Простейший расчет ветрогенератора для загородного дома

Для выбора установки требуется точно определить наиболее постоянное направление и среднюю скорость ветра на том месте, где потенциально возможна установка ветрогенератора. Необходимо отметить, что начальная скорость вращения лопастей ветряка составляет 2 м/с. Скорость ветряка с наиболее максимальным КПД составляет 9 – 12 м/с. Для обеспечения электроэнергией небольшого загородного дома необходимо установки с номинальной мощностью не менее 1 кВт при скорости ветра не менее 8 м/c.
Мощность ветряка наиболее зависит от скорости ветра и диаметра винта.

Для расчета эксплуатационных характеристик ветрогенератора, для небольшого загородного дома можно воспользоваться следующими формулами:

P = 0,6*S*V^3, кВт,
S — Площадь (м^2), перпендикулярная относительно направления ветра;
V — Скорость ветра (метров в секунду).

Р = D^2*V^3/7000, кВт,
D — Диаметр винта (метров);
V – Скорость ветра (метров в секунду).

Очевидно, что для выбора наиболее оптимального диаметра винта ветрогенератора необходимо знать среднюю скорость ветра на месте планируемой установки. Количетво электроэнергии произведенной ветрогенератором возрастает в кубическом соотношении с повышением скорости ветра. Например, если скорость ветра увеличится в 2 раза, то кмнетическая энергия выработанная ротором увеличится в 8 раз. Поэтому можно сделать вывод, что скорость ветра является самым важным фактором, влияющим на мощность ветрогенератора.

Для выбора места установки ветрогенератора наиболее подойдет участок с минимальным количеством преград для ветра (большие деревья, постройки) на расстоянии не менее 25-30 м. Высота ветровой электростанции должна быть не менее 3-5 м высоты ближайших построек. На линии ветреного прохода деревьев и построек быть не должно. Для расположения ветрогенератора наиболее подойдут холмы или горные хребты с открытым ландшафтом.