Paano makalkula ang isang wind generator

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga generator ng hangin

Sa mga homemade o branded na wind device na may vertical o horizontal axis ng pag-ikot, ang mga blades ay nagsisimulang gumalaw bilang resulta ng lakas ng hangin. Ang mga pangunahing elemento ng kagamitan ay nagpapaikot ng rotor assembly sa pamamagitan ng isang espesyal na unit ng drive.Ang pagkakaroon ng isang stator winding ay nag-aambag sa conversion ng mekanikal na enerhiya sa electrical current. Ang mga axial propeller ay may mga tampok na aerodynamic, bilang isang resulta kung saan nagbibigay sila ng mabilis na pag-scroll ng turbine ng yunit.

Pagkatapos, sa mga rotary generator, ang rotational force ay na-convert sa kuryente, na kinokolekta sa baterya. Sa katunayan, mas malakas ang daloy ng hangin, mas mabilis ang mga blades ng unit scroll, na nag-aambag sa pagbuo ng enerhiya. Dahil ang pagpapatakbo ng kagamitan sa generator ay batay sa pinakamataas na paggamit ng isang alternatibong mapagkukunan, ang isang bahagi ng mga blades ay may mas bilugan na hugis. Ang pangalawa ay patag. Kapag ang daloy ng hangin ay dumaan sa bilugan na bahagi, nabuo ang isang seksyon ng vacuum, ito ay nag-aambag sa pagsipsip ng talim at humahantong ito sa gilid.

Ito ay humahantong sa pagbuo ng enerhiya, ang epekto nito ay humahantong sa pag-ikot ng mga blades na may maliit na hangin.

Kapag nag-scroll, ang axis ng mga turnilyo ay umiikot, na konektado sa rotary mechanism. Ang device na ito ay may labindalawang magnetic elements na nag-scroll sa loob. Ito ay humahantong sa pagbuo ng isang alternating electric current na may dalas, tulad ng sa mga saksakan ng sambahayan. Ang nagresultang enerhiya ay hindi lamang maaaring mabuo, ngunit maipadala din sa mga distansya, ngunit hindi ito maipon.

Upang kolektahin ito, kakailanganin itong i-convert sa direktang kasalukuyang, ito ang layunin ng electrical circuit na matatagpuan sa loob ng turbine. Upang makakuha ng malaking halaga ng kuryente, ginagawa ang mga kagamitang pang-industriya; kadalasang kinabibilangan ng mga wind farm ang dose-dosenang mga naturang pag-install.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng wind generator ay ginagawang posible na gamitin ang yunit sa mga sumusunod na bersyon:

• para sa autonomous na operasyon;
• may mga solar panel;
• kahanay sa backup na baterya;
• kasama ng gasolina o diesel generator set.

Kapag ang daloy ng hangin ay gumagalaw sa bilis na halos 45 km / h, ang power generation ng turbine ay humigit-kumulang 400 watts. Ito ay sapat na upang maipaliwanag ang suburban suburban area. Kung kinakailangan, maaari mong ipatupad ang akumulasyon ng kuryente sa baterya.

Upang singilin ang baterya, ginagamit ang mga espesyal na kagamitan. Sa isang pagbawas sa halaga ng subcharge, ang bilis ng pag-ikot ng mga blades ay magsisimulang mahulog. Kung ang baterya ay ganap na na-discharge, ang mga elemento ng kagamitan sa generator ay mag-i-scroll muli. Ginagawang posible ng prinsipyong ito na mapanatili ang pag-charge ng device sa isang partikular na antas. Sa mas mataas na air flow rate, ang turbine ng unit ay makakapagdulot ng mas maraming enerhiya.

Ang gumagamit na si Darkhan Dogalakov, gamit ang halimbawa ng modelo ng SEAH 400-W, ay nagsalita tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga kagamitan sa hangin.

Wind generator para sa bahay ay hindi na isang pambihira

Ang mga wind power plant ay matagal nang ginagamit sa isang pang-industriya na sukat. Ngunit, ang pagiging kumplikado ng disenyo, pati na rin ang pagiging kumplikado ng pag-install nito, ay hindi naging posible na gamitin ang kagamitang ito sa mga pribadong bahay, tulad ng mga solar panel.

Gayunpaman, ngayon, sa pag-unlad ng teknolohiya at pagtaas ng demand para sa "berdeng enerhiya", ang sitwasyon ay nagbago. Inilunsad ng mga tagagawa ang paggawa ng mga maliliit na instalasyon para sa pribadong sektor.

Prinsipyo ng operasyon

Pinaikot ng hangin ang mga rotor blades na naka-mount sa generator shaft. Bilang resulta ng pag-ikot sa windings, nabuo ang isang alternating current. Upang madagdagan ang bilang ng mga rebolusyon, at, nang naaayon, ang halaga ng nabuong enerhiya, maaaring gamitin ang isang reduction gear (transmission). Maaari rin nitong harangan nang buo ang pag-ikot ng mga blades, kung kinakailangan.

Ang resultang alternating current ay na-convert sa direktang 220 W gamit ang isang inverter. Pagkatapos ay pupunta ito sa consumer o, sa pamamagitan ng charge controller, sa mga baterya para sa akumulasyon.

Isang kumpletong diagram ng pagpapatakbo ng pag-install mula sa pagbuo ng enerhiya hanggang sa pagkonsumo nito.

Mga uri ng wind turbine at alin ang mas mahusay para sa isang pribadong bahay

Sa ngayon, mayroong dalawang uri ng disenyo na ito:

1. Sa pahalang na rotor.
2. Gamit ang vertical rotor.

Ang unang uri na may pahalang na rotor. Ang mekanismong ito ay itinuturing na pinaka-epektibo. Ang kahusayan ay halos 50%. Ang kawalan ay ang pangangailangan para sa isang minimum na bilis ng hangin na 3 m bawat segundo, ang disenyo ay lumilikha ng maraming ingay.

Para sa maximum na kahusayan, ang isang mataas na palo ay kinakailangan, na, sa turn, ay kumplikado sa pag-install at karagdagang pagpapanatili.

Ang pangalawang uri na may patayo. Ang isang wind generator na may vertical rotor ay may kahusayan na hindi hihigit sa 20%, habang ang bilis ng hangin na 1-2 m lamang bawat segundo ay sapat. Kasabay nito, ito ay gumagana nang mas tahimik, ang antas ng ibinubuga na ingay ay hindi hihigit sa 30 dB, at walang panginginig ng boses. Hindi nangangailangan ng malaking espasyo para magtrabaho, habang hindi nawawala ang kahusayan.

Ang pag-install ay hindi nangangailangan ng isang mataas na palo. Maaaring mai-mount ang mga kagamitan sa bubong ng bahay kahit na gamit ang iyong sariling mga kamay.

Ang kawalan ng isang anemometer at isang rotary na mekanismo, na hindi kinakailangan sa lahat ng disenyo na ito, ay ginagawang mas mura ang ganitong uri ng wind generator kumpara sa unang pagpipilian.

Pagsusuri ng video

Aling setting ang pipiliin?

Bago sagutin ang tanong na ito, kailangan mong maunawaan ang iyong pangangailangan, mga kakayahan sa pananalapi at mga priyoridad sa pagpapatakbo.

Kung gusto mong makuha ang pinakamaraming kapangyarihan at handang gumastos ng pera sa pana-panahong pagpapanatili ng generator, piliin ang unang opsyon. Sa pamamagitan ng pamumuhunan sa isang mataas na palo ng isang beses, at pagbabayad para sa mga bearings o pagpapalit ng langis isang beses bawat 5-10 taon, makakakuha ka ng kumpletong kalayaan ng enerhiya, at kahit na nakatira ka sa mga bansang Ukraine o EU, magagawa mong magbenta ng labis na kuryente.

Ang mataas na antas ng ingay ng istasyong ito ay nangangailangan ng pagpili ng isang lugar na malayo sa mga gusali ng tirahan hangga't maaari. Ang puntong ito ay dapat ding isaalang-alang, dahil ang infrasound ay hindi mapapansin ng iyong mga kapitbahay.

Upang makakuha ng katumbas na output na may kaugnayan sa unang opsyon, kakailanganing magbigay ng 3 wind turbine ng ganitong uri. Gayunpaman, sa mga tuntunin ng presyo, humigit-kumulang sa parehong halaga ang nakuha (napapailalim sa self-assembly).

Pagsusuri ng video ng isang eksperto sa larangan ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya

Mga karagdagang bahagi

• Ang controller, na sumasakop sa isang lugar sa electrical circuit sa likod ng generator, ay kinakailangan upang kontrolin ang mga blades at singilin ang baterya sa pamamagitan ng pag-convert ng nabuong alternating current sa direktang kasalukuyang.
• Iniimbak ng baterya ang singil para magamit sa mahinahong panahon. Bilang karagdagan, pinapatatag nito ang output boltahe ng generator, upang kahit na may malakas na bugso ng hangin, walang mga pagkagambala sa boltahe.
• Ang mga heading sensor at isang anemoscope ay nangongolekta ng data sa direksyon at bilis ng hangin.
• Awtomatikong lumilipat ang ATS sa pagitan ng mga pinagmumulan ng kuryente na may dalas na 0.5 segundo. Pinapayagan ka ng awtomatikong switch ng kuryente na pagsamahin ang windmill sa pampublikong grid ng kuryente, diesel generator, atbp.

Mahalaga: ang network ay hindi maaaring gumana nang sabay-sabay mula sa ilang mga pinagmumulan ng kuryente. mga inverters

Tulad ng alam mo, karamihan sa mga kagamitan sa sambahayan ay hindi gumagamit ng direktang kasalukuyang upang gumana, kaya mayroong isang inverter sa kadena sa pagitan ng baterya at mga appliances na nagsasagawa ng reverse operation, i.e.pag-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating boltahe 220v, kinakailangan para sa pagpapatakbo ng mga device

Mga inverters. Tulad ng alam mo, karamihan sa mga kagamitan sa sambahayan ay hindi gumagamit ng direktang kasalukuyang upang gumana, kaya mayroong isang inverter sa kadena sa pagitan ng baterya at mga appliances na nagsasagawa ng reverse operation, i.e. pag-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating boltahe 220v, kinakailangan para sa pagpapatakbo ng mga device.

Ang lahat ng mga pagbabagong ito mula sa natanggap na enerhiya ay "kumuha" ng isang tiyak na bahagi - hanggang sa 20 porsyento.

Mga ekstrang bahagi at accessories para sa mga wind turbine

Ang pangunahing pangunahing hanay ng mga kagamitan, kung wala ang pagpapatakbo ng mga wind power generators ay imposible, kasama ang:

• electric generator (motor);
• wind turbine, blades, rotor;
• pangkabit;
• umiinog na mekanismo;
• sensor ng hangin;
• palo;
• kable.

Ang mga baterya, non-grid at grid inverters, controller, azimuth drive system (buntot), iba pang karagdagang kagamitan ay pinili nang paisa-isa para sa bawat pag-install.

Kinakailangang palitan ang mga ekstrang bahagi ng wind turbine sa panahon ng pagpapanatili at, sa matinding kaso, pagkukumpuni

Ang mga pangunahing bahagi at ekstrang bahagi ay pinakamahusay na iniutos nang direkta mula sa tagagawa. Maaari kang makipag-ugnayan sa mga kumpanyang nagsusuplay mula sa Germany at iba pang mga bansang Europeo na ni-renovate (ginamit) na mga wind turbine at accessories na angkop para sa kanila para sa pagkukumpuni.

Kinakailangan na magkaroon ng access sa mga pangunahing bahagi para sa pagkumpuni ng pag-install

Kapag naglalagay ng isang order para sa mga ekstrang bahagi, dapat kang magbigay ng impormasyon tungkol sa tagagawa ng generator, ipahiwatig ang modelo at kapasidad nito. Ang isang detalyadong paglalarawan ng bahagi ay kinakailangan (maaaring sa anyo ng isang larawan), na nagpapahiwatig ng pagganap at teknikal na mga katangian nito.

Pagkalkula ng mga naglo-load ng hangin

Kaya, nag-coordinate ka nang mahabang panahon, ginawa at sa wakas ay na-mount ang iyong pinakamahusay na panlabas na advertising.

Ang kagandahan! Masaya ang lahat. Ngunit chu ... pagkatapos ng unang malakas na hangin, isang galit na kliyente ang tumawag sa iyo ng nakakagulat na balita - bumagsak ang advertising!

Nagkatotoo ang bangungot ng advertiser... Ano ang nangyari?

At ang mga sumusunod ay nangyari - kapag nagdidisenyo ng panlabas na advertising, ang pagkalkula ng pag-load ng hangin sa panlabas na advertising ay hindi pinansin o ginawa nang hindi tama: sa materyal at sa mga fastener.

Paano ito maiiwasan, paano protektahan ang iyong sarili mula sa isang nakalulungkot na resulta ng iyong trabaho?

Tandaan natin ang simpleng formula para sa pagkalkula ng wind load, na sinusukat sa kg / sq.m.:

Pw = k*q

Pag-decipher ng mga mapanlinlang na titik

Ang Pw ay ang normal na presyon ng hangin sa receiving surface. Ang presyon na ito ay itinuturing na positibo.
k ay ang aerodynamic coefficient depende sa hugis at posisyon ng paksa sa hangin

bagay.
q - ulo ng bilis ng hangin (kg / sq.m), naaayon sa pinakamataas na bilis ng hangin para sa isang naibigay na lugar, na isinasaalang-alang ang mga espesyal na gusts.

Ang halaga ng q depende sa bilis ng hangin ay tinutukoy bilang mga sumusunod:

q = 7 / g * sq. V / 2

7 - bigat ng hangin (1.23 kg / m3) sa Patm. = 760 mm Hg. at tatm.= 15 °С
g - acceleration of gravity (9.81 m / sq. sec)
Ang V ay ang pinakamataas na bilis ng hangin (m / s) sa isang naibigay na taas h, i.e.

Taas h sa ibabaw ng lupa, m

Bilis ng hangin V, km/h m/s

Bilis ng ulo q, kg/sq.m

Taas h sa ibabaw ng lupa, m	Bilis ng hangin V, km/h m/s	Bilis ng ulo q, kg/sq.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = sq. V / 16

Patayong naka-install na canvas, naayos sa isang frame o nakaunat sa mga cable

Konstruksyon - b-lapad, d-taas	Laki ng ratio	Lugar, S	Aerodynamic coefficient, k
Patayong naka-install na canvas, naayos sa isang frame o nakaunat sa mga cable	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Kaya lumalabas na ang lahat ay medyo simple.

Gusto mo bang matuto nang higit pa tungkol sa pagkalkula ng mga wind load at makakuha ng payo mula sa aming mga eksperto?

Tingnan ang magagandang ideya na ipinatupad sa Alprom

• Lahat
• Mga banner
• Volumetric na mga titik
• Mataas na altitude na trabaho
• mga kahon ng ilaw
• advertising sa bubong
• Malaking format na pag-print
• LED advertising

Mga volumetric na titik para sa Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Gallery

Volumetric na mga titik para sa Lexus

Volumetric na mga titik, LED advertising

Light box na 11 metro ang haba na gawa sa composite na may mga LED sa Samara mula sa Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Light box na 11 metro ang haba na gawa sa composite na may mga LED sa Samara mula sa Alprom

Gallery

Light box na 11 metro ang haba na gawa sa composite na may mga LED sa Samara mula sa Alprom

Mga iluminadong kahon, LED na advertising

Mga light box na Trial Sport sa Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Mga light box na Trial Sport sa Togliatti

Gallery

Mga light box na Trial Sport sa Tolyatti

Mga iluminadong kahon, LED na advertising

Volumetric na iluminated na mga titik NOBEL AUTOMOTIVE sa Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Volumetric na iluminated na mga titik NOBEL AUTOMOTIVE sa Togliatti

Gallery

Volumetric iluminated na mga titik NOBEL AUTOMOTIVE sa Tolyatti

Volumetric na mga titik, LED advertising

Grupo ng pasukan na Inglot sa Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Grupo ng pasukan na Inglot sa Togliatti

Gallery

Grupo ng pasukan na Inglot sa Togliatti

Mga iluminadong kahon, LED na advertising

Mga volumetric na titik OKAY sa Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Volumetric na mga titik OKAY sa Togliatti

Gallery

Volumetric na mga titik OKAY sa Tolyatti

Mga volumetric na letra, Matataas na gawa, LED advertising

3D foam letters na Botek Wellness sa Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Dami ng mga titik mula sa polyfoam Botek Wellness sa Togliatti

Gallery

Dami ng mga titik mula sa polyfoam Botek Wellness sa Togliatti

Volumetric na mga titik, LED advertising

Bubong advertising construction ng Lada Arena sa Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Konstruksyon ng advertising sa bubong ng Lada Arena sa Tolyatti

Gallery

Konstruksyon ng advertising sa bubong ng Lada Arena sa Tolyatti

Volumetric na mga titik, Roof advertising, LED advertising

Mga Tip sa Pag-install

Marahil, naiintindihan ng lahat na ang isang wind generator ay dapat na mai-install sa mga lugar kung saan ang pinakamataas na puwersa ng hangin ay. Ito ay mga steppes, coastal zone, iba pang mga open space na malayo sa mga gusali. Ang wind turbine ay hindi dapat ilagay sa tabi ng mga puno. Hindi mo ito mailalagay malapit sa maliliit na puno, dahil lalago sila sa paglipas ng panahon.

Wind generator na may Darrieus rotor

Tulad ng para sa pagbabahagi sa power grid o isang wind generator lamang, ang pagpipilian dito ay sa iyo. Sa anumang kaso, ang pagbili ay dapat na makatwiran sa ekonomiya, at hindi lamang magbigay pugay sa trend ng fashion.

Pagkalkula ng payback ng wind turbine

Ang pagkakaroon ng namuhunan ng daan-daang libong rubles sa pagbili ng aparato, ang bagong may-ari ay may karapatang umasa sa mga malinaw na benepisyo nito at ang pagbabayad ng windmill. Subukan nating kalkulahin ang presyo ng isang kilowatt ng kuryente sa isang karaniwang modelo ng 4-5 kW generator.

Sa bilis ng hangin na 4-5 m / s, ang aparato ay magbibigay ng halos 350 kW bawat buwan, o 4200 kW bawat taon. Ang buhay ng serbisyo ng generator ay halos 25 taon, ang halaga ng karamihan sa mga modelo ng mga aparato ay nasa loob ng 280,000 rubles.

Hatiin ang gastos sa produkto ng taunang produksyon at buhay ng serbisyo:

280,000 / 4200*25 = 2.666 rubles

Kaya, ang halaga ng isang kilowatt ng enerhiya ng isang payback wind generator ay magiging higit sa 2.5 rubles. Kung ikukumpara sa kasalukuyang antas ng presyo, may pakinabang, ngunit hindi ito kasinglaki ng gusto natin kapag gumagamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.

Ang mga kalkulasyon sa itaas ay nagbibigay ng ibang resulta kung ang bilis ng hangin ay humigit-kumulang 7-8 m/s. Ang wind generator na may kapasidad na 6-7 kW ay gagawa ng humigit-kumulang 780 kW kada buwan o 9000 kW kada taon.

Sa halaga ng naturang mga windmill na humigit-kumulang 310,000, nakuha namin ang sumusunod na resulta:

310,000 / 9000 * 25 = 1.3722 rubles Ang gastos na ito ay isang malinaw na benepisyo, lalo na para sa mga pasilidad na masinsinang enerhiya.

Ano ang tumutukoy sa kahusayan ng isang wind turbine?

Tulad ng nabanggit na, ang kahusayan ng isang wind generator ay nagmula sa teknikal na kondisyon nito, ang uri ng turbine, at ang mga tampok ng disenyo ng modelong ito. Mula sa kursong pisika ng paaralan, alam na ang kahusayan ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na gawain sa kabuuang trabaho. O ang ratio ng enerhiya na ginugol sa pagganap ng trabaho sa enerhiya na natanggap bilang isang resulta.

Sa pagsasaalang-alang na ito, lumitaw ang isang kawili-wiling punto - ang enerhiya ng hangin na ginamit ay nakuha nang walang bayad, walang pagsisikap na ginawa sa bahagi ng gumagamit. Ginagawa nitong ang kahusayan ay isang purong teoretikal na tagapagpahiwatig na tumutukoy sa mga puro nakabubuo na mga katangian ng device, habang para sa mga may-ari, ang mga katangian ng pagpapatakbo ay mas mahalaga.

Iyon ay, lumitaw ang isang sitwasyon kung saan ang kahusayan ay hindi napakahalaga, ang lahat ng pansin ay ibinibigay sa mga praktikal na gawain.

Gayunpaman, sa mga pagbabago sa mga parameter ng operating sa isang direksyon o iba pa, ang kahusayan ay awtomatikong nagbabago, na nagpapahiwatig ng pagkakaugnay nito sa pangkalahatang estado ng device.

karga ng hangin

Paraan ng pagkalkula

Paglalarawan ng Disenyo

Mga geometric na katangian ng mga elemento

Pagtukoy sa pagkarga ng hangin

Hangin sa isang anggulo ng 90 degrees sa kalasag

Hangin sa isang anggulo na 45 o sa kalasag 5 Pagkalkula ng rack

Bahagi 2. Pagkalkula para sa pagpapanatili

Paraan ng pagkalkula

Ang proyektong ito ay tipikal para sa mga rehiyon ng hangin mula ika-3 hanggang ika-5.
1. Lugar ng hangin - III, IV, V
2.Uri ng lupain kapag tinutukoy ang pagkarga ng hangin - A
3. Antas ng responsibilidad - 3, kung saan ang load-reducing coefficient γp ay kinuha katumbas ng 0.8-0 95 (sa proyektong ito γp = 09)
4. Ang buhay ng serbisyo ng istraktura ay 10 taon
5 Tinantyang panlabas na temperatura t ≥ -w°c, bilang ang average na temperatura ng pinakamalamig na limang araw na panahon ayon sa SNiP 23-01-99 "Construction climatology", na tumutugma sa klimatiko na rehiyon ng konstruksiyon II4, II5
6. Humidity zone - "basa" SNiP 23-01-99 (Larawan 2)
7. Ang antas ng agresibong epekto ng kapaligiran sa mga istrukturang metal ay medium-agresibo, ayon sa SNiP 2.0311-85 "Proteksyon ng mga istruktura ng gusali mula sa kaagnasan", talahanayan. 24, para sa gas group na "B" sa isang mahalumigmig na kapaligiran

Paglalarawan ng istraktura ng advertising

Ang Figure 1 ay nagpapakita ng isang diagram ng isang collapsible double-sided advertising panel na may taas na stand mula 2 hanggang 5 m hanggang sa ibaba ng panel. Ang mga dimensyon ng advertising panel ay 6180x3350x 410mm. rack axis, at may offset na 3/4 (ipinapakita sa Figure 1). Ang rack ay naayos na may 8 foundation anchor sa isang malalim na pundasyon. Ang lahat ng mga variable na parameter depende sa wind area ng pag-install at ang taas ng rack ay ibinibigay sa Table 1

Pagguhit ng disenyo ng advertising. kanin. isa

Ang pangunahing geometric na sukat at mga fastener ng istraktura ng advertising, depende sa lugar ng hangin. Talahanayan 1

Taas ng rack, m	Mga elemento ng istruktura	rehiyon ng hangin
III	IV	V
2	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Pundasyon	2.5×1.9×0.5 m	2.8×2.1×0.5m	3.2×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Mga cross beam	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Pundasyon	2.7×1.9×0.5m	3×2.1×0.5m	3.6×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Mga cross beam	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 baras.236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Pundasyon	3×1.9×0.5 m	3.6×2.1×0.5m	4×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Mga cross beam	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 mains.lapad 236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Pundasyon	3.4×1.9×0.5m	3.8×2.1×0.5m	4.2×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Mga cross beam	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 baras.236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Pundasyon	3.6×1.9×05m	4×2.1×0.5m	4.4×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M36	M36
Mga cross beam	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 baras.236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Pundasyon	3.8×1.9×0.5m	4.2×2.1×0.5m	4.6×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M36	M36
Mga cross beam	Gnshv.236×70	2 baras.236×70	2 baras.236×70
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
5	Rack	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
Pundasyon	4×1.9×0.5 m	4.4x21x0.5m	—
Ankera	M36	M36	—
Mga cross beam	Gnshv.236×70	2 baras.236×70	—
headroom	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)	—

pataas

Pagkalkula at pagpili ng isang wind generator

Ano ang kailangan mong bigyang-pansin kapag pumipili ng wind turbine. Upang magsimula, unawain na ang mga dayuhang mamahaling modelo ay hindi nangangahulugang ang pinakamahusay na solusyon.

Dito kailangan mong magpatuloy mula sa iyong mga pangangailangan sa pagbuo ng kuryente. Kaya, kalkulahin kung gaano karaming kuryente ang iyong gagastusin.

Wind generator na may helicoid rotor

Ang kapangyarihan ng wind generator ay direktang nakasalalay sa diameter ng bilog na nabuo ang mga blades. Tinatayang, maaari mong kalkulahin ang kapangyarihan gamit ang sumusunod na formula:

P = D^2 * R^3 / 7000, kung saan

D ay ang diameter ng mga blades;

R ay ang bilis ng hangin.

Kung ang diameter ay 1.5 metro, at ang bilis sa iyong lugar ay 5 metro bawat segundo, ang kapangyarihan ay magiging humigit-kumulang 0.04 kilowatts. Tulad ng nakikita mo, ang kapangyarihan ay maaaring tumaas sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng pagtaas ng diameter at bilis ng hangin. At ang huling parameter ay hindi nakasalalay sa amin.

Kapag bumibili, bigyang-pansin ang kapasidad ng mga baterya. Ang kalmado ay halos kahit saan, maliban sa mga lugar sa baybayin

At sa mga ganitong panahon, kukuha ng kuryente mula sa mga baterya ang iyong mga electrical appliances. Limitado ang kanilang kapasidad. Samakatuwid, ito ay mas mahusay na magkaroon ng isang karagdagang backup na power supply.

Gaano karaming kuryente ang kailangan ng isang karaniwang pamilya? Sa isang ordinaryong apartment, tumatakbo kami ng halos 360 kWh kada buwan. Ang wind generator na may kapasidad na 5 kilowatts ay bubuo ng halagang ito kahit na sa mababang bilis ng hangin, na kadalasang nangyayari sa gitnang Russia. Ngunit kung ang pagkonsumo ng enerhiya ay mataas (halimbawa, mayroong isang electric heater, isang electric boiler, atbp.), Kung gayon ang isang wind generator na may kapasidad na 5 kilowatts ay hindi na sapat. Maliban kung ito ay naka-install malapit sa dagat o isang malaking anyong tubig.
 

Medyo tungkol sa gastos

Tulad ng nakikita mo, ang hanay ng presyo ay napakalaki. AT average na pag-install bawat 1 kW ay nagkakahalaga mula 25,000 hanggang 300,000 rubles. Ang mga mas mahal na modelo ay may maraming makabuluhang pakinabang, mula sa mas mataas na kahusayan hanggang sa iba't ibang karagdagang mga tampok.

Pangkalahatang rekomendasyon

Malinaw, upang mapili ang pinakamainam na diameter ng wind turbine propeller, kinakailangang malaman ang average na bilis ng hangin sa site ng nakaplanong pag-install. Ang dami ng kuryente na ginawa ng windmill ay tumataas sa cubic ratio sa pagtaas ng bilis ng hangin. Halimbawa, kung ang bilis ng hangin ay tumaas ng 2 beses, ang kinetic energy na nabuo ng rotor ay tataas ng 8 beses. Samakatuwid, maaari itong tapusin na ang bilis ng hangin ay ang pinakamahalagang kadahilanan na nakakaapekto sa kapangyarihan ng pag-install sa kabuuan.

Upang piliin ang lugar ng pag-install ng wind-generating electrical installation, ang mga lugar na may pinakamababang bilang ng wind barrier (walang malalaking puno at gusali) sa layo na hindi bababa sa 25-30 metro mula sa residential building ay pinakaangkop (huwag kalimutan na ang mga wind turbine ay umuugong nang napakalakas sa panahon ng operasyon). Ang taas ng gitna ng wind turbine rotor ay dapat na hindi bababa sa 3-5 metro na mas mataas kaysa sa pinakamalapit na mga gusali. Dapat ay walang mga puno o gusali sa linya ng mahangin na daanan. Ang mga taluktok ng burol o mga hanay ng bundok na may bukas na tanawin ay pinakaangkop para sa lokasyon ng wind turbine.

Kung ang iyong bahay sa bansa ay hindi binalak na konektado sa isang karaniwang network, dapat mong isaalang-alang ang opsyon ng mga pinagsamang sistema:

• WPP + Mga solar panel
• WPP + Diesel

Ang pinagsamang mga opsyon ay makakatulong sa paglutas ng mga problema sa mga rehiyon kung saan ang hangin ay nababago o nakadepende sa panahon, at ang opsyong ito ay may kaugnayan din para sa mga solar panel.

Renovated wind turbines - ano ito?

Ang wind power equipment ay maaaring ituring na isa sa pinaka-maaasahan, kung hindi man ang pinaka-maaasahan, sa industriya ng enerhiya.Ang dahilan nito ay hindi lamang ang mataas na teknolohiya na ginagamit sa paggawa nito, kundi pati na rin ang medyo maliit na mga karga kung saan ito ay napapailalim. Samakatuwid, ang mga wind turbine ay regular na nagsisilbi sa loob ng maraming taon, kadalasang higit sa 20 taon. Dahil ang bawat wind park at bawat wind generator ay nakatali sa isang partikular na piraso ng lupa, ipinapayong palitan ang wind farm o wind generator ng mas malakas kapag naabot na ang payback period ng isang partikular na proyekto, iyon ay, kapag ang investment ay namuhunan. sa loob nito ay ibinalik at ang nakaplanong tubo ay natanggap. Ang mga kasalukuyang wind turbine ay karaniwang nasa mabuting kondisyon, at ipinapayong ibenta ang mga ito bilang "used wind turbines" o "used wind turbines". Ang merkado ng mundo para sa naturang kagamitan sa mundo ay napakalaki. Ang pangangailangan para sa naturang kagamitan ay mataas din. Ang dahilan ay ang malaking load ng mga kumpanyang gumagawa ng wind energy equipment. Bilang isang patakaran, isang maliit na bahagi lamang ng naturang "ginamit" na kagamitan ang na-dismantle na at nasa stock.

Ang "ginamit" na mga wind turbine ay sumasailalim sa paghahanda bago ang pagbebenta ayon sa mga espesyal na regulasyon sa trabaho at naging tinatawag na. "na-refurbished". Karaniwan, sa panahon ng pagsasaayos, ang mga sumusunod na gawain ay isinasagawa: pagpapalit ng mga bearings sa gearbox, anuman ang kanilang pagsusuot, pag-troubleshoot at pag-aayos ng mga gears ng gearbox, generator, frame, blades, pagpipinta. Pagkatapos ng pagsasaayos, ang mga wind turbine ay ipinadala sa kanilang bagong may-ari. Bilang isang patakaran, pagkatapos ng pagbebenta ng naturang kagamitan, ito ay sakop ng isang garantiya para sa isang panahon ng isang taon.

Isang halimbawa ng pagkalkula ng mga blades mula sa ika-160 na tubo para sa generator na ito

bilis

Nakuha ko ang pinakamahusay na resulta mula sa ika-160 na tubo na may diameter na 2.2m at bilis ng Z3.4 - 6 na blades, ngunit mas mahusay na huwag gumawa ng tulad ng diameter ng propeller mula sa isang 160mm pipe, masyadong manipis at manipis na mga blades ay lalabas. Sa 3 m / s, ang nominal na bilis ng tornilyo ay 84 rpm at ang lakas ng tornilyo ay 25 watts, iyon ay, ito ay tinatayang angkop. Kinakailangan, siyempre, na may margin para sa kahusayan ng generator, ngunit ang ika-160 na tubo ay manipis na at malamang na nasa 7 m / s ang isang flutter ay masusunod. Ngunit halimbawa ito ay pupunta

Ngayon, kung babaguhin mo ang bilis ng hangin sa talahanayan, makikita mo na ang kapangyarihan ng propeller at ang bilis nito ay humigit-kumulang na nag-tutugma sa mga parameter ng propeller, na kung ano ang kailangan namin, dahil mahalaga na ang propeller ay hindi labis na karga. at hindi underloaded - kung hindi, ito ay magulo sa isang malaking hangin.
>

Kaya sa ibang hangin, nakatanggap ako ng naturang propeller data. Sa ibaba sa screenshot ay ang data ng propeller sa 3m/s, ang maximum propeller power (KIEV) sa bilis na Z3.4. Sa kasong ito, ang mga rebolusyon at kapangyarihan ay humigit-kumulang na tumutugma sa lakas ng generator sa mga rebolusyong ito

Bilis ng generator 100 rpm - 2 Amperes 30 watts
>

Susunod, ipinasok namin ang bilis ng 5 m / s, tulad ng makikita mo sa screenshot, 141 rpm ng propeller at ang kapangyarihan sa propeller shaft ay 124 watts, na humigit-kumulang din na tumutugma sa generator. Bilis ng generator 150 rpm - 8 Amperes 120 watts

Sa 7 m / s, ang propeller ay nagsisimulang i-bypass ang generator sa mga tuntunin ng kapangyarihan at, natural, underloaded, ito ay nakakakuha ng mataas na bilis, kaya itinaas ko ang bilis sa Z4, ito rin ay naging isang tinatayang tugma sa mga tuntunin ng kapangyarihan at bilis sa generator. Bilis ng generator 200 rpm -14 Amperes 270 watts

Sa 10 m / s, ang tornilyo ay naging mas malakas kaysa sa generator sa nominal na bilis, bilang mabagal na pag-urong at hindi maaaring paikutin ang generator nang mas mabilis.Kaya sa Z4, ang propeller power ay 991 watts, at ang revolutions ay 332 rpm lamang. Bilis ng generator 300 rpm - 26 Amperes 450 watts. Ngunit ang isang underloaded generator ay nagpapahintulot sa propeller na umikot hanggang sa bilis ng Z5 at mas mataas, habang Nahulog ang tornilyo ng KIEV, at samakatuwid ay ang kapangyarihan, ngunit sa parehong oras ang pagtaas ng bilis, kaya ito ay naka-out na ang tornilyo ay paikutin ang generator ng kaunti pa, ngunit sa parehong oras ito ay mawawalan ng kapangyarihan at balanse ay darating sa isang lugar. Sa kasong ito, ang data ay humigit-kumulang nag-tutugma sa generator, ngunit malinaw na naabutan ng propeller ang generator sa mga tuntunin ng kapangyarihan, kaya sa hangin na ito ay oras na upang gumawa ng proteksyon sa pamamagitan ng paglipat ng propeller palabas ng hangin.

Kaya nilagyan namin ng PVC pipe screw na may diameter na 160mm sa ilalim ng generator. Dapat kong sabihin kaagad na ito ay ang anim na talim na propeller ng ganoong bilis na naging pinaka-angkop. At sa gayon maaari mong isaalang-alang ang isang tornilyo ng anumang diameter at bilang ng mga blades. Kaya lang, ang isang three-bladed propeller na may diameter na 2.3 m ay naging masyadong mabilis para sa generator na ito at hindi ito makakakuha ng momentum para sa maximum na KIEV nito, dahil ang generator ay agad na magsisimulang pabagalin ito.

Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga blades, ibinaba ko ang bilis ng propeller at pinanatili ang kapangyarihan nito. Kaya't ang propeller ay naging angkop para sa generator, ngunit ang ika-160 na tubo ay nagpakilala ng sarili nitong mga limitasyon, lalo na, ang diameter ay masyadong malaki at sa hangin mula sa 7m / s, ang propeller na may manipis at manipis na mga blades ay malamang na makakuha ng isang kumakaway at dadagundong na parang helicopter na papaalis. Oo, at sa propeller na ito ay tinanggal namin mula sa generator, halos nagsasalita, na may hangin na 10 m / s, 600-700 watts lamang, ngunit maaari itong maging dalawang beses nang mas maraming kung tataas namin ang bilis ng propeller at bahagyang dagdagan ang diameter nito .

Nasa ibaba ang isang screenshot mula sa tab na Blade Geometry. Ito ang mga sukat para sa pagputol ng talim mula sa tubo

Do-it-yourself na mga prinsipyo para sa paggawa ng mga blades para sa wind generator

Kadalasan, ang pangunahing kahirapan ay ang pagtukoy ng pinakamainam na sukat, dahil ang pagganap nito ay nakasalalay sa haba at hugis ng mga wind turbine blades.

Mga materyales at kasangkapan

Ang mga sumusunod na materyales ay bumubuo ng batayan:

• playwud o kahoy sa ibang anyo;
• fiberglass sheet;
• pinagsama aluminyo;
• Mga PVC pipe, mga bahagi para sa mga plastic pipeline.

DIY wind turbine blades

Pumili ng isang uri ng kung ano ang magagamit sa anyo ng mga nalalabi pagkatapos ng pagkumpuni, halimbawa. Para sa kanilang kasunod na pagproseso, kakailanganin mo ng isang marker o isang lapis para sa pagguhit, isang lagari, papel de liha, metal na gunting, isang hacksaw.

Mga guhit at kalkulasyon

Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga low-power generators, ang pagganap nito ay hindi lalampas sa 50 watts, isang tornilyo ang ginawa para sa kanila ayon sa talahanayan sa ibaba, siya ang may kakayahang magbigay ng mataas na bilis.

Susunod, ang isang mababang bilis na three-blade propeller ay kinakalkula, na may mataas na panimulang rate ng breakaway. Ang bahaging ito ay ganap na maghahatid ng mga high-speed generator, na ang pagganap ay umabot sa 100 watts. Ang turnilyo ay gumagana kasabay ng mga stepper motor, mababang boltahe na low-power na motor, mga generator ng kotse na may mahinang magnet.

Mula sa punto ng view ng aerodynamics, ang pagguhit ng propeller ay dapat magmukhang ganito:

Produksyon mula sa mga plastik na tubo

Ang mga tubo ng sewer PVC ay itinuturing na pinaka-maginhawang materyal; na may pangwakas na diameter ng tornilyo na hanggang 2 m, ang mga workpiece na may diameter na hanggang 160 mm ay angkop. Ang materyal ay umaakit sa kadalian ng pagproseso, abot-kayang gastos, ubiquity at kasaganaan ng mga nabuo na mga guhit, mga diagram

Mahalagang pumili ng mataas na kalidad na plastik upang maiwasan ang pag-crack ng mga blades.

Ang pinaka-maginhawang produkto, na isang makinis na kanal, kailangan lamang itong i-cut alinsunod sa pagguhit. Ang mapagkukunan ay hindi natatakot sa pagkakalantad sa kahalumigmigan at hindi hinihingi sa pangangalaga, ngunit maaaring maging malutong sa mga sub-zero na temperatura.

Paggawa ng mga blades mula sa mga billet ng aluminyo

Ang ganitong mga turnilyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng tibay at pagiging maaasahan, sila ay lumalaban sa mga panlabas na impluwensya at napakatagal. Ngunit tandaan na ang mga ito ay nagiging mas mabigat bilang isang resulta, kung ihahambing sa mga plastik, ang gulong sa kasong ito ay sumasailalim sa maingat na pagbabalanse. Sa kabila ng katotohanan na ang aluminyo ay itinuturing na medyo malleable, ang pagtatrabaho sa metal ay nangangailangan ng pagkakaroon ng mga maginhawang tool at kaunting mga kasanayan sa paghawak ng mga ito.

Ang anyo ng supply ng materyal ay maaaring kumplikado sa proseso, dahil ang karaniwang aluminum sheet ay nagiging mga blades lamang pagkatapos na bigyan ang mga workpiece ng isang katangian na profile; para sa layuning ito, dapat munang lumikha ng isang espesyal na template. Maraming mga baguhan na taga-disenyo ang unang yumuko sa metal kasama ang mandrel, pagkatapos ay lumipat sila sa pagmamarka at pagputol ng mga blangko.

Mga blades na gawa sa billet aluminum

Ang mga talim ng aluminyo ay lubos na lumalaban sa mga naglo-load, hindi tumutugon sa mga phenomena sa atmospera at mga pagbabago sa temperatura.

payberglas na tornilyo

Ito ay ginustong ng mga espesyalista, dahil ang materyal ay pabagu-bago at mahirap iproseso. Sequencing:

• gupitin ang isang kahoy na template, kuskusin ito ng mastic o wax - ang patong ay dapat itaboy ang pandikit;
• una, isang kalahati ng workpiece ang ginawa - ang template ay pinahiran ng isang layer ng epoxy, ang fiberglass ay inilalagay sa itaas. Ang pamamaraan ay mabilis na paulit-ulit hanggang sa ang unang layer ay nagkaroon ng oras upang matuyo. Kaya, ang workpiece ay tumatanggap ng kinakailangang kapal;
• gawin ang ikalawang kalahati sa katulad na paraan;
• kapag ang pandikit ay tumigas, ang parehong mga halves ay maaaring konektado sa epoxy na may maingat na paggiling ng mga joints.

Ang dulo ay nilagyan ng manggas, kung saan ang produkto ay konektado sa hub.

Paano gumawa ng talim mula sa kahoy?

Ito ay isang mahirap na gawain dahil sa tiyak na hugis ng produkto, bilang karagdagan, ang lahat ng mga gumaganang elemento ng tornilyo ay dapat na maging magkapareho. Ang kawalan ng solusyon ay kinikilala din ang pangangailangan para sa kasunod na proteksyon ng workpiece mula sa kahalumigmigan, para sa ito ay pininturahan, pinapagbinhi ng langis o pagpapatayo ng langis.

Ang kahoy ay hindi kanais-nais bilang isang materyal para sa isang wind wheel, dahil ito ay madaling kapitan ng pag-crack, warping, at pagkabulok. Dahil sa ang katunayan na ito ay mabilis na nagbibigay at sumisipsip ng kahalumigmigan, iyon ay, nagbabago ito ng masa, ang balanse ng impeller ay arbitraryong nababagay, ito ay negatibong nakakaapekto sa kahusayan ng disenyo.

Halaga ng disenyo ng pagkarga ng hangin

Ang karaniwang halaga ng wind load (1) ay:

\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0.1 + 0.248 = {\rm{0.348}}\) kPa. (dalawampu)

Ang huling kinakalkula na halaga ng pag-load ng hangin, kung saan matutukoy ang mga puwersa sa mga seksyon ng baras ng kidlat, ay batay sa karaniwang halaga, na isinasaalang-alang ang kadahilanan ng pagiging maaasahan:

\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0.348}} \cdot 1.4 = {\rm{0.487}}\) kPa. (21)

Mga madalas itanong (FAQ)

Ano ang nakasalalay sa frequency parameter sa formula (6)?

ang parameter ng dalas ay depende sa scheme ng disenyo at mga kondisyon para sa pag-aayos nito. Para sa isang bar na ang isang dulo ay mahigpit na naayos at ang isa ay libre (cantilever beam), ang frequency parameter ay 1.875 para sa unang mode ng vibration at 4.694 para sa pangalawa.

Ano ang ibig sabihin ng mga coefficient \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) sa mga formula (7), (10)?

dinadala ng mga coefficient na ito ang lahat ng parameter sa isang yunit ng sukat (kg, m, Pa, N, s).

Payback at kahusayan

Ang halaga ng wind generator mismo ay medyo malaki. At bilang karagdagan dito, kakailanganin mo pa ring bumili ng mga baterya, isang inverter, isang controller, isang palo, mga wire, atbp. Ang mga modelo ng wind turbine na may kapasidad na 300 watts ay karaniwan na ngayon. Ang mga ito ay medyo mahina na mga modelo na bumubuo ng kanilang 300 watt-hours sa kaganapan ng hangin na 10-12 metro bawat segundo, at sa hangin na 4-5 metro bawat segundo, 30-50 watt-hours ay nabuo. Ang ganitong mga pag-install ay sapat na upang magbigay ng LED lighting at kapangyarihan maliit na electronics. Hindi mo kailangang asahan na mula sa wind generator na ito maaari kang magbigay ng TV, microwave, refrigerator at full lighting. Ang halaga ng mga low-power wind turbine ay nagsisimula sa 15-20 thousand rubles. Ang kit ay hindi kasama ang mga baterya, inverter at palo. Ang isang kumpletong hanay ay nagkakahalaga ng hindi bababa sa 50 libong rubles.

Kapag magbibigay ka ng kuryente sa isang bahay at isang maliit na subsidyary plot, kakailanganin mo ng 3-5 kilowatt wind generator. Ang presyo ng naturang wind turbine ay nasa hanay na 0.3-1 milyong rubles. Kasama sa presyo ang controller, mast, inverter, mga baterya.