Как сделать ветрогенератор на 220 вольт. Инвертор для ветрогенератора

Инвертор для ветрогенератора —

Дата публикации: 12 декабря 2013

Люди бросились из города ближе к природе и начали масштабное строительство целых поселений посреди лесов, полей, разливов озёр и рек. И столкнулись с проблемой: тыловой обоз городской цивилизации заметно поотстал от передового фронта людского желания жить среди природных богатств. Речь идёт о снабжении загородных домов элементарной электроэнергией, без которой не светит лампочка, не нагревается дом, не работает телевизор и компьютер.

Инвертор – на подиум!

И вспомнили современники опыт тысячелетней давности: использование энергии ветра и солнца в своих целях. Ветрогенераторы вышли на подиум для всеобщего внедрения. Как бы там не отворачивались и криво не усмехались скептики и пессимисты, а ветрогенераторы прочно и уверенно занимают достойное место в ряду источников дополнительной электроэнергетики.

Их использование для разного применения потребует инверторы трёх видов:

генерирующие ток для лампочек, обогревательных батарей,
генерирующие ток, который предназначен для работы приборов,
преобразующие ток в трёхфазный.

Какой инвертор потребуется, скажем, для выработки мощности 4 квт? В таком случае данный прибор должен иметь следующие параметры:

мощность на выходе до 6 квт;
в часы «пик» его мощность должна быть не ниже 9 квт;
частота на выходе 50 гц.

А когда требуется трёхфазный ток, то надо бы установить дополнительный инвертор, который способен постоянный ток из аккумулятора в 12 в преобразовать в трёхфазный переменный 380 в. Словом, в каждом отдельном случае потребуется расчёт мощности, сколько и какие приборы нужны для работы каких потребителей. Такой расчёт по плечу только специалисту.

Место инвертора в общей схеме

Чтобы чётко представлять место инвертора в расширенной схеме ветроустановки, мысленно, с помощью схемы (см. рисунок) пройдём путь от рождения энергии до потребителей. При вращении лопастей начинает вырабатываться электроэнергия. Трёхфазное напряжение от ветрогенератора через выпрямитель превращается в постоянный и поступает на аккумуляторную батарею. Затем инвертор для ветрогенератора даёт на точки потребления однофазный переменный ток.

К самой батарее подключаются ещё потребители постоянного тока через делитель напряжения, который выполняет функцию получения трёх напряжений. Контроллер заряда следит за уровнем зарядного напряжения и предохраняет батарею от перезарядки. Избыток электроэнергии, остающийся при зарядке батареи, идёт для обогрева воды в теплоэнергонагреватель. Если батарея подходит к критическому уровню зарядки, контроллер отключает её от нагрузок постоянного тока.

Роль инвертора такая же, как и контроллера: он предохраняет аккумуляторную батарею от перезаряда по линии переменного тока. Но первой и основной ролью этого прибора является превращение постоянного тока в переменный. Таким образом, инвертор выполняет в общей сети двойную функцию.

Как видно по схеме, к инвертору подходят провода от резервной дизельной электростанции на случай, когда наступает на длительное время полное безветрие. Мощность ветроустановки по данной схеме не должна превышать 5 квт/час. Всё зависит от входного напряжения инверторов серийного выпуска, которое не превышает 48 в. Это считается самой оптимальной величиной, превышение которой снижает эффективность энергоустановки.

Обзор и демонстрация работы преобразователя напряжения (инвертора) Prime-X 1500 Вт :

Мнение пессимиста

Недаром говорят, что пессимист – это хорошо информированный оптимист. А теперь послушайте мнение пессимиста, который с большой осторожностью подходит ко всеобщему ликованию по поводу внедрения ветроэнергетики и не спешит бросать в воздух свой чепчик от восторга.

Вполне объяснимо стремление многих применять альтернативные источники электроэнергии. То нет рядом линии электропередач где-нибудь вблизи загородного дома, то такое подключение стоит столько, что можно новую автомашину купить, то частые перебои с электроснабжением, то стремление сэкономить и получать постоянно бесплатную электроэнергию толкают сотни новых Кулибиных на путь изобретательства. Поэтому с каждым годом появляется всё больше «мастеров-самодельщиков» ветроустановок, которые толком не разобрались, успев установить только одну мачту ветрогенератора, как бросились учить других.

Попробуй разберись во всей этой сложнейшей кухне аэромеханики и электротехники. Слепо повторять ошибки новоявленных «учителей-практиков» вряд ли оправданно. По опыту известно, что при наличии вблизи вашего дома самой захудалой сети, городить самодельную установку при слабых ветрах данной местности равносильно сливанию времени и денег в решето. То есть, удовольствие не из дешёвых. И браться за изготовление и установку ветряков при средних ветрах до 4 м/сек надо лишь тогда, когда отсутствуют другие возможности, то есть, в самых крайних и безвыходных случаях.

Некоторые компании навязывают парусные ветрогенераторы с использованием асинхронных генераторов. Дескать, такие асинхронники разрешается подключать к постоянным сетям и лишняя электроэнергия может быть продана. А кто-нибудь из вас слышал о том, что где-то «энергосбыт» раскошелился и заплатил кому-то за слитую в сеть лишнюю энергию?

В любой ветроустановке самым значимым прибором является инвертор, на входе которого постоянный ток, на выходе — переменный. И если вы не знаете, какого характера напряжение выдаёт этот прибор – синусоидальное или какой-то суррогат, то пользоваться им рискованно. Потому что все потребители рассчитаны только на синусное напряжение и при любых других параметрах тока они не дадут нормальной работы и могут выйти из строя.

Инвертор по праву считается важной частью системы ветрогенератора, без правильного подбора которого можно все усилия движения воздуха пустить «на ветер». И пора запомнить всем, кто конструирует автономные системы энергоснабжения: без правильно подобранного мощного инвертора никакой удачи вам не видать, как своих ушей.

В.Ильин

В следующем видео рассказано, как использовать инвертор для освещения дома от автомобильного аккумулятора:

altenergiya.ru

Выбор инвертора напряжения для ветроэлектростанции

При организации автономного питания частного дома часто используют ветроэлектростанции. Для утилизации энергии ветра, помимо генерации и зарядки аккумулятора необходимо выполнить еще одну важную задачу – преобразовать полученную энергию в соответствии с потребностями потребителей в переменное напряжение 220В с частотой 50Гц. Для этой цели применяются инверторы напряжения.

Инверторы для дома бывают двух основных видов:

С чистой синусоидой.
С модифицированной синусоидой.

Инверторы с чистой синусоидой выдают на выходе переменное напряжение синусоидальной формы близкой к идеальной синусоиде. Это достигается за счет ряда схемотехнических особенностей. Устройства этого вида более дорогие, так как позволяют снабжать энергией абсолютно все электроприборы без исключения.

Инверторы напряжения с модифицированной синусоидой подают на выход электрический ток, приблизительно напоминающий синусоиду. В худшем случае, это меандр, те есть колебания прямоугольной формы, а в лучшем случае – нечто похожее на синусоиду в виде лесенки с большим количестве ступенек. При подключении нагрузки это вызывает сильные помехи (шум) в электрической сети. Следовательно чувствительные электроприборы, как например медицинское или научное измерительное оборудование нельзя питать от инверторов такого вида. Есть еще одна особенность которая ограничивает сферу применения таких установок.

Инверторы напряжения с модифицированной синусоидой нельзя применять для питания электроприборов с высокой индуктивностью. Имеются ввиду различного рода электродвигатели переменного тока и установки, в которых применяются такие двигатели. Например компрессорный холодильник или кондиционер. В то же время освещение, современные электронные приборы, нагреватели, бойлеры, электроплиты, электрочайники, утюги и прочие подобные потребители энергии работают, как правило, без проблем.

Имеется три типа инверторов:

Сетевые;
Автономные;
Комбинированные.

Они различаются по выполняемым функциям и цене.

Сетевые инверторы

Предназначены для преобразования электрического тока в переменный ток напряжением 220 Вольт и частотой 50Герц. Работают в системах энергоснабжения без накопителей электроэнергии. В качестве резервного источника питания частного дома используется централизованная общественная сеть.

При прекращении подачи электроэнергии от ветрогенератора инвертор напряжения автоматически подключает внешний источник к внутренней электросети. И, наоборот, при наличии избытков энергии, конструкция установки позволяет отдавать (продавать) излишки во внешнюю сеть. В таком случае для учета электроэнергии ставится специальный электросчетчик, который позволяет платить только за разницу.

Интересно то, что в случае превышения экспорта электроэнергии над импортом, владельцу дома должны оплатить разницу. Для этого должен быть заключен договор с энергоснабжающей организацией. Качество формы выходного напряжения у сетевых инверторов для экспорта электричества должно отвечать определенным требованиям, предъявляемым к электроустановкам такого вида. В Европе около 90% владельцев домовладений с подобными системами продают излишки энергоснабжающим предприятиям.

Автономные инверторы

Предназначены для преобразования вырабатываемого ветрогенератором электрического тока в переменный ток напряжением 220 Вольт частотой 50Герц. Работают в системах с аккумуляторными накопителями энергии. При прекращении ветрогенератором подачи энергии на инвертор для дома, происходит автоматическое переключение инвертора на потребление электричества из аккумуляторов. Данные устройства выполняются двух видов, с чистой и с модифицированной синусоидой на выходе. Устройства с модифицированной синусоидой стоят существенно дешевле. При выборе необходимо руководствоваться требованиями к электрическому току, предъявляемыми в документации на приборы, которые вы собираетесь использовать.

Комбинированные инверторы

Это приборы, которые объединяют в себе достоинства сетевых и автономных инверторов. Производят ток синусоидальной формы высокого качества. Могут использоваться совместно с аккумуляторными батареями. Способны отдавать излишки электроэнергии на экспорт. Благодаря подключению к внешней сети ресурс аккумуляторов существенно возрастает из-за смягчения режима работы. Нет необходимости в глубоком разряде аккумулятора.

Иногда при организации системы автономного электроснабжения можно обойтись без инвертора напряжения. Сейчас существует огромное количество приборов, которые предназначены для использования в сетях постоянного тока. Такие приборы работают, например в автомобиле. Для авто сейчас делают холодильники, телевизоры, кондиционеры, зарядные устройства для телефонов и компьютеров, электрочайники, не говоря уже о различных осветительных приборах. Помимо этого, на постоянном токе, но стандартного напряжения могут работать многие современные электроприборы. Но при устройстве такой системы постоянного тока высокого напряжения необходимо проконсультироваться со специалистами.

Выбор инвертора для ветроэлектростанции

Инвертор для дома выбирается исходя из ваших потребностей и финансовых возможностей. Кроме того, необходимо определиться, в каких режимах он будет использоваться. Если вы планируете использовать его только для автономного питания, то выбирайте автономный инвертор напряжения. Если планируете продавать излишки энергии, то сетевой, или гибридный инвертор.

Инвертор	NV-M	StarkCountry 1200INV	Fort FX60
Мощностьном	500Вт	840Вт	4000Вт
Мошностьпик	1200Вт	1200Вт	6000Вт
Напряжениевыход	220В	220В	220В
Частота	50Гц	50Гц	50Гц
Форма	Модиф.синусоида	Синусоида	Синусоида
Напряжениевход	12В	12В	24В
Потреблениебез.нагр.	<0,6А при 12 В	<0,5А при 12 В	н/д
Цена	57 $	347$	533$

При выборе необходимо обращать внимание на такие параметры.

Рабочая мощность должна быть на 20-25% больше предполагаемой суммарной рабочей мощности всех ваших потребителей энергии.
КПД должен быть как можно больше.
Выходное напряжение – синусоидальное (если вам надо).
Входной диапазон напряжений должен подходить батарее.
Максимальная мощность должна выбираться на 25% больше суммарной максимальной мощности потребителей.
Многосторонняя защита.
Вентилятор.
Потребляемая мощность без нагрузки не должна превышать 1% номинальной.

Наличие дежурного режима.
Потребляемая мощность в режиме ожидания должна быть как можно меньше.

allalternativeenergy.com

Как выбрать инвертор для ветрогенератора

Есть несколько типов так называемых "автономных" или "удаленных" преобразователей. Современные аппараты являются надежными, тихими, различных размеров. Эта статья поможет прояснить, как выбрать инвертор, который лучше всего подходит для ваших нужд. Я ограничил список домашними установками (производящие от 1 до 6 кВт), но то же самое распространяется и на более крупные системы.

Размеры инверторов

Размеры преобразователя являются важной частью конструкции автономной ветровой системы. При выборе слишком малого размера у вас не будет возможности запускать все ваши нагрузки, или он не сможет обрабатывать скачков напряжения при запуске. В тоже время, слишком большой будет пустой тратой денег, поскольку инвертору, работающему с максимальной эффективностью, требуется больше энергии.

Размер преобразователя определяется суммированием потребляемой мощности при нагрузках в автономной системе, как показано на примере в таблице ниже. При калибровке аккумулятора и массивов также не забудьте учесть потери эффективности. 10% потерь является стандартными для автономных аппаратов, так как они часто работают менее максимальной эффективности.

Пример нагрузки

Относительно сетевой нагрузки также следует отметить, что лучше выбрать инвертор с достаточной стартовой пиковой мощностью. Для приведенного примера необходим преобразователь, который может обрабатывать, по крайней мере, 2795 Вт. Убедитесь, что выбранная модель достаточна для возрастающей нагрузки. Лучше всего использовать реальные значения перенапряжений для каждого прибора. Затем добавьте полную мощность максимальных перенапряжений, которые могут возникнуть в любой момент времени. В нашем примере, если вся техника включится одновременно, резервный потенциал должен быть 155 + 5500 = 5655 Вт. Другой способ примерно предугадать всплеск напряжения - взять номинальную потребляемую энергию и умножить на три, в данном случае, это составит около 8400 Вт (70 А).

Если ваш бюджет невелик, и вы в состоянии планировать управление нагрузкой, можно выбрать меньший преобразователь. Например, не сложно придерживаться правила не включать микроволновую печь и пылесос одновременно, что позволит сократить нагрузку и уменьшить размер преобразователя до 1795 Вт. Однако, несмотря на то, что ограничение больших нагрузок может быть вполне эффективным, эта стратегия становится все более трудно осуществимой с каждым дополнительным человеком в доме.

Также учитывайте будущее расширение: потребности мощности растут почти во всех системах, поэтому имеет смысл использовать несколько больший инвертор. Выбор мультисистемы с возможностью подключения дополнительных блоков, увеличивающих непрерывную выходную мощность, позволит в будущем легко расширять инвертор до требуемых размеров.

Наконец, автономные инверторы обычно работают наиболее эффективно при нагрузке около двух третей своей номинальной мощности. Если вместо того, чтобы гонять преобразователь на максимальной мощности, вы выберете размер немного больше, то позволите ему работать в наиболее эффективном диапазоне. В долгосрочной перспективе это является лучшим соотношением цены/нагрузки и его работоспособность будет дольше.

Читайте также: 3 причины выбрать вертикальный ветрогенератор

Технические характеристики

Технические характеристики, предоставляемые производителями, не всегда проверены сторонними независимыми организациями. Были случаи, когда некоторые производители публиковали неправильные значения, например, при отсутствии нагрузки ночью.

Такие "спецификации" зачастую не указывают, как долго и при каких условиях испытывался инвертор. Это может быть важно, так как вполне возможно, что новые модели не прошли достаточного тестирования до их выпуска. Кроме того, новое оборудование может иметь ошибки программного обеспечения или интеграции с устройствами, которые, возможно, еще не были обнаружены, и могут сделать вас невольным бета-тестером. Так что находитесь на распутье между двумя моделями инверторов, узнайте, как давно эти приборы выпускаются компанией и сколько существует на рынке сама эта компания, прежде чем принять решение.

Синусоида против изменения меандр

Современные автономные инверторы продаются с двумя вариантами сигнала: синус и меандр (иногда называемый "модифицированный синус волны").

Синусоидальный выходной сигнал, имеющий низкий суммарный коэффициент гармонических искажений, способен выдержать практически любой тип нагрузки, даже чувствительной аудио электроники. Хотя почти всех бытовых преобразователей есть выход синусоидальной волны, приборы квадратной волны включены в мой список бюджетных систем. Например, типичный 2800-ваттный синусоидальной волны стоит около 2100 $, в то время как меандр с тем же выходом продается примерно за 1500 $. Тем не менее, аппараты квадратных волн могут работать не удовлетворительно с некоторыми видами нагрузок, а с другими не будут работать вообще (см. Проблемы загрузки из-за изменения волны инверторов).

Суммарный коэффициент нелинейных искажений

Суммарный коэффициент нелинейных искажений (КНИ) является мерой того, насколько тесно сигнал соответствует идеальной синусоиде. Помехи, переходные процессы и искажения влияют на изменения формы волны. Электроника аппарата производит шаги по сближению истинной синусоиды, причем, чем большее количество шагов, тем меньше будет КНИ инвертора.

КНИ 0% является идеальной синусоидой. Чем больше процент, тем дальше он отклоняется от синусоидальной формы. Синусоидальные преобразователи, как правило, показывают коэффициент нелинейных искажений 5% или менее, в то время как КНИ модифицированных квадратных инверторов может варьироваться от 10% до 40%. Потому что КНИ модифицированных квадратных аппаратов различен и зависит от типа нагрузки. Значения, приведенные производителями, трудно сравнить справедливо, поэтому эти цифры не указаны для них.

Важно отметить, что электросеть также может иметь форму искаженной волны, обусловленной деятельностью различных нагрузок на сеть (например, запуск мощных двигателей), которая может вызвать переходные процессы в утилиту сигнала. Из-за этого постоянного изменения сети, синусоидные инверторы часто имеют еще меньше КНИ, чем электросеть.

Номинальная постоянная мощность

Автономный инвертор должен поставлять достаточно энергии для удовлетворения потребностей всех приборов, работающих одновременно. Прежде чем сделать выбор, следует узнать возможные нагрузки в будущем и максимальный всплеск потребности (скачки напряжения мы рассмотрим отдельно).

Размер преобразователя для автономной системы, основанной на мгновенной нагрузке, очень сильно отличается от размера сети прямого инвертора, определяемого источником мощности (например, ватт солнечных батарей). Работа сети прямых аппаратов просто конвертирует все смещения постоянного тока из массива солнечных батарей к сети переменного тока, который подается обратно в домашнюю электрическую систему, или на сеть, если производство превышает потребление энергии в данный момент. В мультисистемах прямой преобразователь не несет ответственность за удовлетворение нагрузок переменного тока, поскольку доступна практически неограниченная мощность. Например, 2000 Вт сеть генераторов потребует выбора преобразователя принимающего 2000 Вт постоянного тока.

В случае автономных систем преобразователь питания, как правило, отвечает за предоставление энергии для всех нагрузок переменного тока. Скажем, вам нужна нагрузка мощностью 2000 Вт переменного тока одновременно. Для автономной системы вам понадобится преобразователь, который может обеспечить не менее этой суммы.

Номинальное напряжение батареи

Каждый преобразователь имеет номинальное напряжение батареи, к которой он может быть подключен. Общие автономные инверторы имеют напряжение 12, 24 или 48 вольт.

Меньшие системы, как правило, сочетаются с меньшей мощностью преобразователя и более низким напряжением батареи. Обратное верно для больших систем. Например, несколько 2000 Вт инверторов имеют номинальное напряжение аккумуляторов 12 B, модели 4000 Вт, обычно, 24 или 48 B, блоки 5000 Вт обычно соответствуют 48 B аккумуляторам.

Та же мощность с более высоким номинальным напряжением аккумуляторной батареи означает более низкий ток (Вт ÷ вольт = усилитель) батарейного кабеля, что влечет меньшую потерю энергии в сравнении с кабелем меньшего диаметра, менее дорогие кабели и меньше максимальной токовой защиты.

Некоторые компании предлагают модели преобразователей нестандартного напряжения. Линии Exeltech, например, включают в себя модели, которые могут подключаться до 32, 66, или даже 108 B. Эти преобразователи используются в различных отраслях промышленности, например, телекоммуникационных.

Выходное напряжение

Американские преобразователи используют мощность 60 Гц, 120 или 120/240 B. Европейские модели имеют другие выходные спецификации. Большинство автономных инверторов имеют выход 120 B, хотя некоторые 120/240 B, которые позволяют подключать их к 120 B и 240 B, что позволяет получить максимальную мощность для зарядки аккумулятора с одного инвертора.

Скачки напряжения

Некоторые приборы (например, двигатели) требуют значительно большей энергии во время запуска, чем в процессе работы. В момент запуска таких приборов инвертор сокращает "волны" или работает на более высоких частотах, чем их постоянная мощность. Характеристики преобразователей питания включают максимальную силу тока и период времени, при котором он может работать на пиковом уровне мощности без повреждений или защитного отключения.

Инвертор может иметь несколько оценок перенапряжения (выраженные в усилителях переменного тока или Вт), каждая из которых соответствует определенному периоду времени. Большинство пиковых нагрузок происходит первые несколько миллисекунд запуска. Для аппаратов с несколькими оценками скачков напряжения, как правило, достаточно рассмотреть самый короткий. Если есть сомнения, уточните у производителя, сможет ли устройство обеспечить возможно необходимый всплеск напряжения.

Нагрузки с асинхронными двигателями, как стиральные машины, насосы и электрические инструменты, могут иметь большие скачки нагрузки до семи раз подряд. Для определения пиковых скачков конкретного прибора, необходимо либо измерить максимальный ток нагрузки с записью токоизмерительных приборов, либо посмотреть стартовую нагрузку в спецификации, либо уточнить у производителей аппарата.

Мультисистема

Некоторые автономные инверторы включают возможность подключения нескольких устройств вместе, чтобы работать как единая, более крупная единица. Различные варианты подключения позволяют работать вместе преобразователям 120 и 240 В, что позволяет использовать систему как один аппарат 120/240 B.

Последовательное подключение позволит одному прибору "спать", когда нагрузка невелика, тем самым снижая потери энергии. Система 120 B означает, что оба прибора имеют 120/240 B на выходе.

Параллельное подключение означает, что инверторы будут выдавать 120 B при двойном усилении одного из них. Некоторые системы могут подключаться в трехфазной поставке, которая часто используется для более тяжелых машин.

Инверторам для ветрогенераторов с выходом 120/240 B последовательное подключение не требуется. Их можно подключать параллельно, чтобы получить большую мощность (более ампер).

Максимальная эффективность

Эффективность измеряется соотношением преобразования переменного тока на входе в постоянный ток на выходе. Повышение эффективности означает, что инвертор тратит меньше энергии в процессе преобразования постоянного тока в переменный.

Обратите внимание, что "пиковая" эффективность не обязательно отражает фактическую эффективность работы, которая меняется в зависимости от нагрузки переменного тока на преобразователь. Большинство производителей публикуют кривые эффективности в своей документации. Мудрый выбор - аппараты, имеющие высокие рейтинги эффективности в широком диапазоне выходных мощностей.

Холостой ход

Инвертор продолжает работать, когда нет нагрузки, а значит расходовать энергию. Расход электричества холостого хода удивительно высокий в некоторых моделях (до 30 Вт). Поскольку могут быть длительные периоды холостой работы, это может добавить существенный расход энергии. Например, преобразователь с расходом 30 Вт будет потреблять минимум 720 Вт ежедневно. В небольших системах эта нагрузка может оказать значительное влияние.

Спящий режим

Большинство автономных аппаратов обладают энергосберегающей технологией, называемой "спящий режим" отключения питания, когда нет нагрузки. Режим сна также требует энергии, но гораздо меньше. В этом режиме прибор периодически проверяет схему на наличие активных нагрузок и отключается, если нагрузка не обнаружена.

Зарядное устройство

Многие автономные инверторы оснащены встроенным зарядным устройством, которое может быть использовано для зарядки аккумуляторов от источника переменного тока, таких как дизельный генератор, например. Эта функция сводит на нет необходимость отдельного внешнего зарядного устройства. Наличие интегрированного зарядного устройства особенно полезно в периоды, когда источник мощности не может справиться с бытовыми нагрузками, например, в безветренную погоду. Оно также используется, чтобы "уравнять" батареи, предоставляя им дополнительный контроллер и гарантируя, что даже самый слабый элемент батареи заполнен.

Зарядные устройства, как правило, являются усилителями постоянного тока, но может быть указаны и как усилители переменного тока, так что внимательно читайте документацию.

Датчик температуры аккумулятора

Внутреннее сопротивление батареи увеличивается по мере падения температуры и уменьшается по мере ее повышения. Зарядка батареи может быть «недозаправлена» при низких температурах, соответственно «чрезмерно заправлена» при высоких температурах. Чтобы правильно заряжать аккумуляторы, где температура отклоняется от идеальной 25 ° С, датчик температуры предоставляет данные для зарядного устройства, чтобы он мог регулировать напряжение для более высоких или низких температур.

Пуск

Некоторые инверторы можно запускать и останавливать на основе нескольких критериев, таких как низкое напряжение аккумулятора, состояние заряда (SOC), отсутствие нагрузки, время суток. Генераторы могут иметь либо "два провода" или "трехпроводной" старт механизма. Двухпроводной относится к двум позициям, и для выключения требуется лишь простое реле и сигнал от контроллера в инвертор / зарядное устройство. Трехпроводной запуск является более сложным и, обычно, требует отдельного контроллера от генератора.

Контроль

Некоторые аппараты предлагают датчики контроля в качестве дополнительного аксессуара. Контроль может предоставить полезную информацию о системе, в том числе о напряжении аккумуляторной батареи (позволяет узнать заряжается он или разряжается), размере нагрузок переменного тока, зарядке аккумулятора и даже коды ошибок (полезно при устранении неполадок).

Дистанционное управление

Обычно такое оборудование устанавливают вдали от жилых помещений, поэтому дистанционное управление позволяет пользователям легко контролировать систему. Часто, такие пульты показывают различные другие детали учета системы и имеют переключатель отключения прибора

Интегрированная система компонентов

Некоторые инверторы могут быть частью комплексных систем обеспечения отдельных частей, таких как измерение, контроллеры заряда, автоматический выключатель.

Комплексные компоненты системы предлагают несколько преимуществ. Во-первых, аппарат спроектирован так, что компоненты легко сочетаются друг с другом. Во-вторых, подходящие по размеру провода размещаются в коробке соответствующих размеров, выходы которых совпадают. Часто монтажная пластина, которая поддерживает всю систему, входит в стоимость. Эти системы могут быть предварительно смонтированы на заводе или дистрибьютором для удовлетворения конкретных потребностей установки, чтобы интегрированные компоненты имели правильные разъемы.

Электронные и интеграционные связи могут оптимизировать такие операции, как зарядка аккумулятора и поддержка нагрузки, устранение дублированных датчиков (например, датчиков температуры контроллера заряда и инвертора), предоставляют средства внешнего сбора данных. Центральное или дистанционное управление может отображать системные настройки, а также значения данных, что упростит пользовательский интерфейс.

Вес

Большая часть веса автономных преобразователей происходит от железного трансформатора, который дает высокий всплеск наращивания и может накапливать энергию в течение нескольких циклов, создавая эффект маховика, проходящего через инвертор волны.

Если вы пользуетесь только небольшими бытовыми приборами, которые имеют незначительные волны, легкий преобразователь может служить вам достаточно хорошо. Есть очень легкие аппараты, которые не обеспечивают высокую пиковую нагрузку, но имеют очень тонкий сигнал для привередливой электроники, такой как аудио- или телекоммуникационное оборудование.

Если вы рассчитываете на нагрузки с высокими скачками (например, асинхронные двигатели), выбирайте более тяжелый прибор, но убедитесь, что он надежно закреплен, чтобы выдержать его вес.

Гарантия

Производители дают гарантию на отсутствие дефектов материалов и изготовления сроком до пяти лет, также иногда доступны расширенные гарантии.

vetrogeneratorsvoimirukami.ru

САМОДЕЛЬНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР

Собрали ветрогенератор, все работает нормально, но тут возникает одна маленькая проблема - ветростанция способна дать постоянное напряжение 8 - 12 вольт, а если нужно использовать сетевой прибор или какое то устройство которое питается от 220 вольт? Решение есть - преобразователь который повышает 12 вольт в до сетевого напряжения 220 вольт и с частотой 50 - 60 герц. Eмкость аккумуляторов у нас не велика, но преобразователь у нас достаточно мощный. Была выбрана достаточно сложная сxема преобразователя для ветрогенератора и не просто так, ведь это один из самыx лучшиx и стабильныx вариантов преобразователей на котором почти не наблюдал скачков и падений напряжении и частоты. Преобразователь двуxтактный. Поговорим о сборке первой части преобразования, она нам нужна для открывания более мощныx транзисторов окончательного каскада.

схема преобразователя для ветростанции

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце от компьютерного блока питания (если под рукой есть кольцо побольше то используйте), можно взять ш-образный трансформатор подxодящиx размеров. Сначала мотаем 1 - по рисунку, мотаем по 12 витков проводом ПЭВ-2 с диаметром от 0,35 до 0,6 мм, затем мотаем 2-ые, по 54 витка проводом ПЭВ-2 с диаметром 0,4 -0,6 мм, и в конце мотаем 3-ю по сxеме - по 20 витков проводом 0,4 мм. Транзисторы типа П213, П214, П217. Клонечно можно заменить и на современные, в том числе импортные. Резисторы подбираем от 20 до 100 ом.

Транзисторы типа П213, П214, П217

После окончания надо испытать сxему первого блока. Для этого подключаем любой стабилизированный источник питания от 8 до 14 вольт и к выxодным отмоткам (по сxеме под цифой 3) подключаем лампочку накаливания 6,3 вольт, если лампа загорелась - идем дальше, если конструкция работает ненормально - то к базам транзистора подключаем резисторы 1,2 - 2 килоом так, как показано по сxеме. Теперь надо мотать второй трансформатор Т2. 1- мотаем из двуx жил проводом 1мм по 5 витков, то есть у нас получиться 10 витков с отводом от середины. Изолируем обмотку изолентой и мотаем повышающую отмотку. Мотаем проводом 0,35 мм от 500 до 700 витков, через каждые 100 витков ставим изоляцию из конденсаторной бумаги.

Ферритовые Ш трансформаторы ветрогенератора

Трансформатор Т2 Ш-образный из импульсного блока питания советского цветного телевизора, в крайнем случае можно использовать Ш-образный трансформатор который есть в блоке питания компьютера, разбирая блок питания компьютера там можно найти несколько Ш-образныx трансформаторов - берите самый большой из ниx.

Трансформатор ветрогенератора

После окончания намотки Т2 собираем сxему и включаем через сопротивление 10 ом 5 ватт или побольше ваттов. Транзисторы лучше ставить кт818 по две штуки на каждое плечо. Подключают так - берем два транзистора кт818 с одинаковыми буквами и подключаем паралельно ноги и ставим на радиатор, такие заготовки нам нужно 2 штуки, то есть надо иметь 4 транзистора - по два на плечо.

готовый преобразователь ветрогенератора

После подключения к выxоду Т2 подсоединяем лампу накаливания 220 вольт на мощность от 25 до 150 ватт. Лампа должна ярко светится, если конечно у вас все по сxеме подключено правильно. В случае если транзисторы КТ818 сильно греются, меняйте местами выводы первичной отмотки Т2. Теперь смело можно подключать преобразователь к аккумуляторам ветрогенератора но не забудьте поставить к преобразователю выключатель. Вот и вся конструкция, удачи, АКА.

Форум по ветрогенераторам

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР

radioskot.ru

Схема подключения ветрогенератора | Сам Себе Строитель

Рабочие схемы подключения ветрогенератора. Как правильно подключить ветрогенератор, варианты подключения, схемы, фото.

При установке ветрогенератора очень важно его правильно подключить к потребителям.

Существует несколько вариантов схем подключения в зависимости от дополнительного оборудования системы.

Минимальный комплект ветроустановки состоит из комплектующих:

Ветрогенератор.
Контроллер.
Аккумулятор.
Инвертор.
Кабеля и предохранители.

Ветрогенератор – используется для заряда аккумуляторных батарей, генератор вырабатывает переменный ток. Напряжение и сила тока генератора зависят от мощности генератора и силы ветра. Высота мачты, на которой расположен генератор, также играет важную роль, чем выше мачта, тем стабильней воздушный поток и больше вероятность работы ветрогенератора при слабом ветре.

Контроллер – преобразовывает переменный ток, в постоянный который необходим для заряда аккумуляторных батарей.

Аккумуляторы – служат накопителями энергии, потребление энергии идёт от аккумуляторов.

Инвертор – преобразователь постоянного тока в переменный. На вход инвертора поступает постоянный ток от аккумуляторов 12V или 24 V, а на выходе переменный 220V который потребляют большинство бытовых электроприборов.

В свою очередь инверторы бывают нескольких типов:

Модифицированная синусоида – низкое качество выходного напряжения, применяется для потребителей не чувствительных к качеству напряжения (лампочки, телевизоры, отопительные приборы, зарядные устройства).

Чистая синусоида – высокое качество выходного напряжения, подходит для всех потребителей, в том числе и для электродвигателей и точного оборудования.

Трехфазный – преобразовывает постоянный ток в переменный трёхфазный 380 V.

Сетевой – применяется на мощных ветростанциях для выхода электроэнергии в общественную сеть.

Это основное оборудование необходимое для работы ветростанции, из дополнительного оборудования можно отметить автоматический переключатель источника питания (АВР).

АВР – переключатель, позволяет переключить в автоматическом режиме источник питания для потребителей. При отключении основного источника электроэнергии в данном случае ветроустановки переключает потребителей на аварийный генератор или бытовую электросеть.

Общая схема подключения ветрогенератора.

На рисунке схематически показан принцип подключения компонентов установки.

Схема подключения ветрогенератора

Схема подключения однофазного ветрогенератора.

Общая схема подключения ветрогенератора

В данном случае потребители энергии полностью зависят от работы ветряка и ёмкости аккумуляторов.

Гибридная система подключения с солнечной панелью.

В данном случае в систему дополнительно подключена солнечная панель, что повышает производительность установки.

схема подключения ветрогенератора и солнечной панели

В отличие от первого варианта система не зависит полностью от работы ветрогенератора, и аккумуляторы также заряжаются от солнечной панели.

Схема подключения ветрогенератора с резервным генератором.

Вариант подключения с резервным бензиновым (дизельным) генератором, в данном случае при снижении заряда аккумуляторов АВР (автоматический переключатель источника питания) запускает резервный генератор.

Схема подключения ветрогенератора с резервным генератором

Схема подключения ветрогенератора с резервным питанием из сети.

Следующий вариант системы с подключением к сети. В этом случае, когда ветра нет, и генератор не может набрать рабочую скорость, АВР переключает потребителей на сеть. При отключении электроэнергии в сети, АВР переключает потребителей на питание от аккумуляторов установки.

Схема подключения ветрогенератора с резервным питанием из сети

Это основные примеры схем подключения ветрогенератора.

Популярные самоделки из этой рубрики

Солнечные коллекторы для дома...

Самодельный солнечный коллектор своими руками...

Солнечное зарядное устройство для телефона своими ...

Самодельный солнечный коллектор...

Cамодельный генератор для ветряка...

Гидроэлектростанция своими руками на приусадебном ...

Самодельный ветрогенератор из генератора от тракто...

Как самому сделать солнечную батарею...

Ветрогенератор из шуруповёрта...

Как подключить солнечную батарею...

Самодельный ветрогенератор своими руками...

Солнечный водонагреватель своими руками...

sam-stroitel.com

Как сделать ветрогенератор на 220 вольт

Вообще нет такого понятия Ветрогенератор на 220 вольт. Ветрогенератор не может работать напрямую, и от себя питать ваши электроприборы. Обороты ветрогенератора зависят от скорости ветра, также напряжение и мощность ветрогенератора. Для того чтобы генератор в ветряке стабильно давал 220 вольт 50Гц ему нужны постоянные обороты. Но обороты винта и генератора зависят от скорости ветра и в бытовых ветряках стабилизировать обороты не возможно, да и не нужно.

Есть так называемые промышленные ветрогенераторы мощностью в тысячи киловатт. Такие ветрогенераторы работают напрямую в высоковольтные электросети где напряжение под 10000 вольт и более. Там есть система стабилизации оборотов и устройства синхронизации частоты переменного тока с электросетью. Но у себя дома такой ветряк не поставишь, и ставят их обычно на побережьях или возвышенностях, там где относительно мощный и ровный ветровой поток.

Вообще конечно можно сделать высоковольтный генератор чтобы он напрямую работал к примеру на отопление, то есть грел воду ТЭН-ами. Но так просто напрямую их к ветряку подключить тоже не получится, заработает он очень плохо. Просто при снижении скорости ветра ТЭНЫ остановят винт и сам он не раскрутится пока не отключишь ТЭНы. Здесь всё равно должно быть управляющее устройство чтобы подключались ТЭНы при определённых оборотах и напряжении генератора.

При работе на заряд аккумуляторов ветрогенератор раскручивается и набирает обороты пока его напряжение не поднимется до напряжения аккумуляторов. Винту ничего не мешает набирать обороты, а когда винт раскрутится то и напряжение вырастет и начинается зарядка АКБ. Если же повесить на ветряк нагрузку напрямую то она остановит винт.

Люди пытаются по разному это обойти. Подключают вначале слабенький ТЭН, а при увеличении оборотов добавляют ещё ТЭНы чтобы снимать больше мощности. Делают устройства для автоматического подключения нагревательных ТЭНов. Есть также контроллеры заряда аккумуляторов со сбросом лишней энергии на балласт.

Ветрогенератор это лишь источник энергии для заряда аккумуляторов. А вот именно из аккумуляторов и берётся энергия, которая инвертором преобразуется в 220 вольт. Вся цепочка выглядит так: ветрогенератор заряжает аккумуляторы, а к ним подключен преобразователь напряжения (инвертор). От инвертора и питаются все приборы и устройства в доме.

Ветрогенераторы малой мощности обычно делают для заряда аккумуляторов на 12 или 24 вольта. Более мощные ветряки строят на 48 вольт. Без аккумулятора тут не обойтись. Но правда есть сетевые инверторы, к которым ветрогенератор подключается напрямую и энергия идёт сразу в электросеть. То есть инвертор преобразует энергию в 220в 50Гц и подаёт ее в общую электросеть, без сети такой инвертор не работает. Но толку от этого у нас мало, вам никто не заплатит за отданную в сеть энергию, да и сами вы ей не воспользуетесь, а счётчик электроэнергии может её приплюсовать и вы за неё ещё заплатите государству.

По сути любой ветрогенератор выдаёт нам 220 вольт, но вначале энергия идёт в аккумуляторы, а потом забирается через инвертор 220в 50Гц.

Как сделать ветрогенератор вы можете почитать на этом сайте, здесь много информации по изготовлению ветрогенераторов, а также много описаний реальных ветрогенераторов.

e-veterok.ru

Ветрогенератор 1000 ватт - мой самодельный ветряк

Автор этого ветрогенератора Дмитрий из Одессы, если у вас возникли вопросы вы можете написать ему на почту [email protected] . Он написал небольшой рассказ о создании своего ветряка, который я (админ е ветерок ру) попробую пересказать своими словами с подкреплением фотографиями.

Ветрогенераторами я интересуюсь уже давно пишет Дмитрий, еще ребенком мне даже приснился сон что я строю ветрогенератор, просто интересно все это для меня, самому добывать электричество, узнавать как это работает. Первые мои ветряки были как тестовые модельки, на них я так сказать учился и смотрел как работает винт на ветру. И вот осенью я решил построить настоящий мощный ветрогенератор у своего Деда. Чтобы все сделать как можно лучше и найти ответы на возникающие вопросы я погрузился в интернет где нашел людей, которые тоже делали ветрогенервторы, а так же необходимые материалы по изготовлению генераторов, лопастей и прочего.

Изготовление ветрогенератора началось генератора, в качестве которого я решил использовать асинхронный двигатель. Так как генератор должен быть низко-оборотный, то я искал двигатель с как можно большим количеством зубов на статоре и полюсов. Но нашел двигатель на 1,5кВт, статор на 36 зубов, и четырех-полюсная обмотка тонким проводом.

Чтобы уменьшить напряжение и поднять силу тока статор был перемотан более толстым проводом, точнее толстого провода не нашлось, поэтому сложили в параллель 7 проводов диаметром 0,5мм. Вместо четырех полюсов была намотана трехфазная 12-ти полюсная обмотка.

Ротор теперь уже почти генератора был проточен на высоту уже имеющихся магнитов. Магниты шайбы 18*10мм. Магниты расположил со скосом чтобы уменьшить залипание и обмотал скотчем. Потом магниты были залиты эпоксидной смолой.

После сборки генератор сразу же был проверен на работоспособность. При 300об/м генератор выдал на низкое сопротивление 50вольт и 30Ампер, что даже очень неплохо.

Конструкцию ветрогенератора сделал со смещением оси генератора от центра поворотной оси и складывающимся хвостом для защиты от сильного ветра. Защита срабатывает на ветре 14м/с, винт отворачивается от ветра сбрасывая обороты, а хвост складывается приподнимаясь вверх.

Лопасти ветрогенератора я изготовил из ПВХ трубы диаметром 200мм, это самый простой и доступный вариант изготовления лопастей. Информацию о том как вырезать лопасти я нашел на этой странице в интернете http://www.e-veterok.ru/samodelnie-lopasti-vetrogenerator.php. Там есть готовые профили лопастей с координатами для вырезания под разные генераторы и разного диаметра. Так же есть программа эксель по которой можно самостоятельно рассчитать винт для ветрогенератора. Но я выбрал готовый рассчитанный винт и немного увеличил его в диаметре за счет удаления лопастей от цента. Сейчас диаметр винта 2,4метра, работает хорошо, но возможно я уменьшу диаметр винта чтобы поднять обороты и мощность, кажется что генератору не хватает оборотов, а мощность винта излишняя, даже коротким замыканием фаз винт не останавливается и продолжает крутится.

В качестве мачты использована труба диаметром 70см, с толщиной стенки 4мм, высота мачты 7 метров.

Токосъемные кольца я делать не стал, провода через полую ось пустил внутри трубы. Пока с проводами все нормально и ничего не перекручивается, думаю что щеточный узел не особо нужен. Выпрямительный диодный мост разместил внизу, рядом с мачтой как и всю остольную электронику. Ниже ночное фото.

Энергию ветрогенератора я использую для ночного освещение в курятнике, дровнике, и в беседке на улице. Вся электроника работает так. Энергия с генератора в виде трехфазного переменного напряжения идет на диодный мост. После моста уже постоянное напряжение идет на контроллер, который заряжает аккумулятор и питает инвертор, который 12вольт преобразует в 220 вольт, а к инвертору подключены лампочки Инвертор включается с наступлением темноты автоматически. Включает его самодельное световое реле, которое я сделал из содового фонарика на солнечной батарейке. В схему фонаря я поставил мосфет - полевой транзистор, который включает силовое контактное реле как только на его затворе окажется напряжение. А силовое реле включает инвертор, который в свою очередь зажигает освещение.

Ниже на фото схема включения полевого транзистора к садовому фонарику.

Сам фонарь

Контроллер солар30, напомню что после диодного моста напряженение ветрогенератора входит в контроллер, ветряк подключен вместо солнечной батареи.

Вся электроника вместе с аккумулятором спрятана в такую вот тумбочку и находится прямо у мачты.

Ниже некоторые фото ветрогенератора.

Ветрогенератор при сильном ветре развивает мощность до 1кВт, но сильные ветра у нас редкость. На среднем ветру мощность ветряка всего 200-400ватт. По затратам ветрогенератор обошелся около 200$. Если у вас возникли вопросы по данному ветрогенератору то пишите на почту [email protected] Дмитрий.