A, B, C и D

Автоматическими выключателями называются приборы, отвечающие за защиту электроцепи от повреждений, связанных с воздействием на нее тока большой величины. Слишком сильный поток электронов способен вывести из строя бытовую технику, а также вызвать перегрев кабеля с последующим оплавлением и возгоранием изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к пожару, Поэтому, в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), эксплуатация сети, в которой не установлены электрические автоматы защиты, запрещена. АВ обладают несколькими параметрами, один из которых – время токовая характеристика автоматического защитного выключателя. В этой статье мы расскажем, чем различаются автоматические выключатели категории A, B, C, D и для защиты каких сетей они используются.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

• Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
• Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Защиту от перегрузок в таких линиях обеспечивает реле максимального тока, автоматический выключатель только предохраняет сеть от повреждений в результате воздействия сверхтоков короткого замыкания.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Это позволит соблюсти селективность защитных автоматов (избирательность), и при КЗ в одной из веток не будет происходить обесточивания всего дома.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Заключение

В этой статье мы рассмотрели время токовые характеристики защитных автоматов, классификацию этих устройств в соответствии с ПУЭ, а также разобрались, в каких цепях устанавливаются приборы различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какое защитное оборудование следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.

Автоматические выключатели и их характеристики B, C, D

Основными характеристиками автоматических выключателей являются

Номинальный ток (In):

ток, который может протекать через автомат, без его срабатывания. 

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

номинальное, на которое рассчитана изоляция автомата 

Номинальное напряжение изоляции (Ui)

Это величина напряжения, относительно которого выбирается напряжение при испытании электрической прочности изоляции, которое обычно превышает 2 Ui, и определяется длина пути тока утечки через изолятор.

Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)

Параметр представляет собой величину импульса напряжения (определенной формы и полярности) в кВ, который рассматриваемое оборудование может выдержать в условиях испытаний без повреждения.

Обычно для промышленных автоматических выключателей Uimp = 8 кВ, для бытовых автоматических выключателей Uimp = 6 кВ.

Отключающая способность:

ток (в кА), срабатывания автомата при коротком замыкании, после которого он еще будет работоспособен. 

Характеристика автоматов В, С, D:

зависимость времени отключения от тока. 

Буквы B, C и D обозначают характеристику автоматов, которая называется «тип мгновенного расцепления» и установлена в ГОСТ Р 50345-99] (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».

Конкретный тип мгновенного расцепления устанавливает диапазон токов мгновенного расцепления, протекание которых в главной цепи выключателя может вызвать его расцепление без выдержки времени.

В ГОСТ Р 50345 для каждого типа мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов:

тип В: 3In — 5In;

тип С: 5 In -10 In

тип D:10 In — 20 In

Стандартная времятоковая зона предписывает следующее поведение автоматического выключателя:

В случае если в главной цепи выключателя протекает электрический ток, величина которого соответствует нижней границе диапазона токов мгновенного расцепления 3In, 5In и 10 In, то он должен расцепиться за промежуток времени:

тип мгновенного расцепления B — более 0,1 с, но менее 45 или 90 с,

тип C — 15 или 30с

тип D — 4 или 8с.

При протекании в главной цепи электрического тока, равного верхней границе диапазона токов мгновенного расцепления (5In, 10In и 50In), автоматический выключатель должен расцепиться за промежуток времени менее 0,1 с.

В том случае, если значение электрического тока, протекающего в главной цепи, находится между нижней и верхней границами диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с).

Фактическое время срабатывания автомата определяется его индивидуальной времятоковой характеристикой. 

Исходя из вышенаписанного автоматы предназначены:

типа В — для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (печь, обогреватель, ЛН),

типа С — двигателей,

типа D — двигателей в повторно-кратковременном (частые пуски) режиме работы. 

A, B, C, D, K и Z

На сегодняшний день автоматические выключатели стали незаменимым частью электрической цепи как на производстве, так и в быту. Все автоматические выключатели обладают множеством параметров, один из которых – время токовая характеристика. В данной статьи мы рассмотрим, чем отличаются автоматы с время токовой характеристиками категории A, B, C, D и где данные выключатели применяются.

Работа автоматического выключателя

Независимо от того к какому классу относится автоматический выключатель, его основная задача — это срабатывание в случае появления чрезмерного тока в сети, и прежде, чем произойдет повреждение защитного оборудования и кабеля автомат должен обесточить сеть.

 В сети бывают 2 вида опасных для сети токов:

Сверхтоки вызванный КЗ. Причиной возникновения короткого замыкания является замыкание нейтрального и фазного проводника между собой. В обычном состоянии фазный и нейтральный провод подключены к нагрузке отдельно друг от друга.

Токи перегрузки. Появление таких токов зачастую происходит в том случае, если суммарная мощность подключенных устройств к линии превышает предельно допустимую норму.

 Токи перегрузки

Токи перегрузки зачастую бывают немного больше номинального значения тока автомата, поэтому токи перегрузки как правило не вызывают повреждение цепи в случае недолговременной продолжительности действия. Следовательно, нам не нужно мгновенно отключать сеть в данном случае (зачастую величина тока быстро приходит в норму). В каждом автоматическом выключателе предусмотрено определенное превышение силы тока, которое приводит к срабатыванию автомата.

Время срабатывания автоматического выключателя связано с величиной перегрузки. При значительном превышении номинала выключение автомата происходит за считанные секунды, а при небольшом превышении нормы, срабатывание автомата может произойти в течении часа и больше. Данная особенность обусловлена использованием в автомате биметаллической пластины, которая изгибается при нагреве током превышающего норму и тем самым приводит к срабатыванию автомата. Чем большее значение тока, тем быстрее изгибается пластина и тем раньше срабатывает автомат.

Токи КЗ

При правильном выборе автомата, ток КЗ должен приводить к его мгновенному срабатыванию. За обнаружение и немедленную реакцию автомата отвечает электромагнитный расцепитель. Конструктивно расцепитель представляет собой соленоид с сердечником. Под воздействием сверхтока сердечник вызывает мгновенное срабатывание автомата и данное отключение должно происходить в течении доли секунд.

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Теперь мы плавно переходим к главному вопросу связанному с срабатыванием автоматических выключателей в зависимости от его времятоковой характеристики. Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

 Автоматы типа МА

Главная особенность подобных устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Обычно подобные устройства ставят для защиты электрических моторов и прочих мощных устройств.

Устройства класса А

Автоматы класса А имеют самый высокий порог чувствительности. В устройствах с времятоковой характеристикой А, тепловой расцепитель, как правило срабатывает в случае превышении воздействующей силы тока на 30% больше номинала выключателя.

Стоит учесть, что подобные автоматы устанавливаются в линии, в которой не допустимы даже кратковременные перегрузки. К примеру, это может быть цепь с полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Все устройства категории В имеют меньшую чувствительность, в сравнении с устройствами категории А. Срабатывание электромагнитного расцепителя в них происходит при превышении номинала автомата на 200%. При этом время срабатывания данных устройств составляет 0,015 сек.

Устройства категории В используются для установки в линиях, в которые включены приборы освещения, розетки и также в других цепях, в которых отсутствует пусковые токи или они имеют минимальное значение.

Устройства категории С

Устройства типа С весьма распространены в бытовых сетях. Устойчивость к перегрузкам у данных устройств выше, нежели у всех вышеперечисленных. Чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепителя, требуется превышение проходящего через расцепитель тока в 5 раз выше номинального значения. Тепловой расцепитель срабатывает в случае превышения номинала в 5 раз через 1,5 сек.

Как упоминалось ранее выключатели с времятоковой характеристикой С обычно устанавливаются в бытовых сетях. Данные устройства отлично работают в роли вводных устройств для защиты общей сети.

Вы можете купить автоматические выключатели категории С от лучших производителей:

Автоматы CHINT

Автоматы IEK

Автоматические выключатели категории D

Выключатели категории D имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Электромагнитная катушка в устройстве срабатывает при превышении номинала автомата, как минимум в 10 раз.

Тепловой расцепитель срабатывает через 0,4 сек.

Зачастую устройства категории D применяются в общих сетях зданий и сооружений в роли страховки. Данные устройства срабатывают в том случае, если не произошло своевременное срабатывание автоматов защиты цепи в отдельных помещениях. Также автоматы категории D могут устанавливаться в цепях с большими пусковыми токами.

Вы можете купить автоматические выключатели категории D здесь:

Автоматы CHINT

Автоматы IEK

 Защитные устройства категории K и Z

Автоматы категории K и Z встречаются довольно редко. Устройства категории К имеют большой разброс в значениях тока, требуемых для электромагнитного расцепителя. К примеру, для цепи переменного тока данный показатель должен превышать номинал в 12 раз, а в случае применения в цепи постоянного тока, в 18 раз. Электромагнитный соленоид срабатывает через 0,02 сек. Тепловой расцепитель может сработать при превышении номинала всего на 5%.

Из-за своих свойств устройства категории К применяются в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Устройства категории Z также имеют различные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепителя, но разброс для данного варианта, не настолько большой, как в выключателях с категорией К. В цепи постоянного тока величина тока должна быть в 4,5 раза выше номинала, а в сетях переменного тока для срабатывания автомата, ток должен превысить автомат в 3 раза. Устройства категории Z обычно используют для защиты электроники.

Характеристики срабатывания автоматов. Принцип выбора

Автоматические выключатели: характеристики срабатывания и ситуации применения

Автоматический выключатель (автомат)  — коммутационное устройство, проводящее ток в нормальном режиме и блокирующее подачу электроэнергии в случаи аварии: перегрузки или короткого замыкания. 

Для размыкания электрической цепи автоматические выключатели оборудованы специальными устройствами – расцепителями. 

В современных модульных автоматах используется два типа расцепителей: 

1) Тепловой – служит для защиты от перегрузки

Биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве, проходящим через нее током, тем самым размыкая контакт. Чем больше перегрузка, тем быстрее нагревается биметаллическая пластинка и быстрее срабатывает расцепитель.

Нормируемые параметры – следующие:

• 1,13 (In) –  тепловой расцепитель не срабатывает в течение 1 ч.
• 1,45 (In) – расцепитель срабатывает в течение < 1 ч.

2) Электромагнитный (отсечка) – предназначен для защиты от короткого замыкания

Соленоид с подвижным сердечником, который втягивается при превышении заданного порога тока, мгновенно размыкая электрическую цепь. Отсечка срабатывает при существенном превышении номинального тока (2÷10 In) в зависимости от характеристики срабатывания. Рассмотрим наиболее распространенные автоматы с характеристиками: (B, C, D, K, Z).

1) Характеристика В (3-5 In)

Электромагнитный расцепитель срабатывает при токе, превышающем номинальный в 5 раз. Время отключения <1с. При токе, превышающим номинальный в 3 раза, в течение 4-5 с. сработает тепловой расцепитель. (Обращаем ваше внимание, что для постоянного тока (DC) граница срабатывания будет немного сдвинута (х1,5). 

Автоматические выключатели «В» применяются в осветительных сетях с небольшими пусковыми токами (или полным их отсутствием). 

2) Характеристика С (5-10 In)

Наиболее распространённые автоматические выключатели. Минимальный ток срабатывания составляет 5 In. При этом значении через 1,5 с сработает тепловой расцепитель, а при 10 кратном превышении номинала, электромагнитный разомкнет цепь меньше, чем за 0,1 с.

Автоматические выключатели «С» подходят для сетей со смешанной нагрузкой (освещение, бытовые электроприборы)

3) Характеристика D (10-20 In)

Характеризуются большой устойчивостью к перегрузке. Тепловой расцепитель разомкнет цепь за 0,4 при превышении порога в 10 In. Срабатывание соленоида произойдет при двадцатикратном превышении номинального тока.

Автоматические выключатели «D» используются для подключения электродвигателей с кратковременными большими токами (пусковые токи)

4) Характеристика K (8-15 In)

Для автоматов этой категории характерна большая разница в показателях для постоянного и переменного токов. Например, электромагнитный расцепитель гарантировано разомкнет цепь за 0,02 с. при достижении значения в 12 In в цепи переменного тока, а для постоянного это значения увеличивается до 18 In. При превышении номинального тока в 1,5 раза в течение 2 мин. сработает тепловой расцепитель.

Автоматы с характеристикой «K» применяются для подключения преимущественно индуктивной нагрузки.

5) Характеристика Z (2-3 In)

Автоматы этой категории также имеют различия в параметрах срабатывания для переменного и постоянного токов.

Электромагнитный расцепитель разомкнет цепь при трёхкратном превышении номинальных параметров в цепи переменного тока и 4,5 In в цепях постоянного тока. Тепловой расцепитель сработает при токе в 1,2 от номинального в течение часа.

Вследствие небольших значений по превышению номинальных параметров, Автоматы «Z» применяются только для защиты высокочувствительной электронной аппаратуры.

Подытоживая вышесказанное отметим, что для бытового использования подходят автоматы с характеристиками: «В» и «С», при возможном подключении электродвигателей с высокими пусковыми токами имеет смысл использовать автоматы категории «Е» (во избежание ложного срабатывания). Категория «К» подходит при работе с индуктивными нагрузками, а «Z» для электронного оборудования, чувствительного к небольшим перегрузкам. 

И последнее: если вы сомневаетесь в правильности выбора — обратитесь к профессиональному электрику, не гадайте!

В нашем магазине представлены автоматы всех перечисленных серий, при отсутствии того или иного оборудования его можно легко заказать.

Чтобы узнать подробности и заказать электротехническую продукцию звоните по телефону 

(495) 777-05-30 

Или оставьте сообщение через форму обратной связи в разделе «Контакты». 

Технические характеристики автоматических выключателей типа B, C, D, выбор в зависимости от вида нагрузки

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД) и другие инженерно технические системы (ИТС)

Автоматический защитный выключатель (АВ) относится к наиболее часто используемым аппаратам коммутации и защиты в сетях 0,4 кВ. Защитные функции автоматов построены на срабатывании расцепителей двух видов:

• электромагнитного;
• теплового.

Срабатывание электромагнитного расцепителя происходит без выдержки времени и обеспечивает защиту от сверхтоков короткого замыкания.

Тепловой расцепитель имеет интегральную зависимость времени срабатывания от токовой нагрузки. Это обусловлено применением биметаллического элемента, нагреваемого проходящей токовой нагрузкой.

Чем больше значение токовой величины, тем быстрее происходит тепловой изгиб биметалла, освобождение защёлки и, соответственно, отключение автомата. Тепловой расцепитель защищает объект от перегрузки.

Основные принципы автоматической защиты электрических цепей и электрооборудования заключаются в следующем.

Защита коммутационного аппарата должна максимально быстро произвести отключение при возникновении аварийного режима, но при этом не реагировать на кратковременные пусковые токовые всплески электродвигателей и броски намагничивания при включении трансформаторов.

Элементы автоматической защиты АВ не обладают возможностью гибкой настройки параметров срабатывания, как УРЗА. Поэтому для обеспечения защиты нагрузки различного свойства применяют автоматические выключатели, имеющие разную зависимость времени срабатывания от токовой величины. Эта зависимость называется время – токовой характеристикой (ВТХ) автоматического выключателя.

В соответствии с ГОСТ Р 50345 – 2010 время – токовые характеристики автоматов делятся на три типа – B, C, D. Наиболее наглядно сравнительные характеристики автоматов защиты демонстрируют графики ВТХ. По горизонтальной оси графиков отложены значения кратности тока, то есть, отношение фактического тока к номиналу автомата, по вертикальной – время отключения.

ГОСТ регламентирует порядок проведения испытаний по проверке время – токовых характеристик защитного автомата. Проверка отключающей характеристики осуществляется на пяти значениях испытательного тока.

Первые три применяемые в ходе испытаний токовые значения предназначены для проверки срабатывания тепловых расцепителей. Одно из них является величиной нерасцепления, два других – токами расцепления. Два последних испытания проводятся для проверки отключающей способности мгновенного электромагнитного расцепителя.

ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОВЫХ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели с характеристикой типа B, C, D.

I = 1,13*In.

При такой кратности испытываются технические характеристики срабатывания автоматических выключателей всех трёх типов – B, C и D. Токовая нагрузка одновременно пропускается через все полюса выключателя. Критерии отсутствия расцепления одинаковы для всех типов характеристик.

Срабатывание защиты коммутационных аппаратов, имеющих номинальное значение до 63 ампер включительно не должно происходить при проведении технического испытания в течение часа.

Для защитных автоматов номиналом более 63 ампер, срабатывания расцепителя не должно быть в течение двух часов. Начинается испытание при холодном состоянии автомата. Холодным принято считать температуру автомата 30°С.

I = 1,45*In.

В таком режиме также испытываются автоматические выключатели всех трёх видов. К этому испытанию переходят непосредственно после технической проверки током нерасцепления. Ток повышают плавно в течение 5 секунд до величины 1,45*In. Критерии срабатывания расцепителя также одинаковы для защитных коммутационных аппаратов всех технических характеристик.

Автоматические выключатели с номинальными значениями до 63 ампер включительно должны отключиться в течение времени менее одного часа, аппараты номиналом более 63 А – менее чем за 2 часа.

I = 2,55*In.

Данное испытание характеристики расцепителя воздушного выключателя начинают с холодного состояния. Нагрузка должна проходить по всем трём полюсам АВ. Технические критерии расцепления следующие. Отключение защитного коммутационного аппарата с номиналом до 32 ампер включительно происходит более чем за секунду и менее чем за 60 секунд.

Время срабатывания защиты АВ номиналом более 32 ампер лежит в диапазоне от 1 секунды до 120 секунд.

ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели с технической характеристикой типа B.

I = 3*In.

Целью данной токовой прогрузки является проверка мгновенного электромагнитного расцепителя. Время срабатывания автоматических выключателей любых номиналов, имеющих ВТХ типа B не должно превышать 0,1 секунды.

Токовой нагрузке должны подвергаться все три полюса. Нагрузка расцепления подаётся толчком путём включения вспомогательного выключателя.

I = 5*In.

Токовая проверка пятикратным номиналом также рассчитана на мгновенный расцепитель. Технические условия проведения этого вида испытания такие же, как у предыдущего. АВ холодный, ток подаётся сторонним коммутатором. Автоматическое срабатывание расцепителя должно занимать не более 0,1 секунды.

Автоматические выключатели с технической характеристикой типа C и D.

АВ имеющие ВТХ вида C испытываются 5 – кратным и 10 – кратным током, автоматы с ВТХ D – 10 – кратным и 20 – кратным токами. Время отключения во всех случаях не должно быть более 0,1 секунды. В отдельных случаях АВ типа D могут быть подвергнуты техническим испытаниям 50 – кратным током.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ХАРАКТЕРИСТИКИ

Как видно из описания время – токовых характеристических параметров, к наиболее чувствительным аппаратам относятся АВ, обладающие ВТХ класса B, далее в порядке снижения чувствительности следуют типы C и D.

При выборе автоматических выключателей ВТХ исходят из технического характера защищаемой нагрузки. Процедура выбора выполняется при проектировании электрической части объекта. Выбираемый автомат всегда должен быть чувствительным настолько, насколько это возможно по условиям отстройки от максимальных токовых значений рабочего режима.

Высокочувствительная защита гарантирует быстрое отключение при аварии и обеспечивает пожарную безопасность.

Отключающая техническая характеристика автоматического выключателя типа B больше всего подходит для защиты нагрузки, в составе которой отсутствуют электродвигатели с большими значениями пусковых моментов.

Это:

• осветительная, электронагревательная аппаратура;
• электродвигатели небольшой мощности с лёгким пуском, например воздушные маломощные вентиляторы.

Характеристика C применяется, когда требуется защитить нагрузку с двигателями средней мощности, имеющими заметные пусковые токи.

Характеристика D предназначена для подключения мощных электродвигателей с большими пусковыми моментами.

Часто встречаются технические рекомендации по выбору автоматических коммутационных аппаратов, в которых указывается, что тип B применяется в быту, тип C – в быту и на производстве, тип D – только на производстве. На самом деле защитный коммутационный аппарат выбирается не по назначению нагрузки, а по наличию и величине пусковых токов.

Разумеется, в частном доме вряд ли найдётся много мощных электродвигателей с тяжёлым пуском, требующих защитного коммутационного аппарата класса D, и на производстве существует много участков, где нагрузку составляет только освещение и компьютерная техника.

На таких участках следует применять самые чувствительные автоматы. Вообще, всякое загрубление органов защиты должно быть технически оправданным.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Типы характеристика классификация виды автоматических выключателей. Устройство автоматического выключателя: маркировка, токи, обозначение

Что такое время токовые характеристики автоматических выключателей

При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель протекает электрический ток. Однако если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автомата зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой автомата (так иногда называется токовая характеристика), благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.

Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

В энергетических отраслях бывают ситуации, когда кратковременное увеличение тока не связано с появлением аварийного режима и защита не должно реагировать на такие изменения. Это же относится и к автоматам.

При включении какого-нибудь мотора, к примеру, дачного насоса или пылесоса, в линии происходит достаточно большой бросок тока, который в несколько раз превышает нормальный.

По логике работы, автомат, конечно же, должен отключиться. К примеру, мотор потребляет в пусковом режиме 12 А, а в рабочем – 5. Автомат стоит на 10 А, и от 12 его вырубит. Что в таком случае делать? Если например поставить на 16 А, тогда непонятно отключится он или нет если заклинит мотор или замкнет кабель.

Можно было бы решить эту проблему, если его поставить на меньший ток, но тогда он будет срабатывать от любого движения. Вот для этого и было придумано такое понятие для автомата, как его «время токовая характеристика».

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:

• — B — от 3 до 5 ×In;
• — C — от 5 до 10 ×In;
• — D — от 10 до 20 ×In.

Что означают цифры указанные выше?

Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.

Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3…5)=48…80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5…10)=80…160А.

При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).

В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.

Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.

Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.

Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.

Что показано на графике время токовой характеристики

На примере 16-Амперного автомата, имеющего время токовую характеристику C, попробуем рассмотреть характеристики срабатывания автоматических выключателей.

На графике можно увидеть, как протекающий через автоматический выключатель ток влияет на зависимость времени его отключения. Кратность тока протекающего в цепи к номинальному току автомата (I/In) изображает ось Х, а время срабатывания, в секундах – ось У.

Выше говорилось, что в состав автомата входит электромагнитный и тепловой расцепитель. Поэтому график можно разделить на два участка. Крутая часть графика показывает защиту от перегрузки (работа теплового расцепителя), а более пологая часть защиту от КЗ (работа электромагнитного расцепителя).

Как видно на графике если к автомату С16 подключить нагрузку 23 А то он должен отключится за 40 сек. То есть при возникновении перегрузки на 45 % автомат отключится через 40 сек.

На токи большой величины, которые могут привести к повреждению изоляции электропроводки автомат способен реагировать мгновенно благодаря наличию электромагнитного расцепителя.

При прохождении через автомат С16 тока 5×In (80 А) он должен сработать через 0.02 сек (это если автомат горячий). В холодном состоянии, при такой нагрузке, он отключится в пределах 11 сек. и 25 сек. (для автоматов до 32 А и выше 32 А соответственно).

Если через автомат будет протекать ток равный 10×In, то он отключается за 0,03 секунды в холодном состоянии или меньше чем за 0,01 секунду в горячем.

К примеру, при коротком замыкании в цепи, которая защищена автоматом С16, и возникновении тока в 320 Ампер, диапазон времени отключения автомата будет составлять от 0,008 до 0,015 секунды. Это позволит снять питание с аварийной цепи и защитить от возгорания и полного разрушения сам автомат, закоротивший электроприбор и электропроводку.

Автоматы с какими характеристиками предпочтительнее использовать дома

В квартирах по возможности необходимо обязательно применять автоматы категории B, которые являются более чувствительными. Данный автомат отработает от перегрузки так же, как и автомат категории С. А вот о случае короткого замыкания?.

Если дом новый, имеет хорошее состояние электросети, подстанция находится рядом, а все соединения качественные, то ток при коротком замыкании может достигать таких величин, что его должно хватить на срабатывание даже вводного автомата.

Ток может оказаться малым при коротком замыкании, если дом является старым, а к нему идут плохие провода с огромным сопротивлением линии (особенно в сельских сетях, где большое сопротивление петли фаза-нуль) – в таком случае автомат категории C может не сработать вообще. Поэтому единственным выходом из этой ситуации является установка автоматов с характеристикой типа В.

Следовательно, время токовая характеристика типа В является определенно более предпочтительной, в особенности в дачной или сельской местности или в старом фонде.

В быту на вводной автомат вполне целесообразно ставить именно тип С, а на автоматы групповых линий для розеток и освещения – тип В. Таким образом будет соблюдена селективность, и где-нибудь в линии при коротком замыкании вводной автомат не будет отключаться и «гасить» всю квартиру.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Основы теории автоматов

Введение

Теория автоматов — увлекательная теоретическая область информатики. Он заложил свои корни в 20 веке, когда математики начали разрабатывать — как теоретически, так и буквально — машины, которые имитировали определенные черты человека, выполняя вычисления более быстро и надежно. Само слово automaton , тесно связанное со словом «автоматизация», обозначает автоматические процессы, осуществляющие производство определенных процессов.Проще говоря, теория автоматов имеет дело с логикой вычислений относительно простых машин, называемых автоматами . С помощью автоматов компьютерные ученые могут понять, как машины вычисляют функции и решают проблемы, и, что более важно, что означает определение функции как вычислимой или описание вопроса как разрешимой .

Автоматы — это абстрактные модели машин, которые выполняют вычисления на входе, проходя через серию состояний или конфигураций.В каждом состоянии вычислений функция перехода определяет следующую конфигурацию на основе конечной части текущей конфигурации. В результате, как только вычисление достигает принимающей конфигурации, оно принимает этот ввод. Самым общим и мощным автоматом является машина Тьюринга .

Основная цель теории автоматов — разработать методы, с помощью которых компьютерные специалисты могут описывать и анализировать динамическое поведение дискретных систем, в которых периодически производится выборка сигналов.Поведение этих дискретных систем определяется тем, как система построена из запоминающих и комбинационных элементов. Характеристики таких машин включают:

• Входы: предполагается, что представляют собой последовательности символов, выбранных из конечного набора I входных сигналов. А именно, набор I — это набор {x ₁ , x, ₂ , x ₃ … x _k }, где k — количество входов.
• Выходы: последовательностей символов, выбранных из конечного набора Z.А именно, набор Z — это набор {y ₁ , y ₂ , y ₃ … y _m }, где m — количество выходов.
• Состояния: конечное множество Q , определение которого зависит от типа автомата.

Существует четырех основных семейств автоматов :

• Конечный автомат
• Выталкивающие автоматы
• Линейно-ограниченные автоматы
• Машина Тьюринга

Приведенные выше семейства автоматов можно интерпретировать в иерархической форме, где конечный автомат — это простейший автомат, а машина Тьюринга — самый сложный.Основное внимание в этом проекте уделяется конечному автомату и машине Тьюринга. Машина Тьюринга — это машина с конечным числом состояний, но обратное неверно.

[вверху]

Конечные автоматы

Увлекательная история того, как конечные автоматы стали отраслью информатики, иллюстрирует широкий спектр их приложений. Первыми, кто рассмотрел концепцию конечного автомата, была группа биологов, психологов, математиков, инженеров и некоторых из первых ученых-информатиков.Все они были объединены общим интересом: моделировать мыслительный процесс человека, будь то мозг или компьютер. Уоррен МакКаллох и Уолтер Питтс, два нейрофизиолога, были первыми, кто представил описание конечных автоматов в 1943 году. Их статья, озаглавленная «Логическое исчисление, имманентное нервной деятельности», внесла значительный вклад в изучение теории нейронных сетей, теории автоматы, теория вычислений и кибернетика. Позже двое ученых-информатиков Г. Мили и Э.Ф. Мур обобщили теорию на гораздо более мощные машины в отдельных статьях, опубликованных в 1955-56 гг.Конечные автоматы, машина Мили и машина Мура, названы в честь их работы. В то время как машина Мили определяет свои выходные данные через текущее состояние и входные данные, выходные данные машины Мура основываются только на текущем состоянии.

Автомат, в котором множество состояний Q содержит только конечных элементов, называется конечным автоматом (FSM).Конечные автоматы — это абстрактные машины, состоящие из набора состояний (набор Q), набора входных событий (набор I), набора выходных событий (набор Z) и функции перехода между состояниями. Функция перехода между состояниями принимает текущее состояние и входное событие и возвращает новый набор выходных событий и следующее состояние. Следовательно, его можно рассматривать как функцию, которая отображает упорядоченную последовательность входных событий в соответствующую последовательность или набор выходных событий.

Функция перехода между состояниями: I → Z

Конечные машины — идеальные модели вычислений для небольшого объема памяти и не поддерживают память.Эта математическая модель машины может достигать только конечного числа состояний и переходов между этими состояниями. Его основное применение — математический анализ проблем. Конечные машины также используются для других целей, помимо общих вычислений, например, для распознавания обычных языков.

Чтобы полностью понять концептуально конечный автомат, рассмотрим аналогию с лифтом:

Лифт — это механизм, который не запоминает все предыдущие запросы на обслуживание, кроме текущего этажа, направления движения (вверх или вниз) и сбора еще неудовлетворенных запросов на обслуживание.Следовательно, в любой момент времени работающий лифт будет определяться следующими математическими терминами:

• Состояния: конечный набор состояний для отражения прошлой истории запросов клиентов.
• Входы: конечный набор входов, в зависимости от количества этажей, на которые может подняться лифт. Мы можем использовать набор I, размер которого равен количеству этажей в здании.
• Выходы: конечных наборов выходных данных, в зависимости от необходимости подъема или опускания лифта в соответствии с потребностями клиентов.

Конечный автомат формально определяется как кортеж из 5 (Q, I, Z, ∂, W), такой что:

• Q = конечный набор состояний
• I = конечный набор входных символов
• Z = конечный набор выходных символов
• ∂ = отображение I x Q в Q, называемое функцией перехода состояний, то есть I x Q → Q
• W = отображение W I x Q на Z, называемое функцией вывода
• A = набор состояний принятия, где F — подмножество Q

Исходя из математической интерпретации выше, можно сказать, что конечный автомат содержит конечное число состояний.Каждое состояние принимает конечное количество входов, и каждое состояние имеет правила, которые описывают действие машины для любого входа, представленного в функции отображения перехода состояний. В то же время ввод может вызвать изменение состояния машины. Для каждого входного символа есть ровно один переход из каждого состояния. Кроме того, любой 5-кортежный набор, который принимается недетерминированными конечными автоматами, также принимается детерминированными конечными автоматами.

При рассмотрении конечных автоматов важно иметь в виду, что механический процесс внутри автоматов, который приводит к вычислению выходных данных и изменению состояний, не акцентируется и не углубляется в детали; вместо этого он считается «черным ящиком», как показано ниже:

Имея конечный постоянный объем памяти, внутренние состояния конечного автомата не несут никакой дополнительной структуры.Их легко представить с помощью диаграмм состояний, как показано ниже:

Диаграмма состояний иллюстрирует работу автомата. Состояния представлены узлами графов, переходами стрелками или ветвями , а соответствующие входы и выходы обозначены символами. Стрелка, входящая слева в q ₀ , показывает, что q ₀ является начальным состоянием станка. Движения, не связанные с изменением состояний, обозначены стрелками по сторонам отдельных узлов.Эти стрелки известны как петли .

Существует нескольких типов конечных автоматов , которые можно разделить на три основные категории:

• акцепторы : либо принимать ввод, либо не
• распознаватели : либо распознают ввод, либо нет
• преобразователи : генерировать выходной сигнал по заданному входу

Приложения конечных автоматов можно найти в самых разных областях.Они могут работать с языками с конечным числом слов (стандартный случай), бесконечным числом слов (автоматами Рабина, автоматами Бирша), различными типами деревьев и в аппаратных схемах, где вход, состояние и выход являются битовыми. векторы фиксированного размера.

[вверху]

Конечное состояние против машин Тьюринга

Простейший автомат, используемый для вычислений, — это конечный автомат. Он может вычислять только очень примитивные функции; следовательно, это не адекватная модель вычислений.Кроме того, неспособность конечного автомата обобщать вычисления снижает его мощность.

Ниже приведен пример, иллюстрирующий разницу между конечным автоматом и машиной Тьюринга:

Представьте себе современный процессор. Каждый бит в машине может находиться только в двух состояниях (0 или 1). Следовательно, существует конечное число возможных состояний. Кроме того, при рассмотрении частей компьютера, с которыми взаимодействует ЦП, существует ограниченное количество возможных входов от компьютерной мыши, клавиатуры, жесткого диска, различных слотовых карт и т. Д.В результате можно сделать вывод, что ЦП можно смоделировать как конечный автомат.

Теперь рассмотрим компьютер. Хотя каждый бит в машине может находиться только в двух разных состояниях (0 или 1), внутри компьютера в целом существует бесконечное количество взаимодействий. Становится чрезвычайно трудно моделировать работу компьютера в рамках ограничений конечного автомата. Однако более высокоуровневые, бесконечные и более мощные автоматы были бы способны выполнить эту задачу.

Всемирно известный ученый-компьютерщик Алан Тьюринг разработал первую «бесконечную» (или неограниченную) модель вычислений: машину Тьюринга в 1936 году для решения задачи Entscheindungs ​​. Машину Тьюринга можно рассматривать как конечный автомат или блок управления, снабженный бесконечным хранилищем (памятью). Его «память» состоит из бесконечного числа одномерных массивов ячеек. Машина Тьюринга — это, по сути, абстрактная модель современного компьютерного исполнения и хранения, разработанная для того, чтобы дать точное математическое определение алгоритма или механической процедуры.

В то время как автомат называется конечным , если его модель состоит из конечного числа состояний и функций с конечными строками ввода и вывода, бесконечные автоматы имеют «аксессуар» — либо стек, либо ленту, которую можно перемещать вправо. или уехал, и может соответствовать тем же требованиям, что и машина.

Машина Тьюринга формально определяется набором [Q, Σ, Γ, δ, q ₀ , B, F], где

• Q = конечный набор состояний, из которых одно состояние q ₀ является начальным состоянием
• Σ = подмножество Γ, не включая B, это набор входных символов
• Γ = конечный набор допустимых обозначений ленты
• δ = функция следующего перемещения , функция отображения из Q x Γ в Q x Γ x {L, R}, где L и R обозначают направления влево и вправо соответственно
• q ₀ = в наборе Q в качестве начала состояние
• B = символ Γ, как пробел
• F ⊆ Q набор из конечных состояний

Таким образом, основное различие между машиной Тьюринга и двусторонним конечным автоматом (FSM) заключается в том, что машина Тьюринга способна изменять символы на своей ленте и моделировать выполнение и хранение на компьютере.По этой причине можно сказать, что машина Тьюринга способна моделировать все вычисления, которые сегодня можно вычислить с помощью современных компьютеров.

[вверху]

Введение в конечные автоматы — GeeksforGeeks

Конечные автоматы (FA) — это простейшая машина для распознавания шаблонов. Конечный автомат или конечный автомат — это абстрактная машина, которая имеет пять элементов или кортеж. У него есть набор состояний и правил для перехода из одного состояния в другое, но это зависит от применяемого входного символа.По сути, это абстрактная модель цифрового компьютера. На следующем рисунке показаны некоторые важные особенности общей автоматизации.

Рисунок: Характеристики конечных автоматов

На приведенном выше рисунке показаны следующие особенности автоматов:

1. Вход
2. Выход
3. Состояния автоматов
4. Отношение состояний
5. Выходное отношение

   Конечный автомат состоит из следующего:

 Q: Конечный набор состояний.Σ: набор входных символов.
q: Исходное состояние.
F: набор конечных состояний.
δ: функция перехода.
 

Формальная спецификация машины:
{Q, Σ, q, F, δ}.

FA характеризуется двумя типами:

1) Детерминированные конечные автоматы (DFA)

 DFA состоит из 5 кортежей {Q, Σ, q, F, δ}.
Q: набор всех состояний.
Σ: набор входных символов. (Символы, которые машина принимает в качестве входных данных)
q: Исходное состояние. (Стартовое состояние машины)
F: набор конечного состояния.δ: функция перехода, определяемая как δ: Q X Σ -> Q.
 

В DFA для определенного входного символа машина переходит только в одно состояние. Функция перехода определяется в каждом состоянии для каждого входного символа. Также в DFA нулевое (или ε) перемещение не допускается, т. Е. DFA не может изменить состояние без какого-либо входного символа.

Например, нижеприведенный DFA с Σ = {0, 1} принимает все строки, заканчивающиеся на 0.

Рисунок: DFA с Σ = {0, 1}

Важно отметить, что там может быть много возможных DFA для шаблона .Обычно предпочтительнее DFA с минимальным количеством состояний.

2) Недетерминированные конечные автоматы (NFA)
NFA похожи на DFA, за исключением следующих дополнительных функций:
1. Разрешено нулевое (или ε) перемещение, т.е. он может двигаться вперед без чтения символов.
2. Возможность передачи в любое количество состояний для конкретного входа.
Однако эти вышеупомянутые функции не добавляют мощности NFA. Если мы сравним оба по мощности, оба равноценны.

Из-за вышеупомянутых дополнительных функций NFA имеет другую функцию перехода, остальные такие же, как DFA.В.

Как вы можете видеть, функция перехода предназначена для любого входа, включая ноль (или ε), NFA может перейти в любое количество состояний.
Например, ниже представлен NFA для указанной выше проблемы

NFA

Следует отметить одну важную вещь: в NFA, если какой-либо путь для входной строки приводит к конечному состоянию, то входная строка принимается . Например, в приведенной выше NFA есть несколько путей для входной строки «00». Поскольку один из путей ведет к конечному состоянию, «00» принимается вышеуказанным NFA.

Некоторые важные моменты:

Поскольку все кортежи в DFA и NFA одинаковы, за исключением одного из кортежей, который является функцией перехода (δ)

 В случае DFA
δ: Q X Σ -> Q
В случае NFA
δ: Q X Σ -> 2  Q  

Теперь, если вы понаблюдаете, вы обнаружите, что Q X Σ -> Q является частью Q X Σ -> 2 ^Q .

На правой стороне Q является подмножеством 2 ^Q , что указывает на то, что Q содержится в 2 ^Q или Q является частью 2 ^Q , однако обратное неверно.Таким образом, математически мы можем заключить, что каждый DFA является NFA, но не наоборот . Тем не менее, есть способ преобразовать NFA в DFA, поэтому существует эквивалентный DFA для каждого NFA .

1. И NFA, и DFA имеют одинаковую мощность, и каждый NFA может быть преобразован в DFA.
2. Как в DFA, так и в NFA может быть несколько конечных состояний.
3. NFA — это скорее теоретическая концепция.
4. DFA используется в лексическом анализе в компиляторе.

См. Тест по регулярным выражениям и конечным автоматам.

Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсужденной выше

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Ознакомьтесь со всеми важными концепциями теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по доступной для студентов цене и станьте готовым для отрасли.

Теория автоматов

Автомат , во множественном числе Автоматы или Автоматы — это самоуправляемое устройство.Теория автоматов лежит в области компьютерных наук и дискретной математики. Это исследование абстрактной машины. Он предназначен для автоматического выполнения заранее определенной последовательности операций. Термин «автоматы» произошел от греческого слова αὐτόματα , что означает « самовоспроизводящийся ». Это означает, что он автоматически обрабатывает производство конкретной работы.

Изобретатель автоматов

Жак де Вокансон был ответственным за изобретение инновационных и впечатляющих автоматов.

Как все мы знаем, каждая машина требует определенного ввода. Этот ввод может пройти несколько этапов. На каждом этапе есть информация о том, что делать с входящими данными. Он может либо отклонить ввод, либо вернуть некоторый вывод. Итак, это требует вычисления машины. Это основные концепции теории автоматов.

Характеристики автоматов

К основным характеристикам автоматов относятся:

• Входы — это конечный набор входных символов или последовательностей символов, {x ₁ , x ₂ , x ₃ ,…x _k }, где k — количество входов.
• Выходы — это конечный набор выходных символов, {y ₁ , y ₂ , y ₃ , … y _m }, где m — количество выходов.
• Состояния — Это конечный набор, обозначаемый Q.

Примеры автоматов

Формальное определение всего не имеет смысла, пока мы не познакомимся с примерами из реальной жизни. Это некоторые области, в которых применяется теория автоматов.

Торговый автомат

Торговый автомат — это автомат, который принимает деньги либо наличными, либо с кредитной карты, либо с дебетовой карты и предоставляет такие товары, как закуски, жетоны, карты, газеты и т. Д. Это умная машина, более интерактивная для пользовательского опыта и снижающая стоимость человеческих усилий.

Здесь пользователи вводят деньги, счетчики денег отправляют в блок управления. Пользователь выбирает продукт через блок управления. Внутренняя программа торгового автомата выдаст продукт, когда будет введено правильное количество.Это зависит от конструкции метода конечных автоматов (FSM) и Visual Automata Simulator (VAS) .

Светофор

Сегодня в системе управления дорожным движением также реализовано интеллектуальное интеллектуальное устройство. За этим стоит и теория автоматов. Он интеллектуально контролирует транспортные средства и пешеходный переход.

Видеоигры

Технология Automata делает видеоигры более адаптивными, отзывчивыми и интеллектуальными. Сила автоматов заставляет изображать игроков стратегиями.Самая популярная теория автоматов, широко используемая в теории игр, — это конечных автоматов , адаптивных автоматов и клеточных автоматов .

Компилятор

Теория автоматов используется на этапе компиляции. В компиляторе исходный код преобразуется в целевой код в шесть этапов. На первом этапе используется лексический анализ. Он читает введенный символ за символом, пока не найдет лексему. После этого он анализирует код в DFA (детерминированные конечные автоматы).

Основная математическая терминология, используемая в автоматах

Прежде чем изучать терминологию автоматов, давайте познакомимся с основной математической терминологией, которая в основном используется в автоматах.

Набор

Набор — это группа объектов, содержащая символы, числа, объекты и даже сам набор.

Пример

  {2,32,17,49}  

Установить членство ∈

Обозначает, что элемент принадлежит набору.

Пример

  2 ∈ {2,32,17,49}  

Установить Нечленство ∉

Обозначает, что элемент не принадлежит набору.

Пример

  5 ∉ {2,32,17,49}  

Подмножество ⊆

Если A и B — два множества, мы говорим, что A является подмножеством B, A⊆B, если каждый элемент A также является элементом B.

Пример

  {3,9,12} ⊆ {3,9,12}  

Собственное подмножество ⊂

Если A и B — два множества, мы говорим, что A — собственное подмножество B, A ⊂ B, если A — подмножество B и не равно B.

Пример

  {5,24} ⊂ {5,24,43}  

Пустой набор Ø

Набор из 0 элементов называется пустым набором и обозначается Ø.

Это некоторые основные термины, используемые в автоматах.

Алфавиты

Конечный непустой набор символов. Обозначается греческой буквой ∑. Это набор, в котором определены строки. Это несколько примеров алфавитов.

Примеры алфавитов

  ∑ = {a, b, c, d}
∑ = {A, B, C} // Это алфавит
∑ = {0,1,2,3} // Это алфавит из цифр
∑ = {0,1, a, b, c, d} // Это алфавит из цифр  

Струны

Строка в алфавите — это конечная последовательность любого символа, выбранного из набора символов алфавита.Обычно обозначается w .

Примеры строк

  ∑  1  = {0,1}
w = 100111 // Это строка в алфавите ∑  1 
∑  2  = {a, b, c}
w2 = abaccab // Это строка в алфавите ∑  2   

Пустая строка обозначается как є или λ .
Длина строки — Длина строки обозначается как | w | .

Языки

Набор допустимых строк в конечном алфавите.Обозначается он L .
Пустой язык — Пустая строка не содержит строки, обозначается {} или ∅.

Пример языка

  ∑ = {a, b}
L = {aa, ab, ba, bb}
  

Клиновая застежка

Набор ∑ + — это бесконечное множество всех возможных строк любой возможной длины по all. Он создается путем объединения произвольных элементов набора строк. Его также называют Positive Closure или Kleene Star .

Примеры закрытия клини

  ∑ = {a, b}
∑  *  = {a, b aa, ab, ba, bb, ..}

∑  1  = {ab, c}
∑  1   *  = {ab, c, abc, abab, cc, abababc, ..}  

Детерминированный конечный автомат — обзор

III. Детерминированный конечный автомат (dfas)

Детерминированный конечный автомат или DFA — очень простая машина. Он имеет одну входную ленту только для чтения с ограничением, что головка ленты может двигаться только слева направо и никогда не может менять направление.У DFA нет других лент. Конечное управление позволяет DFA считывать один входной символ с входной ленты, а затем, в зависимости от текущего состояния машины, он может изменить состояние. В рамках каждого вычислительного шага DFA головка входной ленты автоматически перемещается на один квадрат вправо и готова к считыванию следующего входного символа.

Например, на рис. 2 состояния представлены кружками. Одна часть конечного управления, соответствующая рис.2, — это переход δ ( q ₀ , 0) = q ₁ .То есть, когда в состоянии q ₀ и считывая 0, автомат переходит в состояние q ₁ . Затем головка ввода автоматически перемещается на один квадрат вправо (перемещение вправо от маркера правого конца приводит к отказу машины). Переход δ ( q ₀ , 1) = q ₂ указывает, что в состоянии q ₀ и при чтении 1 переход в состояние q ₂ . Опять же, головка ввода автоматически перемещается на один квадрат вправо.Остаток конечного управления для диаграммы переходов, показанной на рис. 2, задается аналогично. Конечное управление полностью показано в табличной форме в таблице I. Каждая строка в такой таблице представляет один возможный переход M . Эта таблица называется таблицей перехода для M . Обратите внимание, что в таблице нет записей, указывающих, каким должно быть следующее состояние, когда заголовок ввода находится над маркером конца. В таком случае, когда нет следующего состояния, машина просто останавливается.

Таблица I. Удобный метод представления функции перехода DFA

Примечание: Таблица переходов для DFA, представленная на Рис.2 показан здесь. Для удобства переходы пронумерованы, но эта нумерация не является частью конечного управления.

Теперь мы готовы представить формальное определение DFA. Описание DFA представлено в виде набора из пяти элементов, поэтому порядок компонентов фиксирован.

Определение 2

Детерминированный конечный автомат ( DFA ) представляет собой набор из пяти элементов M = ( Q , Σ, δ, q ₀ , F ) с указанными компонентами следующим образом:

1.

Q : Конечный непустой набор состояний .

2.

Σ: Алфавит данных и его индуцированный ленточный алфавит Σ _T = Σ ∪ {<,>}.

3.

δ: функция перехода или конечное управление — это функция

δ: Q × ΣT↦Q.

4.

q ₀ : Начальное состояние или начальное состояние , q ₀ ∈ Q .

5.

F : Набор принимающих состояний , F ⊆ Q

Набор состояний обозначен как Q Обратите внимание, что Q является конечным и непустым.

Алфавит данных обозначен Σ. Это символы, которые могут встречаться на входной ленте между <и>. Маркеры конца не могут использоваться в качестве символов данных. Алфавит ленты Σ _T — это набор всех возможных символов, которые появляются на ленте, и поэтому он представляет собой Σ объединение набора {<,>}.

Мы пока откладываем описание 3δ.

Начальное состояние обозначено q ₀ . Это особое состояние в Q и состояние, с которого начинается выполнение M . Обратите внимание, что начальное состояние — это , а не , выраженное как набор, как другие компоненты в определении.

F — непустой набор принимающих состояний. Эти особые состояния используются DFA, чтобы сигнализировать, когда он принимает свой ввод, если это действительно так.Когда машина останавливается в не принимающем состоянии, это означает, что ввод отклонен. Понятие принятия формально описано в определении 6.

Где в определении появляется входная лента? Лента используется в переходной функции δ. Область δ составляет Q × Σ _T элементов в области 8 упорядоченных пар. То есть δ берет состояние и символ с входной ленты (возможно, конечный маркер). Обратите внимание, что более сложные модели, которые мы представим позже, имеют полезные переходы на концевых маркерах.Ограничения, наложенные на DFA, не позволяют использовать маркеры конца. Поэтому в наших примерах мы показываем только δ, определяемую на Q × Σ. Типичным аргументом для δ будет (0,1). Используя стандартные обозначения функций, мы бы написали δ ((0,1)), чтобы обозначить, что δ применяется к ее аргументам. Чтобы упростить обозначения, мы опускаем «лишний» набор круглых скобок, имея в виду, что аргументы δ действительно являются упорядоченными парами. Так, например, мы пишем δ (0,1). Диапазон δ составляет Q .

Предположим, что q ∈ Q a ∈ Σ _T , и δ ( q, a ) = q ′, где q ′ ∈ Q . Это называется переходом на M . Этот переход перемещает M из состояния q в состояние q ‘при чтении a , а затем головка ввода перемещается на один квадрат вправо. На рис. 2 переходы были представлены краями между состояниями и помечены входными символами ленты.Поскольку δ — функция, DFA ведут себя детерминированно. Другими словами, у машины есть только один «выбор» для следующего перехода, точно так же, как типичная программа на C должна выполнить уникальную следующую инструкцию. Полная спецификация DFA, показанная на рис. 2, приведена ниже.

Пример 1

Формальная спецификация DFA.

Пятикратный набор для DFA M , показанный на рис. 2, выглядит следующим образом: M = ({ q ₀ , q ₁ , q ₂ }, { 0,1}, δ, q ₀ , { q ₀ }), где δ определяется, как в таблице переходов, показанной в таблице I, или эквивалентно выражается как

q0,0, q1, q0 , 1, q2, q1,0, q0, q1,1, q2, q2,0, q2, q2,1, q2.

Здесь мы записали функцию δ: Q × Σ _T ↦ Q в виде троек в Q × Σ _T × Q

Чтобы описать вычисление DFA нам нужно иметь возможность указывать снимки машины, детализирующие, где машина находится в своих вычислениях. Каковы важные составляющие этих снимков? Это конфигурация входной ленты и текущее состояние M .Такой снимок называется конфигурацией машины.

Определение 3

Конфигурация DFA M = ( Q , Σ δ, q ₀ , F ) на входе x ∈ Σ является двухкортежным ( q , [ p , x ]), где q ∈ Q и [ p , x ] — это конфигурация входной ленты. Исходная конфигурация из M на входе x — это конфигурация ( q ₀ , [1, x ])> или эквивалентная ( q ₀ , τ ^I ( x )).Мы используем C ₀ для обозначения начальной конфигурации, когда понимаются M и x . Для станка M набор всех возможных конфигураций для всех возможных входов x обозначен C ( M ).

Как мы можем использовать понятие конфигурации для обсуждения вычисления DFA? Они помогают нам определить отношение следующий ход , обозначенное ⊢ _M , как показано ниже.

Определение 4

Пусть M = ( Q , Σ δ, q ₀ , F ) будет DFA.Пусть C ( M ) будет набором всех конфигураций M . Пусть C ₁ = ( q ₁ , [ p ₁ , x ]) и C ₂ = ( q ₂ , [ p ₂ , x ]) быть двумя элементами C ( M ). C ₁ ⊢ _M C ₂ тогда и только тогда, когда p ₂ = p ₁ + 1 и есть переход δ ( q ₁ σ [ p ₁ , x ]) = q ₂ Отношение ⊢ _M называется следующим ходом , шаг или дает отношение .

Уведомление ⊢ _M — это отношение, определяемое в конфигурациях. Это означает ⊢ _M ⊆C ( M ) × C ( M ). Поскольку δ является функцией, ⊢ _M также является функцией. Определение 4 говорит, что конфигурация C ₁ дает конфигурацию C ₂ , если есть переход от C ₁ , который при выполнении переводит M в новую конфигурацию C ₂ .

В качестве примера рассмотрим DFA, назовите его M , функция перехода которого была изображена в таблице I. Начальная конфигурация входа Mon x = 0011: ( q ₀ , [1, 0011]) . Применяя переход 1 из таблицы I, мы получаем

(q0, [1,0011]) ⊢M (q1, [2,0011]).

Машина прочитала 0 и перешла в состояние q ₁ . Продолжая эту трассу (формально определенную в определении 5), мы получаем следующую серию конфигураций:

(q1, [1,0011]) ⊢M (qo, [2,0011} (by transition3) ⊢M (q2 , [3,0011]) (по переходу2) ⊢M (q2, [4,0011]) (по переходу6)

Мы говорим, что DFA останавливает , когда нет следующего состояния или когда машина движется от конца кассета.Это может произойти, когда функция перехода между состояниями не определена. Конфигурация остановки DFA — это конфигурация C _h = ( q , [ p, x ]) ∈ C ( M ) со свойством, что δ ( q , σ [ p, x ]) не определено. Если DFA останавливается, когда больше не осталось входных данных для обработки, то есть он находится в конфигурации C = ( q, τ ^F ( x )), тогда мы говорим, что DFA в финальной конфигурации .То есть DFA находится в конфигурации C _h = ( q , [ p, x ]) ∈ C ( M ) со свойством, что p = | x | + 1.

Отношение ⊢ _M было определено для помощи в описании вычислений. Но ⊢ _M означает только одну ступеньку. Мы хотели бы обсудить вычисления различной длины, включая нулевую.

Определение 5

Пусть M будет DFA с отношением следующего хода ⊢ _M .Пусть C _i ∈ C ( M ), для 0 ≤ i ≤ n . Определим ⊢M * как рефлексивное транзитивное замыкание отношения ⊢ _M . C ₀ дает или ведет к C _n , если C ₀ ⊢ _M * C _n . Вычисление или трассировка для M представляет собой последовательность конфигураций, связанных между собой ⊢ _M следующим образом: C ₀ ⊢ _M C ₁ ⊢ _M · · · ⊢ _M C _n .Это вычисление имеет длину n , или мы говорим, что оно имеет n шагов . Иногда мы пишем C ₀ ⊢ _M ⁿ C _n , чтобы указать вычисление от C ₀ до C _n длиной n .

Обратите внимание, что на входе x длиной n DFA будет выполняться не более чем n + 1 шагов. Если функция перехода между состояниями определена для каждого состояния и символа данных, то DFA обработает все входные данные.Для четырехэтапного вычисления, описанного выше, мы можем записать

(q0, [1,0011]) ⊢M * (q2, [5,0011]) или (q0, [1,0011] ⊢M4 (q2, [5 , 0011])

с ( q ₂ , [5, 0011]) окончательной конфигурацией.

Мы хотели бы описать вычислительные возможности DFA в терминах языков, которые они принимают. Во-первых, нам нужно определить, что означает для DFA принятие входных данных . Идея состоит в том, что машина просто считывает все свои входные данные и оказывается в состоянии приема.

Определение 6

Пусть M = ( Q , Σ, δ, q ₀ , F ) будет DFA и q ∈ Q. M принимает вход x ∈ Σ *, если

(q0, τI (x)) ⊢M * (f, τF (x)),

, где f ∈ F . Это вычисление называется вычислением , принимающим . Конфигурация остановки ( q , τ ^F ( x )) называется принимающей конфигурацией из M , если q ∈ F .Если M не принимает ввод x , то говорят, что M отклоняет x . Вычисление M на входе x в этом случае называется вычислением отклонения , а M было оставлено в конфигурации отклонения .

M начинает вычисление в своем начальном состоянии, при этом головка входной ленты сканирует первый символ x и x , записанный на входной ленте. Если M считывает все x и заканчивается в состоянии принятия, он принимает.Важно отметить, что M считывает свой ввод только один раз и в режиме on-line . Это означает, что M считывает ввод слева направо и затем должен решить, что с ним делать. M не может вернуться и снова посмотреть ввод. Кроме того, даже если M может определить конец ввода, обнаружив маркер>, это полезно только в том случае, если M может изменить направление на входной ленте. Таким образом, M должен быть готов принять решение о принятии или отклонении, предполагая, что ввод может быть исчерпан после того, как только что прочитанный символ.

В качестве примера DFA с функцией перехода, показанной на рис. 2, принимает входные данные x = 0011, поскольку q ₀ ∈ F и ( q ₀ , [1, 0011 ]) ⊢ * ( q ₀ [5, 0011]). Теперь мы можем определить язык , принятый , с помощью DFA M . Неформально это просто набор всех струн, принимаемых M .

Определение 7

Пусть M = ( Q , Σ, δ, q ₀ , F ) будет DFA.Допустимый язык : , M, , обозначенный L ( M ), это { x | M принимает x }. Объединение всех языков, принятых DFA, обозначается L _DFA . То есть

LDFA = L | есть DFAMwithL = LM.

DFA, показанный на рис. 2, принимает язык {Λ, 00, 0000, 000000,…}. Отсюда следует, что этот язык находится в L _DFA . Давайте теперь посмотрим на типичное применение DFA.

Пример 2

Применение DFA, включающее поиск текста по заданному шаблону.

DFA используются для сопоставления с образцом. Здесь мы рассматриваем задачу поиска заданного шаблона x в текстовом файле. Предположим, наш алфавит — { a , b , c }. Этот пример можно легко обобщить на более крупные алфавиты. Чтобы еще больше упростить обсуждение, пусть x будет строкой abac. Используемые здесь методы можно применить к любой другой струне размером x .Формально мы хотим построить DFA, который принимает язык

s | s∈a, b, c * и содержит шаблонabac.

Идея состоит в том, чтобы начать с жесткого кодирования шаблона x в состояниях машины. Это проиллюстрировано на фиг. 5A. Поскольку шаблон abac имеет длину четыре, для запоминания шаблона необходимы четыре состояния в дополнение к начальному состоянию, q ₀ . Думайте о каждом состоянии как о значении определенного прогресса в поиске паттерна.Так, например, при достижении состояния q ₂ машина запоминает, что было прочитано ab .

Рис. 5. Этапы построения DFA для распознавания шаблона x в текстовом файле. В этом случае, соответствующем Примеру 2, x равно abac . Часть (A) показывает, как начать с жесткого кодирования шаблона в состояниях машины. Часть (B) показывает полный DFA.

Мы можем достичь состояния q ₄ , только если мы прочитали шаблон abac , поэтому q ₄ — единственное требуемое состояние приема.Следующим шагом будет заполнение оставшихся переходов на других символах алфавита. Полный DFA показан на рис. 5B. Обратите внимание, как на рисунке есть несколько ребер с более чем одной меткой. Это просто означает, что соответствующий переход может применяться при чтении любого из символов, обозначающих переход.

Теперь мы объясним, как были добавлены дополнительные переходы, исследуя состояние q ₃ . Следующая методика может быть применена аналогичным образом к другим штатам.Из состояния q ₃ при чтении « c » мы переходим в состояние принятия, указывая, что шаблон действительно был найден; поэтому состояние q ₄ является состоянием приема. Из состояния q ₃ при чтении « a » мы переходим обратно в состояние q ₁ . Это потому, что « a » может быть началом шаблона abac . То есть мы можем использовать этот « a ». Если мы читаем « b » из состояния q ₃ , то нам нужно полностью перейти обратно в состояние q ₀ .« b » сводит на нет весь достигнутый нами прогресс, и теперь мы должны начать все сначала.

Комплексное описание DFA для распознавания строк, содержащих шаблон x , равно abac по алфавиту { a, b, c }: ({ q ₀ , q _1, q ₂ , q ₃ , q ₄ }, { a , b , c }, δ q ₀ , { q ₄ }), где δ показано в таблице II.Стоит отметить один момент: как только шаблон найден (то есть при первом входе в принимающее состояние), текстовый редактор может уведомить пользователя о местонахождении шаблона, а не продолжать обработку оставшейся части файла. Обычно так поступают текстовые редакторы.

Таблица II. Таблица переходов для DFA, описанная в примере 2 и показанная на рис.5

Теория автоматов | NFA | DFA | Машина Тьюринга | Конечные автоматы | Автомат | Выталкивающие автоматы

Теория автоматов — это интересная, увлекательная теоретическая область информатики, которая занимается проектированием абстрактных самоходных вычислительных устройств, которые автоматически выполняют заданную последовательность операций.Слово автоматы (множественное число от автомата) происходит от греческого слова αὐτόματα, что означает «самодействующий».

Теория автоматов зародилась в 20 веке, когда математики начали создавать машины, которые имитировали определенные черты человека, выполняя вычисления более быстро и надежно. Теория автоматов — это комбинационное исследование теоретической информатики и дискретной математики.

Теория автоматов позволяет ученым-информатикам понять, как машины вычисляют функции и решают проблемы.Это также помогает им понять, что означает определение функции как вычислимой или определение вопроса как разрешимого.

Основная цель теории автоматов — разработать методы для компьютерных ученых, которые могут описывать и анализировать динамическое поведение дискретных систем. В таких системах периодически производится выборка сигналов. Поведение системы определяется хранилищем и комбинационными элементами, с помощью которых она создается. Характеристики таких машин включают:

• Входы: последовательностей символов, выбранных из конечного набора входных сигналов.Где I — это набор {x ₁ , x, ₂ , x ₃ … x _k }, где k — количество входов.
• Выходы: последовательностей символов, выбранных из конечного набора Z. где Z — это набор {y ₁ , y ₂ , y ₃ … y _m }, где m — число выходов.
• Состояния: конечное множество Q , определение которого зависит от типа автомата.

Автомат с конечным числом состояний называется конечным автоматом (FA) или конечным автоматом.

Формальное определение конечных автоматов

Автомат можно представить в виде набора из пяти (Q, ∑, δ, q0, F), где

• Q — конечный набор состояний.
• ∑ — конечный набор символов, называемый алфавитом автомата.
• δ — переходная функция.
• q0 — начальное состояние, из которого обрабатывается любой ввод (q0 ∈ Q).
• F — это набор конечных состояний / состояний Q (F ⊆ Q).

Конечный автомат можно разделить на два типа —

Для каждого входного символа может быть определено состояние, в которое машина перейдет. Он имеет конечное число состояний, поэтому называется детерминированным конечным автоматом или DFA.

Формальное определение DFA

DFA состоит из 5 кортежей {Q, ∑, q, F, δ}.

• Q набор всех состояний.
• ∑ набор входных символов. (Обозначения, которые машина принимает в качестве входных данных)
• q Исходное состояние. (Пусковое состояние машины)
• F набор конечного состояния.
• δ Функция перехода, определяемая как δ: Q X ∑ -> Q.

Пример DFA

Предположим, что DFA Q = {a, b, c}, ∑ = {0, 1}, q ₀ = {a}, F = {c} и

Переходная функция δ, как показано ниже

Тогда мы можем представить это графически как

В NDFA для определенного входного символа автомат может переходить в любую комбинацию состояний автомата.Другими словами, невозможно определить точное состояние, в которое переходит машина. Следовательно, это называется недетерминированным автоматом. Поскольку он имеет конечное число состояний, машина называется недетерминированной конечной машиной или недетерминированным конечным автоматом.

Формальное определение NFA:

NFA | NDFA может быть представлен кортежем из 5 (Q, ∑, δ, q0, F), где

• Q — конечный набор состояний.
• ∑ — это конечный набор символов, называемых алфавитами.
• δ — функция перехода, где δ: Q × ∑ → 2Q (здесь набор мощности Q (2Q) представляет любую комбинацию состояний Q)
• q0 — начальное состояние, из которого обрабатывается любой ввод (q0 ∈ Q).
• F — это набор конечных состояний / состояний Q (F ⊆ Q).

NFA представлена ​​орграфами, называемыми диаграммой состояний.

Пример NFA:

Допустим, NFA Q = {a, b, c}, ∑ = {0, 1}, q ₀ = {a}, F = {c}

Переходная функция δ, как показано ниже

Тогда мы можем представить это графически как

Автомат выталкивания используется для реализации контекстно-свободной грамматики так же, как мы разрабатываем DFA для обычной грамматики.DFA может запоминать конечный объем информации, в то время как КПК может запоминать бесконечное количество информации.

У выталкивающего автомата три компонента — входная лента, блок управления и стопка бесконечного размера. Заголовок стека считывает верхний элемент стека.

Стек выполняет две операции — Push (для добавления элемента наверху стека), Pop (для удаления верхнего элемента стека).

КПК считывает верх стека при каждом переходе.

Формальное определение КПК

КПК можно формально описать как набор из семи (Q, ∑, S, δ, q0, I, F)

• Q — конечное число состояний
• ∑ — входной алфавит
• S — символы стека
• δ — функция перехода: Q × (∑ ∪ {ε}) × S × Q × S *
• q0 — начальное состояние (q0 ∈ Q)
• I — начальный символ вершины стека (I ∈ S)
• F — набор принимающих состояний (F ∈ Q)

Машина Тьюринга была изобретена Аланом Тьюрингом в 1936 году.Это принимающее устройство, которое принимает рекурсивно перечисляемый набор языков, созданный грамматиками типа 0.

Машину Тьюринга можно представить как конечный автомат или блок управления, снабженный бесконечной памятью. Его «память» состоит из бесконечного числа одномерных массивов ячеек. Машина Тьюринга — это, по сути, абстрактная модель современного компьютерного исполнения и хранения. Он был разработан для того, чтобы дать точное математическое определение алгоритма или механической процедуры.

Формальное определение машины Тьюринга

Машина Тьюринга формально определяется множеством [Q, Σ, Γ, δ, q0, B, F], где

• Q конечный набор состояний, из которых одно состояние q0 является начальным состоянием
• Σ подмножество Γ, не включая B, это набор входных символов
• Γ Конечное множество допустимых обозначений ленты
• δ функция следующего перемещения, функция отображения из Q x Γ в Q x Γ x {L, R}, где L и R обозначают направления влево и вправо соответственно
• q0 в наборе Q в качестве начального состояния
• B символ Γ, как пробел
• F ⊆ Q набор конечных состояний

Машина Тьюринга способна изменять символы на своей ленте и моделировать выполнение и хранение на компьютере.Вот почему машина Тьюринга способна моделировать все вычисления, которые сегодня можно вычислить с помощью современных компьютеров.

Должен поделиться своими взглядами в комментариях ниже. Не забудьте заглянуть в технические блоги, чтобы найти более информативные блоги, связанные с технологиями https://msatechnosoft.in/blog/category/tech-blogs/

(PDF) Характеристические полугруппы управляемых автоматов

418 Татьяна Петкович, Мирослав

´

Цириц и Стоян Богданович

новая концепция характеристических полугрупп нерегулярных автоматов, т.е.е., ди-

прямоугольных автоматов, и исследовать его свойства. Также мы описываем полугруппы

, которые могут быть характеристическими полугруппами некоторых управляемых автоматов. В частности, рассматриваются полугруппы

, соответствующие автоматам, принадлежащим некоторым важным подклассам

класса управляемых автоматов. В [14], [15] авторы привели

двух видов соответствий между разновидностями автоматов и полугрупп.

В качестве инструмента они использовали переходные полугруппы автоматов, поэтому полученные результаты

охватывают только регулярные разновидности автоматов.Здесь с помощью характеристических полугрупп

устанавливается соответствие между иррегулярными разновидностями автоматов

и разновидностями полугрупп.

Сначала мы дадим некоторые определения, касающиеся полугрупп. Элемент z полугруппы

S является правым (левым) нулем группы S, если sz = z (zs = z) для каждого s ∈ S,

и нулем, если он одновременно является левым и правым нулем группы S Полугруппа, у которой каждый элемент

является правым нулем, является полосой правого нуля. Для идеала T полугруппы S отношение конгруэнции



T

на S, называемое конгруэнцией Риса на S, определяемое посредством T,

определяется следующим образом: для s, t ∈ S мы говорим, что (s, t) ∈ 

T

тогда и только тогда, когда либо s = t, либо

s, t ∈ T.Полугруппа факторов S / 

T

, обычно обозначаемая S / T, представляет собой коэффициент Рееса

для S, определяемый T. Полугруппа S является идеальным расширением полугруппы T

с помощью полугруппы Q с нулем, если T идеал в S и фактор Риса S / T

изоморфен Q. Если, кроме того, Q — нильпотентная полугруппа , т. е. если Q

k

= {0} для

некоторого k ∈ N, где 0 — ноль Q, то S является нильпотентным расширением T. Обратите внимание на

, что на протяжении всей статьи N обозначает множество положительных натуральных чисел.

Далее мы приводим некоторые понятия и обозначения из теории автоматов. Автоматы

, рассматриваемые в этой статье, будут автоматами без выходов в смысле

определения из [7]. Набор состояний и набор входов автомата

не обязательно будут конечными. Хорошо известно, что автоматы без выходов,

с входным алфавитом X, называемые X-автоматами, могут рассматриваться как унарные алгебры

типа, индексируемые X, и они также известны как X-алгебры.Следовательно, понятия

, такие как сравнение, гомоморфизм, порождающее множество, прямое произведение,

подпрямое произведение и т. Д., Будут иметь свой обычный алгебраический смысл (см. [4]). В порядке

для упрощения записи автомат с набором состояний A также обозначается той же буквой A

. Для алфавита X свободный моноид над X обозначается X

∗

,

его нейтральный элемент. обозначается e, а свободная полугруппа над X обозначается

через X

+

.X-автомат A переходит из состояния a в состояние, обозначенное au,

или au

A

, если необходимо выделить автомат A, под действием входного слова

u ∈ X

∗

.

Для алфавита X через X

∗

@

мы обозначаем X-автомат, набор состояний которого равен

X

∗

, а переходы определяются как (u, x)  → ux.ByX

+

@

обозначается субавтомат

X

∗

@

с набором состояний X

+

.Для сравнения θ из X

+

, сравнение

θ

∗

, определенное на X

∗

с помощью θ

∗

= θ ∪ {(e, e)}, является конгруэнцией на автомате X

∗

@

и автомате Майхилла сравнения θ, в обозначении M (θ), множитель

автомата X

∗

@

относительно сравнения θ

∗

, то есть M (θ) = X

∗

@

/ θ

∗

.

Для данного слова u ∈ X

∗

автомат A u-направляемый, если au = bu для всех

a, b ∈ A, а u — направляющее слово A. Кроме того, A является управляемый автомат

, если A u-направляемый для некоторого слова u ∈ X

∗

.ByDW (A) множество всех направляемых

11.3.2 Недетерминированные конечные автоматы

11.3.2 Недетерминированные конечные автоматы

11.3.2 Недетерминированные конечные автоматы

Интересная связь между идеями этой главы и
теория конечных автоматов, которая является частью теории
вычисление (см. [462,891]).В разделе 2.1,
было упомянуто, что определение того, существует ли какая-то строка
который принимается DFA,
эквивалентно дискретно выполнимой задаче планирования. Если
непредсказуемость вводится в модель, затем
Получен недетерминированный конечный автомат (NFA), как показано
на рисунке 11.8. Это один из простейших примеров.
недетерминизма в теоретической информатике. Такой
недетерминированные модели служат мощным инструментом для определения моделей
вычислений и связанных с ними классов сложности.Оказывается
что эти модели дают интересные примеры информации
пробелы.

NFA обычно описывается с помощью ориентированного графа, как показано на
Рис. 11.8b, и рассматривается как особый вид конечных
Государственный аппарат. Каждая вершина графа представляет состояние, а ребра
представляют возможные переходы.Входная строка конечных
длина считывается машиной. Обычно входная строка представляет собой
двоичная последовательность нулей и нулей. Начальное состояние обозначено
направленная внутрь стрелка, не имеющая исходной вершины, как показано на рисунке, указывающая на
состояние на рисунке 11.8b. Машина запускается в этом состоянии
и читает первый символ входной строки. Исходя из его стоимости,
он делает соответствующие переходы. Для DFA следующее состояние должно быть
указывается для каждого из двух входов 0 и из каждого состояния.
Из состояния в NFA может быть любое количество исходящих ребер.
(включая ноль), которые представляют ответ на один символ.Для
Например, есть два исходящих ребра, если 0 считывается из состояния
(стрелка от до фактически соответствует двум направленным ребрам,
один для 0, а другой для). Также есть края, обозначенные
со специальным символом. Если у государства есть исходящий
, состояние может сразу перейти по краю
без прочтения другого символа. Это может быть повторено любое количество
раз, для любых исходящих ребер, которые могут встретиться,
без чтения следующего символа ввода. Недетерминизм возникает из
тот факт, что есть несколько вариантов возможных следующих состояний
к нескольким краям для одного и того же входа и переходов.Нет датчика, показывающего, какое состояние фактически выбрано.

Интерпретация, часто приводимая в теории вычислений, заключается в том, что
когда есть несколько вариантов, машина клонирует себя и один
копия запускает каждый выбор. Это похоже на наличие нескольких вселенных, в которых
каждое различное возможное действие природы происходит одновременно.
Если нет исходящих ребер для определенной комбинации состояния и
input, то клон умирает. Любые состояния, обозначенные значком
двойная граница, такая как состояние на Рисунке 11.8, называются
принимает состояния . Когда входная строка заканчивается, NFA называется
принять входную строку, если существует хотя бы один альтернативный
Вселенная, в которой конечным состоянием машины является состояние принятия.

Состав, обычно используемый для НЖК, кажется очень близким к составу.
2.1 для дискретного выполнимого планирования. Вот типичный NFA
формулировка [891], которая формализует идеи, изображенные в
Рисунок 11.8:

Теперь рассмотрим переформулировку NFA и ее принятие строк как
своего рода проблема планирования.Входную строку можно рассматривать как план
без обратной связи; это фиксированная последовательность действий. В
выполнимая задача планирования состоит в том, чтобы определить, существует ли какая-либо строка
что принято NFA. Поскольку нет обратной связи, нет
сенсорная модель. Начальное состояние известно, но последующие состояния
невозможно измерить. I-состояние истории на этапе сокращает
к
, история действий.
Недетерминизм можно объяснить определением действий природы
которые мешают переходам между состояниями.Это приводит к
следующий состав, который описан в терминах состава
11.2.

История I-space
определяется с использованием

для каждого
и взяв объединение, как определено в
(11.19). Предположим, что начальное состояние NFA равно
всегда фиксированный; следовательно, он не фигурирует в определении

.

Для выражения задачи планирования лучше всего использовать
недетерминированное I-пространство
из раздела
11.2.2. Таким образом, каждое недетерминированное I-состояние,
, — это подмножество, которое соответствует возможному
текущее состояние машины.Начальное условие может быть любым
подмножество, потому что переходы могут происходить из.
Последующие недетерминированные I-состояния следуют непосредственно из. В
задача — вычислить план вида

что приводит к
с

. Это значит, что
по крайней мере одно возможное состояние NFA должно находиться после
действие прекращения применяется. Это условие намного слабее, чем
типовое требование планирования. Используя анализ наихудшего случая, типичный
вместо этого требовалось бы, чтобы каждые возможных состояний NFA лежали
в .

Проблема, приведенная в формулировке 11.3, не совсем точная
специализация Формулировки 11.1 в связи с состоянием
функция перехода. Для удобства было прямо определено,
вместо того, чтобы явно требовать, чтобы это определялось с точки зрения природы
действия,
, которые в этом контексте зависят как от
для NFA. Есть еще одна небольшая проблема, связанная с этим.
формулировка. В задачах планирования, рассматриваемых в этой книге,
всегда предполагал, что есть текущее состояние. Для NFA это было
уже упоминалось, что если нет исходящих ребер для определенного
input, то клон машины умирает.Это означает, что потенциал
текущие государства перестают существовать. Возможно даже, что каждый клон
умирает, что не оставляет машине текущего состояния. Это может быть
легко активируется прямым определением; однако проблемы с планированием
всегда должен иметь текущее состояние. Чтобы решить эту проблему, мы могли
дополнить формулировку 11.3, чтобы включить дополнительное состояние мертвых , что означает смерть клона, когда нет
исходящие края. Мертвое состояние никогда не может лежать в
происходит переход в мертвое состояние, состояние остается мертвым для всех
время.В этом разделе пространство состояний не будет расширено.
способ; однако важно отметить, что состав NFA может
легко привести в соответствие с формулой 11.3.

Модель планирования теперь можно сравнить со стандартным использованием NFA в
теория вычислений. Язык NFA определен для
быть набором всех входных строк, которые он принимает. Проблема планирования
сформулированная здесь, определяет, существует ли строка (которая является
план, который заканчивается действиями по прекращению), который принимается NFA.Точно так же алгоритм планирования определяет, будет ли язык
NFA пуста. Построение набора всех успешных планов — это
эквивалентно определению языка NFA.

Основная теорема теории конечных автоматов утверждает, что для
набор строк, принимаемых NFA, существует DFA (детерминированный)
который принимает тот же набор [891]. Это доказано
построение ДКА непосредственно из недетерминированного I-пространства. Каждый
недетерминированное I-состояние можно рассматривать как состояние DFA.Таким образом,
DFA имеет состояния, если исходный NFA имеет состояния. В
переходы состояний DFA выводятся непосредственно из переходов
между недетерминированными I-состояниями. Когда ввод (или действие)
задано, то происходит переход от одного подмножества к другому. А
переход осуществляется между двумя соответствующими состояниями в DFA.
Эта конструкция является интересным примером того, как I-пространство является
новое пространство состояний, которое возникает, когда состояния исходного состояния
космос неизвестны. Хотя I-пространство обычно больше, чем
исходное пространство состояний, его состояния всегда известны.Следовательно
поведение выглядит так же, как и в случае информации о совершенном состоянии.
Эта идея является очень общей и может быть применена ко многим задачам, выходящим за рамки
DFA и NFA; см. Раздел 12.1.2

В Испании придумали «вибратор», преобразующий энергию ветра

В Испании придумали ветряк, не использующий вращающиеся лопасти. По словам создателей, механизм проще, безопасней и дешевле традиционных ветрогенераторов.

Гигантские ветряки, которые давно стали символом альтернативной энергетики и устанавливаются в огромных количествах в разных странах мира, возможно, в будущем, уступят место более компактным, безопасным и эффективным устройствам, предложенным испанскими изобретателями.

Ветряная электроэнергетика – одна из немногих отраслей, которая продолжила уверенный рост даже в кризисный 2020 год. По подсчетам аналитиков компании BloombergNEF, в минувшем году в мире введено в эксплуатацию ветряных установок рекордной мощностью 96,7 гигаВатт – на 59% больше, чем введено в 2019 году.

Большая часть (93%) – установки, введенные на суше, строительство морских ветряков показало падение на 13% по сравнению с 2019 годом. При этом основной прирост приходится на новые генераторы, введенные в США и Китае.

Однако традиционные вращающиеся ветряки размером и высотой в десятки метров – не самый лучший способ превращения энергии ветра в электричество, уверены основатели испанского стартапа Vortex Bladeless, предложившие оригинальную модель генератора.

Дизайн их установки недавно получил поддержку норвежской государственной энергетической компании Equinor, назвавшей проект одним из 10 перспективных стартапов в области энергетики.

Пока экспериментальный образец имеет в высоту всего три метра. Он представляет из себя вытянутый цилиндр на подвижной опоре, который способен колебаться вперед-назад под действием напора ветра. Необычный дизайн устройства уже привлек внимание огромного числа пользователей сайта Reddit, где остряки обратили внимание не его фаллическую форму и прозвали «skybrator».

«Наша технология имеет другие характеристики, которые позволяют использовать места, где традиционные ветряные фермы не годятся», — пояснил Guardian основатель стартапа Давид Янез.

Принцип работы устройства основан на образовании особых вихрей позади твердых тел, обтекаемых потоком воздуха. В основании мачты имеются два кольцевых отталкивающих магнита, которые возвращают ее в исходное положение при наклоне. За счет таких движений, частота которых зависит от силы ветра, и происходит генерация электроэнергии.

Основа мачты – углеволокно, срок службы которого оценивают в 25 лет. Отсутствие вращающихся лопастей делает Vortex тише, компактнее, и дешевле в обслуживании, а также позволяет ему легче адаптироваться к изменению направления ветра.

А отсутствие вращающегося генератора не позволит ему замерзнуть во время зимних штормов, как это происходило со многими ветряками в Техасе в минувшем феврале. Как уверяют создатели, производство энергии на новых ветряках будет на 30% дешевле, чем на традиционных, в основном – за счет низкой стоимости установки и обслуживания.

«В нашей машине нет ни шестерней, ни тормозов, ни подшипников, ни валов, – пояснил Янез. – Ей не требуется смазка, и там нет частей, которые бы изнашивались из-за трения».

Речь может идти об установке новых генераторов вблизи промышленных и жилых районов, где традиционные ветряки обычно не устанавливают из-за их вредного влияния. Генераторы могут устанавливаться вместе с солнечными панелями для отдельных домовладений.

«Они дополняют друг друга, поскольку солнечные панели производят электричество днем, а скорость ветра обычно растет ночью, — говорит предприниматель. – Однако главная выгода технологии – уменьшение экологического воздействия, внешний облик, стоимость работы и обслуживания турбины».

Предложенный генератор не представляет опасности для перелетных птиц и других животных, в том числе в населенных районах. По мнению специалистов, массовый переход на подобные устройства и отказ от традиционных ветряков может сохранить жизни птиц и летучих мышей, ежегодно гибнущих от ударов о лопасти, иногда раскручивающиеся до скоростей в 300 км/ч. Только в США по этой причине, по подсчетам экологов, ежегодно погибает до 500 тыс. птиц.

Для работающих и живущих рядом людей его шум не будет представлять проблем, так как возникает на частотах, не слышимых человеческим ухом.

«Пока турбина небольшая и производит мало энергии. Но мы ищем индустриального партнера для масштабирования наших планов и постройки 140-метровой установки мощностью 1 мегаВатт», — пояснил Янез.

Принцип работы ветрогенератора и его комплектующие

Содержание раздела:

1. Компоненты ветроустановки
2. Комплектация наших ветроустановок
3. Подбор ветряка
4. Примеры подбора компонентов установки
5. Схемы работы ветрогенератора

1. Компоненты ветроустановки

К основным компонентам системы, без которых работа ветряка невозможна, относят следующие элементы:

1. Генератор – необходим для заряда аккумуляторных батарей. От его мощности зависит как быстро будут заряжаться ваши аккумуляторы. Генератор необходим для выработки переменного тока. Сила тока и напряжение генератора зависит от скорости и стабильности ветра.
2. Лопасти – приводят в движение вал генератора благодаря кинетической энергии ветра.
3. Мачта – обычно, чем выше мачта, тем стабильнее и сильнее сила ветра. Отсюда следует – чем выше мачта, тем больше выработка генератора. Мачты бывают разных форм и высот.

Список дополнительных необходимых компонентов:

1. Контроллер – управляет многими процессами ветроустановки, такими, как поворот лопастей, заряд аккумуляторов, защитные функции и др. Он преобразовывает переменный ток, который вырабатывается генератором в постоянный для заряда аккумуляторных батарей.
2. Аккумуляторные батареи – накапливают электроэнергию для использования в безветренные часы. Также они выравнивают и стабилизируют выходящее напряжение из генератора. Благодаря им вы получаете стабильное напряжение без перебоев даже при порывистом ветре. Питание вашего объекта идёт от аккумуляторных батарей.
3. Анемоскоп и датчик направления ветра – отвечают за сбор данных о скорости и направлении ветра в установках средней и большой мощности.
4. АВР – автоматический переключатель источника питания. Производит автоматическое переключение между несколькими источниками электропитания за промежуток в 0,5 секунды при исчезновении основного источника. Позволяет объединить ветроустановку, общественную электросеть, дизель-генератор и другие источники питания в единую автоматизированную систему. Внимание: АВР не позволяет работать сети одного объекта одновременно от двух разных источников питания!
5. Инвертор – преобразовывает ток из постоянного, который накапливается в аккумуляторных батареях, в переменный, который потребляет большинство электроприборов.


Инверторы бывают четырёх типов:

1. Модифицированная синусоида – преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с модифицированной синусоидой (ещё одно название: квадратная синусоида). Пригоден только для оборудования, которое не чувствительно к качеству напряжения: освещение, обогрев, заряд устройств и т.п.
2. Чистая синусоида — преобразовывает ток в переменный с напряжением 220В с чистой синусоидой. Пригоден для любого типа электроприборов: электродвигатели, медицинское оборудование и др.
3. Трехфазный – преобразовывает ток в трехфазный с напряжением 380В. Можно использовать для трехфазного оборудования.
4. Сетевой – в отличие от предыдущих типов позволяет системе работать без аккумуляторных батарей, но его можно использовать только для вывода электроэнергии в общественную электросеть. Их стоимость, обычно, в несколько раз превышает стоимость несетевых инверторов. Иногда они стоят дороже, чем все остальные компоненты ветроустановки вместе взятые.

2. Комплектация наших ветроустановок

В комплект наших ветроэнергетических установок входит:

1. Турбина
2. Мачта (не входит в комплект EuroWind 300L)
3. Лопасти
4. Крепления
5. Тросы мачты
6. Поворотный механизм (только с ветрогенераторами EuroWind 3 и старше)
7. Контроллер
8. Анемоскоп и датчик ветра (только с ветрогенераторами EuroWind 3 и старше)
9. Хвост (только с ветрогенераторами EuroWind 2 и младше)

Аккумуляторы, инвертор и дополнительно оборудование подбираются индивидуально и в базовую комплектацию не входят.
Независимо от комплектации ветрогенератор всегда автоматически позиционируется по ветру.

Комплектующие ветрогенератора EuroWind 10

3. Подбор ветряка

Первый вопрос, на который вы должны дать ответ и который поможет вам ответить на остальные вопросы: Для чего вам нужен ветрогенератор и какие задачи он должен выполнять?

Ответив на главный вопрос, вы можете без проблем ответить на остальные вопросы и решить какой набор оборудования вам необходим и сколько это будет стоить.

Итак, три основные величины, которые определяют работу всего комплекса:

1. Выходная мощность ветроустановки (кВт), определяется только мощностью преобразователя (инвертора) и не зависит от скорости ветра, емкости аккумуляторов. Ещё её называют «пиковой нагрузкой». Этот параметр определяет максимальное количество электроприборов, которые могут быть одновременно подключены к вашей системе. Вы не сможете одновременно потреблять больше электроэнергии, чем позволяет мощность вашего инвертора. Если вы потребляете электроэнергию редко, но в больших количествах, то обратите внимание на более мощные инверторы. Для увеличения выходной мощности возможно одновременное подключение нескольких инверторов.
2. Время непрерывной работы при отсутствии ветра или при слабом ветре определяется емкостью аккумуляторных батарей (Ач или кВт) и зависит от мощности и длительности потребления. Если вы потребляете электроэнергию редко, но в больших количествах, обратите внимание на аккумуляторы с большой емкостью.
3. Скорость заряда аккумуляторных батарей (кВт/час) зависит от мощности самого генератора. Также этот показатель прямо зависит от скорости ветра, а косвенно от высоты мачты и рельефа местности. Чем мощнее ваше генератор, тем быстрее будут заряжаться аккумуляторные батареи, а это значит, что вы сможете быстрее потреблять электроэнергию из батарей и в больших объемах. Более мощный генератор следует брать в том случае, если ветра в месте установки слабые или вы потребляете электроэнергию постоянно, но в небольших количествах. Для увеличения скорости заряда аккумуляторов возможна установка нескольких генераторов одновременно и подключение их к одной аккумуляторной батарее.

Исходя из перечисленных выше факторов, для подбора ветрогенератора и сопровождающего оборудования вам необходимо ответить на три вопроса:

1. Количество электроэнергии, необходимое вашему объекту ежемесячно (измеряется в киловаттах). Эти данные необходимы для подбора генератора. Их можно взять из коммунальных счетов на оплату электроэнергии или рассчитать самостоятельно, если объект находится в стадии строительства.
2. Желаемое время автономной работы вашей энергосистемы в безветренные периоды или периоды, когда ваше потребление энергии из аккумуляторов будет превышать скорость зарядки аккумуляторных батарей генератором. Данный параметр определяет количество и емкость аккумуляторных батарей.
3. Максимальная нагрузка на вашу сеть в пиковые моменты (измеряется в киловаттах). Необходимо для подбора инвертора переменного тока.

4. Примеры подбора компонентов установки

Рассмотрим несколько общих примеров подбора оборудования ветроустановки. Более точный расчёт может быть произведён нашими специалистами и включает в себя гораздо больше необходимых деталей.

Пример расчёта ветряка №1

Описание:

Частный дом в Киевской области находится в стадии строительства. По предварительным расчётам жильцы дома будут потреблять не больше 300 400 кВт электроэнергии ежемесячно. Затраты электроэнергии не очень высокие, т.к. хозяева будут использовать для отопления и нагрева воды твердотопливный котёл, а ветрогенератор необходим только для полного обеспечения бытовых приборов электроэнергией.

Хозяева проводят основную часть дня на работе, а пик потребления электроэнергии припадает на утренние и вечерние часы. В этот момент могут быть включены электроприборы суммарной мощностью до 4 киловатт.

Дом находится на возвышенности и есть открытое пространство вокруг будущего места установки ветрогенератора.

Общественной электросети нет.

Задача:

Полностью обеспечить 300-400 кВт электроэнергии ежемесячно с пиковыми нагрузками до 4 кВт.

Решение:

Генератор:

Чтобы понять как быстро должны заражаться аккумуляторы при расходе электроэнергии 400 кВт в месяц, мы должны разделить 400 кВт/мес на 30 дней (получим ежедневное потребление), а затем полученное число разделить на 24 часа (400/30/24 = 0,56 кВт/час – среднее ежечасное потребление). Скорость заряда аккумуляторных батарей генератором должна составить как минимум 560 Ватт в час.

В Киевской области низкая среднегодовая скорость ветра, но открытое пространство и возвышение объекта позволит ветрогенератору работать как минимум на 30-40% от номинальной мощности. Для более точных показателей можно произвести замер скорости ветра в месте установки.

Для того, чтобы обеспечить заряд аккумуляторных батарей генератором при этих условиях со скоростью 560 Ватт в час, нужно взять генератор, номинальная мощность которого будет как минимум в три раза больше необходимой, т.к. генератор будет работать всего на 30-35% от номинальной мощности (560Вт/ч*3=1680Вт/ч). Для этих нужд нам подходит генератор EuroWind 2 с номинальной мощностью 2000 Ватт.

Аккумуляторы:

Проводя 8-9 часов на работе в будние дни, хозяева отсутствуют, и энергопотребление их дома сведено к минимуму. В ночное время потребление также сведено к минимуму. Основное потребление происходит утром и вечером. Между этими основными пиками существует интервал в 8-9 часов.

При среднем уровне заряда аккумуляторных батарей 560 Вт/ч за интервал 8-9 часов ветровой генератор сможет выработать около 5000 Ватт. В ветреные дни этот показатель может увеличиться как минимум в два раза, поэтому за тот же период времени может быть выработано 10000 Ватт электроэнергии.

Генератор EuroWind 2 имеет напряжение 120 Вольт, поэтому ему необходимо 10 аккумуляторов с напряжением 12 Вольт (12В*10=120В).
Одна аккумуляторная батарея 12В 100Ач способна сохранить до 1,2 кВт электроэнергии. Десять таких батарей могут сохранить до 12 кВт (1200Вт*10=12000Вт). Для запаса 10000 Ватт электроэнергии нам отлично подойдут 10 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 100Ач.

Инвертор:

Для максимального потребления электроэнергии в пиковые моменты до 4 кВт, можно установить инвертор 5 кВА. Он сможет обеспечить постоянную нагрузку 4 кВт и пусковые токи до 6 кВт (150% нагрузка). Таблицу совместимости инверторов вы найдёте в разделе Инверторы.

Дополнительное оборудование:

АВР в данном случае не нужен, т.к. нет основной сети, а коммутацию с дизельным генератором (или бензиновым) можно производить посредством перекидного рубильника.

А вот дизельный генератор на 5 кВт в нашем случае не помешает – его можно использовать как резервное питание при полном отсутствии ветра.

ИТОГО:

Для полного энергообеспечения объекта нам необходим генератор EuroWind 2, 10 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 100Ач, инвертор 5 кВА, дизельная электростанция на 5 кВт.

Пример расчёта ветряка №2

Описание:

Небольшой отель на 8 номеров вместе с рестораном расположены на трассе в открытом поле. Среднегодовая скорость ветра в месте установки была замерена предварительно и составляет 6,8 м/с. Расходы электроэнергии на бытовые приборы и освещение составляют 60 кВт на один номер в месяц и около 2500 кВт в месяц на ресторан. Ресторан и отель обогреваются, кондиционируются и круглый год обеспечивают себя горячей водой с помощью трехфазного геотермального теплонасоса инверторного типа мощностью 14 кВт. Потребление электроэнергии данного теплонасоса составляет 3,5 кВт/час, а пусковые токи — всего 2,8 кВт.

В ресторане и отеле используются энергосберегающие лампы для освещения. Пиковая нагрузка при использовании электроприборов и освещения объекта составляет около 7,5 кВт (не считая 3,5 кВт теплонасоса).

Есть общественная электросеть, но она не может обеспечить потребности, т.к. выделена линия мощностью только 4 кВт. Большую мощность не может обеспечить местная подстанция.

Задача:

Полное обеспечение объекта независимой электроэнергией, отоплением и резервным питанием от основной сети.

Решение:

Генератор:

Ежемесячный расход электроэнергии на содержание номеров составит 60 кВт * 8 номеров = 480 кВт в месяц. Общий расход электроэнергии на содержание отеля и ресторана без учёта отопления составит 2980 кВт в месяц (480 кВт + 2500 кВт = 2980 кВт). Отсюда следует, что среднее ежечасное потребление на все электроприборы и освещение без учёта обогрева составит 4,14 кВт/час (2980 кВт / 30 дней / 24 часа = 4,14 кВт/час). К этому числу необходимо прибавить 3,5 кВт/час, которые будет потреблять теплонасос. В итоге мы получаем, что генератор должен обеспечивать нас как минимум 7,64 киловаттами электроэнергии ежечасно (4,14 кВт/час + 3,5 кВт/час = 7,64 кВт/час).

Среднегодовая скорость ветра 6,8 м/с позволяет генератору работать как минимум на 40% от номинальной мощности. Отсюда следует, что номинальная мощность генератора должна составлять как минимум 19,1 кВт/час (7,64 кВт/час / 40% = 19,1 кВт/час)

Для этих целей отлично подошёл бы генератор EuroWind 20, но он рассчитан на более высокие средние скорости ветра, как и другие мощные генераторы (EuroWind 15, 20, 30, 50). Поэтому мы отдадим предпочтение двум генераторам EuroWind 10, которые будут работать в одной системе, вместо одного генератора EuroWind 20. Тем более, что свободное место для установки ветрогенератора в данном случае не критично – есть свободная площадь вокруг отеля и ресторана.

Аккумуляторы:

В этом комплексе практически отсутствуют большие перерывы в использовании электроэнергии, а постоянные ветра поддерживают равномерный уровень заряда аккумуляторов.

В этом случае необходимы аккумуляторы, которые будут являться своеобразным «буфером» между генератором и инвертором. Их главная задача будет состоять в стабилизации и выпрямлении напряжения, а не накоплении электроэнергии.

Генератор EuroWind 10 имеет напряжение 240 Вольт, поэтому ему необходимо 20 аккумуляторов с напряжением 12 Вольт (12В*20=240В).
Одна аккумуляторная батарея 12В 150Ач способна сохранить до 1,8 кВт электроэнергии. Двадцать таких батарей могут сохранить до 36 кВт (1800Вт*20=36000Вт). Запаса электроэнергии в 36 кВт должно хватить всему комплексу почти на 5 часов непрерывной работы при средней нагрузке при полном отсутствии ветра. Для этого нам подойдут 20 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 150Ач.

Инвертор:

Для максимального потребления электроэнергии в пиковые моменты до 7,5 кВт, можно установить инвертор 10 кВА. Он сможет обеспечить постоянную нагрузку 8 кВт и пусковые токи до 12 кВт (150% нагрузка).

А для обеспечения теплонасоса мощностью 3,5 кВт нам необходим трехфазный инвертор, т.к. этот теплонасос требует трехфазный ток с напряжением 380В. В этом случае возьмём ещё один инвертор – трехфазный 5 кВА, который обеспечит нас напряжением 380В и постоянной мощностью 4 кВт.

Дополнительное оборудование:

Можно установить АВР, который будет автоматически переключать питание отеля и ресторана с ветрогенератора на общественную электросеть в случае полного безветрия и разряда аккумуляторных батарей. Среднее потребление отеля и ресторана (4,14 кВт) практически равно мощности общественной линии электропередач, которая была выделена объекту (4 кВт), поэтому резервное питание будет обеспечено.

Для резервного обеспечения теплового насоса можно установить трехфазную бензиновую или дизельную электростанцию мощностью 3,5 4 кВт, т.к. общественная электросеть не сможет обеспечить трехфазный ток для резервного питания теплонасоса.

ИТОГО:

Для полного энергообеспечения этого объекта нам необходимы два генератор EuroWind 10, 20 аккумуляторных батарей 12В с емкостью 150Ач, однофазный инвертор 10 кВА, трехфазный инвертор 5 кВА, АВР, бензиновая или дизельная электростанция на 3,5-4 кВт.

5. Схемы работы ветрогенератора

Приводим несколько популярных схем работы ветрогенераторных систем с потребителем. Это всего лишь некоторые примеры, поэтому возможны и другие схемы работы. В каждом случае составляется индивидуальный проект, который способен решить поставленную перед нами задачу.

Автономное обеспечение объекта (с аккумуляторами).

Объект питается только от ветроэнергетической установки.

Ветрогенератор (с аккумуляторами) и коммутация с сетью.

АВР позволяет переключить питание объекта при отсутствии ветра и полном разряде аккумуляторов на электросеть. Эта же схема может использоваться и наоборот – ветрогенератор, как резервный источник питания. В этом случае АВР переключает вас на аккумуляторные батареи ветрогенератора при потери питания от электросети.

Ветрогенератор (с аккумуляторами) и резервный дизель-(бензо-)генератор.

В случае отсутствия ветра и разряде аккумуляторных батарей происходит автоматический запуск резервного генератора.

Ветрогенератор (без аккумуляторов) и коммутация с сетью.

Общественная электросеть используется вместо аккумуляторных батарей – в неё уходит вся выработанная электроэнергия и из неё потребляется. Вы платите только за разницу между выработанной и потреблённой электроэнергией. Такая схема работы пока-что не разрешена в Украине и во многих других странах.

Гибридная автономная система – солнце-ветер

Возможно подключение солнечных фотомодулей к ветрогенераторной системе через гибридный контроллер или с помощью отдельного контроллера для солнечных систем.

Увеличение производительности системы.

Возможно установить два и более генератора, инвертора и комплекта аккумуляторов для увеличения мощности системы.

Также возможны другие схемы работы и коммутации ветрогенераторов.

Как сделать генератор для ветряка к примеру из асинхронного дв

Как сделать генератор для ветрогенератора, к примеру из асинхронника или авто-генератора.

Сделать низко оборотный ветрогенератор на самом деле не так сложно как кажется, но везде есть свои нюансы. Да без изучения основ и имения некоторого опыта сразу сделать хороший генератор не у всех получается, но я постараюсь выделить все нюансы чтобы в дальнейшем было меньше ошибок.

Как обычно это бывает, сначала мы озадачиваемся поиском донора для будущего генератора. Если надо построить мощный генератор на 500ватт или 1-3 Кватт, то в качестве донора хорошо подходят асинхронные низко оборотистые двигатели, а если ветрячек небольшой мощности, то к примеру авто-генератор. Идеальный вариант это 12-ти полюсной асинхронник, так-как его можно не перематывать, а всего лишь ротор проточить и вклеить неодимовые магниты.

Допустим вы решили делать генератор из асинхронника, то перво на перво надо искать много-полюсной двигатель, если же такой не отыщется, то придется перематывать статор двух или четырех-полюсного двигателя — чаще всего такие встречаются. Но перематывать не надо спешить, сначала надо переделать ротор под постоянные магниты, и об этом ниже.

Полюса и магниты

Как это сделать, сначала надо посчитать количество зубов на статоре где обмотки медные, если зубов например 36 то нужно делать 24 магнитных полюса на роторе при условии что вы будете мотать трехфазную обмотку с катушками на каждый зуб. А если 24 зуба, то 18 магнитных полюсов. В общем соотношение должно быть 2/3 где каждые два магнитных полюса на 3 катушки, так-же можно делать соотношение 4/3, но это зависит от размеров зубов статора и диаметра.

Например у нас статор на 36 зубов, значит нам надо 24 магнитных полюса, для этого исходя из финансовых возможностей приобретаем неодимовые магниты, размеры которых вы определяете сами. В принципе подойдут магниты любой конфигурации. Так например часто в ротор вклеивают много маленьких магнитов «шайбы» обычно 5*5 или 8*8 мм, или прямоугольные магниты разных размеров, или цельные. Но у круглых магнитов есть существенный минус, ими трудно заполнить ротор как можно плотнее, а ведь чем больше влезет магнитов, тем мощнее генератор, поэтому для более плотного заполнения используют прямоугольные магниты, но при этом часто применяют именно круглые магниты, так-как их входит меньше и получается дешевле.

Делаем шубу под магниты

>

>

Для начала опишу технологию вживления круглых магнитов, а потом про прямоугольные, и как посчитать количество и расположение магнитов на роторе. Сначала ротор у токаря протачивается на толщину магнитов, а лучше чтобы ротор проточили и надели металлическую гильзу, на которую наклеивать магниты, так-как гильза замыкает магнитное поле магнитов и они подпитывают друг друга усиливая магнитные поля. Гильзу обычно делают толщиной равной толщине магнитов, или чуть тоньше. После того как ротор проточен и гильза надета и прочно приварена или вклеена, можно готовить шубу под магниты. Шубу делают из обычного бинта пропитанного эпоксидной смолой. Ротор сначала оборачивается полиэтиленовой пленкой чтобы смола к нему не пристала, и на него наматывается толстым слоем бинт смоченный эпоксидной смолой. А потом на станке высохшая болванка стачивается до нужного диаметра, после этого готовую шубу нужно снять для дальнейшей работы. Шуба аккуратно, чтобы не треснула стягивается с ротора, и в ней сверлятся отверстия под магниты.

Магнитные полюса

Теперь про магниты, итак нужно ротор поделить на количество полюсов и получить площадь полюса, и в эту площадь нужно уместить как можно больше имеющихся магнитов. Например у вас получилась ширина полюса 15мм, а длинна по длине статора обычно. 15 мм это если вплотную то три ряда круглых магнитов 5*5мм , но в шубе не получится так плотно на-сверлить отверстия, значить два сверлить надо ряда магнитов. Если длинна ротора 100 мм. то получится каждый полюс по два ряда магнитов по 8 шт. в каждом, и того 16 шт. на полюс. В полюсе магниты обращены одинаково, то-есть 16 магнитов северным полюсом, а следующий полюс клеится наоборот- южным полюсом, и так чередуются полюса север юг север юг. Магниты можно клеить и супер-клеем и эпоксидкой.

Залипание и скос

Как известно минус генераторов на постоянных магнитах это залипание, притяжение магнитов к зубам статора, которое затрудняет стартовый момент и в последствии мешает винту стартовать на малом ветру, а это не есть хорошо. Чтобы снизить залипание обычно делают скос на мнимый магнит ( полюс ), например если ширина полюса 10 мм, то скос делается на эту величину. Но на скосе теряется часть мощности генератора, это связано с потерей эффективности магнитов из-за скоса, и чем больше скос, тем больше потери, поэтому лучше делать вообще без скоса. Лучше сначала сделать шубу без скоса, поставить магниты и проверить стартовый момент, если он выше 0,4Нм, то лучше делать скос и снижать этим момент страгивания, так-как винт, особенно оборотистый винт будет стоять и не сможет стартовать на молом ветру. А так вам решать что лучше , старт и работа на слабом ветру, или поздний старт и большая мощность на сильном ветру.

Переделываем ротор под прямоугольные магниты

Второй способ переделки ротора под магниты несколько проще и эффективнее в плане заполнения магнитами площади ротора. Так-же как в описании выше рассчитывается количество полюсов и по ширине полюса подбираются магниты. Лучше всего если они будут цельные, например если ширина полюса 15мм, а длинна 100мм, то можно применить магниты размерами 25*12*5мм, как раз получится 4 магнита пр длинне и ширина подходит максимально, так-как 15 мм все равно не влезет. Магниты в этом случае клеятся на ротор без всякой шубы просто на супер-клей. Потом обклеенный магнитами ротор обматывается скотчем и заливается эпоксидной смолой. Такими способами переделывают все генераторы под постоянные магниты.

>



Так-же забыл упомянуть о вклейке круглых магнитов по шаблону, при наклейке по шаблону шубу делать не надо. На листе бумаги расчерчиваются отметки под магниты, после по диаметру магнитов в бумаге пробиваются отверстия. Готовый шаблон с дырками оборачивается на ротор, и магниты притягиваются в дырки, а потом бумага убирается, а ротор оборачивается скотчем и заливается эпоксидной смолой.

Обмотка и фазы

Теперь про обмотку генератора. У асинхронных двигателей обычно именно трехфазная обмотка статора, которая и без перемотки годится для выработки энергии, но в оборотистых двух четырех-полюсных двигателях обмотка слишком тонкая и имеет большое сопротивление, а это значит что она будет давать мало тока. К примеру если переделать четырех-полюсной двигатель под постоянные магниты, то он будет давать напряжение выше 12 вольт уже на 60-100об/м, но сопротивление обмоток съест всю силу тока и на выходе будет всего 1-2Ампера. Это обычно считается так, если сопротивление обмоток генератора 8 Ом, то к примеру если на холостых оборотах он дает 50 вольт, то под нагрузкой на аккумулятор 12 вольт пойдет 50v-12v=38v:8 Ом = 4,75А, это всего 60 ватт/ч., а в реале еще меньше, а если сопротивление обмотки 2 Ом, то при тех-же 50 вольт мощность составит порядка 230ватт/ч. Поэтому если сопротивление обмоток велико, то нужно перематывать генератор, и обычно обмотку сразу перематывают под нужное количество полюсов и мотают на каждый зуб. Увеличение количества катушек и полюсов повышает частоту генератора, в значит и мощность на меньших оборотах. Если к примеру у вас статор на 36 зубов, и вы переделали ротор под 24 полюса, а родная обмотка на 6 полюсов, то ее нужно перемотать под на 24 полюса, то-есть намотать в соотношении 2/3, это 36 катушек.

Тестовая катушка перед намоткой статора

Перед тем как мотать новую обмотку генератора нужно намотать тестовую катушку и покрутить генератор чтобы выяснить каким проводом и сколько витков мотать. К примеру вы намотали катушку проводом 2мм, покрутили на 300об/м и получили 1 вольт, то с генератора вы получите при соединении обмоток в звезду около 18 вольт, а при соединении в треугольник 12 вольт. Кстати треугольник от звезды по мощности почти не отличается, только у звезды напряжение выше и следовательно зарядка начнется раньше, а у треугольника мощнее ток, но зарядка начнется на более высоких оборотах. Сдесь нужно выбрать балланс, что лучше, обмотка с малым сопротивлением под быстроходный трех-лопастной винт с началом зарядки на 200_300об/м, или мотать более тонким проводом для зарядки уже со 100-150об/м, под тихоходный винт для получения энергии даже на слабеньком ветру.

Если же планируется заряжать аккумуляторы общим напряжением на 24, или 48 вольт, то в большинстве случаев можно оставить и родную обмотку асинхронника, но надо искать как минимум шести-полюсной двигатель.

Намотка генератора

После всех расчетов можно приступать к перемотке, для этого удаляется старая обмотка статора, и перематывается статор одним из двух мне известных способов, это намотка прямо на зубы, и всыпная обмотка. Всыпная обмотка делается так, сначала на самодельном намоточном станочке наматываются катушки, и по одной заправляются в пазы статора. В качестве изоляции обычно используют пленкоэлектрокартон, но если его нет, то подойдет и обычный плотный картон. Второй способ намотки, это мотать каждую катушку непосредственно на зуб. Для меня этот способ проще чем заправка готовых катушек, но он кропотливее, так-как желательно мотать надо виток к витку и как можно плотнее. Так-же намотка прямо на зубы имеет ряд преимуществ, при такой намотке значительно меньше лобовые части обмоток, а значит ниже сопротивление, и при этом в пазы входит больше меди из-за плотной укладки провода. А чем больше меди в пазах, тем больше мощности в итоге можно получить. Даже лишние 5 витков на катушку в итоге дадут хороший прирост мощности.

Вот в общих чертах так переделывают асинхронники и другие двигатели под генераторы для ветряков. Я переделывал точно так-же свои автогенераторы для ветряков, об этом вы можете почитать в разделе «Мои самоделки». Более подробно в об этом всем деле в других статьях «Ветрогенераторы для начинающих.

Самодельный ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах

Живу я в маленьком городке Харьковской обл. частный дом, небольшой участок.
Сам я, как говорит сосед, ходячий генератор идей, так как практически всё в своем
хозяйстве сделано своими руками. Ветер хоть и небольшой, но практически постоянно дует, и тем самым соблазняет использовать свою энергию.

После нескольких неудачных попыток с тракторным самовозбуждающимся генератором идея создания ветрогенератора засела в мозгу еще сильнее.
Начал искать и после двух месяцев поисков в интернете, множества скачанных файлов, прочтенных форумов и советов я окончательно определился с постройкой ветрогенератора.

За основу была взята конструкция Бурлака Виктора Афанасьевича с небольшими конструктивными изменениями.
Основной задачей была постройка ветрогенератора своими руками из того материала, который есть, с минимумом затрат. Поэтому каждый, кто попытается сделать подобную конструкцию должен исходить из того материала, который у него есть, главное желание и понять принцип работы.
Для изготовления ротора использовал листовой кусок метала толщиной 20 мм. (что было) с которого по моим чертежам кум выточил и разметил на 12 частей два диска диаметром 150 мм. и еще один диск под винт который разметил на 6 частей диаметром 170 мм.

Генератор будет на неодимовых магнитах

Купил через Интернет 24 шт. дисковых неодимовых магнита размером 25х8 мм, которые приклеил к дискам, (очень выручила разметка). Осторожно, не подставляете пальцы, неодимовые магниты очень мощные! (Возможно применение в данной схеме магнитных секторов дало бы лучшие результаты. Примечание администрации.)
Перед тем как приклеить неодимовые магниты к стальному диску маркером нанесите на них обозначение полярности, это очень поможет вам избежать ошибок при установке. После размещения неодимовых магнитов (12 шт. на диск и чередуйте полярность), до половины залил их эпоксидной смолой.

Кликните по картинке что бы посмотреть в полном размере.

Для изготовления статора использовал эмаль-провод ПЭТ-155 диаметром 0,95 мм (купил на частном предприятии Хармедь). Намотал 12 катушек по 55 витков каждая, толщина обмоток получилась 7 мм. Для намотки изготовил несложный разборный каркас. Намотку катушек делал на самодельном намоточном станке (делал ещё во времена застоя).

Затем разместил 12 катушек по шаблону и зафиксировал их положение изолентой на тканевой основе. Выводы катушек распаял последовательно начало с началом, конец с концом. Я использовал 1-фазную схему включения.

Для изготовления формы под заливку катушек эпоксидной смолой склеил две прямоугольные заготовки 4-х мм фанеры. После высыхания получилась прочная 8 мм заготовка. С помощью сверлильного станка и приспособления (балерина) вырезал в фанере отверстие диаметром 200 мм, а из вырезанного диска вырезал центральный диск диаметром 60 мм. Заранее заготовленные ДСП заготовки прямоугольной формы обтянул плёнкой и по краях закрепил стиплером, затем по разметке разместил вырезанный центр (обтянутый скотчем), а также вырезанную заготовку, обмотанную скотчем.

Форму до половины залил эпоксидной смолой, на дно положил стеклоткань, затем катушки, сверху стеклоткань, долил эпоксидную смолу, немного выждал и сверху сдавил вторым куском ДСП также обтянутым пленкой. После застывания извлёк диск с катушками, обработал, покрасил, просверлил отверстия.
Ступицу, а также основу поворотного узла изготовил с буровой трубы НКТ с внутренним диаметром 63 мм. Были изготовлены гнёзда под 204 подшипник и приварены к трубе. С задней стороны тремя болтами прикручена крышка с прокладкой из маслостойкой резины, с передней стороны прикручена крышка с сальником. Внутрь, между подшипниками, через специальное отверстие залил автомобильное полусинтетическое масло. На вал надел диск с неодимовыми магнитами, причем поскольку паз под шпонку сделать не было возможности на валу сделал углубления на половину диаметра шарика с 202 подшипника т.е. 3,5 мм, а на дисках высверлил паз 7 мм. сверлом предварительно выточив баночку и запрессовал её в диск. После извлечения баночки в диске получился ровный, красивый паз под шарик.

Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т.е. притягиваться) Здесь очень осторожно с пальцами!

Изготовление турбины и мачты ветрогенератора

Винт изготовил с канализационной трубы диаметром 160 мм.

Кстати неплохой получается винт. Поэтому принципу изготовлена последняя турбина из алюминиевой трубы 1,3 м. (смотрите выше)

Разметил трубу, болгаркой вырезал заготовки, по концах стянул болтами и електро-рубанком обработал пакет. Затем раскрутил пакет и каждую лопасть обработал отдельно, подгоняя вес на электронных весах.

Защита от ураганного ветра выполнена по классической зарубежной схеме, т. е. ось вращения смещена от центра. Вот ссылка на сайт www.otherpower.com/otherpower_wind.html

Желающие узнать больше здесь найдут все интересующие вопросы, причем совершенно бесплатно! Мне этот сайт помог очень здорово особенно с чертежами хвоста. Вот пример чертежей с этого сайта.

Свой хвост ветряка я подгонял методом подпиливания.

Вся конструкция насажена на два 206 подшипника, которые закреплены на оси с внутренним отверстием под кабель и приваренной к двухдюймовой трубе. Подшипники плотно входят в корпус ветроустановки, что позволяет без каких либо усилий и люфтов свободно поворачиваться конструкции. Кабель проходит внутри мачты к диодному мосту.(выше смотрите чертежи)

на фото первоначальный вариант

Для изготовления ветро-головки, не учитывая двух месяцев поиска решений, ушло полтора месяца, сейчас у нас февраль месяц, снег и холод похоже за всю зиму, поэтому основных испытаний еще не проводил, но даже на этом расстоянии от земли автомобильная лампочка 21 ватт перегорела. Жду весны, готовлю трубы под мачту. Эта зима пролетела у меня быстро и интересно.

Видео можно просмотреть здесь:

Небольшая модернизация ветрогенератора

Прошло немного времени с того момента когда разместил на сайте свой ветряк, но весна так толком и не пришла, землю копать чтобы замуровать стол под мачту еще нельзя — земля мёрзлая да и грязь везде, поэтому времени для испытаний на временной 1,5 м. стойке было предостаточно, а теперь подробней.
После первых испытаний винт случайно зацепил трубу, это я пытался зафиксировать хвост, чтобы ветряк не уходил из под ветра и посмотреть какая будет максимальная мощность. В итоге мощность успел зафиксировать примерно ватт 40, после чего винт благополучно разлетелся в щепки. Неприятно, но наверное полезно для мозгов. После этого я решил поэкспериментировать и намотал новый статор, ротор с неодимовыми магнитами оставил без изменений. Для этого изготовил новую форму под заливку катушек. Форму тщательно смазал автомобильным литолом, чтобы лишнее не пристало. Катушки генератора теперь немного уменьшил по длине, благодаря чему в сектор теперь поместилось 60 витков 0,95 мм. толщина намотки 8 мм. (в конечном итоге статор получился 9 мм), причем длина провода осталась прежней.

Винт теперь сделал с более прочной трубы 160 мм. и трехлопастным, длина лопасти 800 мм.
Новые испытания сразу показали результат, теперь ветрогенератор выдавал до 100 ватт, галогенная автомобильная лампочка в 100 ватт горела в полный накал, и чтобы её не спалить на сильных порывах ветра лампочку отключал.

Замеры на автомобильном аккумуляторе 55 А.ч.
Теперь окончательные испытания на мачте, результат опишу позже.

Ну, вот уже середина августа, и как я обещал, попытаюсь закончить эту страничку. Сначала то, что пропустил

Мачта один из ответственных элементов конструкции, требует особого внимания.

Один из стыков (труба меньшего диаметра входит внутрь большей) и поворотный узел

Теперь остальное, турбина ветрогенератора
3-х лопастная турбина (рыжая канализационная труба диаметром 160 мм.)

Начну с того, что сменил несколько турбин и остановился на 6-ти лопастной, сделанной из алюминиевой трубы диаметром 1,3 м. хотя большую мощность давал винт с ПВХ трубы 1,7 м.

Котроллер для генератора

Основная проблема была в том чтобы заставить заряжаться АКБ от малейшего вращения втурбины и вот здесь на помощь пришел блокинг генератор который даже при входном напряжении в 2 v дает заряд АКБ — пускай маленьким током, но лучше чем разряд, а на нормальных ветрах вся энергия на АКБ поступает через VD2 (смотрите по схеме), и идет полноценный заряд.

Конструкция собрана прямо на радиаторе полунавесным монтажом
Контроллер заряда тоже использовал самодельный, схема простая, слепил как всегда с того, что было под рукой, нагрузкой служит два витка нихромового провода (при заряженном АКБ и сильном ветре нагревается до красна) Все транзисторы ставил на радиаторы (с запасом), хотя VT1 и VT2 практически не греются, а вот VT3 на радиатор ставить обязательно! (при продолжительном срабатывании контролёра VT3 греется прилично)

Схема Контроллера генератора

фото готового Контроллера ветрогенератора

Схема подключения ветряка к нагрузке выглядит так:

Фото готового системного блока ветрогенератора

Нагрузкой у меня как и планировалось, является свет в туалете и летнем душе + уличное освещение (4 светодиодные лампы которые включаются автоматически через фотореле и освещают двор целую ночь, с восходом солнца опять срабатывает фотореле которое отключает освещение и идет заряд АКБ. И это на убитой АКБ (в прошлом году снял с авто) на фото снято защитное стекло (в верху фотодатчик).
Фотореле купил готовое для сети 220 V и переделал своими руками на питание от 12 V (перемкнул входной конденсатор и последовательно стабилитрону подпаял резистор в 1К)

Теперь самое ГЛАВНОЕ!

По своему опыту советую для начала сделать небольшой ветряк, набраться опыта и знаний и понаблюдать что можно поиметь с ветров вашей местности, ведь можно потратить кучу денег, сделать мощный ветрогенератор, а силы ветра не хватит чтобы получать те же 50 ватт и будет ваш ветряк типа подводной лодки в гараже.

Характеристика ветра. Шкала Бофорта

Основной характеристикой ветра является его скорость. Единицей измерения принято считать расстояние, пройденное частицами воздушных масс за единицу времени. В системе измерений СИ скорость ветра измеряется метрами, пройденными воздушными массами за 1 секунду — м/с.
Прибор, при помощи которого осуществляется измерение скорости ветра, называется АНЕМОМЕТР. Но оценить скорость ветра приблизительно можно и по внешним сравнительным признакам, приведенным в таблице Бофорта.

Простейший анемометр. Квадрат сторона 12 см. на 12 см. На нитке 25 см. привязан теннисный шарик.

Мы никогда не задумываемся насколько сильным бывает даже маленький ветерок, но стоит посмотреть с какой скоростью иногда раскручивается турбина и сразу понимаешь какая это мощь.

Процесс модернизации ветряка закончен, так он выглядит на данном этапе. На видео его рабочий режим (снимал фотокамерой, поэтому видна дискретность винта, на самом деле он крутится как подорванный). На очень малых ветрах работает блокинг-генератор.

Всем удачи!!!

Яловенко В.Г.

Статья размещена с разрешения автора, оригинал здесь: http://valerayalovencko.narod2.ru/

Как сделать ветрогенератор своими руками: видео, схема, фото

С давних пор человечество использует силу ветра в своих целях. Ветряные мельницы, парусные корабли знакомы многим, про них пишут в книгах и снимают исторические фильмы. В наше время ветряной электрогенератор не потерял свою актуальность, т.к. с его помощью можно получить бесплатное электричество на даче, которое может пригодиться, если отключат свет. Поговорим о самодельных ветряках, которые можно собрать из подручных материалов и доступных деталей с минимумом затрат. Для вас мы предоставили одну подробную инструкцию с картинками, а также видео идеи еще нескольких вариантов сборки. Итак, давайте рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.

Инструкция по сборке

Существуют несколько типов ветряных установок, а именно – горизонтальный, вертикальный и турбина. У них есть принципиальные различия, свои плюсы и минусы. Однако принцип работы всех ветрогенераторов одинаков — энергия ветра преобразуется в электрическую и накапливается в аккумуляторах, а уже с них уходит на нужды человека. Самый распространенный вид — это горизонтальный.

Он знаком и узнаваем. Преимущество горизонтального ветрогенератора — более высокий КПД по сравнению с другими, так как лопасти ветряка всегда находятся под действием воздушного потока. К недостаткам можно отнести высокое требование к ветру – он должен быть сильнее 5 метров в секунду. Этот тип ветряка сделать проще всего, поэтому его часто берут за основу домашние мастера.

Если вы решили попробовать свои силы в сборке ветрогенератора своими руками, вот несколько рекомендаций.

Начинать нужно с генератора — это сердце системы, от его параметров будет зависеть конструкция винтового узла. Для этого подойдут автомобильные генераторы отечественного и импортного производства, есть сведения о использовании шаговых двигателей от принтеров или прочей оргтехники. Велосипедное мотор-колесо также можно использовать, чтобы самому сделать ветряк для получения электричества. В целом, может подойти практический любой мотор или генератор, однако его обязательно необходимо проверить на эффективность.

Определившись с преобразователем энергии, нужно собрать редукторный узел для повышения оборотов на валу генератора. Один оборот пропеллера должен равняться 4-5 оборотам на валу генераторного узла. Однако эти параметры подбираются индивидуально, исходя из мощности и особенностей вашего генератора и лопастного узла. В качестве редуктора может выступать деталь от болгарки или система ремней и роликов.

Когда собран узел редуктор-генератор, приступают к выяснению его сопротивления крутящему моменту (грамм на миллиметр). Для этого нужно сделать плечо с противовесом на валу будущей установки, и с помощью груза выяснить при каком весе плечо пойдет вниз. Приемлемым результатом считается менее 200 грамм на метр. Размер плеча в этом случае принимается за длину лопасти.

Многие думают, что чем больше лопастей, тем лучше. Это не совсем верно. Нам нужны большие обороты, а много винтов создают большее сопротивление ветру, так как изготавливаем мы их в домашних условиях, в результате чего в какой-то момент набегающий поток тормозит винт и КПД установки падает. Вы можете использовать двухлопастной винт. Такой пропеллер при нормальном ветре может раскрутиться более 1000 оборотов в минуту. Сделать лопасти самодельного ветрогенератора можно из подручных средств — от фанеры и оцинковки, до пластика от водопроводных труб (как на фото ниже). Главное условие – материал должен быть легким и прочным.

Легкий винт повысит КПД ветряка и чувствительность к воздушному потоку. Не забудьте сбалансировать воздушное колесо и убрать неровности, иначе во время работы генератора будете слушать завывание и вой, а вибрации приведут к быстрому износу деталей.

Следующий важный элемент, это хвост. Он будет держать колесо в потоке ветра, и поворачивать конструкцию в случае изменения его направления.

Делать токосъемник или нет, решать вам. Это усложнит конструкцию, однако избавит от частых скручиваний провода, что чревато обрывами кабеля. Конечно, при его отсутствии вам придется иногда самостоятельно раскручивать провод. Во время пробного запуска ветрогенератора не забудьте о технике безопасности, крутящиеся лопасти представляют большую опасность.

Настроенный и сбалансированный ветряк устанавливают на мачту, высотой не ниже 7 метров от земли, закрепленную распорными тросами. Далее не менее важный узел – накопительный аккумулятор. Чаще всего используют автомобильный кислотный аккумулятор. Подключать выход самодельного ветрогенератора непосредственно к батарее нельзя, это нужно сделать через реле зарядки или контроллер, который можно собрать самому или же приобрести готовый.

Принцип работы реле сводится к контролю за зарядом и нагрузкой. В случае полного заряда батареи, оно переключает генератор и аккумулятор на нагрузочный балласт, система стремится всегда быть заряженной, не допуская перезаряда, и не оставляет генератор без нагрузки. Ветряк без нагрузки может достаточно сильно раскрутиться и повредить выработанным потенциалом изоляцию в обмотках. К тому же высокие обороты могут стать причиной механического разрушения элементов ветряного генератора. Далее стоит преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 50 Гц для подключения бытовых приборов.

Сейчас в интернете полно схем и чертежей, где мастера показывают, как сделать ветрогенератор на мощных магнитах самостоятельно. Настолько ли они эффективны, как обещают – вопрос спорный. Но попробовать собрать ветряную электрогенерирующую установку для дома стоит, а потом решить, как ее улучшить. Важно получить опыт и тогда уже можно замахнуться на более серьезный аппарат. Свобода и многообразие самодельных ветряков настолько обширна, а элементная база разнообразна, что нет смысла описывать их все, основной смысл остался тем же — поток ветра раскручивает винт, редуктор повышает обороты вала, генератор выдает напряжение, далее контроллер держит уровень заряда на аккумуляторе, а с него уже идет отбор энергии для различных нужд. Вот по такому принципу можно сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях. Надеемся, наша подробная инструкция с фото примерами разъяснила вам, как изготовить подходящую модель ветряка для дома или дачи. Также рекомендуем ознакомиться с мастер-классами по сборке самодельного устройства в видео формате.

Наглядные видеоуроки

Чтобы легко сделать ветрогенератор для получения электричества в домашних условиях, рекомендуем ознакомиться с готовыми идеями на видео примерах:

Вот мы и предоставили все наиболее простые и доступные идеи сборки самодельного ветряка. Как вы видите, некоторые модели устройств сможет легко изготовить даже ребенок. Существует множество других вариантов самоделок: на мощных магнитах, со сложными лопастями и т.д. Эти конструкции стоит повторять только при наличии некоторого опыта в этом деле, начинать следует с простых схем. Если вы хотите сделать ветрогенератор, чтобы он работал и использовался по назначению, действуйте согласно предоставленной нами инструкции. Если у вас остались вопросы – оставляйте их в комментариях.

Будет интересно прочитать:

Ветровая энергия в России: почему у нас так мало ветряков

Как это работает

Ветряки преобразуют ветер в электроэнергию. Работают они по принципу мельницы, только более высокотехнологичной. Потоки воздуха крутят лопасти, и те вращаются в вертикальной плоскости. Таким образом возникает механическая энергия, энергия движения. А подключенный к устройству генератор уже вырабатывает электричество.

Чем выше ветряк, тем больше он производит электроэнергии. Высота столба — от 20 м, а самый высокий в мире ветрогенератор находится в Германии, в Гайльдорфе. Он вырос аж до 178 м.

Строительство ветрогенератора в Гайльдорфе. Фото: mbrenewables

Ветроэнергетику первым делом облюбовали страны, которые заботятся об окружающей среде: Дания, Германия, Испания, Ирландия. Оно и понятно: нет вредных выбросов и опасностей для флоры и фауны. Другое достоинство в том, что ветряки не требуют дополнительного топлива: платить нужно только за их постройку и обслуживание, так что это выходит дешевле, чем другие виды энергии. Хотя конечно, стоимость строительства и обслуживания ветроэлектростанций сильно варьирует в зависимости от многих факторов: место строительства, высота, материалы, дополнительное оборудование. 

Стоит заметить, что ветряки не так невинны: из-за них гибнут птицы и летучие мыши. Около тысячи в год погибают от одного генератора.

Главная проблема ветряков — внезапно — в том, что они работают лишь благодаря ветру. Так что местность для генератора нужно тщательно выбирать. Впрочем, и для этой проблемы уже нашли решение. Ветряки строят не только в полях, но и над гладью морской — в местах, где ветер дует практически непрерывно.

Фото: Florian Pircher с сайта Pixabay

При кажущейся простоте такого решения, ветрогенераторы — сложные и высокотехнологичные механизмы. Здесь нужно продумать все мелочи: сильный ветер может сломать лопасти, нагрузка на опорную конструкцию не должна быть критической, и нужна возможность остановить лопасти на время бури.

Дополнительного оборудования много, например, система тормозов. В России же пока просто не производят необходимого оборудования, а закупать его — слишком дорого. Только массовое производство ветряков поможет такому мероприятию окупиться, и то лишь в долгосрочной перспективе. Однако кое-какие шаги в направлении развития ветровой электроэнергетики Россия все же предпринимала раньше — и продолжает это делать.

Прошлое — далекое и не очень

В 1920-х годах в СССР уже начали разрабатывать предшественников сегодняшних ветряков для отдаленных районов. Работали они по гидравлическому принципу: ветер поднимал воду вверх по столбу, а затем она опускалась и крутила турбину. Так вырабатывался ток. Кстати, тот самый высоченный ветрогенератор в Гайльдорфе работает по тому же принципу.

В 30-х годах изобретатель Анатолий Уфимцев построил на собственные средства миниветроэлектростанцию. Она работала исправно несколько лет и снабжала электричеством его дом вплоть до смерти Уфимцева. В последующие годы в СССР продолжали выпускать ветряки, но с популяризацией топливной промышленности и строительством АЭС все меньше и меньше.

Ветростанция А. Г. Уфимцева — первая и единственная в мире, способная давать вполне выровненную электроэнергию от беспорядочных порывов ветра.

Писал в 1934 году Владимир Ветчинкин

Крупнейший советский учёный-механик в области аэродинамики

Ветростанция А. Г. Уфимцева в Курске. Фото: Википедия

Однако после 2000-х ветряками в России снова стали интересоваться. «Росатом» еще в 2017 году пообещал построить сеть ветряных электростанций по всей стране и таким образом «возродить отрасль». Помочь взялись в голландской компании Lagerwey. Однако специалисты выразили сомнение относительно проекта. Угнаться за постоянно растущим рынком и технологиями вот так сразу, с нуля, крайне тяжело.

Сегодня небольшие ветропарки раскиданы по всей стране. Один, например, есть в поселке Куликово Калининградской области. Существует он аж с 1998 года. Ветряки поселок получил в подарок от компании из Дании, и они работают до сих пор (хотя и не без инцидентов). Однако генерация энергии там небольшая, да и дачники строят дома слишком близко к турбинам, не понимая, что это опасно.

Ветряные электростанции недалеко от посёлка Куликово Калининградской области. Фото: Uritsk / Livejournal

В 2018 году самый крупный отечественный ветропарк открыли в Ульяновской области. Сделала это финская компания Fortum совместно с РОСНАНО. Промышленный парк настолько большой, что уже готов выйти на оптовые поставки энергии. Кроме того, при Ульяновском техническом университете открылась кафедра, где готовят специалистов в области электроэнергетики.

Какие могут быть проблемы?

В России существует сложная инфраструктура, которая обслуживает газовую и атомную отрасли энергетики. В этой области заняты тысячи людей. И просто так взять и сменить все это великолепие — пусть даже на более дешевую и экологически чистую — энергию мы не сможем.

Михаил Гусев, инженер подразделения «Электропривод» компании ABB, объясняет: «Россия не испытывает дефицита в электроэнергии. Большинство наших генерирующих предприятий работает ниже коэффициента использования установленной мощности. В арсенале наших энергетиков достаточную долю занимают АЭС и ГЭС, которые имеют ощутимо низкую удельную себестоимость производства электроэнергии по сравнению с генерацией на углеводородном сырье. Поэтому у нас нет острой потребности в развитии альтернативных источников энергии. Но в скором времени она появится, поэтому нужно вовремя начать развивать отрасль».

Отставание России по количеству ветропарков от США и Европы по-прежнему велико. По словам Владимира Максимова, руководителя департамента развития новых направлений бизнеса ООО «Тошиба Рус», основная причина такого положения вещей — в недостаточно эффективных мерах государственной поддержки сегмента ветровой энергетики. Впрочем, в сентябре прошлого года вышло постановление правительства, повышающее инвестиционную привлекательность строительства объектов, функционирующих на основе возобновляемых источников энергии. Это должно помочь.

«Еще одно существенное препятствие для развития ветроэнергетики в России — высокие требования по уровню местной локализации производства компонентов, который должен достигать 65%, — говорит Владимир Максимов. — Например, уровень локализации крупнейшего отечественного объекта, ветропарка в Ульяновске, составляет всего 28%. Проект спасло только то, что он был утвержден еще в 2015 году».

Промышленный ветропарк в Ульяновской области, построенный финской компанией Fortum. Фото: Twitter @ VostockCapital_

Другая проблема — тонкости нормативной базы. Михаил Гусев говорит: «Закон вынуждает рассматривать ветроустановку как уникальное сооружение из-за ее высоты, налагая ряд нелогичных ограничений. Например, есть требование обустраивать подъездные пути к ветряным электростанциям как автомобильные дороги. Все это ведет к увеличению стоимости ветряков. Но без удовлетворения нормативных предписаний объект не может быть введен в эксплуатацию».

Есть ли перспективы?

Тем не менее со стратегической точки зрения ориентация на импортозамещение должна принести плоды, считает Максимов. Так, в Ульяновске запускается предприятие по изготовлению лопастей для ветроустановок, а в Нижегородской области стартовало производство систем управления и охлаждения.

Российский потенциал ветроэнергетики оценивается экспертами примерно в пять раз выше, чем, например, германский.

Есть и потребность. «В России ветрогенераторные установки могут быть востребованы в регионах с децентрализованным энергоснабжением: в Бурятии, на Чукотке, на Сахалине, на Курильских островах, — говорит Иван Назаров, руководитель Инженерного центра НИЦ ‘ТехноПрогресс’. — На этих территориях электроснабжение потребителей не имеет связи с централизованной энергосистемой, а потому есть потребность в автономных источниках энергии. Пока в этих регионах в основном используются дизельные электростанции, конкуренцию которым могут составить альтернативные источники энергии».

Фото: PeterDargatz с сайта Pixabay

«До 2024 года эта отрасль сугубо дотационная, — говорит Михаил Гусев. — Однако и задачи стоят амбициозные: выйти на уровень локализации 65%. Это означает, что начнут работать предприятия по производству компонентов, будет адаптирована нормативная база, и главное — будут построены огромные мощности электроэнергетики. Помножив полученные компетенции на территорию нашей страны, где есть стабильный ветер, мы получаем безграничные перспективы. Главная цель для отрасли — стать конкурентной традиционным видам выработки электроэнергии».

Иван Назаров полагает: существует несколько векторов возможного развития России в области ветроэнергетики. Например, закупка и монтаж «под ключ» готовых зарубежных ветрогенераторных установок. Другой вариант — освоение западных технологий и организация с их помощью более масштабного производства на базе уже имеющегося в стране.

Это тоже интересно:

№1 Ветрогенератор для дома. Готовая система «Базовая» до 250 кВт*ч в месяц

Данная система способна вырабатывать до 250 кВт*час электроэнергии в месяц

1. Ветроустановка FLAMINGO AERO-3.1 (48В) (в комплекте: контроллер заряда АБ, выносной информационный пульт) 1 шт. Цена: 2214 USD

2. Мачта консольная ферменная, высота — 17 м — 1шт. Цена: 2690 USD

3. Инвертор мощностью 2,4 кВт — 1шт. Цена: 568 USD

4. Аккумуляторные батареи — 4 шт. Цена: 1560 USD

Всего за основное оборудование: 7032 USD

*Доп. Материалы. Уточняется по привязке к местности. 

** Без монтажных, фундаментных работ и логистики.

Актуальность цен на 1.05.2021.

Ветроустановка Flamingo Aero-3.1 предназначена для обеспечения электроэнергией небольших объектов.Ветроустановка Flamingo Aero применяется как в местах, где отсутствует сетевая энергия (туристические лагеря, фермерские хозяйства, дачные участки, питание автономных комплексов), так и в качестве резервного источника электроэнергии для частных домов, коттеджей.

На Ветроустановках Flamingo Aero применена аэромеханическая система стабилизации частоты вращения ветротурбины, позволяющая эксплуатировать ветроугенератор в широком диапазоне скоростей ветра. Тихоходный генератор на постоянных магнитах прямо приводится в движение турбиной. Отсутствие мультипликатора в ветрогенераторе и системы возбуждения генератора обеспечивает высокий ресурс ветроустановки.

В типовой состав системы энергообеспечения нагрузок 220В/50Гц на основе ветрогенератора Flamingo Aero-3.1 входят следующие компоненты:

Головка ветрогенератора Flamingo Aero-3.1 — вырабатывает «грубую» электроэнергию с нестабильными параметрами, зависящими от скорости ветра.

Фотоэлектрический модуль (ФЭМ,солнечный модуль) — опциональный компонент, вырабатывающий дополнительную «грубую» энергию. Повышает надежность энергообеспечения и суммарную выработку энергии.

Аккумуляторная батарея (АБ) — накопитель энергии для согласования графиков выработки и потребления энергии. Применяется кислотная АБ с номинальным напряжением 24В и рекомендуемой емкостью 190 АЧ. Может составляться из двух автомобильных стартерных АБ 12В.

Инвертор — служит для преобразования постоянного тока с аккумуляторов в переменный 220(380)В 50 Гц, пригодный для подключения потребителей электрического тока.

Мачта — служит для установки головки ветрогенератора на высоте 11-17 м, на которой ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость.

Типы и конструкция ветряных генераторов

Типы и конструкция ветряных генераторов
Статья
Учебники по альтернативной энергии
19.06.2010
24.07.2021
Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Типы ветряных генераторов

Ветряная турбина состоит из двух основных компонентов, и, рассмотрев один из них, конструкцию лопастей ротора в предыдущем учебном пособии, теперь мы можем взглянуть на другую, ветряную турбину Генератор или WTG’s , который представляет собой электрическую машину, используемую для выработки электроэнергии.Электрический генератор с низкой частотой вращения используется для преобразования механической вращательной мощности, производимой энергией ветра, в полезную электроэнергию для снабжения наших домов и лежит в основе любой ветроэнергетической системы.

Преобразование вращательной механической энергии, генерируемой лопастями ротора (известной как первичный двигатель), в полезную электрическую мощность для использования в бытовых системах электроснабжения и освещения или для зарядки аккумуляторов может быть выполнено с помощью любого из следующих основных типов вращательного движения. электрические машины, обычно используемые в ветроэнергетических установках:

• 1.Машина постоянного тока (DC), также известная как Dynamo
• 2. Синхронная машина переменного тока (AC), также известная как генератор переменного тока
• 3. Индукционная машина переменного тока (AC), также известный как генератор переменного тока

Все эти электрические машины являются электромеханическими устройствами, которые работают по закону электромагнитной индукции Фарадея. То есть они действуют за счет взаимодействия магнитного потока и электрического тока или потока заряда.Поскольку этот процесс обратим, та же машина может использоваться как обычный электродвигатель для преобразования электроэнергии в механическую энергию или как генератор, преобразующий механическую энергию обратно в электрическую.

Ветряная турбина Индукционный генератор

Электрические машины, которые чаще всего используются для ветряных турбин, работают как генераторы, при этом синхронные генераторы и индукционные генераторы (как показано) обычно используются в более крупных системах ветряных генераторов.Обычно небольшие или самодельные ветряные турбины, как правило, используют низкоскоростной генератор постоянного тока или динамо, поскольку они маленькие, дешевые и их намного проще подключить.

Имеет ли значение, какой тип электрического генератора мы можем использовать для производства энергии ветра. Простой ответ — и да, и нет, поскольку все зависит от типа системы и приложения, которое вы хотите. Низковольтный выход постоянного тока от генератора или динамо-машины старого типа можно использовать для зарядки батарей, в то время как более высокий синусоидальный выход переменного тока от генератора переменного тока может быть подключен непосредственно к местной сети.

Кроме того, выходное напряжение и потребляемая мощность полностью зависят от имеющихся у вас приборов и от того, как вы хотите их использовать. Кроме того, расположение ветряного генератора, будет ли ветровой ресурс поддерживать его в постоянном вращении в течение длительных периодов времени, или скорость генератора и, следовательно, его мощность будут изменяться вверх и вниз в зависимости от имеющегося ветра.

Производство электроэнергии

A Ветряная турбина Генератор — это то, что производит ваше электричество, преобразовывая механическую энергию в электрическую.Давайте проясним здесь, что они не создают энергии и не производят больше электрической энергии, чем количество механической энергии, используемой для вращения лопастей ротора. Чем больше «нагрузка» или электрическая нагрузка на генератор, тем больше механической силы требуется для вращения ротора. Вот почему генераторы бывают разных размеров и производят разное количество электроэнергии.

В случае «ветряного генератора», ветер толкает непосредственно лопасти турбины, что преобразует линейное движение ветра во вращательное движение, необходимое для вращения ротора генератора, и чем сильнее ветер толкает, тем сильнее может быть произведено больше электроэнергии.Тогда важно иметь хорошую конструкцию лопастей ветряной турбины, чтобы извлекать как можно больше энергии из ветра.

Все электрические турбогенераторы работают из-за эффектов перемещения магнитного поля мимо электрической катушки. Когда электроны проходят через электрическую катушку, вокруг нее создается магнитное поле. Точно так же, когда магнитное поле движется мимо катушки с проволокой, в катушке индуцируется напряжение, как определено законом магнитной индукции Фарадея, заставляя электроны течь.

Простой генератор, использующий магнитную индукцию

Затем мы можем видеть, что при перемещении магнита мимо одиночной проволочной петли в проволочной петле индуцируется напряжение, известное как и ЭДС (электродвижущая сила), из-за магнитного поля магнит.

Когда в проводной петле возникает напряжение, электрический ток в форме потока электронов начинает течь по петле, генерируя электричество.

Но что, если бы вместо одной отдельной проволочной петли, как показано, у нас было бы много петель, намотанных вместе на одном и том же каркасе, чтобы сформировать катушку из проволоки, гораздо большее напряжение и, следовательно, можно было бы генерировать ток для того же количества магнитного потока.

Это связано с тем, что магнитный поток проходит через большее количество проводов, создавая большую ЭДС, и это основной принцип закона электромагнитной индукции Фарадея, и генератор переменного тока использует этот принцип для преобразования механической энергии, такой как вращение ветряной турбины или гидроэлектростанции. турбина, в электрическую энергию, производящую синусоидальную форму волны.

Итак, мы видим, что есть три основных требования для выработки электроэнергии, а именно:

• Катушка или набор проводников
• Система магнитного поля
• Относительное движение между проводниками и полем

Чем быстрее Катушка с проволокой вращается, тем больше скорость изменения магнитного потока, отсекаемого катушкой, и тем больше индуцированная ЭДС внутри катушки. Точно так же, если магнитное поле становится сильнее, наведенная ЭДС увеличится при той же скорости вращения.Таким образом: Индуцированная ЭДС Φ * n. Где: «Φ» — поток магнитного поля, а «n» — скорость вращения. Также полярность генерируемого напряжения зависит от направления магнитных линий потока и направления движения проводника.

Существует два основных типа электрического генератора и генератора переменного тока: генератор с постоянными магнитами и генератор с возбужденным полем , причем оба типа состоят из двух основных частей: статора и ротора .

Статор является «неподвижной» (отсюда и название) частью машины и может иметь либо набор электрических обмоток, образующих электромагнит, либо набор постоянных магнитов в рамках своей конструкции. Ротор — это часть машины, которая «вращается». Опять же, ротор может иметь вращающиеся выходные катушки или постоянные магниты. Как правило, генераторы и генераторы переменного тока, используемые для генераторов ветряных турбин, определяются тем, как они создают свой магнетизм, будь то электромагниты или постоянные магниты.

У обоих типов нет реальных преимуществ и недостатков. Большинство бытовых ветряных генераторов на рынке используют постоянные магниты в своей конструкции турбогенератора, которые создают необходимое магнитное поле при вращении машины, хотя некоторые действительно используют электромагнитные катушки.

Эти высокопрочные магниты обычно изготавливаются из редкоземельных материалов , таких как неодимовое железо (NdFe) или самарий-кобальт (SmCo), что устраняет необходимость в обмотках возбуждения для обеспечения постоянного магнитного поля, что приводит к более простой и прочной конструкции. строительство.Обмотки намотанного поля имеют то преимущество, что их магнетизм (и, следовательно, мощность) согласовывается с изменяющейся скоростью ветра, но для создания необходимого магнитного поля требуется внешний источник энергии.

Теперь мы знаем, что электрический генератор обеспечивает средство преобразования энергии между механическим крутящим моментом, создаваемым лопастями ротора, называемым первичным двигателем, и некоторой электрической нагрузкой. Механическое соединение генератора ветряной турбины с лопастями ротора осуществляется через главный вал, который может быть либо простым прямым приводом, либо с помощью редуктора для увеличения или уменьшения скорости генератора относительно скорости вращения лопастей.

Использование редуктора позволяет лучше согласовать скорость генератора со скоростью турбины, но недостатком использования редуктора является то, что как механический компонент он подвержен износу, что снижает эффективность системы. Однако прямой привод может быть более простым и эффективным, но вал и подшипники ротора генератора подвергаются полному весу и вращательной силе лопастей ротора.

Кривая выходной мощности ветряного генератора

Таким образом, тип ветряного генератора, необходимый для конкретного места, зависит от энергии, содержащейся в ветре, и характеристик самой электрической машины.Все ветряные турбины имеют определенные характеристики, связанные со скоростью ветра.

Генератор (или генератор переменного тока) не будет производить выходную мощность до тех пор, пока его скорость вращения не превысит заданную скорость ветра, когда сила ветра на лопасти ротора достаточна для преодоления трения, а лопасти ротора разгоняются достаточно для того, чтобы генератор мог начать производить полезную мощность.

Выше этой скорости включения генератор должен вырабатывать мощность, пропорциональную кубу скорости ветра (K.V ³ ), пока не достигнет максимальной номинальной выходной мощности, как показано.

Выше этой номинальной скорости ветровые нагрузки на лопасти ротора будут приближаться к максимальной прочности электрической машины, и генератор будет производить свою максимальную или номинальную выходную мощность по мере достижения окна номинальной скорости ветра.

Если скорость ветра продолжит увеличиваться, генератор ветряной турбины остановится в точке отключения, чтобы предотвратить механическое и электрическое повреждение, что приведет к нулевой выработке электроэнергии. Тормозом для остановки генератора из-за его повреждения может быть либо механический регулятор, либо электрический датчик скорости.

Купить ветрогенератор, такой как ECO-WORTHY 400 Вт ветряной турбины для зарядки аккумулятора, непросто, и необходимо учитывать множество факторов. Цена только одна из них. Обязательно выбирайте электрическую машину, соответствующую вашим потребностям. Если вы устанавливаете систему, подключенную к сети, выберите генератор сетевого напряжения переменного тока.

Если вы собираетесь установить аккумуляторную систему, поищите генератор постоянного тока для зарядки аккумуляторов. Также учитывайте механическую конструкцию генератора, такую ​​как размер и вес, рабочая скорость и защита от окружающей среды, поскольку он будет проводить весь свой срок, установленный на вершине столба или башни.

В следующем уроке о ветряных генераторах мы рассмотрим машины постоянного тока и то, как мы можем использовать генератор постоянного тока для производства электроэнергии из энергии ветра. Чтобы узнать больше о «Генераторах ветряных турбин» или получить дополнительную информацию об энергии ветра о различных доступных ветроэнергетических системах, или изучить преимущества и недостатки энергии ветра, нажмите здесь, чтобы получить копию одного из лучших «Ветряных турбин» Гиды »прямо сейчас с Amazon.

Самые продаваемые сопутствующие товары для турбогенераторов

6 лучших домашних ветряных турбин (для жилых помещений)

Интерес домовладельцев к альтернативным источникам энергии быстро растет, поэтому мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин , доступных в настоящее время на рынке.Поскольку расходы на проживание растут, все больше домовладельцев стремятся сократить расходы.

Выработка собственного электричества — это простой способ сократить ваши счета за электроэнергию вдвое . В то время как солнечная энергия, как правило, является экологически чистым вариантом, энергия ветра — отличное решение для тех, кто живет в районах с надежной скоростью ветра .

Если вы живете в сельской местности и не имеете доступа к электросети, или живете в пригороде и хотите сократить свои счета за коммунальные услуги, домашние ветряные турбины — отличное решение.Все, что требуется, — это немного ноу-хау, немного земли и аккумуляторная батарея высокого напряжения. Примерно за $ 800 вы можете купить себе домашний ветряк среднего класса, который удовлетворит ваши потребности.

6 лучших домашних ветряных турбин

Лучший в целом: WINDMILL 1500 Вт ветрогенератор

• Номинальная скорость ветра: 31 миля в час
• Выход энергии: 1500 Вт
• Высокие точки: Оборудован высоковольтная емкость и выход энергии.
• Не совсем: Это одна из самых дорогих домашних ветряных турбин на рынке.

Как самая популярная домашняя ветряная турбина в нашем списке, комплект Windmill 1500 W действительно впечатляет. Обладая множеством функций и прочным, долговечным корпусом, турбина предлагает домовладельцам возможность сократить свои счета за электроэнергию и потребление невозобновляемых источников энергии.

В целом Windmill 1500W на дороже на , чем другие модели на рынке, но она на компенсирует это по стоимости. Встроенный контроллер заряда, высокая выходная мощность и относительно легкий дизайн — все это возможности экономии денег для домовладельцев, которые плохо знакомы с ветряными турбинами.

Что говорят рецензенты?

Некоторые обозреватели столкнулись с проблемами при конструкции лопастей. Тем не менее, сервисная служба производителя великолепна , и они готовы и могут заменить все дефектные блоки, не задавая вопросов.

Вдобавок покупатели сообщают, что турбина абсолютно бесшумна и не издает шума даже в ветреные дни.Это отличный аргумент для домовладельцев, которые хотят установить свои турбины в более густонаселенных районах или рядом со своим домом.

Особенности и рекомендации

Трехлопастная турбина изготовлена ​​из высококачественного стекловолокна с защитным покрытием от УФ-излучения. Он разработан для работы на полную мощность при скорости ветра 31 миль в час.

Скорость ветра при включении составляет 5,6 миль в час , что означает, что эта турбина лучше всего подходит для мест с умеренным ветром. А если турбина встречает сильные порывы ветра или скачки, система автоматического торможения может быстро исправить и предотвратить чрезмерную зарядку аккумулятора.

Система 24 В имеет рекомендованную емкость батареи 200 А или выше и способна обеспечивать питание небольших автономных домашних систем. Хотя выходная мощность 1500 Вт не предназначена для удовлетворения потребностей всего домашнего хозяйства, ее можно легко подключить к солнечной батарее. Это предлагает большую гибкость для домовладельцев, которые хотят полностью экологизировать и уменьшить свою зависимость от городских сетей.

Турбогенератор также оснащен встроенным контроллером заряда MPPT . Интегрированная система не требует дополнительных наворотов и полностью автономна, без батареи. В случае неисправности каких-либо деталей Windmill предлагает гарантию производителя сроком сроком на один год.

См. Цену на Amazon

Следующее лучшее: комплект ветрогенератора Tumo-Int 1000 Вт с контроллером усиления ветра

• Номинальная скорость ветра: 28 миль в час
• Выход энергии: 1000 Вт
• High Points: Хорошая выходная мощность и низкая скорость включения.
• Not-So: Довольно большой и тяжелый, который не идеален для установки на крыше или жилом доме на колесах.

Длинная и тонкая ветряная турбина Tumo-Int на первый взгляд кажется небольшой промышленной ветряной турбиной. Его белая 3-лопастная турбина оснащена генератором мощностью 1000 Вт , который может заряжать аккумуляторную батарею 48 В , что является впечатляющим достижением для ветряной турбины в жилых помещениях.

Цена приемлемая для такой турбины, хотя вы можете найти более высокую мощность по более низкой цене у других марок.И хотя весь блок работает с внушительными 77 фунтами , турбина практически бесшумна и не производит шума.

Что говорят рецензенты?

В целом рецензенты довольны ветряком Tumo-Int. Его возможности превосходят другие модели на рынке, он надежен и эффективен. Один опытный покупатель использовал их для замены своих старых стандартных ветряных турбин Southwest в Скалистых горах.

Тем не менее, будущие покупатели должны с осторожностью относиться к установке .Это непростой процесс, если вы не являетесь опытным домашним мастером, и контроллер трудно сбросить до ваших предпочтительных настроек. Хотя поначалу это может оттолкнуть, компания предоставляет англоязычный персонал по обслуживанию клиентов, который поможет с любыми проблемами, которые могут возникнуть.

Особенности и рекомендации

Начальная скорость ветра составляет всего 5,6 миль в час , что означает, что он отлично подходит для климата со слабым ветром. Он может выдержать до 90 миль в час , поэтому не следует размещать его в местах, подверженных ураганам, торнадо или сильным штормам.В идеале подходящая среда — это территория с годовой скоростью ветра менее 8 миль в час.

При максимальной эффективности турбина Tumo-Int может генерировать 1050 Вт мощности, что на 50 Вт больше номинальной мощности. В комплект также входит контроллер MPPT и дамп нагрузки, который определяет и регулирует напряжение в реальном времени. В запатентованном генераторе используется термостойкая тефлоновая проволока, а корпус колеса устойчив к коррозии для максимальной защиты.

Узнать цену на Amazon

Лучший бюджетный выбор: Happybuy Wind Turbine 600W White Lantern

• Рейтинг скорости ветра: 27 миль в час
• Энергопотребление: 600 Вт
• Высшие точки: Вертикальный фонарь дизайн отлично подходит для городских территорий.
• The Not-So: Его генератор производит лишь небольшое количество энергии.

Happybuy Wind Turbine 600W — одна из самых уникальных домашних ветряных турбин, представленных на рынке. Эта турбина с изогнутыми вертикальными лопастями, имитирующими форму фонаря , предназначена для выработки энергии без необходимости в большом количестве воздушного пространства.

Футуристический внешний вид сочетается со скромной производительностью энергии, а сам бренд предлагает ряд вариантов мощности, от 100 Вт до 600 Вт .Хотя это и близко не соответствует потребностям среднего домохозяйства, компактная конструкция ножей позволяет размещать несколько устройств на одном заднем дворе, удваивая или утраивая потенциал мощности.

Что говорят рецензенты?

Достаточное количество рецензентов прокомментировали неожиданный размер устройства, поскольку он на намного больше, чем указано в списке продуктов . Это может вызвать беспокойство у тех, кто ищет незаметную и небольшую ветряную турбину, которую можно спрятать подальше от глаз.

Тем не менее, установка проста и понятна, , поэтому покупатели, впервые покупающие продукцию, остались довольны процессом по сравнению с другими более сложными моделями. Большинство из них соединили свои турбины с наборами солнечных панелей для получения максимальной мощности и использовали турбину для небольших устройств, таких как фонтаны для воды на открытом воздухе и инверторы для жилых автофургонов.

Особенности и соображения

Одной из самых популярных особенностей ветряной турбины Happybuy является то, что она может работать в условиях слабого ветра. При начальной скорости ветра 4,5 миль / ч турбина может быстро начать выработку энергии. Однако это только начальная скорость ветра, поэтому генератор не сможет производить указанную мощность, пока не достигнет номинальной скорости ветра 27 миль в час.

Фонарь уникальной конструкции позволяет размещать его в тесноте. Имея вдвое меньший средний радиус ротора стандартной домашней ветряной турбины, Happybuy Wind Turbine легкий, компактный и простой в установке на небольших задних дворах или на крыше.Турбина также может собирать энергию из турбулентного воздушного потока вокруг зданий и сооружений, что делает ее идеально подходящей для городских условий.

Турбина предлагается в двух холодных цветах, включая белый и красный. Каждая модель оснащена 5 лезвиями из углеродного волокна, которые обладают антикоррозийной и УФ-защитой . Встроенный контроллер отслеживания максимальной мощности регулирует ток и напряжение генератора 24 В, а система автоматического торможения защищает турбину от внезапных порывов ветра.

См. Цену на Amazon

Лучший вариант среднего уровня: Windmax HY400 500 Вт ветрогенератор для дома

• Номинальная скорость ветра: 27 миль в час
• Выходная мощность: 500 Вт
• Высокие точки : Обновленная 5-лопастная модель хорошо работает в условиях слабого ветра.
• Not-So: Низкая мощность и напряжение означает, что он подходит только для питания устройств малой емкости.

Хотя ветряная турбина Windmax HY400 оснащена только генератором мощностью 500 Вт, она по-прежнему работает как шарм.В общем, Windmax — отличная покупка для начинающих покупателей, которые ищут надежную и эффективную модель среднего класса.

Турбина с черными лопастями и белым ротором не самая стильная на рынке. Тем не менее, его обновленная модель с 5 лопастями по сравнению с предыдущей моделью Windmax с 3 лопастями по-прежнему может помочь снизить ваши счета за электроэнергию в безветренные дни. Это бесшумный, прочный и позиционируется как , не требующий обслуживания . Для большинства это проверяет все возможности домашней ветряной турбины с низким уровнем шума.

Что говорят рецензенты?

От островитян до жителей Северного Техаса рецензенты сообщают об успехе своей турбины Windmax HY400. Турбина надежна, но не производит много энергии, если скорость ветра не превышает миль в час. Однако рецензенты сообщают, что лопасти все равно будут вращаться в условиях слабого ветра.

Несколько покупателей использовали свои турбины, чтобы дополнить производство зеленой энергии в ночное время, когда солнечные батареи не работают. Это позволяет на увеличить выход альтернативной энергии для домовладельцев, не подключенных к электросети.

Особенности и рекомендации

Windmax HY400 может похвастаться первоклассной совместимостью с солнечными панелями . В сочетании с солнечной батареей ветряная турбина может работать при 650Вт . Однако при использовании только ветра номинальная мощность составляет всего 400 , а максимальная мощность составляет 500 в ветреные дни.

Лопасти из нейлона и армированного стекловолокна управляются с помощью аэродинамического ограничения скорости лопастей и электромагнитного контроля превышения скорости.Эти дополнительные меры защиты обеспечивают безопасную и эффективную работу даже в условиях сильного ветра со скоростью более 60 миль в час.

В дополнение к комплекту вам необходимо приобрести столб для установки турбины и аккумуляторную батарею для сбора собранной энергии. Турбина оснащена контроллером и проводом, длина которого составляет около 20-30 футов, , поэтому в целях безопасности монтажный столб не должен быть выше 25 футов.

См. Цену на Amazon

Лучшая домашняя ветряная турбина для Влажные зоны: Морской ветроэнергетический генератор мощностью 2000 Вт

• Номинальная скорость ветра: 28 миль в час
• Выходная энергия: 2000 Вт
• Высшие точки: Может использоваться на суше или в воде.
• Не так: Очень дорого и требует больших вложений для большинства домовладельцев.

Эта ветряная турбина современного вида — , гладкая и эффективная . Морская ветряная турбина с 3 лопастями из углеродного волокна может собирать достаточно энергии для питания небольших устройств и бытовой техники без звука.

Турбина оснащена всем стандартным оборудованием, а также несколькими дополнительными функциями, такими как защита от превышения скорости . Домовладельцы могут свободно размещать свои турбины, где им заблагорассудится, даже в открытых водоемах , не беспокоясь.Ограниченная гарантия сроком на один год также предлагает чувство комфорта для начинающих покупателей, которые могут опасаться высокой цены.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом впечатлены конструкцией морской ветряной турбины. Благодаря легкому и небольшому корпусу турбина остается прочной и крепкой на . Это пригодится тем, кто живет в районах, подверженных неблагоприятным погодным условиям, например, ураганам.

С другой стороны, рецензенты также хвалят производительность турбины.Хотя это не промышленная ветряная электростанция, турбина выполняет свою работу и работает хорошо. Это незаменимый для тех, кто полагается исключительно на энергию ветра для получения электроэнергии в автономных ситуациях.

Особенности и соображения

Ключевым аргументом в пользу этой домашней ветряной турбины является то, что ее можно установить на суше или в водоеме , таком как озеро, пруд или пляж. В отличие от других моделей, турбина с защитным покрытием для морских судов способна выдерживать суровые погодные условия и водяные брызги.Если вы живете в прибрежной зоне или имеете домик у озера, то эта турбина идеальна.

Морская ветряная турбина также может производить до 2000 Вт при скорости ветра 28 миль в час . Скорость включения ветра составляет 7 миль в час, что является довольно высоким показателем для отрасли. В конечном счете, турбина не подходит для использования в не ветреных районах и должна использоваться только домовладельцами, которые живут в районах с высокой скоростью ветра.

Корпус изготовлен из прочного литого алюминия и может выдерживать ветер со скоростью до 110 миль в час , что делает его устойчивым к погодным условиям.В комплект не входит необходимая металлическая опора для установки, которая является стандартной, поэтому также следует приобрести 1,5-дюймовую стальную трубу. В целом установка довольно проста, так как для сборки требуется всего 5 деталей.

Турбина оснащена 3-фазным синхронным генератором , который может использоваться для зарядки аккумулятора 12 В . Этой мощности достаточно для работы небольших устройств, таких как ноутбуки, инструменты, фонари или телефоны. Если вы хотите обеспечить электроэнергией все домашнее хозяйство, следует использовать как минимум 3 турбины.Их можно связать вместе, как солнечные батареи, при условии, что они расположены на расстоянии примерно футов друг от друга.

См. Цену на Amazon

Лучшая домашняя ветряная турбина для высоких скоростей ветра: 2000 Вт, 11 лопастей, ветряная турбина General Freedom II, штат Миссури,

• Номинальная скорость ветра: 15 миль в час
• Выходная энергия: 2000 Вт
• Высокие показатели: Выдерживает скорость ветра до 125 миль в час.
• Не так: У него нет хороших отзывов пользователей.

Обладая звездообразным дизайном, сверхсовременный и элегантный Missouri General Freedom II является одной из самых привлекательных домашних ветряных турбин на рынке. Турбина бывает черного или белого цвета и предлагает колоссальную выходную мощность 2000 Вт. При скромной цене турбина большой мощности на дешевле, чем другие модели в том же диапазоне мощности.

Компания Missouri Wind and Solar известна в энергетической отрасли по количеству меди, используемой в ее установках.Их ротор Freedom PMG содержит , в два раза больше меди , чем PMA в стиле Delco, что означает, что он может заряжать аккумуляторную батарею быстрее, чем другие генераторы. Более того, компания предлагает 3-летнюю ограниченную гарантию и пожизненную гарантию, что их турбина не сломается при нормальном использовании.

Что говорят рецензенты?

В то время как спецификации, перечисленные в описании продукта, содержат высококачественные детали и максимальную мощность, обзоры говорят о другом. Судя по опыту покупателей, Missouri General Freedom II не производит такой мощности, как рекламируемый .Один из таких покупателей заявил, что они не собирали много энергии, даже когда в их районе прошел сильный шторм.

С другой стороны, один рецензент утверждает, что задний подшипник на его агрегате вышел из строя через три месяца после покупки. Подшипник был неисправен, и его пришлось заменить самостоятельно. Это стоило времени и денег рецензенту. Исходя из этих отрицательных отзывов, эта ветряная турбина находится ниже в нашем списке , чем другие бренды, у которых может быть не так много разрекламированных наворотов.

Особенности и рекомендации

В комплект входит 11 лопастей из оцинкованного углеродного волокна , которые способны выдерживать невероятную скорость ветра и ненастную погоду без ржавчины и повреждений. Это отлично подходит для тех, кто живет в районах, подверженных прибрежной влажности или сильным штормам, которые часто дуют.

Скорость ветра при включении 6 миль в час не самая высокая и не самая низкая на рынке. И хотя турбина может эффективно работать в широком диапазоне ветровых условий, она лучше всего подходит для средней скорости 15 миль в час.Эта относительно низкая скорость ветра частично объясняется большим количеством лопастей.

В турбине используется система натяжения проволоки , а не контактные кольца , которые могут сломаться или выйти из строя. Freedom II PMG также сконструирован с 28 магнитами и более надежен, чем роторы со щетками. Таким образом, хотя цена выше, чем у дешевых моделей ветряных турбин, ваши деньги хорошо вложены, поскольку Missouri General Freedom II надежен и долговечен.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к началу

Полное руководство для покупателя домашних ветряных турбин

Выбор подходящей ветряной турбины для вашего дома

Домашняя ветряная турбина, безусловно, является инвестицией.Модели высшего уровня могут легко стоить вам 1000 долларов или более , поэтому важно сначала учесть несколько ключевых факторов, прежде чем делать свой выбор.

Планируете ли вы использовать ветряную турбину для освещения амбаров или подземного бункера, существуют различные модели, которые подойдут для ваших нужд. От дешевых устройств малой мощности до комплектов морского класса — каждый найдет что-то для себя.

Насколько ветрено в вашем районе?

Это самое важное соображение, которое вы должны учитывать при выборе турбины для своего дома.Если вы получаете очень при низкой скорости ветра , живете в густонаселенной местности или часто испытываете ураганные ветры, то ветряная турбина, вероятно, не лучший вариант.

В среднем домашние ветряные турбины нуждаются в минимальном количестве ветра для работы. Это зависит от модели, но большинство часов составляет около 6-7 миль в час . Номинальная скорость ветра для полного производства энергии обычно составляет около 27 миль в час для стандартных агрегатов. Если вы живете в районе, где постоянно дует ветер, подойдет обычная бытовая турбина.

Однако, если вы регулярно сталкиваетесь с низкой скоростью ветра, вам нужно искать модели с более низким порогом. Одним из самых важных факторов являются лезвия. Те, у которых больше лопастей, например с 9 по 11, имеют на большую площадь поверхности, вес и крутящий момент на , чтобы ротор вращался. Это означает, что они по-прежнему смогут работать в условиях слабого ветра, в то время как модели с 3 лопастями — нет.

При покупке домашней ветряной турбины обратите внимание на следующие характеристики продукта:

• Начальная скорость ветра
• Скорость включения
• Номинальная скорость ветра
• Безопасная скорость ветра

Какая у вас средняя энергия потребление?

Среднее американское домохозяйство с современной техникой потребляет около 8000-9400 кВтч электроэнергии в год. Если вы хотите полностью отказаться от сети, вам необходимо достичь минимального порогового значения выходной мощности от 5 до 15 кВт. Большинство домашних ветряных турбин не соответствуют этому минимуму, поэтому их необходимо использовать вместе с другими турбинами или другим источником энергии.

Если вам нужны только небольшие устройства, такие как насос для уличного пруда, тогда вам подойдет небольшая турбина средней мощности. Те, у кого 400–1000 Вт мощности, могут заряжать небольшие приборы, такие как ноутбуки, телефоны, фонари, электроинструменты и многое другое.Если вы хотите использовать турбину в сочетании с инвертором для дома на колесах, вам, вероятно, понадобится больше.

Где вы планируете установить ветряную турбину?

Ветровые турбины предназначены для размещения высоко в воздухе. Турбина и генератор должны быть установлены на высокой опоре высотой около 25-60 футов . Однако турбины не ограничиваются только большими полями или вершинами холмов; домашние ветряные турбины также можно разместить на крыше (например, в вашем саду на крыше) или в водоеме.

В зависимости от доступной вам площади квадратных футов , существует множество вариантов. Для тех, кто живет в более компактных условиях, необходима турбина с небольшим радиусом ротора. С другой стороны, если вы хотите установить турбину на крыше, вам понадобится модель , которая не будет тяжелой и громоздкой.

Имейте в виду, что каждая турбина должна быть помещена в буферную зону . Две турбины никогда не должны располагаться рядом друг с другом.Самый простой способ определить правильное расстояние для размещения — это умножить радиус лопастей турбины на 10. Это даст вам общую оценку, хотя предпочтительнее проконсультироваться с производителем.

Собираетесь ли вы соединить ветряную турбину с альтернативным источником энергии?

Ветряные турбины отлично работают, когда в паре с солнечной батареей , так как это максимизирует вашу способность производить энергию. В течение дня солнечные панели могут поглощать солнечные лучи, а ветряная турбина может генерировать энергию с помощью вечерних порывов ветра.Если вы хотите полностью отключиться от электросети, то эта пара — самый надежный выбор, поскольку вы не всегда можете гарантировать, что будете получать достаточно ветра каждый день.

С другой стороны, если вы действительно хотите использовать исключительно ветряную энергию, вам нужно будет искать комплекты высокой мощности . 100–1000 Вт не будет производить достаточно энергии и просто тратит ваше время, деньги и энергию. Те, у которых более 3 лезвия и выходная мощность 2000 Вт , намного лучше подходят для обитателей домиков и автономных систем.

Вернуться к началу

Критерии выбора: как мы оценили лучшие домашние ветряные турбины

Основываясь на ряде факторов, включая количество лопастей, вес, номинальную скорость ветра, выходную мощность и характеристики, мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин на рынке.

В нашем рейтинге упор делается на полезность, эффективность и надежность , а также на с учетом цены и практического опыта. В качестве источника зеленой энергии для жилых домов эти ветряные турбины также должны иметь минимальное количество энергии.

Лопасти

Количество и размер лопастей влияют на общую эффективность и полезность ветряной турбины. Те, у которых меньше лопастей, заставят ротор вращаться быстрее, генерируя больше энергии на более высоких скоростях. А те, у кого больше лопастей, будут воспринимать низкие скорости ветра и могут работать без необходимости постоянно сильного ветра.

С другой стороны, длина лезвия также является важным фактором.Если лопатка длинная, то для турбины потребуется буферная зона большего размера. Лезвия с маленькими или компактными лезвиями лучше подходят для городских районов, где пространство имеет большую проблему.

Рейтинг скорости ветра

Рейтинг скорости ветра — это среднего количества ветра, необходимого для или турбины для работы с максимальной эффективностью. Хотя турбина по-прежнему будет вырабатывать электроэнергию на скоростях ниже номинальной, она не сможет обеспечить указанную мощность, если не получит номинальную скорость ветра или выше.В общем, те, у кого более низкая скорость ветра, оцениваются выше, потому что они предлагают наибольшую гибкость для домовладельцев.

Вес

Хотя общий вес комплекта не является самым важным фактором, он все же влияет на размещение. Если комплект тяжелый, то для его поддержки потребуется дорогая и прочная штанга . Его также нельзя размещать на крышах или вокруг других конструкций, которые могут быть повреждены в случае выхода из строя опоры. В конечном счете, чем легче прибор, тем лучше. Вы также получите дополнительный бонус в виде меньшей оплаты доставки!

Выходная энергия

В целом выходная мощность генератора является наиболее важным фактором для большинства покупателей. В конце концов, вся цель ветряной турбины — преобразовывать энергию ветра в электричество. Любая модель мощностью менее 500 Вт бесполезна, если только вы не планируете использовать ее для питания цепочки уличных фонарей или зарядки телефона. Средняя мощность недорогой домашней ветряной турбины составляет около 1000 Вт .Это отличная отправная точка для начинающих покупателей.

Характеристики

Ветряные турбины — это простые устройства, которые обычно не оснащены множеством наворотов. Однако есть несколько особенностей, благодаря которым одна турбина стоит выше другой.

Как и в большинстве случаев, чем больше возможностей предлагает домашняя ветряная турбина, тем лучше соотношение цены и качества. Это особенно актуально для тех, у кого есть встроенные дампы нагрузки и контроллеры заряда MPPT.

Вот наиболее часто встречающиеся предлагаемые функции:

• автоматические тормозные системы
• контроллеры заряда
• низкая ветровая эффективность
• защитное покрытие (морское, анти-УФ, антикоррозийное)

Вернуться к началу

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как работают ветряные турбины?

Основная работа ветряной турбины на самом деле довольно проста: ветер вращает лопасти турбины вокруг ротора, который затем вращает генератор, чтобы произвести электричество , которое хранится во внешней аккумуляторной батарее.Будь то ветряная турбина промышленного уровня на ветряной электростанции или небольшая бытовая турбина на заднем дворе, общий принцип один и тот же.

В целом, вы должны размещать ветряные турбины в зоне с минимальным ветром. Для средней домашней ветряной турбины это обычно скорость ветра 5,5 миль в час или более . Без этого минимального количества ветра лопасти просто не будут вращаться, и электричество не будет производиться.

Однако номинальная выходная мощность турбины не может быть достигнута, если турбина не имеет доступа к ее номинальной скорости ветра, которая представляет собой среднее количество ветра , необходимое для того, чтобы генератор работал с максимальной мощностью.Например, турбина мощностью 500 Вт , рассчитанная на скорость ветра 27 миль в час, будет генерировать около 100 Вт мощности только при скорости ветра 10–12 миль в час.

Какова средняя выходная мощность ветряной турбины?

Большинство домашних ветряных турбин рекламируют мощность от до Вт. Однако фактическая мощность зависит от скорости ветра и эффективности генератора. Хотя некоторые модели имеют высокую номинальную мощность, они могут работать только при очень высоких скоростях ветра, недоступных для большинства домовладельцев в их районе.

Дорогие устройства могут производить 2000 Вт и заряжать батарейных блоков 12-24-48 В . В сочетании с 3 или более блоками турбины могут полностью обеспечить энергией небольшое домашнее хозяйство. Однако большинство домовладельцев не хотят создавать мини-ветряные электростанции на своей территории, поэтому сеть турбин и солнечных панелей — лучший вариант, если вы планируете полностью отказаться от электросети.

Может ли ветряная турбина выдерживать ненастную погоду?

В зависимости от модели, которую вы покупаете, ветряные турбины обладают удивительной способностью противостоять сильным штормам , штормам и порывам ветра.Как правило, домашние ветряные турбины могут управлять скоростью ветра до 90-100 миль в час , прежде чем они начнут ломаться или выходить из строя.

Тем, кто живет в районах, подверженных ураганам или частым торнадо , не следует устанавливать ветряные турбины , поскольку они могут представлять угрозу безопасности и обязательно выйдут из строя в какой-то момент. В этом случае солнечная батарея более эффективна в качестве альтернативного источника энергии.

Что касается дождя, практически все турбины среднего класса покрыты антикоррозийными материалами , устойчивыми к ржавчине и воздействию воды.Некоторые модели можно даже разместить в морской среде, например, в прибрежных районах или небольших водоемах в сельской местности.

Сколько денег мне сэкономит ветряк в месяц?

Сумма денег, которую вы сэкономите, используя ветряную турбину, полностью зависит от вашего среднего потребления электроэнергии в семье и стандартной цены на электроэнергию в вашем районе. В среднем американское домохозяйство будет использовать около 780 кВтч в месяц .

Если у вас достаточно ветряных турбин для производства 5 кВт , вам нужно будет удовлетворить свои потребности в энергии и иметь доступ к разумной скорости ветра в течение года, тогда вы сможете сократить свои счета за электроэнергию до нуля.Фактически, электрическая компания может заплатить вам за любую дополнительную энергию, которую вы произведете и продадите обратно.

Однако, чтобы выполнить эту квоту, вам потребуется установить минимум три турбины мощностью 2000 Вт , что является дорогостоящим предварительным вложением. С другой стороны, небольшой ветроэнергетический комплекс, который включает в себя 1 или 2 турбины на вашем участке, может легко сократить ваши счета за электроэнергию вдвое, и вы можете значительно сократить расходы на коммунальные услуги в самые ветреные времена года.Для преданных домашних мастеров средняя экономия составляет от 50 до 90%.

Вернуться к началу

Генераторы для ветряных турбин — Часть 2: Как выбрать один

Генераторы разные

Есть несколько типов генераторов, которые могут быть связаны с небольшими ветряными турбинами: наиболее важно типы постоянного или переменного тока, а также синхронные или асинхронные, которые работают с постоянными магнитами или возбуждением электрического поля соответственно. Выбор зависит от различных факторов, таких как применение (автономное или подключенное к сети), тип нагрузки, технологичность, номинальная выходная мощность, частота вращения турбины и стоимость.Тем не менее, все эти электрические машины являются электромеханическими устройствами, работающими по закону электромагнитной индукции Фарадея.

Синхронный и асинхронный

Как объяснялось в приквеле к этой статье, вращающаяся часть генератора содержит какой-то компонент, который создает магнитное поле. Следовательно, он представляет собой вращающиеся полюса. Есть два типа компонентов, которые могут выполнить эту задачу.

В так называемых синхронных генераторах мы найдем
простые постоянные магниты.Они похожи на подковообразные магниты или на вид
магнит, который можно прикрепить к холодильнику. Тип генератора, который использует
постоянные магниты называются синхронными, потому что ротор и
магнитные поля вращаются с одинаковой скоростью. Синхронные генераторы обычно
обладают высокой удельной мощностью и малой массой, поэтому все чаще используются
в ветряных турбинах. Эти генераторы создают проблемы, связанные с тем, что
при сильном нагревании постоянные магниты могут размагничиваться, что
генератор бесполезен, и что они не могут производить электричество с фиксированной
частота.Это связано с изменчивостью скорости ветра и
вращение с одинаковой скоростью. Следовательно, этим генераторам требуется выпрямляющая мощность.
конвертеры.

Аналог синхронного — асинхронный
генераторы. Они создают электрическое поле не с помощью постоянных магнитов, а с помощью
дополнительные катушки. Закон Фарадея предполагает, что электрический ток и магнитное поле
поля всегда существуют вместе. Это позволяет нам использовать магнитное поле для индукции
электрический ток описанным здесь способом, но он также помогает нам
создать магнитное поле, посылая ток через катушку.Это точно
что делают асинхронные генераторы. Поэтому для этого типа генератора требуется питание.
поставка специально для магнитов, но она менее подвержена повреждениям и может
быть надежнее своего аналога. Более того, он имеет более высокую степень
демпфирование, чтобы он мог легче поглощать колебания скорости ротора.

Динамо и генераторы переменного тока

Основное различие между динамо-машинами и генераторами переменного тока
тип тока, который они производят: динамо-машины вырабатывают постоянный ток (DC), в то время как
генераторы вырабатывают переменный ток (AC), который постоянно меняет поток
направление.

Для очень простой настройки генератора мы узнали в приквеле к этой статье, что вырабатываемая выходная мощность будет электричеством переменного тока. Часть, которая позволяет динамо-машине вырабатывать мощность постоянного тока без полного изменения концепции, называется коммутатором. В простейшем случае это фиксированный переключатель, который подключает и отключает два разных концевых контакта силовой цепи генератора при вращении вала. Это позволяет коммутатору постоянно изменять полярность выходного тока, так что в конечном итоге выход всегда будет одной полярности.

Основное преимущество динамо-машин, вырабатывающих постоянный ток:
что большинству наших электрических устройств для работы требуется питание постоянного тока. Это означает, что если
вы генерируете мощность переменного тока, вам всегда понадобится преобразователь мощности для использования
электричество в вашем доме.

Тем не менее, генераторы переменного тока далеки от
более распространены сегодня. Причина этого в том, что электричество переменного тока намного проще.
и более эффективен для передачи по огромным линиям электропередачи. Преобразование переменного тока в чрезвычайно
высокое напряжение при транспортировке, а затем снова его снижение до приемлемого уровня.
легко и без значительных потерь мощности.То же самое очень
трудно сделать с постоянным током. Как только он прибыл в желаемое место
для потребления мощность переменного тока может быть снова легко преобразована в постоянный ток.

Стандарт в ветроэнергетике: синхронные генераторы с постоянными магнитами

В ветряных турбинах чаще всего используются следующие типы генераторов:
синхронные генераторы с постоянными магнитами. Это потому, что в последние годы они
приобрели привлекательность за счет повышения производительности и снижения стоимости.
Они конкурентоспособны, особенно для турбин с прямым приводом, потому что могут
иметь большее число полюсов — 60 или более полюсов по сравнению с обычным
асинхронный генератор.Это означает, что, несмотря на более низкие скорости вращения,
может быть достигнута разумная выходная частота мощности.

При нормальной работе генераторы с постоянными магнитами
стабильны и безопасны, а главное, им не требуется дополнительное питание
питание цепи возбуждения для создания магнитного поля. Это делает
конструкция и электрическое подключение намного проще и исключает возбуждение ротора
потери, которые могут составлять 20-30% от общих потерь генератора. Следовательно,
удельная мощность высока, а генератор остается небольшим и эффективным.Это
привлекательным, потому что с учетом риска размагничивания
должным образом, это обещает низкую стоимость в течение всего срока службы и небольшие проблемы или обслуживание.

Кривая мощности

Хотя это может показаться простым,
связь между ветряной турбиной и генератором не только механическая
с валом и коробкой передач. Для достижения удовлетворительной производительности
кривые мощности ветряной турбины и генератора должны быть согласованы.

Вообще говоря, есть
разные типы мощности, но у них есть физическая единица ватт.Есть
механическая сила, сначала содержащаяся в ветре, затем во вращающихся лопастях, а затем,
есть электричество.

С одной стороны, ротационные
механическая мощность, содержащаяся во вращающихся лопастях ветряной турбины, рассчитывается как
скорость вращения ротора умножается на его вращательный момент. Скорость
по сути, как часто вал поворачивается в течение фиксированного периода времени, в то время как
импульс соответствует тому, какое «сопротивление» или момент инерции вал
может обернуться. Чтобы визуализировать импульс, представьте, что вы поворачиваете карандаш в
рука.Если вы будете держать его слабо, это будет очень легко сделать. Если вы возьмете
более плотный захват, вам нужно будет приложить больше усилий, чтобы карандаш поворачивался на
та же скорость, что и раньше. Что происходит, так это то, что вам нужно подать заявку на более высокую
импульс к нему, потому что ваша плотная хватка останавливает вращательное движение,
похоже на высокий момент инерции.

Итак, мощность ротора ветряной турбины
выход зависит от скорости вращения и от текущего импульса в любой момент
время. Конечно, выходная мощность не всегда бывает одинаковой.Это
существенно меняется с увеличением или уменьшением скорости ветра. Эти шансы
составляют так называемую кривую мощности.

С другой стороны, электрическая мощность
рассчитывается как напряжение устройства, умноженное на его ток. Проще говоря, что происходит
в генераторе заключается в том, что он извлекает часть энергии, содержащейся во вращении
чтобы преобразовать его в электрическую энергию. Сколько энергии можно извлечь
очевидно, зависит от количества присутствующей мощности. Проблема в
что сам по себе генератор не знает, сколько в нем вращательной мощности.Однако он может получать данные от датчика ветра, чтобы знать
текущая скорость ветра. Благодаря кривой мощности турбины ее текущее вращательное
мощность может быть напрямую получена из указанной скорости ветра. Итак, теперь мы можем решить, как
большую мощность, которую генератор должен извлекать при любой заданной скорости ветра, и запрограммировать ее
сделать так. Таким образом, мы придаем ему собственную кривую мощности.

Энергия и выходная мощность — в чем разница?

Распространенное заблуждение, когда люди
Говоря о ветряных турбинах, они путают мощность с выработкой энергии.В
разница в следующем: выходная мощность говорит нам, сколько энергии производится
по сравнению с определенным периодом времени. Выход энергии говорит нам, сколько энергии
на самом деле произведено. Единица, которая используется для обозначения выхода энергии, обычно
kWh — киловатт-час. Производство энергии в один киловатт-час может означать
что в течение одного часа электрическое устройство произвело ровно тысячу
ватт электричества или что в пределах половины нашего, он произвел две тысячи
ватт электроэнергии.

Итак, если вы хотите рассказать кому-нибудь, как
много энергии, которую ваша ветряная турбина произвела в прошлом году, вы можете сказать «моя турбина
произвел 400 кВтч — разве не круто? ».В этом контексте, говоря о власти
не имело бы смысла. Обычно сравнение выходной мощности полезно для
пример при сравнении двух разных типов турбин, которые работают под
одинаковые условия окружающей среды. Имеет ли смысл говорить о власти или
выход энергии сильно зависит от ситуации. Тем не менее, знайте свои единицы — используйте
ватты, когда говорят о мощности, и киловатт-часы, когда говорят об энергии.

Wind Turbine Technologies — ESIG

Автор: EnerNex ^[1] , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии ^[2]

Доминирующей технологией в сфере коммунальных услуг является ветряная турбина с горизонтальной осью.Типичный диапазон мощности от 500 кВт до 5 МВт. Сегодня используется широкий спектр технологий ветряных турбин. Типичные ветряные электростанции состоят из сотен турбин, обычно использующих одну и ту же технологию. Эти технологии различаются по стоимости, сложности, эффективности извлечения энергии ветра и используемому оборудованию. Типичная ветряная турбина использует узел лопасти и ступицы ротора для извлечения энергии из ветра, зубчатую передачу для увеличения скорости вала медленно вращающегося ротора до более высоких скоростей, необходимых для приведения в действие генератора, и индукционный генератор в качестве электромеханическое устройство преобразования энергии.Индукционные машины популярны в качестве генераторных агрегатов из-за их асинхронной природы, поскольку поддержание постоянной синхронной скорости для использования синхронного генератора затруднительно из-за переменной природы скорости ветра. Силовые электронные преобразователи могут использоваться для регулирования выходной реальной и реактивной мощности турбины.

Фон

Почти все ветряные турбины, развернутые на крупных ветроэнергетических установках в США за последние десятилетия, можно в целом описать одной из конфигураций, перечисленных ниже

Индукционный (асинхронный) генератор с прямым подключением (тип I)

Основная статья: Индукционный (асинхронный) генератор с прямым подключением

Иногда упоминаемые как ветряные турбины с фиксированной скоростью, в которых используются лопасти с регулируемым срывом (фиксированный шаг), соединенные со ступицей, которая через редуктор соединена с обычным индукционным генератором с короткозамкнутым ротором.Генератор напрямую подключен к линии и может иметь автоматически переключаемые шунтирующие конденсаторы для компенсации реактивной мощности и, возможно, механизм плавного пуска, который блокируется после подачи питания на машину. Диапазон скорости турбины фиксируется характеристиками крутящего момента в зависимости от скорости асинхронного генератора. Некоторые из этих турбин не имеют возможности качания лопастей.
Несмотря на то, что эта технология относительно устойчива и надежна, у этой технологии есть существенные недостатки, а именно: улавливание энергии от ветра неоптимально и требуется компенсация реактивной мощности.

Индукционный генератор с фазным ротором и контролем внешнего сопротивления (тип II)

Основная статья: Индукционный генератор с обмоткой ротора с контролем внешнего сопротивления

Иногда называемые ветряными турбинами с регулируемым скольжением используют индукционный генератор с намотанным ротором с механизмом для управления величиной тока ротора с помощью регулируемых резисторов цепи внешнего ротора и регулирования шага лопастей турбины для помощи в управлении скоростью. Диапазон скоростей турбины расширен за счет внешних резисторов.

Асинхронный генератор с двойным питанием — DFAG (тип III)

Основная статья: Асинхронный генератор с двойным питанием — DFAG

Ветровые турбины, которые иногда называют индукционным генератором с двойным питанием (DFIG), используют индукционный генератор с обмоткой ротора, в котором цепь ротора соединена с клеммами линии через четырехквадрантный преобразователь мощности. Преобразователь обеспечивает векторное (по величине и фазе) управление током в цепи ротора даже в динамических условиях и существенно расширяет диапазон рабочих скоростей турбины.Управление потоком-вектором токов ротора позволяет разделить выходную активную и реактивную мощность, а также максимально увеличить отбор ветровой энергии и снизить механические нагрузки. Поскольку преобразователь обрабатывает только мощность в цепи ротора, его не нужно рассчитывать на полную мощность машины. Скорость турбины в основном регулируется путем активной регулировки шага лопаток турбины.

Регулируемая турбина с преобразователем номинальной мощности (тип IV)

Основная статья: Турбина с регулируемой скоростью и преобразователем мощности на полную мощность

Иногда называемые ветряными турбинами с полным преобразователем частоты, используются ветровые турбины с регулируемой скоростью и преобразователем мощности с полной номинальной мощностью между электрическим генератором и сетью.Преобразователь мощности обеспечивает существенную развязку динамики электрического генератора от сети, так что часть преобразователя, подключенная непосредственно к электрической системе, определяет большинство характеристик и поведения, важных для исследований энергосистемы. Эти турбины могут использовать синхронные или индукционные генераторы и обеспечивать независимое управление активной и реактивной мощностью.

Тенденции развития технологий

Ценность технологии регулируемой скорости для больших ветряных турбин доказала свою эффективность на рынке за последнее десятилетие, и в будущем она станет преобладающей технологией.Работа с регулируемой скоростью имеет преимущества с точки зрения управления механическими нагрузками на лопатки турбины, трансмиссию и конструкцию. Преимущества со стороны сети также значительны и включают динамическое управление реактивной мощностью, усиленное динамическое управление производством электроэнергии и возможности для дальнейшего улучшения характеристик интеграции турбины в сеть.

Электрическая устойчивость

Поставщики ветряных турбин теперь хорошо осведомлены о необходимости повышения электрической надежности турбин, особенно с точки зрения способности устранять неисправности в системе передачи.Усовершенствованная функция прохода низкого напряжения уже является опцией для нескольких коммерческих турбин и, вероятно, станет стандартной функцией в ближайшие несколько лет. В дальнейшем ожидается, что ветряные турбины будут не более чувствительны с точки зрения отключения при неисправностях системы передачи, чем обычные генераторы, и обеспечат гибкость в отношении «программирования» их режимов отключения для событий в сети.

Управление реальной мощностью

В настоящее время коммерческие ветряные турбины обычно работают для максимального увеличения выработки энергии.Когда скорость ветра равна или превышает номинальную скорость, электрическая мощность ограничивается номиналом, указанным на паспортной табличке. Однако при слабом и умеренном ветре турбина работает так, чтобы улавливать как можно больше энергии, так что выходная мощность будет колебаться при колебаниях скорости ветра. Эти колебания не являются оптимальными с точки зрения сети, поскольку они могут привести к колебаниям напряжения и потенциально увеличить нагрузку по регулированию на уровне зоны контроля. В будущих поколениях ветряных турбин можно будет «сгладить» эти колебания в большей степени, чем это достигается сейчас с помощью одной только механической инерции.Более сложные схемы регулирования шага, улучшенная аэродинамическая конструкция лопастей и более широкий диапазон рабочих скоростей обеспечат средства для ограничения краткосрочных изменений выходной мощности турбины, в то же время минимизируя производственные потери. Такая функция может быть задействована только в том случае, если и когда она имеет экономическую ценность, превышающую потерянную продукцию. Расширение этого типа управления позволит ветровым турбинам участвовать в автоматическом управлении генерацией (AGC). В этом режиме турбина должна будет работать на уровне, несколько ниже максимального, доступного от ветра, чтобы обеспечить пространство для «разгона» в ответ на команды EMS.Опять же, ценность предоставления этой услуги необходимо оценивать по сравнению со стоимостью с точки зрения более низкой производительности, а также со стоимостью приобретения этой услуги из другого источника. Однако технически такая работа возможна даже с некоторыми из существующих коммерческих ветряных турбин и ветряных электростанций.

Динамические характеристики

Динамические характеристики более совершенных промышленных турбинных технологий являются сложными функциями общей конструкции турбины и схем управления.До сих пор мало внимания уделялось тому, что представляет собой желаемое динамическое поведение с точки зрения энергосистемы. На сегодняшний день большая часть внимания в этой области сосредоточена на вопросе сквозного проезда. Как только этот вопрос будет решен, могут появиться возможности для точной настройки динамического отклика турбины на сбои в сети передачи, чтобы обеспечить максимальную поддержку восстановления системы и повысить общую стабильность. Учитывая сложность, присущую топологии и схемам управления будущих ветряных турбин, должна быть возможность запрограммировать реакцию до такой степени, чтобы достичь таких преимуществ стабильности.Такая функция позволила бы ветряной турбине / ветряной установке участвовать в обширной схеме корректирующих действий (RAS) или специальной защитной системе (SPS), как это иногда делается сейчас с клеммами преобразователя HVDC и появляющимися устройствами FACTS.

Список литературы

Ветрогенератор KidWind с проводом

Этот веб-сайт использует файлы cookie, чтобы улучшить вашу работу во время навигации по веб-сайту. Из этих файлов cookie файлы cookie, которые классифицируются как необходимые, хранятся в вашем браузере, поскольку они необходимы для работы основных функций веб-сайта.Мы также используем сторонние файлы cookie, которые помогают нам анализировать и понимать, как вы используете этот веб-сайт. Эти файлы cookie будут храниться в вашем браузере только с вашего согласия. У вас также есть возможность отказаться от этих файлов cookie. Но отказ от некоторых из этих файлов cookie может повлиять на ваш опыт просмотра.

Покупка малой ветряной турбины, руководство для потребителей и часто задаваемые вопросы | sfenvironment.org

В настоящее время в Сан-Франциско имеется (5) небольших ветряных турбин. Можно подумать о покупке небольшой ветряной турбины, если на предлагаемом участке скорость ветра не менее 10 миль в час или 4,4 м / с (метров в секунду), а средний счет за электроэнергию составляет более 150 долларов в месяц. Перед тем, как приступить к изучению небольшой ветряной турбины, важно внести какие-либо изменения в энергосбережение и эффективность на месте.

Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) рекомендует получать и изучать литературу по продукции от нескольких производителей, а также исследовать тех, кого вы хотите изучить, чтобы убедиться, что они являются признанными предприятиями.Важно выяснить, как долго длится гарантия и что она включает, и попросить рекомендовать клиентов с установками, аналогичными той, которую вы, возможно, рассматриваете. Спросите владельцев системы о требованиях к производительности, надежности, техническому обслуживанию и ремонту, а также о том, соответствует ли система их ожиданиям.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1) Как работают ветряные турбины?
Лопасти ветряной турбины вращаются при прохождении через них ветра; это движение заставляет вал вращаться внутри генератора, который затем производит электричество.

2) Что такое малая ветряная турбина?
Небольшие ветряные турбины, также известные как «небольшие ветряные генераторы», используются в жилых и коммерческих зданиях. Город и округ Сан-Франциско определяют малые ветряные турбины как имеющие номинальную мощность 50 киловатт (кВт) или меньше.

3) Что такое «городской ветер»?
«Городской ветер» относится к ветроэнергетическим технологиям, подходящим для городской среды.

4) В чем разница между ветряными турбинами с горизонтальной осью и вертикальной осью?
Подавляющее большинство ветряных турбин представляют собой трехлопастные устройства в форме «пропеллера», которые вращаются вокруг оси, параллельной или горизонтальной по отношению к земле.Их называют «ветряными турбинами с горизонтальной осью» или «HAWT». «Ветряная турбина с вертикальной осью» или «VAWT» имеет ротор, который вращается вокруг оси, перпендикулярной — или вертикальной — земле, подобно шесту для парикмахерских или штопору. Многие варианты HAWT и VAWT существуют или находятся в стадии разработки. В HAWT используется горизонтально установленный вал ротора на вершине башни и лопасти, напоминающие пропеллеры. VAWT имеют валы ротора, которые ориентированы вертикально и часто производятся в конфигурациях Дарье (взбиватель яиц) или Савониуса (ветряной совок).

5) Какой размер турбины мне нужен для моего здания?
Размер вашей турбины зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете. Односемейный дом в Сан-Франциско потребляет около 5 232 киловатт-часов (кВт-ч) электроэнергии в год (около 436 кВт-ч в месяц). Потребление электроэнергии в коммерческом здании может быть значительно выше, в зависимости от здания, и, следовательно, потребуются ветряные турбины большего размера. В зависимости от средней скорости ветра в районе потребуется ветряная турбина мощностью 1-5 кВт, которая внесет значительный вклад в удовлетворение этого спроса.

6) Сколько стоит ветряная система?
Малые ветроэнергетические системы могут стоить от 5000 до 40 000 долларов в зависимости от мощности в кВт. Правильно расположенные небольшие ветряные турбины обычно окупаются в течение 15 лет, что составляет примерно половину их срока службы, если применяются правильные стимулы. VAWT являются относительно новым явлением на рынке, что означает, что цены на системы не всегда доступны, но цены могут варьироваться от 5000 до 15000 долларов, не включая затраты на установку.

7) Как определить ветровой ресурс на моем участке?
Эксперты по ветру рекомендуют установку анемометра, устройства, измеряющего направление и скорость ветра, в течение как минимум 12 месяцев. Анемометр обычно устанавливается на столб или башню, где может быть размещена небольшая ветряная турбина. Анемометры обычно устанавливаются на год, потому что ветер имеет сезонные изменения; например, когда ветры весной бывают сильнее. SF Environment в настоящее время разрабатывает карту ветров Сан-Франциско, чтобы помочь жителям Сан-Франциско лучше понять свои ветровые ресурсы в своем районе.

8) Как монтируются небольшие ветряные турбины?
Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, ветряную турбину следует устанавливать на мачте или башне. Как правило, чем выше столб или башня, тем больше энергии может производить ветровая система. Столб или башня могут также поднять турбину над турбулентностью воздуха, которая может существовать близко к поверхности из-за препятствий, таких как здания, деревья и холмы.

9) Могу ли я подключить свою систему к электросети?
Небольшие ветроэнергетические системы могут быть подключены к системе распределения электроэнергии — они называются системами, подключенными к сети.Если турбина не может обеспечить необходимое количество энергии, разница компенсируется коммунальными предприятиями. Однако перед подключением к их распределительным линиям вам следует связаться с вашим коммунальным предприятием, чтобы решить любые проблемы с качеством электроэнергии и безопасностью. Ваша утилита может предоставить вам список требований для подключения вашей системы к сети.

10) Насколько надежны ветряки? Придется ли мне проводить много технического обслуживания?
Большинство небольших турбин имеют всего 2-3 движущихся части и рассчитаны на длительный срок службы (20–30 лет).Однако, как и с любой другой работоспособной машиной, она должна эксплуатироваться безопасно и в соответствии со спецификациями производителя, а детали должны обслуживаться и время от времени ремонтироваться.

11) Существуют ли какие-либо федеральные или государственные льготы для малых ветряных турбин?
Владельцы малых ветряных систем могут получить неограниченный федеральный инвестиционный налоговый кредит в размере 30% от общих затрат на установку. На уровне штата Программа стимулирования самопроизводства Калифорнийской энергетической комиссии (CEC) предлагает скидки на ветровые системы в размере 1 доллара.19 на ватт, до 3 МВт.

12) Как мне подать заявление на получение разрешения на малую ветряную турбину в Сан-Франциско?
Департамент строительной инспекции СФ (DBI) в настоящее время принимает заявки на получение разрешений на малые ветряные турбины. Разрешения для малых ветряных турбин были приоритетными для DBI, как написано в редакции AB-004. Жители могут подать заявление на получение разрешения на установку на крыше и на уровне земли. DBI также обязана проинспектировать предлагаемый участок перед выдачей разрешения. См. Стандарты Департамента панорамирования для проверки приложений здесь.Сообщается, что сборы за разрешение ветроэнергетики составляют от 1000 до 5000 долларов, в зависимости от того, требуется ли публичное уведомление, поставщиками, завершившими проекты в Сан-Франциско.

13) Есть ли что-нибудь, на что мне следует обратить внимание при покупке небольшой ветряной турбины?
Большинство популярных моделей малых HAWT работают примерно с такой же эффективностью. Ожидаемое производство энергии будет тесно связано с рабочей площадью лопастей ротора, которая зависит от диаметра ротора.Если вам предлагают HAWT, который обещает привести весь ваш дом в действие турбиной, которая намного меньше, чем у обычных продуктов, запросите более подробную информацию. Поскольку VAWT только начинают выходить на рынок, их эффективность предсказать гораздо труднее. Всегда получайте несколько заявок от разных компаний и спрашивайте рекомендации от предыдущих клиентов.

Природный генератор Ветряная турбина

.

из чего лучше сделать и как, чем обработать, покрасить, покрыть, как утеплить, а также устройство слива в парной и мойке

Итак, вы задумались о том, как и из чего лучше сделать пол в парилке. Отлично! Мы расскажем вам обо всех возможных вариантах, а там уж сами выберете. Хотя бы потому, что «лучше» для каждого свое.

Какие и из чего лучше сделать

Частично ваш выбор будет обусловлен тем типом фундамента, который вы заложили под баней. Частично это определится назначением постройки — сезонная баня куда менее требовательна по всем параметрам, чем используемая круглогодично.

Сами же полы бывают двух типов: проливные и сухие.

Проливной пол — это доски с щелями, что означает следующее: уровень, по которому вы ходите, «висит» над другим уровнем, на который попадает стекающая вода. И вот этот основной уровень пола, бывает двух видов.

Точнее, можно двояко решить проблему отвода использованной воды: она либо отводится, либо не отводится, а стекает прямо под баню, где уходит в почву и распределяется уже самой почвой.

Последний случай требователен к типу почвы, потому что уходить вода будет только в том случае, если баня стоит на песчаных или близких к ним по дренажным свойствам почвам.

А вот если она стоит на глине, то даже для летней баньки вариант проигрышный — вода не будет уходить, она застоится, и единственный ее способ ухода — испарение в атмосферу. Если лето влажное и холодное, то с испарением будут проблемы.

Но предполагается, что геологию участка вы узнали еще в то время, когда строили дом. Поэтому сможете выбрать и подходящий фундамент для баньки, и соответствующий тип пола.

Вернемся к проливному полу. Под досками с щелями у нас же может быть и не только открытый грунт, а нормальная бетонная стяжка с уклоном, которая позволяет стекать использованной воде к сливному отверстию, ведущему в банную канализацию. Сама канализация представляет собой трубу, которая выводится за пределы бани — в септик или в дренажное поле.

Помимо бетонной стяжки, которая затратна в финансовом плане, у владельца есть возможность сделать простой глиняный замок — то же самое, фактически, пол с наклоном, но не из бетона, а из глины. Мы уже говорили, что глина не пропускает воду, поэтому дешевле всего использовать именно ее.

Итак, основной пол — это бетон или глина с небольшим (достаточно нескольких градусов) уклоном к сливу, который может располагаться как в середине, так и у одной из стен парильного помещения. Лаги, на которых будут лежать доски, крепятся к обвязке фундамента. Доски кладутся поверх лаг в перпендикулярном направлении.

Конструкция проливного пола очень простая. Если вы не забыли сделать отдушины в стенках фундамента, проветривать его нетрудно.

КСТАТИ! Особой теплотой такой пол ни при каких обстоятельствах отличаться не будет. И нужно позаботиться о том, чтобы во время процедур в парной вентиляция со стороны пола была герметично прикрыта.

Преимуществом для тех, кто решил сделать пол в парилке проливным, будет то, что вода не будет скапливаться в неровностях деревянной части, а следовательно, не будет гнили. Как в нижеследующем коротком ролике.

Впрочем, своевременная обработка теми же водоотталкивающими составами может решить эту проблему и для сухого пола.

Теперь о сухом поле. Грубо говоря, это абсолютно та же самая конструкция с наклоном и сливом, что была скрыта под досками проливного. Только в данном случае вы ходите по нему, поэтому он делается из дерева, доски которого плотно пригнаны одна к другой, чтобы не пропускать воду вниз, к утеплителю.

Можно и не использовать дерево, а на пол парной положить керамическую плитку. И тут тоже два варианта — можно сделать под ней теплый пол, а можно положить деревянные решетки поверх плитки (так и теплее, и поскользнуться меньше шансов).

(Проливной пол тоже может быть утеплен — для этого слой утеплителя кладется под бетонную стяжку. Подробнее — ниже или посмотрите отдельную статью про утепление.)

Лучшим пиломатериалом для сухого пола будет, наверное, шпунтованная доска, то есть доска, имеющая с одного торца по длинной стороне шип, а с другой стороны — паз. Такое соединение является не только прочным, но и достаточно герметичным.

Материалом, из чего лучше сделать пол в парилке, мы считаем лиственницу — это дороговато, но проблем с гниением не будет. Да и менять в скором времени ее не придется. Ведь лиственница от воды становится только крепче и тверже, а смолы в ней успешно противостоят бактериям и грибам, разрушающим влажную древесину.

Баня: слив воды в парной или мойке

Поясним, как именно устроена система отвода использованной воды. Выше уже было сказано, что для упрощения слива воды в парилке или мойке нужно сделать небольшой уклон пола в сторону сливного отверстия.

Если пол проливной, то можно довести угол наклона замка или стяжки до 5-10 градусов, потому что никто по нему ходить не будет. Если же пол сухой, то можно ограничиться 2-3 градусами.

Опять же, расположение сливного отверстия — дело вкуса. Кому-то нормально, когда оно расположено по центру, кто-то предпочитает сделать его у стены.

ВАЖНО! В любом случае, ориентируйтесь на то, что вам его придется чистить время от времени. Следовательно, доступ к нему не стоит затруднять — например, делать слив под полками.

Когда пол проливной, а парилка и мойка раздельные, но смежные, пространство под полом у них может быть общим, с одним выводом. При этом делается два уклона и слив между ними.

Стоит сказать, что устройство слива зависит от того, как часто используется баня, сколько человек в ней парится-моется. Если она эксплуатируется редко, например, раз в неделю, а моется там пара-тройка людей, то можно сделать приямок — это дренажное приспособление, яма или канавка под баней, заполненная камнями или песком, или тем и другим (слоями). Но грунт должен быть песчаный.

Выводить можно за пределы бани — в сливной или фильтрационный колодец. Разница в том, что из первого отходы периодически выкачиваются ассенизаторами, а во втором — жидкость фильтруется и уходит в почву.

Если у вашего дома имеется достаточно большой септик, то использованную воду из бани можно отправлять в него.

Как сделать: инструкция

Такая инструкция зависит от того, какой у вас тип фундамента. Если вы делаете проливной пол, то он будет крепиться на фундамент.

Предположим, что у вас ленточный фундамент. Тогда есть два варианта: либо класть лаги прямо на ленту, либо на ленту сначала кладется обвязочный брус, а лаги крепятся уже на него. Но для укладки обвязочного бруса надо сначала предусмотреть установку анкеров непосредственно в еще не застывший бетон ленты. Брус сажается на анкеры и затягивается болтами.

Если фундамент свайный или столбчатый, то он соединяется ростверком, который может быть деревянным или металлическим. В обоих случаях лаги будут крепиться на ростверк примерно аналогично (с учетом материала ростверка) предыдущему варианту.

СОВЕТ! Понятно, что на лаги кладутся доски с зазором, скажем, 1 см. Но не забывайте о том, что нужно оставлять зазор и между досками и стеной, причем его величина — 1-1,5 см.

Как сделать бетонную стяжку и слив. Начать придется с создания дренажной системы или копания траншейки, через которую будет выводиться вода либо в септик, либо в дренажное поле.

Дренажная система под полом — это песчаная подушка, поверх которой засыпан гравий. Однако все-таки на глинистых почвах и это не сильно поможет.

Если же вода будет отводиться, то сначала нужно полностью удалить почвенный слой с грунта, насыпать песка 10 см, потом гравия.

Под будущим сливом нужно сделать приямок — бетонный резервуар, в который будет стекать использованная вода и уходить через трубу.

Простейшая схема стока с проливным полом

Песочно-гравийная подушка укрывается слоем гидроизоляции (рубероидом, например). Потом идет слой утеплителя (часто пенопласта), на который укладывается армирующая сетка. Все заливается бетоном.

Поверх черновой стяжки делается уклон, который сходится к приямку.

Этот вариант годится для владельцев бань с ленточным или столбчатым фундаментом.

Технология не меняется, если вы решите сделать гидроизолированный (сухой) пол, покрытый керамической плиткой.

Чем красить

Начнем с того, что у нас не так много вариантов того, какими бывают полы в бане, чтобы их нужно было красить. Во-первых, это дерево. Во-вторых, в разы меньше, это бетон, да к тому же о возможностях его покраски знают далеко не все. А керамическую плитку называть не будем, потому что она вообще не нуждается в крашении.

Чем обработать или покрыть пол в парилке бани

Теперь о различении: красить пол в бане и парилке стоит разными составами, если есть желание немного сэкономить. Потому что в парной на полу хоть и не так уж и жарко, все-таки предпочтение стоит отдавать наиболее гуманным в отношении человеческого здоровья составам — акриловым лакам и краскам, к примеру. Это если пол деревянный, разумеется.

Впрочем, мы бы рекомендовали обработать пол в парилке бани либо какой-нибудь финской пропиткой, о которой производитель говорит, что она гарантированно не скользит, либо яхтным лаком, но с мерами против возможного скольжения.

Ведь основная функция обработки пола заключается в том, чтобы защитить его от воды. Дерево от воды портится — гниет, трескается. А кому охота менять полы регулярно? Это не самый простой труд. Поэтому хочется, чтобы они продержались подольше без ремонта.

Яхтный лак самим названием говорит о том, что предназначен защищать деревянные суда от воды. А пропитки для дерева содержат жиры, которые устраняют смачиваемость дерева.

В остальной бане влаги поменьше, проходимость побольше, поэтому красить или лакировать можно любым приглянувшимся составом, а если баня посещается часто, то в составе должна быть добавка, которая снижает его истираемость. Обычно это полиуретан или уретан.

Вообще, вам стоит почитать статью про внутреннюю отделку бани лакокрасочными материалами, которая есть на нашем сайте.

Да, и про бетонные полы — можно покрыть пол в парилке бани краской, которая увеличит их срок службы, если они постоянно подвергаются воздействию воды, она специально разработана для бассейнов из бетона.

краска для бетонных бассейнов Гидростоун

Как утеплять

Пол утепляется еще на стадии строительства, но это и так понятно. Проливной с уходом воды под баню утеплить вообще никак не получится, а с остальными уже получше.

Обычно утепление кладется на слой гидроизоляции (не забывайте, что она должна быть герметичной и с заходом на стенки). Это может быть пенопласт, керамзит, любой другой утеплитель, который можно сверху залить бетоном и он не потеряет теплоизоляционных свойств.

Также для утепления стоит предпринять меры по герметизации подпольного пространства — не должно быть щелей, дыр. Но при этом если не обязательно, то очень желательно наличие в цоколе отдушин, которые должны закрываться на время процедур, но вообще являются важной частью вентиляции.

Есть еще один вариант того, как утеплить пол в парилке бани. Не всегда делается бетонная стяжка или глиняный замок. Поэтому утеплитель можно положить и на доски, которые крепятся к низу лаг То есть лаги первыми крепятся к обвязке фундамента или ростверку, потом прибиваются черепные бруски, к ним — доски, на них — гидробарьер в виде пленки, например, а пространство между лагами заполняется утеплителем.

Поверх утеплителя стоило бы положить еще один слой гидробарьера, потому что сверху вода может проникнуть. Дальше — черновой пол, а на него беловой. При этом нельзя забывать про уклоны, ведущие к сливу. Этот вариант показан на картинке выше. Само собой, что патрубок слива выводится сразу на уровень чистового пола, а вся система отвода сточных вод делается во время закладки фундамента (если он ленточный) или позже (если столбчатый или свайный).

Вот еще один вариант на видео ниже.

Ну и самый верный способ сделать хождение по полу комфортным в любой мороз — это установить электроподогрев. Чаще всего это делается в том случае, если владелец кладет керамическую плитку.

Более подробный материал про утепление пола в бане тут.

Полезное видео

Почти полчаса полезной информации от «РусПара»:

Ну и еще один роли вдогонку, только здесь про ошибки — пол в бане в 12-15 см над грунтом, это просто доски, которые не были ничем защищены. Как результат — все сгнило:

***
Что ж, теперь, когда более-менее стало ясно, какие полы лучше делать в парилке, возможно вас заинтересуют другие материалы об ее обустройстве: в чем отличие строения русской и финской парилки, советы по дизайну парной, схемы планов бань, эргономика парилки и ее оптимальные размеры, чем обшить ее стены, какими составами можно обрабатывать, как и чем утеплять стены, пол и потолок, электропроводка в парной.

Пол в бане своими руками

Автор: Николай Стрелковский

Обновлено: 15.01.2019

Пол в бане отличается от жилых помещений тем, что кроме прочности от него требуются сооружение канализационного отвода. Если построить его правильно, он не сгниет, не будет впитывать влагу, а обеспечит ее постоянный отвод и сухость в помещении в то время, когда не проводится парение.

Пол в бане своими руками

Содержание статьи

Какой вид пола лучше?

Перед сооружением пола в бане собственник должен определиться с требованиями, которые он к нему предъявляет. Обычно выбор приходится делать между бетонной конструкцией и деревянными досками:

• основание из бетона закладывается долго и дорого. Она гарантированно прослужит более 50 лет, а при грамотном обновлении и правильной эксплуатации нет необходимости в его замене;

  Процесс заливки бетонного основания для банного помещения

• деревянный пол сооружается просто и дешево. Он отлично выглядит, но его нужно регулярно менять, примерно раз в 5-10 лет.

  Обустройство деревянного пола в парной

Если в качестве материала для пола выбрана древесина, следует определиться с типом конструкции. Существует протекающая и непротекающая. Первая устраивается легче и выглядит интереснее. Уложенные в бане доски не нужно прибивать к лагам. Они устанавливаются на расстоянии минимум 3 мм друг от друга. Когда требуется их быстрое высыхание, можно просто собирать их и выносить на улицу для высушивания. В предбаннике сооружать доски с зазором необязательно. В остальных помещениях от стен по периметру оставляют зазор около 2 мм, получается условная рамка вокруг пола, обозначающаяся небольшим отступом.

Схема устройства пола протекающего типа

Преимущества и недостатки протекающего пола

Плюсы.

1. Конструкция сооружается очень быстро.
2. Непротекающий пол лидирует среди остальных видов по дешевизне.
3. Для канализационного отвода в подполье делается дренажная яма. Никаких других систем устанавливать не нужно.
4. Не прокладывается гидроизоляция и теплоизоляция.

Минусы.

1. Предназначен для временного пользования, зимой париться в бане нельзя (при холодном климате).
2. Чтобы иметь возможность эксплуатировать баню с протекающим полом постоянно, необходимо строить ее при теплом климате.
3. Если выбрать плохо обтесанные доски или расположить их неровно, пол не будет надежным.
4. Недолговечность.

Бетонный пол в бане

Конструкция стандартного пола для бани

В парилке пол должен немного возвышаться по сравнению с уровнем нулевой отметки. Можно сделать его выше всего лишь на 8-10 см, а необходимый эффект уже будет достигнут — сохранение высокой температуры в помещении обеспечено. В моечном отделении пол делается ниже чистового уровня. Это усовершенствование поможет избежать попадания избыточного количества воды в остальные отсеки бани.

Устройство дощатых полов

Самая распространенная конструкция пола в бане (слои сверху вниз).

1. Финишное покрытие.
2. Дерево или бетон (финальный ряд).
3. Небольшое воздушное пространство.
4. Вагонка (маленький слой).
5. Изоляционные слои (гидро- и теплоизоляция обязательно, иногда отдельно добавляется шумоизоляция, если рядом с баней находятся производства, клубы, другие заведения, являющиеся источником шума).
6. Обрешетка.
7. Изоляционные слои (при холодных зимах для защиты конструкции пола от холода или влаги).
8. Черновой пол.
9. Деревянные балки под обрешетку.
10. Гидроизоляция (укладывается на землю).

Деревянный пол в бане

Деревянный пол в бане

Наилучшим материалом для сооружения эстетичного и долговечного пола считается лиственница. Если приобрести ее невозможно, разрешено использовать остальные распространенные породы дерева: сосна (одна из самых дешевых), береза (необычный цвет), пихта или ольха. Иногда породы дерева совмещают. Чистовое покрытие делают из более дорогих досок, а ниже устанавливают самые дешевые породы, например, сосну.

Три вида древесины для банного пола

Подготовка финишного покрытия (осуществляется заранее)

Перед укладкой доски обязательно высушиваются. При отмене этого этапа есть большая вероятность деформации пола, если естественная влага из деревьев будет выходить быстро. Они могут уменьшаться в объеме, изгибаться.

Доска из осины обрезная для банного пола

Деформациям больше поддаются массивные доски. Высушивать их нужно дольше, а риск деформации больше. Ситуацию спасает возможность укладки тонких брусьев. Они выдерживают меньшую нагрузку, однако этот недостаток компенсируется укладкой поперечных лаг (дополнительный слой). Склонность к деформации у доски толщиной 2,5 см практически незначительна, поэтому желательно выбрать примерно такие (или немного больше) доски для лаг. Оптимальна толщина до 4 см.

Строганая доска, лиственница

Состав и особенности конструкции деревянного пола

Чтобы правильно и быстро сделать необходимое в парилке возвышение, используют дополнительные брусья для подкладки. Оптимально сечение примерно 7×10 см. С их помощью упрочняется состав основания, ведь брусья несут значительную часть нагрузки.

Как правильно сделать деревянные полы в бане

Порядок укладки классического деревянного пола.

1. Основание предварительно покрывается несколькими слоями рубероида.

   Гидроизоляция и укладка балок

   По периметру фундамента выкладываются массивные бруски. Они проходят через определенное расстояние, занимая весь будущий пол. Каждая балка, находящаяся в центре, удерживается за счет опоры на две противоположные стенки. Дополнительно поддерживается специально установленными двумя массивными столбами.

   Устройство деревянных полов

2. Лаги устанавливаются на брусья. Они планомерно подрезаются, создается искусственный уклон по направлению к канализационному отводу. Желательно, чтобы суммарная разница уклона составляла не менее 2 см. Перед установкой лаг прибиваются черепные бруски, вместе они образуют черновой пол.
3. Влагозащитная мембрана крепится на лаги, при этом свободные концы остаются на 20-30 см, чтобы в дальнейшем прикрепить их к гидроизоляционному слою стен.
4. В просвет досок чернового пола укладывается заранее вырезанный по размеру слой изоляции. Желательно совместить защиту от холода и влаги в одном покрытии. Сейчас есть большой выбор таких материалов. Предпочтительно использование минеральной ваты.

   Схема укладки теплоизоляции пола в парной русской бани

5. Чистовой пол укладывается из шпунтованных досок, должен выполняться максимально аккуратно.

   Деревянный пол в бане

Видео — Строительство бани. Обустройство деревянного пола

Видео — Деревянный пол в бане своими руками

Необходимые зазоры

Вентиляционный зазор между пароизоляционной мембраной и полом составляет не мене 2-3 см. Данный слой имеет дополнительные выпуски, которые нужно соединить с пароизоляцией стены. Это необходимо для соединения свободного воздуха под мембраной и над ней, обеспечения свободной циркуляции воздуха. Теплый воздушный поток при циркуляции под полом будет вытеснять остывший и влажный, что обеспечит сухость полов на все время эксплуатации бани.

Подкладные брусья делаются такого размера, чтобы зазор от них до лаг был более 1 см. Если сруб даст небольшую усадку, то данное расстояние компенсирует давление на пол, защитит конструкцию от деформации.

Видео — Пол в бане. Обустройство

Крепление элементов

Качество и надежность пола зависят не только от выбранных материалов, а в первую очередь от соблюдения стандартов их крепления. Возможные способы соединения деталей.

Соединение элементов

1. Брус скрепляется с фундаментом с помощью анкеров. Сечение примерно 12 мм, а длина должна быть не меньше 14 см. Когда сверлится отверстие под крепежный элемент, нужно вводить дрель осторожно и абсолютно ровно, чтобы не допустить растрескивания конструкции фундамента.
2. Крепление можно осуществлять поверх бруса или через него. Если применяется второй вариант, нужно сделать длину анкера немного меньше. Для установки одного бруса достаточно 4 крепежных элементов.
3. К опорному столбу брус прикрепляется небольшими металлическими уголками 6×6 см. Сначала сам брус крепится к металлическому углу с помощью саморезов, а затем со столбом шурупами. Для одной стороны бруска нужно потребуется один крепежный элемент.
4. Лаги с брусками также скрепляются уголками. Если пол выполняется не из цельных лаг, то соединения фиксируются дополнительно приобретенными лагодержателями.
5. Шпунтованные доски обычно вставляются в пазы. Шляпки саморезов должны при этом плотно прилегать к дереву, чтобы не мешать креплению следующих досок.

   Монтаж деревянного пола в бане

Бетонный пол

Чтобы выполнить заливку пола бетоном, нужно осуществить ряд последовательных мероприятий.

Схема бетонного пола бани, выполненного непосредственно по грунту

1. На подготовленное (засыпанное первичной гидроизоляцией, например, песком) основание устанавливают опалубку. Деревянные доски скрепляются между собой анкерными болтами, при необходимости страхуются арматурными столбами с сечением 2-4 см.
2. Бетонный раствор заготавливается в соотношении цемент, песок и гравий. Компоненты соединяются по пропорции 1:3:5. Иногда готовят раствор без гравия, однако более прочным считается классический рецепт. Нужно долить столько воды, сколько потребуется для правильной консистенции однородной, но жидкой смеси. Бетон заливается равномерным слоем, оптимальна толщина 5 см и выше. Это первичное покрытие, на которое устанавливается жесткий каркас.
3. Внутри опалубки равномерно располагается арматура. Прутья соединяются между собой проволокой с толщиной 2-5 мм или привариваются на местах состыковки. Сначала в землю вбиваются вертикальные колышки, имеющие наибольшую толщину, а затем соединяются одним или двумя рядами вертикальных длинных арматурных прутьев. Каркас может располагаться на расстоянии от опалубки по периметру, однако оно не должно превышать 5 см.

   Первичное основание

4. Остальной бетонный раствор выливается на арматуру до верха. Чтобы он был более однородным, необходимо его утрамбовать. Можно отдельно приобрести вибратор и прорабатывать им все участки пола. Если такой возможности нет, в мокром слое бетона делают дырки железным или деревянным прутком, через которые выходит воздух, образовавшийся при заливке смеси.
5. Бетон должен хорошо высохнуть, обычно на это ему дается от двух недель, однако некоторые застройщики начинают работу раньше времени. Возможность проводить ее на неокончательно застывшем бетоне нежелательна.

   На залитом основании будет оборудован пол бани

   Бетонный пол в бане

Формирование пола в бане поверх слоя бетона

1. На ровную поверхность монтируются лаги.
2. Между деревянными балками прокладываются изоляционные слои. Желательно брать материал, продаваемый в плитках.
3. Поверх ровного основания, образованного изоляционным материалом и лагами, прокладывается мембрана, защищающая нижние слои от доступа влаги.
4. Чистовое покрытие выполняется из досок, имеющих одинаковый размер и уложенных с соблюдением пропорций.

   Укладка гидроизоляции и половых досок

Полезные советы по созданию пола

1. Бруски предпочтительно укладываются так, чтобы жидкость могла легко стекать по линии стыков.
2. Чтобы пространство под полом не наполнялось влагой, от внутренней засыпки до деревянного основания благодаря большим брусьям создается зазор около 15 см.
3. Чтобы передвижение по полу было неслышным, под него нужно положить подкладки из стекловолокна. Они располагаются на гидроизоляционном слое. Продаются в рулонах, производятся в форме толстой ленты.
4. Деревянные материалы обрабатываются антисептиком. Желательно использовать такой химический состав, с помощью которого можно избавиться от всех микроорганизмов и предотвратить порчу дерева.
5. Все доски предварительно просушиваются или приобретаются уже высушенными в проверенной фирме.
6. При устройстве вентиляции необходимо организовать ее грамотный отвод. Из подполья она выводится по стене на чердак, для этого сооружается отдельная труба. Если фундамент монолитный, то можно проделать отверстия, соединяющие вентиляционные зазоры с воздухом на улице.

Рекомендации по сооружению пола в бане следует применять для собственного строения, иногда корректируя предписания. Основные нормы, по которым должен сооружаться пол, желательно оставить неизменными, так как они обусловлены естественными свойствами материалов и специфическим состоянием воздуха в бане.

Видео — Ошибки строительства полов в бане

Полы в бане своими руками, особенности устройства

Полы в бане своими руками — история

Наши предки не придавали значения банным полам. Удивительно, но устройство полов в бане не так уж и важно. Их температура на атмосферу процесса практически не влияет. Вот стены, потолок, печка — тут самое пристальное внимание. А полы в бане (даже в парной) скорее вспомогательный момент. Это больше вспомогательный аксессуар, чем обязательный атрибут.

В жилом помещении — тут да. А в бане они играют куда меньшую роль. Все объясняется просто. В жилом помещении тепло от печи (или иного отопления) передается в помещение за счет конвекции. Поэтому важно свести к минимуму любые намеки на сквозняки и теплопотери.

От окна холодный воздух в нижнем ярусе продвигается к печи, там нагревается, поднимается в верхний ярус помещения, оттуда к окну. Так конвекционный цикл  комнате повторяется.

В бане же мы не стремимся устроить конвекцию. Хотя и этот процесс в известной мере тоже есть. В бане мы стараемся наполнить парилку горячим паром. И тут куда важнее паровая непроницаемость потолка. Теплоизолирующие характеристики самой бани направлены на то, чтобы этот пар не остывал моментально и на стенах не образовывался конденсат. Да и само помещение по возможности меньше бы вымерзало в перерывах использования.

Поэтому главная задача банных полов — убрать дискомфорт. То есть ногам должно быть приятно и удобно. Главным образом не скользко. А вот теплоизолирующие свойства полов в классической бане не востребованы.

Люди раньше это прекрасно понимали. Потому, в большинстве случаев, полы в бане мостили элементарно: кидали на землю доски, колотые плахи, а то и просто деревянные слеги. Этих мер хватало вполне. Служили такие настилы недолго, но заменить их не составляло туда.

Даже сегодня во многих районах Севера и Сибири России можно встретить бани, где роль полового наката играют деревянные решетки-трапы, брошенные непосредственно на земляной пол сруба.

Перед началом мытья их просто споласкивают кипятком — этого вполне достаточно. Ноги от земли не холодит, вода уходит через щели в грунт и не образует грязевой каши. Холод не поднимается от земли вверх по законам физики.

Но, как уже говорилось, служат такие полы недолго. В современных условиях пол, гниющий за год — два эксплуатации, совершенно недопустим. Да и многие современные бани имеют предбанник, где совершенно справедливо хотелось бы под ногами иметь несколько иное покрытие, чем доски на земле.

Современные полы в бане

Итак. Что можно придумать с банным полом, чтобы он поменьше гнил?

1. Самое первое, что приходит в голову — изолировать его от земли. Попросту приподнять. Ограничить проникновение в половые доски грибка, влаги, холода.
2. Второе — вентиляция. Сухие доски и отсутствие стоячей воды означают, отсутствие гнили.

Хотя в бане сыро по определению, нужно понять простое правило. Цикл «намокло — высохло» не так страшен древесине, как «намокло — осталось в порах». Поэтому никогда не стелите в бане линолеум, даже если у него веселенькая расцветка и вам она очень по вкусу.

Линолеум, да и любое подобное воздухонепроницаемое покрытие пола превратит влажное дерево в прелое дерево. И вместо решения проблемы только ускорит нежелательный процесс гниения.

Впрочем, в предбаннике или комнате отдыха можно устраивать любые известные вам по конструкции полы. Там ведь нет особой влажности.

Поэтому полы в банном предбаннике утепляем, сплачиваем из шпунтованной доски, покрываем лаком, кладем плитку — делаем, что душе угодно.

Единственное, за чем нужно следить, чтобы в пол не приходила влажность из подпола. Эта задача решается традиционно, простыми средствами гидро- и пароизоляции.

Полы в парной и моечной бани

В моечной и парной с полами придётся повозиться. В моечной сыро, а в парной после прекращения работы всегда будет конденсат. Поэтому об удалении излишков влаги с пола надо беспокоиться заранее, еще на уровне планирования. Об этом моменте должен помнить каждый, кто собирается делать полы в бане своими руками.

Прежде всего, заботимся о вентиляции пола в моечной и банной парилке. Всегда и везде, где есть риск намокания, необходимо создать вентиляцию на время эксплуатационных промежутков. Устройство вентиляции не сложно, но очень важно.

Виды водоотведения

Во-вторых, нужно обеспокоиться отведением воды полов моечной и парилки. Устройство таких полов можно выполнить двумя способами.

Способ 1. В традиционном варианте попросту делается протекающий или щелевой пол. То есть вода преспокойно проходит сквозь щели в полу и оправляется либо в грунт прямо под зданием, либо отводится в септик или фильтрационный колодец или приямок.

Способ 2. С нормативной точки зрения, более правилен и более популярен способ, когда полам сообщают уклон и вода с помощью сливного трапа сбрасывается в приямок или систему канализации в септик или систему фильтрации.

Щелевой пол в бане

Щелевые полы в бане или иначе протекающий пол имеет очень простое устройство. На половые балки нашивается настил из палубной (террасной) доски. Это простая обрезная строганая доска со снятыми фасками. Фаски обязательны.

Настилается доска не вплотную, а с зазором порядка 10 мм. Сквозь эти щели уходит вода и конденсат, одновременно вентилируется пол. Если применяют очень широкую доску, то щели делают по 20 мм.

Фаска с досок снимается для того, чтобы ногами меньше ощущалось разбухание досок и перепад уровня на щелях.  

Балки под полом бани лучше не врубать в стены, а поставить на столбики. Эта конструкция лучше ремонтируется  и в случае потребности в ремонте, их довольно просто заменить, не затрагивая самого сруба бани.

Балки в обязательном порядке обрабатывают антисептиком. А вот доски пола не покрывают ничем — химия в бане ни к чему. Именно потому устройство пола в бане должно вестись с учетом свойств используемой древесины.

Лучшими породами дерева, чтобы сделать полы в бане своими руками следует считать ель, сосну, кедр, лиственницу, осину. Они не скользкие после намокания и довольно хорошо противостоят влаге.

Кстати, есть одна интересная особенность лиственничных полов. Первое время они имеют довольно отчетливый неприятный кисловатый запах. Который, впрочем, скоро проходит. Поэтому помните об этом и не пугайтесь, если учуете его в помещении бани. Он говорит о свежем материале, примененном при строительстве — только и всего.

Отвод воды

Если свойства грунта позволяют (песок или супесь), то воду отводят прямо в грунт под баню. Можно предварительно выкопать яму и заполнить ее последовательно песком и щебнем. Такая засыпка будет фильтром и будет способствовать равномерному отводу воды.

Если на вашем участке близко грунтовые воды или грунт под баней глинистый, то придется предусмотреть устройство водоотведения.

Чаще всего под протекающие полы в бане делают бетонную стяжку, которой придают уклон в 5˚. В самой нижней точке делают собирающую горловину и трубой уводят воду, как уже говорилось, в приямок или систему канализации. Сам процесс схож с конструированием душевого трапа. Только размер больше.

Централизованное водоотведение — сливной трап

Полы в бане, имеющие уклон, можно использовать и как основной вариант. Но бетон, даже и шлифованный, не дерево — под ногами ощущать его неприятно. И поливание кипятком особо комфорта не прибавят. Поэтому такие полы закрывают кафельной плиткой.

Для таких полов точно потребуются мероприятия по утеплению. Обязателен слой теплоизоляции (керамзита, пенопласта, шлака, пеностекла), который потом заливают накрывающей стяжкой.

Это особо не спасает от холодного пола, поэтому часто делают систему теплых полов — мера вынужденная, но необходимая.

Если баня имеет автономный котел отопления, то выполняют водяные теплые полы. Если баня подвержена вымерзанию и большим перерывам в работе, то лучше подходят электрические теплые полы.

Однако, уклон, необходимый для стока воды, не совсем удобен для перемещения внутри бани. Не критично, но, порой, раздражает. К тому же в щелевом полу в бане вода находит сток там, где пролилась. А вот если пол плотный и есть уклон, то постоянно образуются потоки в направлении слива — нравится не всем.

Выход из этой ситуации простой. Настелить поверх пола трап из дерева. Но тогда можно обойтись и без теплого пола…

Вывод

Полы в бане своими руками можно разделить на сложные и простые. К простым полам отнесем щелевые полы с отводов воды в грунт или дренажную систему. К сложным полам отнесём каменные полы облицованные плиткой с декорированием реечным трапом из дерева. Выбор пола в бане зависит от типа почвы на участке, глубины грунтовых вод, частоты использования бани и наличия средств.

Еще статьи

из плитки, деревянные, последовательность работ, фото

Самая важная комната в бане — парилка. От того, насколько правильно она сделана, зависит уровень комфорта и довольствия, которое вы получите в результате процедур. Очень важно сделать правильно пол в парилке. Так, чтобы было тепло, нескользко и надежно.

Содержание статьи

Как сделать правильно

Самый идеальный вариант — сделать в парилке бетонный пол, покрыть его плиткой. Для тех, кто боится того, что будет холодно, в стяжку можно залить теплый пол — электрический или водяной — это уже по обстоятельствам. А еще можно сделать деревянные трапы, которые укладываются на плитку. При необходимости их поднимают и выносят просушить, а пол в это время можно вымести и вымыть.

Пол в парилке: последовательность слоев

Чтобы не тратиться на установку теплого пола и оплату счетов в результате его работы, можно пол хорошо утеплить. Тогда пирог бетонного пола в парилке будет следующий:

• Выбрать землю в образовавшемся котловане насыпать и утрамбовать порядка 10-15 см песка. Насыпаем песок послойно, по 5 см за раз, проливаем водой и трамбуем. Плотность должна быть высокой — чтобы ноги не отпечатывались. Песок должен лежать уже с уклоном в сторону стока.

  Песчаная подушка, в которой установлен слив и бортик из пенополистирола по периметру — чтобы можно было впоследствии приклеить полосу гидроизоляции, а потом — плитку

• Слой гидроизоляции (пленка, гидроизол, рубероид, другие материалы с аналогичными свойствами). Этот слой нужен, чтобы стяжка не тянула влагу из грунта. Полотна заходят одно на другое на 15 см, стыки проклеиваем двусторонним скотчем. Гидроизоляцию кладем с заходом на стены, задираем повыше, потом обрежем.
• В парилке (и моечной тоже) из ППС нарезается полосавысотой около 15 см, которая выставляется по периметру. На пол укладывается ЭППС (экструдированный пенополистирол) высокой плотности — не менее 35 кг/м3. Толщина зависит от региона, а для Средней полосы России достаточно 50 мм. Утеплитель кладут в два слоя (например, 20 мм + 30 мм), укладывают листы с перекрытием швов — чтобы избежать мостиков холода.
• Укладывается армирующая сетка — из проволоки 3-5 мм, ячейкой 50-100 мм. Если листов получается несколько, их между собой связывают пластиковыми хомутами или вязальной проволокой.

  Уложен ЭППС, сверху — сетка

• Выставляются маяки, не забывая об уклоне в сторону стока.
• Заливается стяжка.

  Стяжка залита

• После набора бетоном 50% прочности (7-15 суток в зависимости от температуры) можно класть плитку на водостойкий клей, только сначала на бортик из ЭППС, который идет по периметру парной, наклеиваем полосу гидроизоляции, которая сантиметров на 10-15 заходит на пол, и примерно на столько же поднимается на стену. Клеить ее лучше на гидроизоляционную мастику.

  Важно хорошо заизолировать от попадания влаги примыкание к стенам

• Стяжку можно промазать той же мастикой, а потом клеить плитку.

  Плитка «поднимается! на стены

Затем, обычно парилку оббивают вагонкой по обрешетке. В результате получается, что вагонка выдвинута немного вперед, а бортик из плитки находится возле стены. Тогда получается, что стекающая по стенам влага (брызги или конденсат) попадают на плитку пола, а не затекают в щель между стеной и плиткой.

Выбор плитки

На пол в парилке можно класть плитку любого типа: керамику, керамогранит. Важно, чтобы она была нескользкой в мокром состоянии, а это — напольная плитка. От стеновой она отличается большей толщиной и шершавой поверхностью. Но не стоит думать, что чем более шершавая плитка, тем она менее скользкая. Это не совсем так. Как же определить, какая больше подойдет? Есть простой, но некрасивый метод: елозить мокрым пальцем по поверхности и сравнивать свои ощущения. Не очень хорошо выглядит… Но альтернатива — верить на слово продавцу (если он есть рядом). Так что выбирать особо и не из чего.

Плитка на полу в парилке должна быть нескользкой

Что лучше в парилке на полу — плитка или керамогранит? Скорее — плитка. Она менее теплоемкая, что порой достаточно важно — быстрее нагревается парилка. Но это = не утверждение, а мнение, так что решить вам.

Насколько комфортно

В принципе, если плитка выбрана правильно и не скользит, ощущения вполне комфортные. При температуре воздуха 50-70°C, на полу — около 30-35°C. Вполне комфортно. Тем же, кому хочется под ногами иметь дерево, можно сбить трапы.

Чем хорош этот вариант. Во-первых, пол — теплый. Во-вторых, он гигиеничный — никаких проблем с уборкой или плесенью. В-третьих, он долговечный. Одно условие: «работает» утепление только в том случае, если утеплен и фундамент.

Вариант действительно хороший, но реализуется далеко не всегда. Только если баня построена на ленточном фундаменте и имеет невысокий цоколь. Если же пол бани приподнят над землей, или сделан «плавающим» — висит на стенах, — придется искать другие варианты.

Как сделать «висящий» пол

Тут «правильной» конструкции нет — слишком много разных конструкций и ситуаций может быть. Есть варианты, из которых вы можете выбрать более подходящий для своего случая.

Сухая стяжка по деревянному полу

Чаще всего встречается ситуация, когда лаги и черновой пол — деревянные и на них сверху планируют уложить плитку. Лить стяжку поверх древесины — неправильное решение: в любом случае древесина будет гнить, а бетон будет трескаться — разные температурные расширения у материалов и состыковать их нормально очень сложно. Неплохой вариант в этом случае — сухая стяжка. Для нее используют в основном ГВЛ (толщина 10-12 мм). Он достаточно прочный и влагостойкий. Влагу не впитывает и не проводит. Для наших целей — то, что нужно. Иногда применяют влагостойкий гипсокартон. Его надо укладывать в два слоя (так, чтобы швы не совпадали). Но даже при двойном слое ГВЛ прочнее.

На черновой пол укладывают ГВЛ

Если вы не собираетесь париться с вениками, вам милее суховоздушная сауна, при достаточной вентиляции подпола под черновым настилом, такой пол может продержатся и до 7-8 лет. Если же вы любите попариться с вениками, влаги будет больше. В таком случае, если все сделать тщательно (гидроизоляцию по краям), в нормальном состоянии пол может быть до 5 лет, потом придется менять. Если вас такое положение вещей устраивает — никаких проблем. Делайте стяжку поверх дощатого пола.

Самый распространенный вариант сухой стяжки поверх деревянного пола в парилке выглядит так (слои снизу-вверх):

Самый лучший вариант — если на пол лег целый лист ГВЛ. Нет стыков — нет проблем. Тогда основное задание — сделать примыкание к стенам так, чтобы влага не попадала в щели. Способ описан выше: по периметру вдоль стен делаем бортик. Только он не крепится к стене, а остается «плавающим. Приклеив к нему плитку, щель можно заполнить цементным раствором, замазать герметиком или заполнить затиркой для швов. Все решения неидеальные — трещины там появляются в лбом случае, в них затекает вода, а потом появляется грибок/плесень и другие «прелести». Их приходится периодически удалять, но другого, идеального способа пока не придумали.

Деревянные полы

Некоторые считают, что в парилке должны быть исключительно деревянные полы. Для суховоздушной сауны это вообще не проблема, а вот для русской бани с вениками и высокой влажностью такое устройство полов  — не лучший вариант. Древесина во влажной среде гниет, в щели между половицами набивается мусор и грязь, вычищать которые очень и очень сложно и неприятно. От гнили можно избавиться, если после каждой высушивать все досуха (топить еще некоторое время печку с открытыми дверями/окнами). От грязи между половицами избавиться можно только уборкой. Тем не менее, и деревянные полы в парилке имеют место быть.

Проливной пол в парилке: принцип устройства

Бывают они проливные и непроливные. Под проливные делается стяжка как описано выше. Все точно также, только плитку редко кладут. Чаще железнят поверхность стяжки — пока она сырая, притрушивают цементом и затирают полутерком. На поверхности стяжки образуется блестящая водоотталкивающая пленка (про сток не забудьте). Потом на стяжку кладут лаги, а по ним настилают доски пола, только не вплотную, а с небольшим зазором — в 5-10 мм. Вся влага и мелкий мусор падают вниз и уходят в сток. Но вот что делать с упавшими вниз листьями? Чтобы была возможность убирать, несколько половиц оставляют неприбитыми или съемными. Их периодически поднимают, делают уборку и укладывают на место.

Непроливные деревянные полы делают из влагостойких пород. Лучший вариант — из лиственницы. По лагам настилают пол, в который монтируют трап для слива, и доску укладывают с уклоном (подтесывают лаги). В первый год прибивают так, чтобы можно было легко снять. После усушки пол перебирают, добавляют некоторое количество досок (доски добавляют возле одной из стен).

Непроливной пол в парилке — плотно уложенные шпунтованные доски из влагостойких пород с организованным стоком

При желании, такой пол можно утеплить — уложить теплоизоляцию (обычно минеральную вату) между лагами, сверху ее накрыть гидроизоляционной мембраной (влагу внутрь не пропускает, пар из теплоизоляции выходить может). Обычная пленка не подойдет, так как «запрет» пар внутри минеральной ваты, а она в мокром состоянии быстро теряет свои свойства.

В чем проблема при использовании таких полов? При высокой влажности доски разбухают, их «пучит». Пол становится очень неровный, ходить по нему проблематично. Кроме того имеется проблема с выведением той влаги, что попала в подпол. Для ее удаления должна быть хорошая вентиляция (продухи в цоколе). В общем, такой вид пола лучше делать в «сухих» помещениях.

«Висящая» цементная стяжка

Этот вариант пола надо «готовить» еще при строительстве. В этом случае делается обвязка фундамента из металла (уголка или двутавра — смотря по размерам бани), к ней затем крепятся такие же металлические балки-лаги. Между лагами можно уложить листы шифера, которые будут служить черновым полом. Тут очень будут кстати полочки двутавра — на них можно опирать тот же шифер (не забудьте про сток и канализационные трубы). Далее — по технологии, утепление, армирование, если надо — теплый пол и заливка бетона с уклоном в сторону слива. Дальше — как угодно — плитка или деревянные трап/проливные полы.

Основой для бетонного пола в парилке могут быть металлические балки

Только армирование в данном случае надо делать не из сетки, а из арматурного прутка и желательно диаметром — 10-12 мм, которые укладываться будут от одной лаги до другой, а на них уже можно положить сетку для распределения нагрузки. В этом случае арматура снимает нагрузку с шифера, передавая ее на лаги и балки обвязки.

Если основа из шифера кажется ненадежной, можно залить между балками железобетонную плиту. Дорого и долго, зато надежно.

Подводя итоги можно сказать, что делая пол во влажной парилке (русской парной с вениками) из плитки, необходимо позаботиться о наличии бортика из плитки, которая заходит на стены. Это уже — почти классика жанра. Для суховоздушной парилки таких требований нет и пол может быть, в общем-то, любым.

Обустройство полов в парилке бани

Оглавление статьи:

Баня представляет собой специфическое сооружение, к строительству которого предъявляются особые требования. При возведении русской бани важно учитывать две главных особенности этого здания: повышенную влажность и высокую температуру. Пол в бане является самым холодным местом, при этом материалы для него должны иметь только натуральное происхождение. Если они будут содержать в себе синтетические компоненты, то при нагревании будут выделять токсичные вещества. Пол в парилке имеет свои особенности, так как для этой части бани характерны самые высокие температуры. Как сделать пол в парной?

Основные требования

Полы в бане должны соответствовать определенным требованиям безопасности. Выбирать покрытие для банных плов необходимо с учетом показателей травмобезопасности. От плиточного покрытия лучше отказаться, так как скользкая поверхность пола может привести к нежелательным травмам. Конструкция пола формируется с учетом высокой влажности помещения. Если вы предпочитаете видеть в парной своей бани дощатый настил, то делать его следует только из хвойных пород дерева, устойчивым и к влаге, и к процессам гниения.

Пол в парной предпочтительно делать сплошным. В этом отделении бани нет необходимости создавать протекающую конструкцию. Покрытие может не иметь щелей, но обязательно спускаться уклоном в сторону слива, который располагается над дренажной ямой. Края пола специалисты рекомендуют закрывать водонепроницаемым плинтусом. Такой плинтус будет выполнять роль защитного барьера и предохранять деревянные половицы от гниения. Нижний край стен под плинтусом будет закрыт, поэтому влага не сможет проникнуть под обшивку стен.

В качестве дополнительного покрытия в русских банях часто используются съемные решетчатые панели. Такие панели можно разместить и в парной. Деревянные решетки перед использованием пропитываются антисептическими средствами и после каждой процедуры хорошо просушиваются. Съемные панели при необходимости могут быть легко заменены на новые, так как стоят недорого.

Пол из кафеля в парилке русской бани не совсем уместен не только из-за скользкой поверхности. Это покрытие сильно нагревается, поэтому от кафельного пола в парной можно получить ожог ног. Использование деревянных решеток легко решает эту проблему.

Если вы хотите сделать в бане бетонный пол, то предварительно необходимо продумать его утепление. В качестве утеплителей чаще всего применяются минеральная или базальтовая вата. В качестве подушки утепления насыпают основание из щебня и песка, после чего занимаются гидро- и пароизоляцией.

Для длительной эксплуатации полов в парной бани при строительстве следует предусмотреть вентиляционные отверстия в фундаменте. Они будут обеспечивать приток свежего воздуха, необходимого для просушки пола, предотвращения процессов гниения и устранения неприятных запахов.

Для напольного покрытия в парной выбирайте натуральные материалы, использование линолеума, ламината или другого аналогичного покрытия в бане не разрешается: при нагревании их поверхности вы можете отравиться выделяющимися токсичными элементами. Химическими составами для обработки древесины также следует пользоваться с большой осторожностью. Наилучшим вариантом будет полный отказ от них, если сделать это нельзя, то обратите внимание на средства, выпускаемые специально для таких целей.

Вы можете сделать пол в парилке бани своими руками, главное – выбрать не только хорошие строительные материалы для пола, но и подобрать качественные крепежные элементы. Все детали должны быть устойчивы к влаге и высокой температуре. Обычные гвозди достаточно быстро станут ржавыми и оставят грязные потеки на древесине, а горячие крепления могут и вовсе стать причиной ожога.

Черновой пол

Пол бани должен состоять из чернового и чистового покрытий. Современные конструкции полов банных помещений предполагают сочетание бетонного основания и верхнего дощатого настила. Старые способы, включающие в себя деревянное основание, уходят в прошлое. Подобный способ обустройства полов бане не эффективен из-за быстрой порчи чернового покрытия от влажности и гниения.

Бетонную стяжку для пола в парной делают под наклоном к сливу. Отвод воды из этого помещения бани не предусматривают, так как он уже есть в отделении для мытья: организовывать еще один слив не имеет смысла. Работы начинают с настила досок на несущие балки и укладки гидроизоляционного слоя из полиэтиленовой пленки. Пленку застилают в несколько слоев, стены парилки по периметру оклеивают демпферной лентой.

Бетонный пол в парной под воздействием высоких температур будет расширяться, демпферная лента, исполняя роль амортизатора, защитит стены от механического воздействия. Все работы можно сделать своими руками, бетонное основание заливается по принципу стандартной стяжки. Раствор заливают на подготовленное основание на высоту в 10 см, для прочности такой стяжки перед заливкой следует уложить армирующую сетку.

После того, как бетон высох, необходимо уложить слой теплоизоляционных материалов. Пол в парной не участвует в обогреве бани, а основание из бетона отличается низкой температурой. Специалисты советуют установить поверх бетонной основы слой полистирола, который будет отражать тепло назад в помещение парилки.

Когда утеплитель будет зафиксирован, можно переходить к установке маяков и заливке финишной стяжки. Маяки устанавливаются с учетом уклона поверхности к отверстию для стока воды. Финишная заливка делается стандартным цементным раствором с добавлением жидкого стекла: это вещество станет дополнительным связующим элементом и защитой от влаги.

Деревянный настил

Итоговое напольное покрытие в бане может быть разным, можно оставить бетонную стяжку или покрыть ее кафелем или керамогранитом. В этих условиях при эксплуатации сооружения для комфортного посещения бани придется использовать деревянные решетки. Самым оптимальным вариантом отделки можно признать деревянный пол, такое покрытие уместно использовать и в парилке бани, и в помывочном отделении. Дощатые полы – самое лучшее решение для бани. Они делаются из экологически чистого материала, приятны на вид и сохраняют сам дух русской бани.

Доски перед укладкой предварительно обрабатываются специальными составами для бань. Пропитка защитит древесину от воды и распространения грибка и плесени. Затем на черновое покрытие устанавливаются лаги. Обычно их крепят к стенам сруба на уголки или скобы. Специалисты монтируют их в кладку еще при возведении стен. Чтобы понять, как должны выглядеть места соединения лаг со стенами, рекомендуется рассмотреть фото процесса обустройства деревянного пола в бане.

Лаги должны быть установлены строго горизонтально, в ходе работ необходимо постоянно проводить проверку с помощью уровня. Делать уклон итогового чистового пола не требуется, итоговое покрытие будет устанавливаться на ровные лаги. Пол в парной подвергается воздействию влаги. Чтобы вода стекала на бетонное основание, доски следует устанавливать с некоторыми зазорами. Оптимальным расстоянием можно считать величину в 0,5-1 см – такие щели е создадут неудобств при посещении бани, а вода будет свободно стекать вниз. При оставлении зазоров необходимо учесть, что после нескольких посещений парной доски под воздействием влажности и температуры немного расширятся, а расстояние между ними заметно уменьшится.

Доски фиксируются к лагам с помощью саморезов. Шляпки саморезов не должны выступать поверх доски, поэтому их следует поглубже утапливать в древесину, а затем заделывать специальным термостойким составом.

Деревянный пол в парилке своими руками можно сделать за несколько дней, а вот изготовление бетонного основания занимает гораздо больше времени. При соблюдении всех требований к обустройству пола в парной бани вы получите качественное покрытие, устойчивое к воздействию специфических условий помещения и готовое к продолжительной эксплуатации.

Несколько советов

Чтобы пол в парной прослужил как можно дольше, необходимо знать несколько важных моментов. Любая работа требует наличия плана действий, поэтому перед началом работ настоятельно рекомендуется заняться составлением чертежа будущей бани. В процессе необходимо определить параметры сооружения и его помещений, расположение и размеры основных внутренних конструкций. Деревянный настил с бетонным основание занимает достаточно много места и достигает минимум 20 см в высоту.

Как сделать надежный пол в парной? Чтобы пол прослужил вам как можно дольше, древесина для его изготовления должна быть максимально сухой. Если влажность досок будет высока, то весь настил поведет после первого же использования парной по назначению. Древесину необходимо хорошо пропитать специальными защитными веществами, иногда процедуру можно повторить не один раз. Чем лучше будет защищен материал, тем больше он прослужит.

При монтаже деревянного настила зазоры должны оставаться не только между досками, но и между самим настилом и стеной. Причина такого расположения досок та же: древесина со временем разбухнет и упрется в стену. Чтобы избежать перекосов стен и пола, специалисты советуют оставлять по периметру парной расстояние в пару сантиметров.

От любых синтетических материалов и химических средств, содержащих токсичные вещества, лучше отказаться. Выделяемые при нагревании вредные элементы способны испортить ваше здоровье, а баня является местом, где излечивается и душа, и тело.

Проливной пол в бане, как сделать проливной пол в бане своими руками

Проливной пол в бане – это классика. Конструкция проливного пола в бане несложная, а технология еще проще: дощатый настил укладывается по лагам без уплотнения примыканий, это сделать проще простого. При банных водных процедурах, а также при мытье и уборке вся вода протекает сквозь щели вниз. Дальше – по ситуации. В наиболее тяжелом случае водичка какое-то время находится, просачивается, портится, испаряется и проч. в непродуваемом холодном подполье. Результат для баньки – возможно появление так называемого тяжелого пара. Это очень неприятное ощущение духоты, малоприятных запахов, ведущее к нежеланию долго находиться в данном помещении.

Проливной пол в бане своими руками

Деревянная половая доска имеет массу достоинств, но как живой, капиллярный материал, всегда будет впитывать воду и гнить. Если, конечно, это дерево не мореный дуб или «железное дерево». Полная антисептика и окрашивание для защиты от воды для банных половиц — не выход. Поэтому поступают «проще» – организовывают прогрев и вентиляцию подполья горячим воздухом из парной. В бане, построенной на сваях, такая задача решается несложно. Для этого нужно выполнить несколько условий:

• Оба помещения – и моечная и парная имеют общий настил проливного пола и общее подполье с поддоном внизу.
• Моечное и парное отделения отделены от других помещений общим ограждением, и эта перегородка максимально герметична.
• Окна и двери закрыты, а воздушная тяга для камеры топки идет только из моечного отделения. Свежий воздух с улицы поступает в банные помещения только и единственно по вентканалам, проведенным через свайный ростверк и проходящим под конвекционными обогревателями печи.
• Топят печь в парном отделении со стороны моечного, а печь находится в перегородке между парным и моечным.

Когда печь начинает разогреваться при топке, возникает тяга и забор свежего наружного воздуха, который проходит по вентиляционному каналу под конвектором и нагревается. Подогретый воздух по законам физики идет наверх, до потолка парной, а при охлаждении опускается вниз, и, поскольку в герметичном помещении есть тяга, еще теплый воздух идет через проливной пол ниже, в подполье. Но, поскольку подполье изолировано, воздух выходит не на улицу, а опять в моечное отделение и оттуда по кругу – в топку печки. Чем больше нагревается воздух, тем быстрее происходит этот круговорот, при этом продувается и прогревается не только парная и моечная, но и подполье.

Вентиляционные каналы идут снаружи через отверстия, проделанные в ростверке (продухи, которые оптимально проектировать на этапе фундамента), затем проходят между лагами пола и идут к отопительным устройствам печи (конвектору).

Вся система проектируется именно с расчетом будущей вентиляции подполья. Фундамент может быть ленточный, свайно-винтовой, из буронабивных свай или свай по технологии ТИСЭ. По сваям монтируют ростверк из бруса, сечением по расчету, закрепляя его на сваях с помощью анкерных болтов. По ростверку укладывают лаги, крепят на саморезах или гвоздях. Обязательно делают антисептирование и антипиреновую обработку всех – ростверка, обвязки под лаги и лаг — деревянных конструкций. Под ростверк одновременно с монтажом вентиляции будет установлен поддон, с герметизацией. Материалом для изготовления поддона может быть пластик, нержавеющая сталь, или поликарбонат, с опорной рамой из бруса или досок.

Поддон состоит из двух частей – контурной рамы и основания, выполненного с уклоном для стока воды в определенную точку, самую низкую, оптимально в одном из углов ростверка. Форма поддона простая, прямоугольная или квадратная, доска (брусок) для опорной рамы берется толщиной от 50 мм. Поддон будет установлен непосредственно на грунт или дренирующую подсыпку, смотря по грунтовым условиям, но обработка деревянных конструкций огнебиозащитным составом обязательна в любом случае. Практичный вариант для сборки днища поддона – конструкционный пластик, прочный, биостойкий и доступный по цене. Возможно использовать монолитный поликарбонат толщиной от 3-4 мм. Крепеж выполняют на специальных саморезах с термошайбами. Поддон крепится к ростверку болтовым соединением или на саморезах. Все стыки герметизируются. Доступ к сливу должен быть свободным, для его эксплуатации и периодической очистки.

Поддон не нужен в том случае, если подполье можно изолировать другим способом, например, если баня построена на ленточном фундаменте, можно закрыть вентиляционные отверстия (продухи в ленте) на время топки печи.

Вентиляционные каналы проливного пола в бане

Самая сложная часть – вентиляционный канал. Практичней подводить его к обогревателям в зазорах между лагами, проходящими ближе к печи. В ростверке должен иметься продух. Если ростверк из бруса, или толстой доски-лежня, то можно просверлить в нем отверстия. Каркасом вентиляционного канала послужат сами лаги. Вентилятор на приток устанавливается снаружи, отверстия закрываются решетками. Дно и крышку вентканала можно собрать из доски, фанеры, листа ОSB, с герметизацией. Под печью будет находиться крышка вентканала, частично закрепленная постоянным креплением. Для очистки и обслуживания вентканала крышку можно сделать из двух частей, вторую часть – съемную. В крышке должны быть устроены прозоры, которые следует защитить от попадания мусора и пыли мелкой решеткой или сеткой. Сверху крышка закрывается стекломагниевым листом с прорезями на уровне прозоров вентканала. При герметизации стыков канал получится теплоизолированным. На выходное отверстие вентканала можно смонтировать дополнительно приточный анемостат, для регулировки воздушной тяги.

Настил проливного пола в бане

Устройство настила пола ничем не отличается по технологии от обычного проливного пола. Если применять широкие доски толщиной от 40 мм, их вес позволит не делать креплений. В таком случае обслуживание поддона, чистка и проверка вентканала еще более упрощается. Возможно дополнительно просушивать доски, снимая их и устанавливая на ребро, в те периоды, когда баню не топят. Поддон легко вымыть и очистить.

Плюсы данного решения – быстрое прогревание бани, всегда чистый воздух и теплый сухой пол. Горячими в такой парилке после топки бани будут не только полки, а также и полы. О проблеме тяжелого пара и затхлости можно забыть, доски пола служат очень долго. Единственный минус является следствием хорошей вентиляции – часть нагретого воздуха удаляется, поэтому топить приходится немного больше.

как правильно утеплять парную и чем лучше это делать – советы и рекомендации с фото

Содержание

Теплоизоляция играет важную роль для создания подходящей атмосферы, ведь в холодной и неуютной бане сложно даже просто помыться. Узнайте все об утеплении пола в парилке после прочтения рекомендаций от опытных специалистов.

Зачем это нужно

Около 20% теплопотерь происходит в результате плохой изоляции. Хорошо утепленное основание является очень важным аспектом для поддержания оптимальной температуры. Именно благодаря этому воздух быстро нагревается, сокращается время и расходы на прогрев парной. Также увеличивается срок, в течение которого сохраняется высокая температура, а значит затраты топлива будут значительно меньше. А у детей, стариков, и даже людей среднего возраста, остывшее напольное покрытие, на контрасте с горячим полком, может стать причиной негативных последствий для здоровья.

Несколько важных моментов

Перед началом разбора методов утепления стоит обратить ваше внимание на некоторые детали. Очень важно учитывать конструктивные особенности помещения, ведь для бетонных и деревянных полов подходят разные методики утепления. Что будет хорошо для бетона, то может быть совершенно неприемлемо для дерева. Для проливных (протекающих) и сухих покрытий также должны использоваться различные технологии.

Если у вас есть уже функционирующая парная, в которой вы хотите провести работы, то действия будут такими же, но затраты на демонтаж и реконструкцию будут несколько больше, чем при постройке с нуля.

Утепление пола в парной

Установка теплоизоляции специалистом начинается с определения типа покрытия, которое будет в вашей бане. Для финишного отделочного материала чаще применяется древесина различных пород, а основа может быть протекающей и сухой.

Для первого типа характерны равномерно распределенные по площади отверстия для слива воды. Стекающая жидкость попадает на бетонное основание, которое располагается под уклоном. Далее происходит слив в систему канализации.

Сухой (непротекающий) пол также вымощен деревом, но сливание воды осуществляется по поверхности покрытия в специальные приемные лотки и трапы.

Организация утепления должна производиться на этапе строительства, либо при реконструкции со снятием финишного покрытия. Выбор материала зависит от степени подверженности утеплителя воздействию влаги. В большинстве случаев выбирается изоляция, которая не будет впитывать жидкости (пенопласт, пеноплекс, экструдированный пенополистирол и т.п.). Если производится утепление под бетонную стяжку, то допустимо применение гигроскопичных керамзита и минеральной плиты, но только в случае хорошо организованной гидроизоляции. Узнаем от профессионалов, чем все же лучше утеплить пол в бане.

Утепление протекающей конструкции

Осуществляется монтажниками последовательно:

1. Выравнивание грунта под парилкой.
2. Отсыпание щебнем подстилающего слоя. С помощью пласта песка производится разравнивание.
3. Размещение гидроизоляции, например, ПВХ пленки или полиэтилена.
4. Укладка утеплителя: экструдированного или обычного пенополистирола толщиной от 15 см. Плиты располагаются очень плотно, чтобы не оставалось зазоров.
5. Полистирол накрывается еще одним слоем ПВХ пленки или полиэтилена.
6. Получившийся сэндвич сверху заливается бетонной стяжкой толщиной от 5 см, а поверх укладывается кафельная плитка.
7. Далее устанавливаются деревянные лаги. Выше располагается финишное дощатое покрытие с зазорами для слива воды.

Чем утепляют непротекающий пол в бане с сухим конструктивом

Инструкция от специалиста по выполнению работ:

1. На фундамент укладываются деревянные лаги из бруса 5*18 см, который крепится к нижней части. Сверху укладывается черновая половая доска.
2. Гидроизоляция из ПВХ пленки или полиэтилена расстилается вверху герметично.
3. Размещается утепляющий материал.
4. Сверху все герметично закрывается еще одним слоем пленки для защиты от воды.
5. Только после этого укладывается чистовая половая доска.

Технология для разных покрытий

Ниже мы разберем несколько способов, с помощью которых мастера организуют хорошую теплоизоляцию. Каждая из этих методик будет отличаться в зависимости от основы и материала покрытия. Стоит отметить, что современные разработки часто соперничают с проверенными веками народными методами. Как утеплять полы в бане в каждом конкретном случае, вы узнаете, прочитав статью до конца.

Выбор материала

Правильный подбор — залог успеха хорошей и долговечной теплоизоляции. Монтажники отмечают, что один из главных параметров — это устойчивость изолятора к воздействию влаги. На втором месте по значимости идет теплопроводность. Немаловажным фактором является и долговечность, хотя почти все материалы имеют долгий ресурс службы.

Деревянный конструктив

Для защиты пола от воды отлично подходит рубероид. Укладывать его требуется герметично, чтобы не было зазоров. Самый подходящий теплоизолятор — пенополистирол или аналогичный, негигроскопичный с небольшим весом.

После установки лаг требуется организовать основу для укладки чернового пола. Для этого внизу накручиваются бруски, на которые стелется доска. Дальше происходит прокладка рубероида, как мы писали выше. Сверху укладывается непосредственно утеплитель, который затем покрывается еще одним слоем изоляции. В финале устанавливается чистовой вариант, на расстоянии 3-4 см. Такой зазор позволит предотвратить деформацию финишного покрытия и обеспечивает хорошую вентиляцию.

Бетонный конструктив

Главное и выгодное отличие бетона от дерева — это долговечность и прочность. Пол из плит утепляется пенопластом, минватой, или керамзитом. Черновым здесь является стяжка, под которой происходит утепление выбранным материалом. С обеих сторон утеплитель изолируется рубероидом или ПВХ пленкой. После армирования и усиления заливается черновая стяжка, поверх которой идет чистовая самовыравнивающейся смесью, либо керамическая плитка.

Утепление вне парилки

В других помещениях уровень влажности несколько ниже, поэтому можно отказаться от двухслойной гидрозащиты, и просто утеплить место между черновым и чистовым полом. Если проводится ремонт предбанника, а не возведение с нуля, то демонтаж старых досок можно не проводить. Теплоизолирующий материал бросается прямо поверх чистовой стяжки. Обратите ваше внимание, что уровень станет значительно выше (ровно на толщину утеплителя). Но это необходимая мера для создания и поддержания комфортной температуры в предбаннике и других помещениях.

Как и чем утеплить полы в бане – народные методы

Опыт старших поколений может оказаться полезным для возведения классических построек или для экономии бюджета. Некоторые примеры народных средств для уменьшения теплопотерь:

• Ржаная солома, смешанная с глиной в соотношении 50 на 50.
• Шлак может быть использован в качестве основы для теплой системы.

Ну а самый простой вариант — это специальные решетки поверх основной плоскости финишного покрытия.

Утепляем пол в бане

При постройке помещения для банных процедур большое внимание уделяется сокращению теплопотерь. Но так было далеко не всегда, ведь раньше люди не задумывались о многих вещах актуальных сейчас. Например: экономия топлива, ускорение нагрева помещения, сокращение времени остывания, ресурс долговечности используемых средств для постройки, экологичность и т.д.

Почему это столь важно

Здоровье невозможно купить, но можно принимать меры по его сохранению. Русская баня — один из способов закаливания и очистки организма. Однако, когда разгоряченный человек постоянно наступает на холодные половые доски, может произойти эффект, абсолютно противоположный ожидаемому. После такой баньки можно серьезно заболеть, поэтому утепление является очень важной задачей при постройке или ремонте бани.

Ну и не стоит забывать и о долгосрочной финансовой выгоде от вложенных средств на теплоизоляцию. Через несколько лет все затраты окупятся за счет экономии на топливе. При постоянно растущих ценах на энергоносители, данная тенденция все более актуальна с каждым годом.

Как полы отличаются между собой

Как мы уже писали выше, существует классификация по типу водоотведения:

1. Протекающий. Когда жидкость сквозь множество отверстий в финишном покрытии стекает в водоприемник, благодаря организации уклона для стока под плоскостью пола.
2. Сухой (непротекающий). В этом случае вода стекает непосредственно по облицовочным доскам в специальные приемники для дальнейшего отведения.

По типу основания можно разделить основу на бетонную и деревянную. Каждому виду свойственны свои особенности при подборе теплоизоляции. Ниже мы подробно разберем самые популярные и эффективные средства.

Распространенные утеплители

Пенополистирол универсальный вариант для всех основ. Но наиболее часто встречается использование в полах с деревянным основанием, так как там необходимо сочетание небольшого веса и низкой гигроскопичности материала. С пенополистиролом очень легко работать, и после укладки не остается практически никаких отходов.

Для бетонных полов часто применяется минеральная вата. Она обладает высоким уровнем теплоизоляции, но имеет большую абсорбирующую способность, чем пенопласт, поэтому необходима прокладка двух слоев гидроизоляционного покрытия. 

Керамзит схож характеристикам с минеральной ватой. Отличие заключается только в том, что он является сыпучим материалом, и на плоскостях с наклоном необходима его фиксация цементным раствором.

Пеноплекс используется преимущественно с деревянными лагами. Нулевая впитывающая способность, отличное сопротивление холоду, долговечность, и простота монтажа делают этот метод самым эффективным из доступных вариантов.

Перлит в сочетании с водой и цементным раствором является хорошим и легким теплоизолятором.

Необычные способы

• Шлак служит отличной защитой от холода. Толщина слоя зависит от климатических условий региона.
• Интересный и экстравагантный вариант с использованием закрытых стеклянных или пластиковых бутылок может быть неплохой и бюджетной альтернативой классическим способам утепления.

Но мы все же рекомендуем обратиться к специалистам и не экономить на такой важной составляющей.

Подготовка перлитового утеплителя

Чтобы заготовить смесь сыпучего перлита, лучше выбрать закрытое помещение. Порядок действий, осуществляемых профессионалами, следующий:

1. Абразивный материал заливается водой.
2. После добавляется цемент.
3. Тщательно перемешивается.
4. Вливается вода до однородной консистенции.

Слой смеси выкладывается на бетонную стяжку, после этого требуется 5-6 дней для полного затвердения.

Таблица: преимущества и недостатки утеплителей

Расчет необходимого количества материала

Для вычисления требуемого объема важно на первом этапе определиться с типом будущего пола и видом утеплителя. Помочь в этом вам могут мастера, что тщательно спланируют каждый шаг при строительстве и позволят вам закупить строго необходимое количество стройматериалов и не потратить свои средства впустую.

Методика укладки

В зависимости от основы будет изменяться и порядок монтажа утеплителя. Учиться на ошибках — дорогое удовольствие, поэтому советуем внимательно ознакомиться с советами профессионалов ниже.

Деревянное основание: порядок утепления

Если у вас идет реконструкция старого строения, то перед первым этапом нужно будет демонтировать прежний настил, произвести дефектовку, пронумеровать отборные детали, и заменить отбракованные доски. Далее мастера советуют действовать следующим образом:

1. Укладываются лаги.
2. К нижнему их краю прикручиваются опорные бруски для чернового пола.
3. Крепится настил, оставляя зазоры между досками.
4. На слой стелется паро-гидроизоляция.
5. Размещается выбранный изолятор.
6. Площадь повторно укрывается гидроизоляцией.
7. Через небольшой промежуток (2-4 см) раскладывается финишное покрытие.

Бетонное основание: алгоритм действий

Утеплитель для полов устанавливается профессионалом на черновую стяжку. Последовательность следующая:

1. Укладывается герметичный слой гидроизоляции.
2. Сверху размещается выбранный утеплитель.
3. Заливается раствор.
4. Поверхность армируется.
5. Делается чистовая стяжка или выкладывается кафель.

Нюансы для разных помещений

Предбанник и комната отдыха не настолько подвержены воздействию влаги, поэтому утепляя пол в этих помещениях, можно пропустить этап гидроизоляции. Для парилки специалисты устанавливают уровень финишного покрытия на 10 сантиметров выше, чем в других помещениях. За счет этого можно произвести дополнительное утепление прямо поверх финишного покрытия.

На что нужно обратить внимание

Разница в подходах к организации теплоизоляции зависит от конкретных климатических условий на территории, где располагается постройка. Для отделений бани с повышенной влажностью стоит уделять большое внимание защите изолятора от воздействия воды. Для других помещений этот этап можно пропускать, но утеплять следует все зоны бани. Наличие вентиляции является важным фактором для долгой эксплуатации всех деревянных элементов. Подойдите к этому этапу максимально ответственно.

Несколько советов

Внимательно выбирайте теплоизоляционный материал, в зависимости от особенностей конкретного помещения и позаботьтесь о герметичном монтаже гидроизоляции, чтобы в процессе эксплуатации не образовалось протечек, которые могут негативно повлиять на минеральные типы утеплителя. Узнав, как правильно утеплить пол в парилке бани, вы сможете доверить поставленную задачу специалистам и не потратить большое количество сил и времени на неправильную разработку.

Построить собственную парную очень просто! … ish

Эта запись была опубликована 5 июня 2014 автором admin.

О, парная — или то, что мы называем «влажными саунами».

После тщательного планирования и небольшого труда вы можете построить паровую баню в своем доме, которая станет отличным дополнением к сауне или оживит вашу ванную комнату.

Готовы? Давай сделаем это!

Делать выбор

Во-первых, вам нужно решить: вы хотите просто превратить существующий душ / ванну в парную или вы собираетесь построить парную? Вы также можете купить модульные парные / парные комплекты, которым в значительной степени нужен только доступ к воде и электричеству.

Вам также необходимо выяснить, сколько человек вы хотите разместить одновременно. Если переделать душ или ванну, в ней может хватить места только для одной.

Есть еще несколько вещей, о которых вам нужно подумать при проектировании парной:

• Дверь — она ​​должна распахиваться наружу, из парилки. Убедитесь, что он может открываться полностью беспрепятственно.
• Выходы пара — Пар должен каким-то образом проникать в комнату. Будет жарко! Обычно розетки невысокие, у пола.Положи его куда-нибудь, он не обожжет ноги.

Светильники

• — вам понадобятся светильники низкого напряжения с классом защиты IP. Если хотите, вы можете пройти терапию цветным светом.
• Вентиляция — Когда вы открываете дверь парилки, из нее выходит пар. Убедитесь, что во внешнем помещении имеется надлежащая вентиляция для отвода пара.

Делать больше выбора

Преобразовать существующий душ / ванну относительно просто: просто установите паронепроницаемую дверь и парогенератор. Вуаля! Парная!

У нас есть отличные паровые двери Tylo здесь, здесь и здесь.И у нас есть потрясающий ассортимент качественных парогенераторов.

Но если вы строите парилку с пола, вам нужно подумать о … ну, о полу. И вверх.

• Пол — Как и практически любая часть парной, пол должен быть водонепроницаемым, особенно там, где он соединяется с внешними стенами.
• Стены — они должны быть облицованы плиточной подкладкой.
• Скамейки / сиденья — Вы можете приобрести готовые скамейки и сиденья или сконструировать их так же, как стены, и выровнять их плиткой перед отделкой.
• Потолок — строите так же, как стены, обязательно создавая градиент, который позволит конденсату стекать в одну сторону, а не капать на головы людей. Он может иметь центральный уклон, наклон в одном направлении (достаточен постепенный уклон 2 дюйма / фут), а также быть куполообразным, цилиндрическим или перекатывающимся. Также нужно будет определить, какой высоты будет потолок. Для максимального накопления пара и предотвращения появления холодных пятен он должен быть ниже 8 футов в высоту.
• Плитка — это самый распространенный способ отделки интерьера парилки.Керамика — это хорошо. Гранит холоднее и потребует более мощного парогенератора. Однако подойдет все, что угодно, лишь бы оно не было пористым.
• Затирка и клей — все, что подходит для душа, подойдет и для парной.
• Душ — В качестве приятного варианта вы можете установить душ в парилке или поблизости от нее для принятия душа после пара.
• Другие аксессуары — Есть много других вещей, которые вы можете положить в парилку, например, стереосистему, разъемы MP3 или автоматическую систему дозирования эссенции.Просто убедитесь, что эти аксессуары созданы специально для использования в парной.

Подготовка пространства

Перед установкой необходимо подготовить место для парилки. Пар, выходящий из парилки, может серьезно повредить инфраструктуру здания, в котором он находится. Если здание находится в стадии строительства, попросите строителей выполнить пароизоляцию помещения. Для существующих конструкций попросите подрядчика проверить, выдерживает ли помещение пар.Если это не так, вам нужно будет предпринять шаги, чтобы исправить это.

Базовая установка безопасной парной включает предотвращение выхода пара, сбор конденсированной воды до того, как она капает на людей, и слив воды. Чтобы решить эту проблему, парная должна быть должным образом герметизирована, изолирована, иметь наклонный потолок (см. Выше) и хороший дренаж.

Время строить!

При установке двери учтите следующее: небольшие парные (например, переоборудованные душевые / ванны) должны иметь небольшой зазор в нижней части двери, чтобы пропускать воздух.Большие комнаты могут иметь герметичную дверь.

Для всех паровых бань потребуется генератор подходящего размера. Большинство производителей предоставят рекомендации, которые помогут вам выбрать правильный размер. От материалов, использованных при строительстве парилки, также будет зависеть, какой генератор получить. После того, как вы выбрали генератор, вам нужно будет положить его в сухое и доступное место в пределах 5 метров от парной, например, в шкафу или гараже. Он также должен быть малодорожным и НЕ размещаться на открытом воздухе или в помещении, подверженном воздействию низких температур.Для этого потребуется вода и электричество, и вам понадобится провести медную трубу от генератора до выхода пара в парной и кабели управления к термостатическому контроллеру. Территорию также нужно будет утеплить с помощью водостока рядом.

Электрическое соединение для генератора должно быть 240 вольт. Подача воды может быть как горячей, так и холодной. Очевидно, что горячий пар будет производить пар быстрее, но потребует, чтобы генератор также был подключен к водонагревателю.

Если генератор правильно установлен и электрически подключен к панели управления, подключите его и проверьте через панель управления. Если все настроено правильно, он должен загореться.

На этом этапе, если все в порядке, похлопайте себя по плечу — отличная работа! Не помешало бы, если бы зашли сантехник и электрик и все осмотрели, чтобы убедиться, что установка безопасна и прочна. Ни в коем случае нельзя пользоваться парилкой 24 часа. Это даст всем соединениям время высохнуть.

Не помешает получить помощь

Строительство парилки и установку генератора может выполнить любой человек со средними навыками. Однако, если ваши навыки не соответствуют этим требованиям или на всякий случай, вам не повредит, если вам на помощь придут лицензированные профессионалы.

Хотите укладывать пол в сауне и устанавливать слив? Рассмотрим метод заполнения шпателем Trevor Trowel

.

Хай Джек:

Водосточная система для мобильной сауны.Это просто.

Я предлагаю два водостока, по одному в каждом углу в носовой или кормовой части вашей горячей комнаты. Когда вы настраиваете сауну для развертывания, небольшой наклон к носу или корме будет совершенно незаметен для купающегося в сауне, но вода на вашем полу наверняка заметит, и будет притягиваться к тому или иному углу и в канализацию она будет идти. Никакой трубы или чего-то особенного, только пара круглых сливных крышек из нержавеющей стали с защелкой.

Что такое круглая сливная крышка из нержавеющей стали с защелкой?
Home Depot продает его: «4-1 / 4 дюйма.Круглая крышка слива из нержавеющей стали с защелкой ». Купите два из них и:

1. Найдите опоры / балки пола прицепа и избегайте их попадания.
2. Отметьте место для ваших двух водостоков.
3. С помощью кольцевой пилы подходящего размера (3 ″ или 4 ″, я забыл) вырежьте пол. Ваш вырез будет примерно на 1/4 дюйма меньше диаметра, чем ваш слив.
4. Установить сток.
5. Обведите водосток на виниловом полу.
6. С помощью универсального ножа вырежьте виниловый пол в том месте, где будет находиться слив.
7.Нанесите полоску силикона на открытые концы черного пола (чтобы запечатать концы фанеры) и вокруг того места, где будет находиться слив.
8 Установите сливную крышку на место.
9. Оставьте неоткрытую упаковку емкостью 16 унций. IPA или Session Ale поверх слить на ночь, пока силикон не высохнет (не используйте дерьмовое пиво, ваша сауна будет знать).

Выше займет 20 мин. начать на финском (не считая поездки в большой ящик или 10 вдохов Вим Хофа, необходимых для того, чтобы настроиться на навигацию по большому ящику).

БОНУС: глубина вашего винилового покрытия поверх фанеры морского трейлера 3/4 ″ в точности равна глубине круглой водосливной крышки из нержавеющей стали с защелкой.

Как будто они сделали этот продукт для нас.

Надеюсь, вам будет легко следовать приведенным выше инструкциям.

О, и что касается восходящего потока холодного воздуха в вашу горячую комнату: вторичное преимущество мобильной сауны с двумя стоками состоит именно в этом.

Как вы знаете, для хорошей сауны важна вентиляция. Воздушный поток, создаваемый двумя дренажными системами, кажется, идеально работает в мобильных саунах, к которым я приложил руку. Эти два дренажа служат также для входа воздуха для хорошей вентиляции.Эти два дренажа, ошибочно всасывающие вентиляционные отверстия, в сочетании с двумя вентиляционными отверстиями наверху, управляемыми вентиляционной крышкой / желобами, отлично справляются с оксигенацией.

Типы ковриков и материалов, которые лучше всего подходят для сауны

При поиске идей пола для сауны важно думать о комфорте и безопасности. Без использования подходящих материалов коврики для сауны могут стать скользкими из-за тепла и пара в помещении. Однако полы не должны быть такими горячими, чтобы обжечь ноги тех, кто ими пользуется.

Пенопласт и ПВХ-пластик являются одними из лучших материалов для этого варианта использования. Лучшие продукты для идей пола сауны включают:

• Сланцевая плитка Life Floor
  
• Пульсирующая плитка Life Floor
  
• Напольная плитка SoftFlex
  
• Плитка для патио на открытом воздухе
  
• Перфорированная плитка StayLock
  
• Рулоны защитного коврика Heronrib для влажных зон

Независимо от того, происходит ли установка сауны дома, в номере отеля, в фитнес-центре или в спа-салоне, выбор правильного пола для использования становится более простым процессом, если у вас есть понимание о том, как работают эти полы.

Стоит ли покрывать бетон в сауне?

Во многих саунах черный пол будет состоять из бетона. После герметизации бетона, чтобы придать ему водонепроницаемость, вы можете положить другие типы напольных покрытий поверх бетона для комфорта и безопасности.

Сухой бетон можно использовать в качестве основного пола в сауне. Однако в сауне редко бывает сухая среда, она становится влажной от пара и влаги. Когда бетон становится влажным, в помещении возникает опасность поскользнуться.Размещение ковриков для сауны поверх бетона создает более безопасную среду для ходьбы.

При желании клиенты могут укладывать другие типы полов поверх деревянного пола в сауне. Коврики и плитка для сауны обеспечивают хороший уровень амортизации для тех, кто идет по ним, по сравнению с бетоном или деревом.

Полы также могут обладать некоторыми изоляционными свойствами, помогая удерживать тепло внутри сауны, а не позволять ему уходить через черный пол.

Если вы хотите использовать пол для сауны как временный вариант, ищите переплетенные напольные плитки, которые быстро соединяются. Если установщик захочет удалить напольное покрытие или заменить его в будущем, важно уметь разложить плитку или мат без клея.

Какие есть идеи для пола сауны с твердой плиткой?

Монтажники могут создать сплошное покрытие (без перфорации) в основании сауны. Если человек идет по полу босиком, прочная защитная конструкция этой плитки обеспечит много комфорта.Следующие ниже массивные полы особенно хорошо подходят для установки в саунах.

Сланцевая плитка Life Floor

Сланцевая плитка Life Floor предназначена для использования внутри или снаружи помещений в зонах со значительной влажностью, что делает их идеальным выбором для напольных покрытий сауны. Эти плитки состоят из смеси пенополиэтилена и этиленвинилацетата, а также резиновых материалов, что дает ряд преимуществ, в том числе:

• Сопротивление скольжению
  
• Прочность
  
• Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
  
• Противогрибковые материалы
  
• Антибактериальные материалы
  
• Антимикробные материалы
  
• Водонепроницаемость
  
• Нетоксичные материалы

Чтобы придать ощущение стиля напольному покрытию сауны, эта плитка Life Floor имеет легкую текстуру на поверхности, напоминающую сланцевый или каменный пол.

Укладка плиток для сауны прекрасно подходит для самостоятельной работы. Каждый из них имеет толщину всего 3/8 дюйма и имеет размер 2 на 2 фута, что упрощает компоновку. Нанесите клей на плитку, чтобы обеспечить постоянную укладку. Они также работают вокруг гидромассажной ванны или бассейна.

Доступны стильные цвета, включая песчаник, терракоту, сепию и мохаве.

Плитка Ripple Life Floor

В качестве еще одного простого в установке типа плитки для использования в сауне рассмотрим плитку Life Floor Ripple Tiles.Эти плитки также имеют толщину 3/8 дюйма и размер 2×2 фута. Каждая плитка имеет вес 1-1 / 3 фунта, поэтому один человек может выполнить установку в одиночку.

В этих плитках используется та же смесь пенополиэтилена, пенопласта EVA и резиновых материалов, что и в плитках из шифера Life Floor, что обеспечивает идеальное сочетание прочности и мягкости.

Этот материал устойчив к постоянной воде и сырости, будь то из сауны, бассейна или гидромассажной ванны, создавая нескользящую поверхность, которую можно безопасно использовать в коммерческом тренажерном зале, отеле или жилом помещении.

Модель плитки Ripple включает небольшую текстуру на поверхности плитки, которая создает цепкую поверхность. Эти плитки доступны в нейтральных цветах, таких как сепия и темно-синий / серый. Также в этой модели присутствуют ярко-желтый и зеленый цвета.

Есть ли коврики для сауны с перфорацией в материале?

При наличии перфорации в ковриках для сауны любая вода, скапливающаяся на поверхности пола, будет стекать на черный пол, уменьшая возможность поскользнуться в бассейне с водой.Перфорация проходит по всей толщине плитки, но не влияет на целостность напольного покрытия.

Эти плитки состоят из ПВХ-пластика, который обладает некоторой гибкостью, что значительно упрощает установку. ПВХ имеет мягкую конструкцию, которая также отличается высокой прочностью. Он хорошо переносит жару внутри сауны, и его можно безопасно использовать вокруг нагревательного элемента в сауне, что исключает возможность возгорания.

Вот четыре варианта покрытия для сауны с перфорацией.

Напольная плитка SoftFlex

Напольные плитки SoftFlex состоят из водонепроницаемых материалов, что делает их идеальными для влажной среды сауны. Они не допустят образования микробов, сохраняя территорию максимально безопасной.

Наряду с перфорацией в плитке, на нижней стороне имеется ряд штифтов и дренажных каналов, которые еще больше упрощают процесс отвода воды от участка.

Каждая плитка имеет толщину всего 3/8 дюйма и занимает пространство размером 1 на 1 фут.Если установщику нужно отрезать плитку, чтобы она подходила к стене сауны, можно легко разрезать ПВХ-материал острым канцелярским ножом.

Плитка SoftFlex имеет нейтральные и яркие цвета, которые дополнят стиль любой сауны, в том числе в коммерческой обстановке. Некоторые из цветов включают древесный уголь, светло-серый, теплый серый, коричневый, морской синий и бирюзово-зеленый.

Плитка для патио

В качестве другого простого в установке типа плитки из ПВХ с перфорацией, проходящей через весь материал, рассмотрим продукт Patio Outdoor Tiles.

Помимо того, что эта плитка является одной из лучших идей для пола сауны, она обеспечивает выдающиеся результаты в ряде других влажных помещений, включая душевые, раздевалки, бассейны, гидромассажные ванны и лодки. В них встроена устойчивость к ультрафиолетовому излучению, что означает, что они будут одинаково хорошо работать как в помещении, так и на улице.

Конструкция модели Patio Outdoor Tiles включает в себя штифты на нижней стороне плитки, которые отрывают плитку от черного пола и позволяют влаге быстрее стекать по сравнению с твердой плиткой.

Те, кто устанавливает и использует эту плитку в сауне, всегда высоко оценивают ее, так как она отличается высокой прочностью и гибкостью.

Каждая плитка размером всего 1 на 1 фут и имеет толщину 1/2 дюйма, что позволяет ускорить процесс укладки, даже если это делается своими руками. Доступны три варианта цвета: серый, терракотовый и синий.

Перфорированная плитка StayLock

Для тех, кто предпочитает немного защиты от падения в напольном покрытии сауны, перфорированная плитка StayLock — отличный выбор.У них есть рейтинг высоты падения ASTM 20 дюймов, что обеспечивает хороший уровень амортизации в сауне.

Размер отдельной плитки составляет 1 на 1 фут при толщине 9/16 дюйма. Установщик может разрезать материал острым канцелярским ножом, чтобы создать чистый край для монтажа от стены к стене в сауне.

Влага стекает через отверстия в плитке, оставляя более безопасную поверхность в сауне. Эти плитки также хорошо работают на открытом воздухе, например, вокруг бассейна или во внутреннем дворике, где бывает довольно много дождя, поскольку в них встроена устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Эта плитка доступна в пяти различных цветах, включая светло-серый, терракотовый, коричневый, голубой и темно-зеленый. Он также доступен в черном цвете.

Рулонные защитные коврики Heronrib для влажных зон

Чтобы быстро покрыть довольно много места в сауне с помощью перфорированного пола, подумайте о рулонах защитных ковриков Heronrib для влажных зон. Это отличные коврики для сауны, так как они легко раскатываются, обеспечивая комфорт тем, кто будет ходить по материалу босиком.

Когда пришло время очистить черновой пол в сауне, просто сверните этот материал и выполните процедуру очистки перед повторной установкой рулона.

Цвета матов включают белый, угольно-серый, оксфордский синий, океанский синий, лесной зеленый и шелковичный красный. Каждый рулон имеет толщину всего 10 мм (около 3/8 дюйма), что упрощает установку.

Рулон ПВХ-пластика размером 2 на 33 фута дает монтажникам хорошее соотношение цены и качества, как для теплового барьера в полу, так и для противоскользящего покрытия.

Как лучше всего ухаживать за полом в сауне?

После укладки плитки или рулонов на черновой пол сауны важно правильно ухаживать за ними, чтобы изделия продлили срок службы. Вот некоторые из методов, которые владельцы должны использовать для поддержания чистоты этих материалов в сауне:

• В сухой сауне уборщики могут использовать пылесос или веник, чтобы подметать сухой мусор с поверхности плитки.
  
• Для влажной сауны использование влажной швабры с горячей водой должно обеспечить основную очистку.
• В тех случаях, когда требуется более глубокая очистка, просмотрите инструкции по уходу за плиткой, чтобы найти безопасный чистящий раствор.
  
• Для удаления загрязнений или пятен чистящие средства могут использовать щетку с мягкой щетиной, чтобы очистить материал, не повреждая его.
  
• Осторожно промойте плитку на мойке высокого давления или чистой водой и шваброй.
• Все варианты напольных покрытий, упомянутые выше (за исключением продуктов Life Floor), можно снять для более глубокой очистки чернового пола, а затем установить заново.

Строительство домашней парилки

Давно хотел парную в своем доме. Есть ли определенные вещи, которые вы должны сделать, чтобы домашняя парилка работала хорошо? Можете ли вы мне точно сказать, как построить парную, чтобы у меня не было проблем с водой или водяным паром? Нужна ли мне специальная дверь для парилки или достаточно обычной двери для душа?

Ваши вопросы наверняка вызвали море воспоминаний из моего детства. Когда я был ребенком, мы с друзьями ходили плавать и играть в баскетбол в традиционном закрытом медицинском учреждении под названием «Клуб братьев».Там была паровая баня, в которой было замечательно сидеть после купания в прохладной воде бассейна. Хотя я построил домашнюю парилку для нескольких клиентов, я никогда не баловал себя.

Готовясь построить парную, не позволяйте ее преимуществам отвлекать вас. Необходимо соблюдать строительные детали, чтобы эта комната не стала убежищем для плесени, грибка и гнили.

Пар и древесина плохо сочетаются друг с другом. По возможности весь деревянный каркас для вашей новой парилки следует обработать пиломатериалом, в том числе и черновой пол.

Пар — это просто вода в форме пара. Этот водяной пар легко вернется в жидкое состояние, конденсируясь на более холодных поверхностях. Поскольку пар очень горячий, он легко конденсируется на теплых на ощупь поверхностях.

Вот что происходит, когда вы выходите из горячего душа и видите запотевшее зеркало. Не думайте, что туман просто коснулся зеркала; это на стенах, потолке и даже на деревянных шкафах в вашей ванной комнате.

Чтобы построить отличную парную, вам необходимо удерживать водяной пар внутри парилки, где он может конденсироваться и стекать в канализацию пола.Пар, выходящий из парной, должен быть удален из комнаты пылесосом и выпущен через крышу вашего дома. По возможности старайтесь, чтобы парилка не располагалась там, где одна или несколько ее стен будут внешней стеной. Если какой-либо из водяного пара выйдет во внешнюю стену, у вас рано или поздно возникнут серьезные проблемы с водой.

Рекомендую рассматривать керамическую плитку для всего помещения, включая пол. Вы можете использовать мембранную прокладку для душевого поддона, которая соединяется со сливом в полу и собирает всю жидкую воду.Это первое, что нужно установить после того, как стены будут обрамлены.

Второй по важности элемент — это высокоэффективная пароизоляция. Вам понадобится тот, который соответствует стандарту ASTM E 1745. Этот жесткий стандарт защитит древесину в вашем доме, если вы установите одну гигантскую деталь на потолок и стены без швов. Этот пароизоляционный слой должен распространяться на мембранную душевую прокладку, которая была наложена на стены примерно на 6 дюймов. Пароизоляция на потолке и стенах улавливает любую воду, возвращая ее в слив в полу.

Прежде чем вы начнете что-либо из этого, я настоятельно рекомендую вам подробно изучить парогенератор. Производители этих обогревателей имеют очень точные инструкции по установке, которые гарантируют, что агрегаты будут вырабатывать количество пара, необходимое для помещения. Размер парилки должен соответствовать приобретаемому вами парогенератору.

Высота потолка в парилке не должна превышать 8 футов. Лучше всего наклонить потолок, чтобы капли конденсата не падали на вас, когда вы сидите и наслаждаетесь успокаивающим паром.Наклон в 2 дюйма на фут должен быть достаточным. Покройте все поверхности в парилке керамической плиткой или другим подобным продуктом, который является практически водонепроницаемым. Плитку необходимо укладывать на цементную плиту или другое основание, разрешенное для использования в парилке. Используйте раствор для укладки плитки на цементную плиту.

Если вы не хотите рисковать и совершить дорогостоящую ошибку, вы можете приобрести сборные парные, которые просто подключаются к сливу в полу. Эти паровые души избавят вас от лишних догадок, если вы будете следовать простым инструкциям, прилагаемым к ним.

Опытный строитель и подрядчик по ремонту домов Тим Картер имеет 20-летний практический опыт работы в сфере домашнего хозяйства. Он имеет лицензию мастер-сантехник, мастер-плотник, мастер-резчик крыш и маклер по недвижимости. Если у вас есть вопрос, перейдите на askthebuilder.com и нажмите «Спросить Тима».

Как сделать собственный паровой душ

Домашний паровой душ DIY

Для создания идеального парового душа нужно многое — от дизайна до материалов и паровых продуктов, которые вы выберете.Изучение того, что можно и чего нельзя делать, а также передовых отраслевых практик, поможет гарантировать, что конечный продукт будет вам нравиться долгие годы. В этом посте мы расскажем вам все, что вам нужно знать, прежде чем создавать собственный паровой душ.

[Примечание: если вы планируете сборную паровую душевую кабину, сначала прочтите наш обзор.]

Перед тем, как приступить к установке парной в доме, следует учесть несколько моментов:

• Размер и расположение: паровой душ должен быть достаточно большим, чтобы вы могли сесть и расслабиться, но не настолько большим, чтобы мощность, необходимая для обогрева помещения, превышала запланированную электрическую мощность вашего дома.Поскольку пар поднимается вверх, идеален низкий потолок; цель — 7 футов (максимум 8 футов). Для достижения наилучших результатов паровой душ следует располагать подальше от внешних стен, особенно в более холодном климате. Вы также должны учитывать, как размер вашего помещения и используемые материалы повлияют на требуемую мощность вашего генератора. Воспользуйтесь нашим руководством по выбору размеров парогенератора, чтобы убедиться, что вы выбрали правильный размер.
• Окна и световые люки: по возможности избегайте размещения окон внутри парилки. Если вам необходимо окно, выберите одно с максимально возможным значением R и спросите производителя пара, какой размер генератора они рекомендуют.Мансардные окна никогда не следует использовать в парилке. Если у вас есть световой люк или сводчатый потолок, подумайте о том, чтобы построить крышу над паровым душем, но ниже потолка ванной комнаты. Вы можете построить крышу в виде полки с той же плиткой для ванны или уточнить у производителя душевых дверей, могут ли они поставить стеклянный потолок.
• Душевая дверь: поскольку дверь изолирует душ от остальной части ванны, ваш паровой душ фактически остается неотапливаемым пространством. Поэтому паровой душ с наружной стенкой зимой будет очень холодным, если дверь оставить закрытой.Чтобы решить эту проблему, вы можете оставить дверь открытой, то есть оставить достаточно места, чтобы дверь открывалась в комнату. Если вы не планируете оставлять дверь открытой, вам нужно будет добавить фрамугу в верхней части двери или установить лучистое отопление не только для регулирования температуры, но и для того, чтобы душ высох, чтобы предотвратить образование плесени.
• Расположение парогенератора: парогенератор может находиться на расстоянии до 25 футов от душа, но чем ближе, тем лучше. Ближайший шкаф — лучшее место для доступа к услугам.Подвала или чердака также может хватить, но пространство должно быть закрытым и защищенным от экстремальных температур. Помните, что для работы парогенератора вам понадобится как водопровод, так и выделенная линия электропередачи. Сливное соединение необязательно, но оно может увеличить срок службы генератора при регулярном обслуживании, особенно если у вас жесткая вода.
• После того, как вы примете во внимание эти детали, вы готовы приступить к проектированию и строительству парового душа. Основное различие между обычным душем и паровым душем — это интенсивность влаги, поэтому материалы, дизайн и качество конструкции имеют первостепенное значение.Стены парилки обычно состоят из задника, пароизоляции или мембраны, цемента, раствора и плитки, но у вас есть выбор, когда дело доходит до материалов и методов.

Лучшее напольное покрытие для саун, спа, парных и влажных помещений

2019-04-24

Сауны, спа, паровые бани и душевые с полом до пола ванной комнаты (влажные комнаты) набирают популярность — в США выросла только индустрия оздоровительных и велнес-спа 2.6% и, по прогнозам, в этом году выручка составит 16 миллиардов долларов. Но бактерии, плесень и другие микроорганизмы, которые процветают во влажной среде, также размножаются. Вот почему так важны правильные напольные покрытия и покрытия.

Ваш опыт работы с различными напольными покрытиями может помочь вашим клиентам сделать выбор, наиболее разумный для их здоровья и безопасности.

Знайте варианты напольных покрытий

Идеальный пол для саун, спа, парных и душевых должен соответствовать четырем критериям.Он должен быть непористым, неабсорбирующим, устойчивым к скольжению и обеспечивать быстрый возврат в эксплуатацию. Помогает, если пол также будет привлекательным.

Сланец, мрамор и известняк манят. Однако это пористые материалы, которые требуют повторной герметизации каждые несколько месяцев при использовании в горячей и влажной среде. Они также не так устойчивы к скольжению, как другие материалы.

Древесина или деревянные сланцы часто используются в саунах, спа и парных, но изделия из дерева пористые и абсорбирующие, что создает отличную среду для размножения бактерий и плесени.Эксперты отрасли рекомендуют тщательно обмывать и чистить один раз в неделю, включая осветительные приборы, если древесина используется в жарких и влажных средах.

Плитка может быть непористой и невпитывающей, а также устойчивой к скольжению. Проблема в затирке между ними. Затирка не обладает характеристиками плитки и содержит бактерии, плесень и другие микроорганизмы.

Бетон с покрытием из полимочевины является решением, отвечающим всем четырем критериям:

• Создает непористые, невпитывающие полы в саунах, спа, парных и влажных помещениях.
• В покрытие можно добавить противоскользящие наполнители для повышения сопротивления скольжению.
• Кроме того, доступны цветные покрытия и декоративные крошки для эстетичного результата.
• Он предлагает быстрый возврат к работе в течение нескольких часов, а не дней, как для эпоксидных систем.

Преимущества напольных покрытий из полимочевины

Покрытия из полимочевины обладают более высокой стойкостью к химическим веществам и истиранию, чем эпоксидные, что означает, что полимочевина лучше выдерживает многократное использование и очистку.Он также более устойчив к пожелтению при естественном освещении, поэтому, когда ваш клиент устанавливает окно или световое окно в ванной или спа-салоне, пол со временем останется прозрачным.

По сравнению с полиуретановым напольным покрытием, полимочевина по-прежнему обладает всеми вышеперечисленными преимуществами, а также создает гораздо более прочную и прочную связь с бетоном и содержит наименьшее количество летучих органических соединений (ЛОС).

Наконец, напольные покрытия из полимочевины более устойчивы к колебаниям температуры и влажности, характерным для саун, спа, парных и влажных помещений.

Все эти преимущества усиливаются за счет простоты укладки напольного покрытия из полимочевины.

Ваш следующий проект — это сауна, спа, парная или душевая? Вы готовитесь участвовать в торгах по такому проекту? Мы можем посоветовать наиболее подходящее напольное покрытие для работы. Щелкните здесь, чтобы назначить чат с одним из наших экспертов.

Укладка плитки в парилке

В этом разделе подробно рассказывается, как укладывать керамическую или каменную плитку в парилке, а также в холодильной или холодильной камере.Эти проекты сложны и требуют множества технических элементов, которых нет в обычных жилых и коммерческих проектах. Как всегда, следуйте рекомендациям производителей для всех продуктов, которые вы планируете использовать. Эти проекты должны соответствовать федеральным, государственным и местным строительным нормам. Парные и холодильные комнаты по конструкции аналогичны конструкции душевых. Как правило, они будут включать в себя облицованные плиткой стены, потолки и полы, а на полах, например, будет слив душевого типа.Однако они сильно отличаются от обычной конструкции душа в нескольких областях.

Кроме того, в парных потолок должен иметь наклон 2 дюйма на фут, чтобы горячая вода не капала на людей.Скат может быть направлен к одной стене или к центру.

Установка плитки в парилке
Давайте рассмотрим каждое из этих дополнительных требований.

Обратите внимание, что для парных со строительным слоем требуется герметичный открытый шов скольжения в стенах, длина которых превышает 16 футов.

ПАРОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ И ПЛИТКА

На рисунке A мы видим установку с цементным раствором или толстым слоем. Этот проект начнется с наложения водонепроницаемой мембраны на элементы каркаса в соответствии с инструкциями производителя для желаемой мембраны. Водонепроницаемая мембрана должна быть непрерывной на протяжении всей установки и должна быть нанесена на пол с уклоном, заканчивающийся двухкомпонентным сливом для душа.Предварительный уклон пола, как и готовый пол, должен иметь уклон на фут к водостоку. Если для мембраны требуется изоляция, изоляция должна быть нанесена поверх мембраны. Затем стяжные провода закрепляют через изоляцию и мембрану. Отверстия, образовавшиеся при закреплении стяжных проволок, затем следует заделать.

Затем ¼ стержень карандаша прикрепляется вертикально с помощью стержня карандаша. 2,5 мин. Затем к стержню карандаша с помощью стяжек прикрепляется металлическая планка. Рейка должна быть приложена к стенам и потолку срезана по всем углам и скользящим швам, включая любые скользящие швы на участках стен, длина которых превышает 16 футов.

Совет плиточного врача: следует проявлять осторожность, чтобы не проколоть мембрану на каждом этапе процесса строительства, когда мембрана обнажена.

Затем на стены и потолок наносится слой настенного раствора, при этом обязательно завершая заделку раствора на всех требуемых стыках. После отверждения царапин на стенах и потолке коричневый или последний слой настенного раствора покрывает царапины на стенах и потолке. Окончательная толщина раствора для стен и потолка должна составлять от ¾ до 1.В этом месте можно установить раствор для пола, который должен быть усилен проволокой 2 ″ X 2 ″ 16/16 или ее эквивалентом. Убедитесь, что дренажные отверстия в канализации оставлены открытыми, выложенными плиткой или камнем. Плитку можно укладывать с помощью портландцементной пасты на слой раствора, который еще поддается обработке, или с помощью сухого затвердевшего / латексного портландцементного раствора на затвердевшем слое. В конечном итоге за ним следует раствор из портландцемента.

Примечание. Конструкция скользящего соединения должна обеспечивать возможность закругления опорного наполнителя из сжимаемого полиэтилена с закрытыми порами или его эквивалента, который не будет сцепляться с герметиком, используемым для его покрытия.Следует соблюдать рекомендации производителя в отношении изделий и конструкций соединений, которые желательны для использования. Паровая баня и паровой душ могут быть построены с цементной подкладкой. Установщик должен рассматривать слой задника как простую замену слоя раствора на Рисунке A.

При построении этой системы не потребуются стяжные проволоки и стержневой стержень, показанные на рисунке А. Коррозионно-стойкие винты заменят стяжные проволоки и стержневой стержень. По-прежнему требуется водонепроницаемая мембрана, постоянно устанавливаемая за изоляцией.Водонепроницаемая мембрана предназначена для предотвращения попадания паров наружу незащищенных участков, которые могут быть повреждены скопившейся влагой. Самая популярная изоляция состоит из жесткой изоляции толщиной 1 дюйм. Поскольку изоляционный, мембранный и защитный слой будет иметь толщину не менее 1-1 / 2 дюйма, потребуются более длинные устойчивые к коррозии крепежные детали. Для конструкции деревянных стоек крепеж должен входить в стойки не менее чем на дюйма. Так как крепежные элементы для задней панели с обычным покрытием производятся только длиной 1-5 / 8 дюйма, следует использовать винт для настила из нержавеющей стали в 2-1 / 2 дюйма.Для стальных шпилек крепеж должен только саморезироваться в шпильке и надежно удерживать слои на каркасе. Возникает вопрос о проникновении мембраны в систему. Во время нанесения на резьбу и головку необходимо нанести покрытие, чтобы уменьшить проникновение водяного пара в систему.

Многие производители рекомендуют наносить наружную мембрану поверх слоя защитной плиты, который проходит непрерывно по всей парилке, включая пол (для слива), стены и потолок.Мембрана для местного применения дополнительно ограничивает попадание воды в систему через швы между затиркой плитки; однако его никогда не следует использовать в качестве основной гидроизоляции в парных и паровых душах.

ХОЛОДИЛЬНИК И ПЛИТКА

На рисунке C мы видим холодильную комнату. Это установка с подстилкой или толстым слоем, очень похожая на паровую баню с подстилкой. Элементы каркаса и бетонная основа находятся за изоляцией и не показаны на чертеже.Ключевыми отличиями здесь являются то, что утеплитель является неотъемлемой частью конструкции. Для этого проекта необходимо выбрать морозостойкую плитку.

Также обратите внимание, что железобетонный пол необходимо укладывать поверх утеплителя. Для полов, подверженных воздействию вилочных погрузчиков, следует использовать плиту толщиной 4 дюйма. Следите за этим разделом, чтобы узнать, как делать фотографии и получать дополнительную информацию.

Если вы нашли эту статью полезной, дайте нам знать в разделе комментариев ниже. Кроме того, не стесняйтесь поделиться им, нажав кнопки общего доступа ниже.Хотите, чтобы мы затронули еще одну тему, связанную с продуктами и методами затирки? Если да, то ставьте лайки, подписывайтесь на нас и публикуйте в любом из наших профилей в социальных сетях тему, которую вы хотите, чтобы мы обсуждали: Facebook TheTileDoctor, Instagram @thetiledoctor и Twitter @thetiledoctor.

Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.

Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.

Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.

Как установить водостоки, если крыша уже покрыта? Инструкции по монтажу

Водосточная система – это важная часть архитектуры, и ее обязательно нужно продумывать еще в проекте. Да и согласно современным строительным нормам и правилам, установку водостоков желательно производить еще перед установкой финишного кровельного покрытия. Но на практике так получается далеко не всегда. Также, в идеальном варианте, первым делом перед покупкой водосточной системы вы должны решить, как именно вы будете крепить желоба: по карнизу, к лобовой доске или к первому ряду обрешетки. Но, к сожалению, некоторые современные производители предлагают кронштейны, которые рассчитаны только на один вид крепления – к лобовой доске.

Тогда что делать в такой ситуации: крыша уже покрыта и кровельное покрытие уложено, если речь идет о металлических листах, которые закреплены «намертво» или лобовая доска вообще отсутствует?

Исключительно к лобовой доске чаще всего фиксируют водосток, если приток воздуха для проветривания внутреннего утепления осуществляется через специальные отверстия в подшивке свеса – их еще называют перфорированными софитами. Есть мнение, что более эффективно сделать приток воздуха через зазор, который образуется под обрешеткой.

В этом случае лобовую доску вам необходимо будет располагать достаточно низко, а кронштейны для желобов фиксировать только на обрешетке. Правда, у такой системы есть недостатки: под тяжестью снега и льда доска можно попросту сломаться. Исходя из этого, решите, какой именно способ подходит вам.

Также крепеж исключительно к лобовой доске необходим, если водосточная система устанавливается после возведения дома и укладки кровли. Например, вы купили недострой (довольно распространенная ситуация). И, если не трогать дорогой и непонятно по каким конкретно принципам уложенный кровельный материал, то закрепить кронштейны у вас получится только к лобовой доске. Также при замене водосточной системы тоже не получится сделать по-другому.

И еще один момент: если вы использовали антиконденсатную гидроизоляционную пленку, ее по правилам необходимо выводить на карнизный свес, а это уже возможно тоже только при креплении водостока прямо к лобовой доске, но не к обрешетке:

Для закрепления желобов и водосточных труб вам понадобятся специальные крюки. По строительным правилам установить вы их можете тремя основными способами: в общий дощатый настил, если речь идет о мягкой кровли, в стропильные ноги и в ветровую доску карнизного свеса:

Один из самых популярных примеров:

Способ №1. Крепление к стропильной системе: приподнимаем покрытие

Иногда домашние мастера рассчитывают на то, что после окончания строительства крыши у них получится все-таки приподнять один-два листа кровельного покрытия и закрепить крюки на обрешетку. Но на самом деле оторвать вот так просто листы любого покрытия не получится, ведь вам придется в этом случае избавляться от одного-двух рядов саморезов или гвоздей. И на этом месте уже не обойтись без заплаток, что сведет на «нет» весь эстетический эффект.

Но кое-какой хитрый способ все-таки есть, и его суть состоит в том, чтобы положить специальные доски под покрытие, которые позволяют не помять кровельный материал и выкрутить крепление пассатижами.

Еще нечто подобное нередко проделывается с шифером. Там прямо в волны шифера вставляют деревянные бруски, которые были заранее выструганы по профилю волны. Здесь крепление для водостока монтируют прямо насквозь самого шифера – и брусок, и крюк одновременно.

Способ №2. Крепление к лобовой доске: создаем надежную опору

Крепления крюков к лобовой доске – это самый простой способ, если крыша уже готова. Причем саму лобовую доску вовсе не сложно декорировать так, чтобы она выглядела как отдельный элемент крыши:

Для металлических кровельных покрытий крюки нужны короткие, из этого же материала и крепить их тоже лучше на металл:

А вот легкий по весу пластиковый водосток без проблем выдержит деревянная лобовая доска:

Способ №3. Крепление на «костыли»: идем на хитрость

В случае, если лобовой доски на крыше нет вообще, тогда в стене устанавливают специальные металлические или деревянные «костыли», и желоб крепится прямо к ним при помощи шпилек или брусьев:

Способ №4. Кронштейны в опорах

Или же крюки приходится ввинчивать в то, что есть, особенно, когда речь идет о небольших придомовых постройках:

а

Способ №5. Необычные кронштейны: захватываем желоб сверху

Кроме того, сегодня продаются такие кронштейны, которые незаметны даже после монтажа, потому что они держат желоба сверху, а не снизу.

Такие кронштейны нужно крепить с шагом 40 и 70 см, иначе при более значительном расстоянии желоба способны деформироваться под тяжестью льда или снега:

Способ №6. Регулируемые кронштейны: для сложных условий

Также вы можете найти регулируемые кронштейны. Достаточно подкрутить шурупы, чтобы регулировать их и настраивать в зависимости от угла наклона ската. Благодаря этому вам не нужно будет вновь проверять радиус изгиба у каждого крюка по отдельности.

Способ №7. Крепим прямо на кровельное покрытие

В самых сложных случаях иногда приходится приобретать кронштейны подороже, но которые позволяют установить водосток даже на такую крышу, где уже уложен поликарбонат:

Конечно, такой метод подходит лишь для регионов, где дожди выпадают не часто и не в больших количествах.

Итак, подведем итоги: насколько надежным окажется вся водосточная система в целом, зависит от того, правильно ли вы установили кронштейны и смонтировали желоба.

А теперь сделаем краткий обзор самой технологии закрепления водостока на готовой кровле.

Вот как правильно должен происходить монтаж водосточной системы на лобовую доску:

• Шаг 1. На самой доске, которая была установлена предварительно, отметьте лазером горизонтальную линию в самом высоком месте желоба.
• Шаг 2. Разместите затем настоящую линию, с учетом наклона, который должен составлять от 3 до 5 миллиметров на каждый погонный метр желоба.
• Шаг 3. Теперь нужно пронумеровать все крюки, причем сама разметка должна делаться с учетом уклона желоба. Далее при помощью полосогиба загибаем края крюков.
• Шаг 4. Установите два крайних крюка, а между ними, по самому дну желоба нужно натянуть веревку. Установите остальные крепления.
• Шаг 5. Определите расположение воронки в конце желоба.
• Шаг 6. Приложите воронку к желобу и обведите карандашом по контуру. От края контура к центру оставьте кантик в 45 мм и выпилите отверстие обычной ножовкой либо специальными ножницами для металла. Теперь получившиеся рамки отогните наружу и присоедините воронку к желобу.

Вся сборка достаточно проста, сродни детскому конструктору.

Желоба и воронки: располагаем на правильном расстоянии

А теперь перейдем непосредственно к установке водосточного желоба:

• Шаг 1. Проверяем угол наклона и расположение кронштейнов.
• Шаг 2. На них устанавливаем профиль желобов и стыкуем их между собой с помощью соединителей желоба. Свободные торцы закрываем заглушкой.
• Шаг 3. Монтируем воронку.
• Шаг 4. От воронки делаем отвод к трубе на стене.
• Шаг 5. Монтируем кронштейны для трубы.
• Шаг 6. Размечаем путь установки трубы и крепим уже вертикальные водосточные элементы.

Современные металлические водостоки соединяются между собой на уплотнителях и зажимах. Пластиковые водостоки соединяют тремя основными способами: на защелках с зажимом, на резиновых уплотнителях и методом холодной сварки. Главное при всем этом обязательно учитывать компенсацию линейного расширения.

Также подумайте о таком элементе, как специальная решетка для водосточной системы. Она нужна для того, чтобы очистить стекающую воду от растительного мусора, который нередко смывается с крыши – это листья и ветки.