什么是风力涡轮机？

风车（现在以风力涡轮机的形式）已被用于千年以将风力的动能转化为机械能。早在200公里。，机械能用于特定任务，包括研磨晶粒和泵送水。如今，风力涡轮机从空气中线束动能并通过发电机将其转换为电力。

就像太阳能光伏安装，你可以购买一个国内的风力涡轮机，以提供尽可能多或少的电力，因为你想。如果你希望尽可能地限制你对主电源的依赖，你将需要一个更大的涡轮机，或多个更小的涡轮机。如果你只是想在你的花园棚屋里产生足够的电力来照明，你可以用一个非常小的涡轮机。

下面我们看看不同类型的风力涡轮机系统，你可以安装在你的财产。

无电池并网系统

无电池并网系统是最简单、最有效、最环保的风力涡轮机系统。它们的作用很简单:产生尽可能多的电力，为你的家庭提供电力，并将其接入电网。由于可获得的赠款，如饲料关税在英国，这种类型的系统近年来越来越受欢迎。在这些装置中，房主可以有效地将多余的能源卖给公用事业公司。系统中没有电池，因此减少了很多系统的复杂性和维护。缺少电池也使得它的安装成本更低。

如果你的目标是完全不依赖电网，那么你需要确保你的无电池电网捆绑系统产生的电力超过你全年的总用电量。然而，这个系统应该适合大多数预算，因为它将减少对能源公司的依赖，通过显著减少你的账单。如果你不能生产所有的电力，那么短缺的电力可以直接从电网中获得。

有一个主要的缺点与这个设置，这就是如果有电源切割，那么您的家庭将没有电源，因为逆变器您的能量通过连接到电源电源，因此您可能需要发电机（由柴油或石油提供动力）作为备份政策。

并网系统与电池备份

这与上面的网格系系统基本相同，但有一块电池，这意味着如果有一个电网电源切割，逆变器仍然可以获得操作所需的电力，因此安装将继续为您提供电。该系统的约束主要与电池相关联，这是昂贵的并且需要定期维护。最后，增加了系统的额外效率（范围从5-40％），这将添加到约束侧。

离网系统

该系统完全没有连接到网格，如果没有风吹，则依靠电池进行操作。然而，如果这些电池的容量太低，那么您可能没有任何电力，长时间。具有系统的偏压，呈现出完全独立于电网的理想情况，您可以生产所需的所有电力。然而，这种类型的系统往往是最昂贵的并且也是维护重的。如果您有一个需要照明的花园棚，那么该系统可以相对便宜地锻炼，但只要您期待高档，那么它变得非常昂贵。

在下一节，我们看的组件，你需要一个成功的风力涡轮机安装。

好处

• 风力涡轮机可以让你生产100%清洁、免费的电力。

限制

• 风力涡轮机可以被认为是一点眼睛，并且通常必须限于农村地区。

成本

• 完全取决于风力涡轮机的大小，从1000英镑到1万英镑。

最大化风力涡轮机的收益

为了最大限度地利用电力风力涡轮机可以为您提供的，两个相互关联的问题需要考虑:

• 你想生产多少电力?
• 你能在你的土地上发电多少?

你需要涡轮机产生多少电力?

首先，您需要通过安装在您的房产上的风力涡轮机来确定您正在尝试实现的内容。你试图完全独立于网格吗？您只是试图减少您收到您可以投资的资本集团的电费吗？你只是想要一个风力涡轮机在花园里为你的花园里发灯吗？显然涡轮机越大，它会产生的电量越多;然而，较大的涡轮机将更昂贵。

通过查看前几个季度的公用事业账单，你可以感受到一年的总用电量。你可以得到更准确的读数，如果你在你的财产和完成一个能源评估，你当前的负载(简单地说，总能源，你的每一个设备在一定的时间内使用)。这包括用每一个电器制作一个表，它的瓦特(用瓦特插头表测量——有时称为瓦特表)，以及24小时周期内的估计使用时间。有了这些信息，你就可以完成一个更准确的全年房屋使用情况评估(24小时周期的使用情况乘以365天)。

对您的总能源使用量有一个感觉，应该帮助您决定您试图实现什么与您的涡轮机。下面我们将更详细地介绍几种风力涡轮机的设置。

你的系统可以生产多少电力？

非常重要的是你在你的脑海中有一个目标电力人物，你的目标是实现的，占你总能量需求的50％，或者完全自给自足。但是，如果您的财产上有限制，例如缺少空间或低平均风速，则可能无法实现这一目标。

风速

这是关键因素，我们通常使用平均风速作为特定位置的测量。你不能直接影响你家的平均风速;然而，您选择的网站和塔高度可以对风力资源产生巨大影响。吹风的风的力量是风速的立方体 - 这绝对是根本的，这可以在下面的简单和中看到：

• 3mph - 3 × 3 × 3 = 27kWh
• 6mph - 6 x 6 x 6 = 216kWh
• 12mph - 12x 12x 12 = 1728 kwh

这是一个极好的消息，因为你离地球表面和它的许多障碍物(如房屋)越远，风速就越高:因此，风的力量就越大。这意味着这是重要的尝试和最大化任何塔的高度，你使用，试图最大限度的风潜力，你的风力涡轮机系统。

扫掠面积

扫掠区域是涡轮机在旋转时产生的圆圈，因此这是叶片的直径。刀片由风中的电力驱动，因此扫过的区域越大，你可以使用的能量越多。再次说明这一点的最简单的总和（对数学不利的道歉！），其中圆的区域是直径的一半²xπ。(π= 3.14)

• 3英尺直径= 1.5 x 1.5 x 3.14 = 7英尺²
• 6英尺直径= 3 x 3 x 3.14 = 28英尺²
• 12英尺直径= 6 × 6 × 3.14 = 113英尺²

考虑到这两个因素，你可以看到你能产生的最大电量。请记住，风速是免费的(尽管塔越高，显然成本越高)，而投资越来越大的涡轮机会越来越贵。

你应该看什么尺寸的涡轮机?

因此，风力涡轮机的大小取决于你想要生产的电量(但可能受到风速和空间的限制)，其次是你有多少现金。

不像太阳能光伏电池如果你想在未来生产更多的电力，你可以很容易地增加额外的资金，涡轮叶片需要更换，发电机也可能会更换。家用发电机的直径通常在8到25英尺之间(因此被扫过的面积在50到500英尺之间)²）.如果平均风速为每小时10英里，这些电池可以产生1000到15000千瓦时的电量。一个普通家庭每年大约使用4800千瓦时，所以一个直径25英尺的涡轮机将产生严重过剩的电力卖回给电网，或供不止一个家庭使用。

风力涡轮机的最终思想

规划许可

如果你正在考虑安装一个风力涡轮机，请联系你的当地委员会，询问有关规划许可。大多数地方政府都热衷于鼓励安装可再生能源系统。然而，在计划阶段投入时间和金钱之前，最好先征求你的邻居的意见，让他们表达任何反对意见。

平均风速

在您考虑投资风力涡轮机之前，您需要检查平均风速。这碳信托基金已经创建了一个工具，可以让您估计在您的家位置的风力产量。您需要的平均风速超过5m/s。通过提供关于您的位置和涡轮机类型的简单信息，该工具将给您平均风速和潜在能量输出。

补贴

在英国，作为风力涡轮机的所有者，你可以从上网电价。根据您设备的电源输出，有不同的津贴。5MW以上的风力涡轮机被归类为商业且可选择地受益于可再生能源义务证书。饲料关税基本上为您提供了您生产的每千瓦时的收入来源。这与您销售回网格的任何过量的电力都是独立的，您将进一步受益于出口关税的形式。这可以真正帮助风力涡轮机成为一个经济上可行的系统来放入您的房子。

风力涡轮机如何工作？

当空气撞击风力涡轮机时，叶片旋转，将风的动能转化为机械能。然后这种旋转运动沿着轴向下移动，驱动发电机产生电力。通常情况下，大多数风力涡轮机都安装在水平面上(就像飞机的螺旋桨)，因此关键是叶片直接面向风。

偏航角是风的方向和转子所面对的方向之间的不同角度。目的是尽可能地最小化偏航角，所以大多数住宅风力涡轮机倾向于有尾巴，以确定涡轮机的方向，以最好地捕获风。因此，风力涡轮机应该能够360度旋转^0.偏航轴承。

涡轮

有2种主要风格的城市风力涡轮机：

水平轴风力涡轮机（HAWT）

这是安装在水平轴上的螺旋桨式转子。如前所述，叶片需要与风对齐，这是由一个简单的尾巴，或一个主动偏航。它们在发电方面比vawt更有效率，但它们受风向变化的影响更大。

垂直轴风力涡轮机(VAWT)

它们在垂直轴上对齐(就像直升机上的旋翼叶片)。这些设备只在城市区域使用，那里的空气流动更加不均匀。由于它们的排列，风向对这类涡轮机的影响很小;然而，很明显，它们的效率低于HAWT。

除了hawt和vawt，还有圆柱形的混合涡轮机(想象一个陀螺仪)-例如能量球。

在TheGreenAge，我们建议坚持使用hawt，因为它们是更成熟的技术，由更多的供应商提供，所以你将能够获得更好的性价比。

大多数涡轮机倾向于具有两个或三个刀片，两个叶片涡轮机更便宜但遭受刀片颤动，这会对系统产生应力，这可以导致进一步向下增加维护。如果你能买到三个叶片涡轮机，我们建议这样做，因为这些都不会遭受这个问题。

塔

塔身有三种类型:倾斜式、固定拉杆式和独立式。这些塔的目的是将涡轮机放置在最好的位置，以充分利用风力。

倾斜塔由四根拉绳固定，其中一根可以松开，让塔降低，这样你就可以操作涡轮机了。

固定牵拉塔类似于倾斜的塔，除了他们是永久固定的地方，所以你需要爬上塔做任何维护。

独立的塔没有人绳索。因此，它们需要一个非常坚实的基础。因此，这些肯定是最昂贵的，但可能是最美观的。

的逆变器

大多数风力涡轮机产生交流电的电流,所以这应该是能够直接送入你的家和网格,然而电力产生的电压和频率是非常不稳定的,所以一个逆变器是用来将不稳定的交流电转换为直流,然后回到一个顺畅的交流,可以与电网同步,或者直接使用到你的家里。基于电池的风力涡轮机通常在12或48伏的电压下运行，因此逆变器也必须将这个相对较低的电压转换为高电压(英国市电是240伏)。无电池系统可以产生电压明显更高(100伏特或更高)的电力。因此在这种情况下，逆变器需要能够处理这个较高的电压。

电池

在大多数风力涡轮机系统中，电力不会直接为任何电器供电。相反，所产生的电力存储在深循环铅酸电池中，看起来非常类似于今天在大多数汽车（尽管在结构上不同）。两种最流行的电池类型是凝胶和吸收的玻璃垫（AGM），其非常良好地存储电荷，并且不会像普通铅酸（湿蜂窝）电池一样快。两种类型的电池都设计用于缓慢逐渐放电，并为其其容量的80％充电数百次。

汽车电池是一种浅循环电池，这种电池只能放电20%的电量，所以不适合使用太阳能光伏电池设置。原因是，如果超过20%的部分被抽出超过几十次，它就会损坏，不再负责。

风力涡轮机电池往往在12V下运行，可以在银行（多电池）中排列，增加风系统的存储电位。一系列中组织的电池组增加了您存储的容量，而且还增加了从银行提供的电压;虽然在平行电路中组织的多个电池增加了容量，但电压保持不变。

充电控制器

电荷控制器用于风力涡轮机系统，以防止电池过度充电。如果您决定实施电网系列系统，则不需要充电控制器，因为您在任何特定时刻不使用的任何多余的电力都会直接返回到电网。但是，对于任何电池设置，通过监测进出电流的电流阻止电池的损坏是必要的。如果您的系统过充电电池将损坏它。如果您完全排出电池内的所有电荷，也是如此。

大多数与风力涡轮机相关的充电控制器都具有与之相关的卸荷能力。当电池充满电时，任何额外的电荷都可以被转移到热水加热系统中(这样电能就不会被完全浪费)。显然，如果你接入了电网，这些电力就会被卖到那里，为你提供额外的收入流。

大多数充电控制器也配备了最大功率点(MPPT)充电。MPPT的原理是通过使风力涡轮机在最有效电压(称为最大功率点电压)下运行，从风力涡轮机中提取最大可用功率。MPPT充电控制器所包含的算法将风力发电机的输出与电池电压进行比较，然后将其固定在最佳充电电压，从而获得最大的电池充电量。

安全设备

断开连接只是切换，允许您隔离系统的部件，以便在没有被触电的风险的情况下进行故障排除或修复错误的部件。此外，许多风力涡轮机系统接地，因此如果系统中的任何地方存在浪涌，则安全地耗散而不是损坏系统或更重要的是您！

安装风力涡轮机

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如果您希望我们找到您的本地安装程序，可以帮助在家中安装风力涡轮机，只需填写下面的表格，我们将很快与您联系！

风力涡轮机通用指南

风力涡轮机的规划许可取决于你居住在英国的哪个地区。如果你住在英格兰或苏格兰，那么某些风力涡轮机无需规划许可就可以使用，但它们需要遵守严格的条件。

在英格兰，作为2011年立法的一部分放宽了安装的风系统，但在苏格兰，您仍然需要计划许可。

允许在英国开发风力涡轮机

虽然需要满足以下所有标准，但可以将风力涡轮机作为一种许可开发来安装:

安装在建筑物上的风力涡轮机:

• 需要脱离房子，并被附近的其他独立房屋包围
• 是否必须符合MCS规划标准
• 一个涡轮机被认为是允许开发的，并且该物业必须没有安装空气源热泵。否则您需要询问规划许可。
• 包括叶片，涡轮机的任何部分都不应超出烟囱的最高部分超过3米，房屋和风力涡轮机的整体高度不应超过15米。
• 地面到风力发电机最低处的距离应超过5米
• 您的涡轮机和房产边界需要5米。
• 安装风力发电机的建筑物的扫掠面积不能超过3.8米²。
• 风力涡轮机不能在被列出的建筑物的屋顶上占据在建筑物的屋顶上。
• 如果您居住在保护区/世界遗产网站，您不允许将涡轮机定位在墙上，这将从高速公路上可见。
• 当微型发电不再需要风力涡轮机时，必须尽快拆除
• 尽量在实际可行的情况下选址，以限制对当地市容的影响。
• 设施不得设在有保障的土地上。

单独安装的风力涡轮机:

如果遵守以下标准，也可以被视为允许的发展：

• 风力发电机必须符合MCS规划标准
• 设施不得设在有保障的土地上。
• 一台涡轮机被认为是允许的开发，并且该物业必须没有安装空气源热泵。否则您需要询问规划许可。
• 风力涡轮机叶片的最高部分不得超过11.1米
• 地面到风力发电机最低处的距离应超过5米
• 涡轮机的高度+ 10%是风力涡轮机需要的距离，从你的财产的边界。
• 风力机的扫掠面积不能超过3.8m²
• 如果您居住在保护区/世界遗产网站，则风力涡轮机最接近的部分需要远离任何高速公路而不是房屋最接近的部分。
• 核准发展权不适用于列入名册的建筑物或保育区/世界遗产地点内的建筑物上的装置。
• 叶片不能涂覆在反射材料中。
• 当不再需要微晶时，在实际上可以立即移除风力涡轮机。

允许为苏格兰开发风力涡轮机

在苏格兰，建筑上的开发需要规划许可，但另一方面，一个独立的开发不需要，除非它违反以下几点:

• 这不是这里唯一的风力涡轮机
• 它距离你隔壁不到100米
• 它坐在世界遗产;是在科学研究土地上;大大靠近上市建筑物，或者在土地附近进行考古目的。

你还需要确保建造风力涡轮机的开发商与当地政府沟通，并获得安装风力涡轮机的大小和类型的许可。

威尔士和北爱尔兰的规划许可

如果你住在威尔士或北爱尔兰，无论你想要什么样的系统，你都需要获得规划许可。

关于规划许可的征求意见

对于任何风力涡轮机，都值得与你的地方规划当局检查，以确定你的建议安装是否需要规划许可。