôle la vitesse entre le générateur et le rotor;
- boîtier de protection, protégeant les détails de la structure de l’influence négative de facteurs externes;
- "Queue", assurant la rotation de la structure suivant la direction du vent;
- la batterie d’accumulateurs économise un certain stock d’énergie;
- installation d’onduleur qui convertit un type de courant en un autre.
Il existe plusieurs classifications selon lesquelles les centrales éoliennes sont divisées en groupes:
- Dans le sens du mouvement de rotation des pales – éoliennes horizontales et verticales.
- Par le nombre de lames – périphériques à deux, trois et plusieurs lames.
- Selon le type de matériau utilisé pour la fabrication des pales – modèles à voiles rigides et à voiles rigides.
- Selon la méthode de contrôle – éoliennes à pas fixe ou réglable des pales.
Bon conseil! Dans la plupart des cas, les experts recommandent aux propriétaires de logements de banlieue d’acheter une éolienne à pas de pale fixe, car les dispositifs réglables sont trop compliqués à utiliser.
Une centrale éolienne d’axe horizontal est placée perpendiculairement au flux d’air. La conception a une structure similaire et fonctionne selon le même principe qu’une girouette normale. Les éoliennes à générateur rotatif ont un rendement élevé, mais elles sont abordables. La base du fonctionnement de ces appareils est la résistance du flux d’air.
Les éoliennes à axe vertical ou les éoliennes orthogonales ont un design compact mais leur prix est beaucoup plus élevé. En raison de la structure particulière de ce type d’équipement, il est complètement indépendant de la direction du vent. Les pales ont l’aspect de turbines, ce qui réduit considérablement la charge sur la partie axiale. Dans ces cas, il conviendra d’acheter une éolienne verticale si le vent dans la région change constamment de direction.
Comme tout autre type d’équipement, les éoliennes présentent à la fois des avantages et des inconvénients. Pour décider de l’achat de cet appareil, il est souhaitable de peser ses forces et ses faiblesses.
Pourquoi est-il rentable d’acheter une éolienne (220V) pour une maison privée:
- Aucun coût supplémentaire, car l’appareil ne nécessite pas de carburant.
- Pas besoin de surveillance constante. La conception génère de l’électricité à chaque fois que le vent souffle.
- Méthode d’extraction de l’électricité relativement silencieuse et totalement écologique.
- L’appareil peut être utilisé dans presque toutes les conditions climatiques.
- Les pièces d’usure sont minimes.
L’installation d’une éolienne pour la maison présente les inconvénients suivants:
- le coût d’achat de l’équipement est rentable dans 5-6 ans;
- efficacité relativement faible, ce qui affecte le pouvoir;
- prix élevé des éoliennes;
- Pour compenser l’inactivité de l’appareil les jours sans vent, un équipement supplémentaire est nécessaire: un générateur et une batterie de stockage (le coût de ces éléments est très élevé);
- dans certains modes, les éoliennes de la maison émettent des infrasons (il en va de même si l’installation de l’équipement est faite avec des erreurs);
- un entretien régulier est nécessaire;
- L’ouragan peut sérieusement endommager l’équipement.
Bon conseil! Assurez-vous de calculer la rentabilité avant d’acheter une éolienne pour la maison, le prix de l’équipement risque d’être trop élevé et le coût de son acquisition ne sera pas rentable. Pour ce faire, il est nécessaire de calculer la puissance nominale moyenne de la maison (la puissance de tous les appareils électriques est prise en compte), d’évaluer le terrain sur lequel l’équipement sera installé et de connaître le nombre de jours venteux par an.
Le coût des éoliennes pour les maisons privées est assez élevé. Le coût d’achat d’équipement ne sera rentable que si la région présente des conditions favorables.
L’installation d’une éolienne est justifiée dans les cas suivants:
- le terrain répond aux exigences de l’équipement;
- pour la région dans laquelle le site est situé, les vents forts sont caractéristiques;
- Il n’est pas possible d’utiliser d’autres sources alternatives d’énergie électrique.
Dans d’autres cas, le coût d’achat d’une éolienne pour la maison ne sera pas rentable. Si le nombre de jours venteux par an est faible, ces appareils peuvent être complétés par des panneaux solaires ou des générateurs fonctionnant au diesel ou à l’essence.
Les zones de bord de mer, ainsi que les zones ouvertes dans les zones montagneuses sont idéales pour l’installation d’équipements éoliens. Dans ces régions, la vitesse du vent est supérieure à 60-70 m / s. Les résidents de ces zones peuvent complètement abandonner les systèmes centraux d’alimentation en énergie et se rendre dans les centrales éoliennes. Dans les zones planes, les vents sont plus uniformes, mais leur force ne suffit pas à alimenter la maison en électricité.
Il est fortement déconseillé d’installer des équipements à proximité des forêts et des débarquements. Les arbres vont retenir une partie de l’énergie, ce qui réduira la rentabilité des éoliennes. La puissance du flux d’air augmente avec la distance du sol. Cela signifie que plus le mât de la centrale éolienne est haut, plus l’impulsion que l’appareil peut capturer est grande. D’autre part, une structure inutilement haute nécessite un renforcement supplémentaire. Les fortes rafales de vent faciliteront son renversement par rapport aux éoliennes dont le mât atteint 5 à 7 m.
Les experts recommandent d’installer du matériel à une hauteur de 10 à 15 m du sol. Pour réparer une construction similaire de deux manières:
- En bétonnant la fondation.
- Utilisation d’étirement du métal.
Pour concrétiser les fondations du moulin à vent, vous devez creuser quatre puits profonds de petit diamètre. L’étirement du mât y est immergé, après quoi ils sont remplis de mortier de ciment. Ce processus est assez laborieux et coûteux, mais il est extrêmement fiable. Même avec de fortes rafales de vent, le mât restera immobile. Le seul risque est de casser les lames.
La fixation du mât à l’aide de vergetures implique l’utilisation d’un câble métallique. Il s’étire jusqu’à ce que le moulin soit strictement perpendiculaire à la surface de la terre. Après cela, le câble est solidement fixé au sol.
C’est important! Les éoliennes à mâts élevés doivent être mises à la terre.
Il est nécessaire d’aborder à fond le choix d’une centrale éolienne. Les critères principaux sont la capacité de l’équipement, le type d’axe (horizontal ou vertical), ainsi que le fabricant. Avant d’acheter, vous devez étudier attentivement les spécifications et comparer les produits de différents fabricants.
Prix des éoliennes produites en Russie:
| Fabricant | Prix, mille roubles |
| Société d’énergie éolienne | 30-300 |
| Rkraft | 65-908 |
| Énergie éolienne | 78-130 |
| Sapsan-Energie | 149-319 |
| HRC-Vertical | 204-600 |
Bon nombre de ces organisations sont engagées dans la production d’équipements pour des commandes individuelles, ainsi que dans la conception et la mise en œuvre de calculs.
Les prix des éoliennes pour les maisons de fabrication étrangère sont beaucoup plus élevés. Le coût minimum des installations est de 120 000 roubles. Les produits des sociétés étrangères ont un niveau de qualité élevé en raison de l’utilisation d’équipements de haute technologie dans la production. Toutefois, la réparation de telles installations sera coûteuse et l’achat de pièces de rechange risque d’être compliqué.
Les avantages des éoliennes fabriquées en usine:
- la possibilité d’acheter l’appareil dans le jeu complet et même de commander son installation professionnelle;
- vaste choix de fabricants et de modifications aux caractéristiques variées;
- assurance de la qualité;
- la possibilité d’appeler un technicien qualifié pour des réparations.
Étant donné le coût élevé des équipements d’usine, de nombreux propriétaires de banlieues préfèrent leurs propres structures artisanales. La production d’une éolienne artisanale prend entre 3 000 et 5 000 roubles. La majeure partie de cette somme est consacrée à l’achat d’une batterie rechargeable de haute qualité, capable de supporter une charge pendant une longue période.
Pour créer la roue, il est préférable de choisir un matériau léger avec une marge de sécurité élevée. Pour ces fins, de la fibre de verre appropriée. En conséquence, les lames sont légères et résistantes à l’usure. Le mât est préférable de faire des tuyaux en acier. Le diamètre optimal est de 32 mm.
Quiconque a une idée du fonctionnement des circuits électriques peut faire face à un ensemble éolien. L’essentiel est d’être attentif à tous les détails et de bien contrôler toutes vos actions. Pour éliminer toute possibilité d’erreur, vous pouvez utiliser des vidéos visuelles décrivant en détail le processus complet de fabrication des pièces et leur assemblage ultérieur.
