Kinetic wind generator: aparato, prinsipyo ng pagpapatakbo, aplikasyon

Wind turbine device

Ang mga generator ng hangin ay ganap na palakaibigan sa kapaligiran at nakakapagbigay sa mga mamimili ng libreng enerhiya para sa isang walang limitasyong oras. Wind generators - Ang mga wind farm ay may iba't ibang kapasidad, na ginagawang posible na gamitin ang mga ito sa iba't ibang lugar.

Ang pinakamataas na kahusayan ng isang wind farm ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-install nito sa mga lugar na may patuloy na aktibong daloy ng hangin. Karaniwan, ang mga bundok at burol, baybayin ng mga dagat at karagatan, at iba pang katulad na mga kondisyon ay ginagamit para dito. Ang pangunahing bahagi ng pag-install ay ang impeller, na kumikilos bilang isang turbine. Sa karamihan ng mga kaso, ang tatlong-blade na wind farm na mga istraktura ay ginagamit sa anyo ng isang propeller, na naka-install sa isang mataas na altitude mula sa ibabaw ng lupa.
Upang makuha ang pinakamalaking epekto, ang mga blades, kasama ang rotor, ay nakatakda sa pinakamainam na posisyon gamit ang mga espesyal na mekanismo, depende sa direksyon at lakas ng hangin. Mayroong iba pang mga disenyo - drum, na hindi nakasalalay sa mga kadahilanan sa itaas at hindi nangangailangan ng anumang mga pagsasaayos. Gayunpaman, kung ang kahusayan ng mga pag-install ng propeller ay nasa antas ng 50%, kung gayon para sa mga aparato ng drum ay mas mababa ito.

Ang bawat air power plant, anuman ang disenyo, ay ganap na konektado sa pagkilos ng mga alon ng hangin, na kadalasang nagbabago sa kanilang pagganap. Ito naman ay humahantong sa mga pagbabago sa bilang ng mga rebolusyon ng impeller at ang elektrikal na kapangyarihan na ginawa. Ang sitwasyong ito ay nangangailangan ng pagpapares ng generator at ng elektrikal na network sa tulong ng karagdagang kagamitan.

Bilang isang patakaran, ang mga baterya ay ginagamit para dito kasama ng mga inverters. Una, ang baterya ay sinisingil mula sa generator, kung saan ang pagkakapareho ng kasalukuyang ay hindi mahalaga. Dagdag pa, ang singil ng baterya, na na-convert sa inverter, ay inililipat sa network.

Maaaring kontrolin ang mga istruktura ng WPP propeller kung kinakailangan. Kung ang bilis ng hangin ay masyadong mataas, ang anggulo ng pag-atake ng mga blades ay binago, hanggang sa pinakamaliit. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa pagkarga ng hangin sa turbine.Gayunpaman, sa ilalim ng impluwensya ng mga bagyo, ang mga impeller ng mga wind farm ay madalas na deformed, at ang buong pag-install sa bahay ay nabigo. Hindi posible na ganap na maiwasan ang mga negatibong epekto, dahil ang mga electric generator ay matatagpuan sa isang average na taas na 50 m. Dahil dito, posible na gumamit ng mas malakas at mas matatag na hangin na nananaig sa matataas na altitude.

Paano pumili ng wind generator

Upang pumili ng wind generator, dapat mong:

1. Kalkulahin ang naka-install na kapangyarihan ng mga de-koryenteng kasangkapan na binalak na konektado sa pinagmumulan ng enerhiya na ito.
2. Batay sa nakuha na mga halaga ng kapangyarihan at ang average na taunang bilis ng hangin, sa rehiyon ng pag-install ng yunit, ang kapangyarihan ng generator ay tinutukoy. Dapat isaalang-alang ang kapangyarihan na isinasaalang-alang ang kadahilanan ng kaligtasan, batay sa paglaki ng mga naglo-load at upang hindi mag-overload ang aparato sa panahon ng mga peak load.
3. Dapat isaalang-alang ang klima sa lugar kung saan naka-install ang aparato, dahil ang pag-ulan ay negatibong nakakaapekto sa pagganap ng generator. Isaalang-alang ang mga tampok na klimatiko ng lugar ng paninirahan.
4. Ang pagtukoy sa kahusayan ng pag-install ay isa sa pinakamahalagang tagapagpahiwatig.
5. Alamin ang pagganap ng generator na may kaugnayan sa ingay na ginawa sa panahon ng operasyon.
6. Magsagawa ng comparative analysis ng iba't ibang uri ng generators para sa lahat ng katangian at parameter.
7. Basahin ang mga review ng user ng mga katulad na pag-install.
8. Gumawa ng pagsusuri ng mga domestic at dayuhang tagagawa, pag-aralan ang mga pagsusuri tungkol sa mga negosyong ito.

Paglalagay ng low-speed wind generator

Ang isang maliit na pundasyon ay inilalagay sa isang piraso ng lupa, kung saan ang palo ay naayos. Malapit sa tore, sa paanan, may power cabinet. Sa itaas, ang isang rotary na mekanismo ay naka-install, isang gondola ay naka-mount dito. Sa loob ng huli ay isang anemometer, generator, transmission at preno.Ang isang rotor cap ay nakakabit sa gondola, kung saan ang mga blades ay natigil. Ang bawat pakpak ay konektado sa isang sistema na awtomatikong nag-aayos ng pitch.

Ang pag-install ng isang low-speed wind turbine ay nagsisimula sa pundasyon at pag-install ng palo

Matapos makumpleto ang pag-install ng generator, nag-mount sila ng mga system para sa proteksyon ng kidlat at paghahatid ng impormasyon tungkol sa trabaho, pati na rin ang isang fairing at isang mekanismo ng pamatay ng sunog.

Ang isang low-speed wind generator ay isang aparato na maaaring magbigay ng kuryente sa isang suburban area. Ang paggamit ay makatwiran sa mga lugar na may mahinang hangin.

Mga pagtutukoy

Sa oras ng pagbili wind turbine charge controller kailangan mong maingat na pag-aralan ang kanyang data sheet. Kapag pumipili, ang mga katangian ay mahalaga:

• kapangyarihan - dapat tumutugma sa kapangyarihan ng wind turbine;
• boltahe - dapat tumutugma sa boltahe ng mga baterya na naka-install sa windmill;
• Max. kapangyarihan - nagpapahiwatig ng pinakamataas na pinapayagang kapangyarihan para sa modelo ng controller;
• Max. kasalukuyang - nagpapahiwatig kung anong pinakamataas na kapangyarihan ng generator ng hangin ang maaaring gumana ng controller;
• saklaw ng boltahe - max na mga tagapagpahiwatig. at min. boltahe ng baterya para sa sapat na operasyon ng aparato;
• mga kakayahan sa pagpapakita - anong data tungkol sa device at pagpapatakbo nito ang ipinapakita sa pagpapakita ng isang partikular na modelo;
• mga kondisyon ng pagpapatakbo - sa anong mga temperatura, antas ng halumigmig ang napiling aparato ay maaaring gumana.

Kung hindi ka makakapili ng isang charge control device sa iyong sarili, makipag-ugnayan sa isang consultant at ipakita sa kanya ang data sheet ng iyong windmill. Ang aparato ay pinili alinsunod sa mga kakayahan ng pag-install ng hangin. Ang mga maling kondisyon sa pagpapatakbo at mga paglihis mula sa hanay ng boltahe ay makakaapekto sa pagpapatakbo ng buong sistema ng hangin.

Wind Turbine Generator

Para sa pagpapatakbo ng mga windmill, kinakailangan ang maginoo na three-phase generator.Ang disenyo ng naturang mga device ay katulad ng mga modelong ginamit sa mga kotse, ngunit may mas malaking mga parameter.

Ang mga wind turbine device ay may three-phase stator winding (star connection), kung saan lumabas ang tatlong wire, papunta sa controller, kung saan ang AC boltahe ay binago sa DC.

Ang generator rotor para sa wind turbine ay ginawa sa neodymium magnets: sa ganitong mga disenyo hindi ipinapayong gumamit ng electrical excitation, dahil ang coil ay kumonsumo ng maraming enerhiya

Upang mapataas ang bilis, madalas na ginagamit ang isang multiplier. Ang ganitong aparato ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang kapangyarihan ng umiiral na generator o gumamit ng isang mas maliit na aparato, na binabawasan ang gastos ng pag-install.

Ang mga multiplier ay mas madalas na ginagamit sa mga vertical wind turbine, kung saan ang proseso ng pag-ikot ng wind wheel ay mas mabagal. Para sa mga pahalang na aparato na may mataas na bilis ng pag-ikot ng mga blades, hindi kinakailangan ang mga multiplier, na pinapasimple at binabawasan ang gastos ng konstruksiyon.

Paano gumawa ng pagkalkula ng wind generator sa iyong sarili

Ginagamit ang mga formula upang kalkulahin ang parameter ng kapangyarihan ng kagamitan na gagamitin sa isang partikular na lugar. Una sa lahat, ang isang pagkalkula ay ginawa ng dami ng enerhiya na nagpapahintulot sa wind generator na makabuo sa buong taon.

Pagkalkula ng kabuuang kapangyarihan ng kagamitan

Upang makumpleto ang gawain, ang mga sumusunod na aksyon ay isinasagawa:

1. Una, ang mga kalkulasyon ay ginawa. Alinsunod sa mga resulta na nakuha, ang haba ng mga elemento ng pag-ikot, pati na rin ang taas ng tore, ay pinili.
2. Ang isang pagsusuri ng average na bilis ng katangian ng daloy ng hangin ng isang partikular na lugar ay isinasagawa. Mangangailangan ito ng mga espesyal na kagamitan. Gamit ito, kailangan mong subaybayan ang lakas ng daloy ng hangin sa loob ng ilang buwan.Kung walang instrumento, maaari kang humiling ng mga resulta mula sa mga kinatawan ng lokal na istasyon ng lagay ng panahon.

Pagkalkula ng kapangyarihan wind generator ay ginanap ayon sa formula P=krV 3S/2.

Mga pagtatalaga ng simbolo:

• r ay ang air flow density parameter, sa ilalim ng normal na mga kondisyon ang halagang ito ay 1.225 kg/m3;
• Ang V ay ang average na bilis ng hangin, na sinusukat sa metro bawat segundo;
• S ay ang kabuuang lugar ng daloy ng hangin, sinusukat sa metro;
• k ay ang parameter ng kahusayan ng turbine na naka-install sa kagamitan;

Gamit ang mga kalkulasyon na ito, maaari mong tumpak na matukoy ang halaga ng kapangyarihan na kinakailangan para sa isang generator set sa isang partikular na lugar. Kung binili ang mga branded na kagamitan, kung gayon ang packaging nito ay dapat magpahiwatig kung anong puwersa ng daloy ng hangin ang magiging pinaka-epektibong operasyon ng aparato. Sa karaniwan, ang halagang ito ay nasa saklaw mula pito hanggang labing-isang metro bawat segundo.

Ang user na Odessa engineer ay nagsalita nang detalyado tungkol sa pamamaraan para sa pag-assemble ng generator device, pati na rin ang tungkol sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon.

Pagkalkula ng mga propeller para sa isang wind turbine

Ang pamamaraan ng pagkalkula ay isinasagawa ayon sa formula Z=LW/60/V, notasyon ng simbolo:

• Ang Z ay ang mababang bilis na halaga ng isang propeller;
• L ang laki ng bilog na ilalarawan ng mga elemento ng pag-ikot;
• W ay ang bilis ng pagliko ng isang tornilyo;
• Ang V ay ang parameter ng bilis ng supply ng daloy ng hangin.

Batay sa formula na ito, ang bilang ng mga rebolusyon ay kinakalkula. Ngunit para sa pagkalkula kinakailangan na isaalang-alang ang pitch ng isang tornilyo ng kagamitan. Ito ay kinakalkula ng formula H=2pR* tga.

Paglalarawan ng mga simbolo:

• Ang 2n ay isang pare-parehong halaga ng 6.28;
• Ang R ay ang halaga ng radius na maglalarawan sa mga elemento ng pag-ikot ng kagamitan;
• Ang tg a ay ang anggulo ng seksyon.

Pagkalkula ng isang inverter para sa isang wind generator

Bago isagawa ang mga kalkulasyong ito, dapat isaalang-alang ang sumusunod na punto. Kung isang 12-volt na baterya lamang ang ginagamit sa home network, kung gayon walang punto sa pag-install ng inverter. Ang average na kapangyarihan ng isang summer cottage o pribadong sambahayan ay humigit-kumulang 4 kW, napapailalim sa maximum na pagkarga. Para sa naturang network, ang bilang ng mga baterya ay hindi bababa sa sampu, ang bawat isa sa kanila ay idinisenyo para sa 24 volts. Sa napakaraming baterya, ipinapayong gumamit ng inverter device.

Ngunit para sa mga kundisyong ito, kapag ginamit ang sampung 24-volt na baterya, kakailanganin mo ng wind generator na may rating na 3 kW, hindi bababa sa. Ang mas mahinang kagamitan ay hindi makakapagbigay ng enerhiya para sa ganoong bilang ng mga baterya. Para sa mga gamit sa bahay, maaaring masyadong mataas ang kapangyarihang ito.

Ang pagkalkula ng parameter ng kapangyarihan ng inverter device ay isinasagawa tulad ng sumusunod:

1. Una, kinakailangan upang ibuod ang mga katangian ng kapangyarihan ng lahat ng mga mamimili ng enerhiya.
2. Pagkatapos ay tinutukoy ang oras ng pagkonsumo.
3. Kinakalkula ang parameter ng peak load.

Ipinakita ni Alexander Kapustin ang pamamaraan para sa pagsisimula ng wind generator na may inverter.

Kahusayan

Ito ay medyo simple upang suriin ang kahusayan ng enerhiya ng isang yunit ng isang tiyak na uri at disenyo, at ihambing ito sa pagganap ng mga katulad na makina. Ito ay kinakailangan upang matukoy ang koepisyent ng paggamit ng enerhiya ng hangin (KIEV). Ito ay kinakalkula bilang ang ratio ng kapangyarihan na natanggap sa wind turbine shaft sa kapangyarihan ng daloy ng hangin na kumikilos sa ibabaw ng wind wheel.

Ang salik ng paggamit ng enerhiya ng hangin para sa iba't ibang mga pag-install ay mula 5 hanggang 40%. Ang pagtatasa ay hindi kumpleto nang hindi isinasaalang-alang ang mga gastos sa pagdidisenyo at pagtatayo ng pasilidad, ang halaga at halaga ng nabuong kuryente.Sa alternatibong enerhiya, ang payback period para sa wind turbine ay isang mahalagang salik, ngunit kailangan ding isaalang-alang ang resultang epekto sa kapaligiran.

Ano ang wind generator?

Ang wind generator ay isang aparato na gumagamit ng enerhiya ng hangin upang makabuo ng kuryente. Ang mga agos ng hangin, malayang gumagalaw sa atmospera, ay may napakalaking enerhiya, at, bukod dito, ganap na libre. Ang enerhiya ng hangin ay isang pagtatangka na kunin ito at gawing mabuti.

Ang wind generator ay isang set ng mga device na tumatanggap, nagpoproseso at naghahanda ng enerhiya para magamit. Ang mga alon ng hangin ay nakikipag-ugnayan sa rotor ng windmill, na nagiging sanhi ng pag-ikot nito. Ang rotor ay overdriven (o direkta) na konektado sa isang generator na nagcha-charge ng mga baterya. Ang singil sa pamamagitan ng inverter ay pinoproseso sa isang karaniwang anyo (220 V, 50 Hz) at ibinibigay sa mga device sa pagkonsumo.

Sa unang sulyap, ang kumplikado ay medyo kumplikado. Mayroon ding mga mas simpleng disenyo, tulad ng mga windmill na nagpapakain ng mga bomba. Gayunpaman, ang mga kumplikadong appliances ay nangangailangan ng isang kumpletong hanay ng mga kagamitan na maaaring magbigay ng isang matatag at mataas na kalidad na supply ng kuryente.

Mga uri ng wind turbine

Mayroong ilang mga uri ng wind generators. Ayon sa bilang ng mga blades, ang mga windmill ay tatlo, dalawa, isa, multi-blade. Ang mga aparato ay ginawa din nang walang mga blades, kung saan ang "layag", na kahawig ng isang malaking plato, ay nagsisilbing bahagi na nakakakuha ng hangin. Ang ganitong kagamitan ay may mas mataas na kahusayan kaysa sa iba pang mga aparato, ngunit hindi pa rin ito malawak na ginagamit. Kapansin-pansin, ang mas kaunting mga blades ng windmill, mas maraming enerhiya ang nagagawa nito.

Mga halimbawa ng flat wind turbine

Ayon sa materyal na ginamit, ang mga blades ay matibay (gawa sa metal o fiberglass) at tela.Ang pangalawang uri ay ang tinatawag na sailing wind turbine, mas mura ang mga ito, ngunit natalo sila sa mga mahihirap sa pagiging praktiko at kahusayan.

Ang isa pang mahalagang katangian ay ang pitch na katangian ng propeller, na ginagawang posible na baguhin ang bilis ng pag-ikot ng mga blades. Nagbibigay-daan sa iyo ang mga variable na pitch device na mapanatili ang kahusayan sa iba't ibang bilis ng hangin. Ngunit sa parehong oras, ang gastos ng system ay tumataas, at ang pagiging maaasahan ay bumababa dahil sa pagiging kumplikado ng disenyo. Samakatuwid, sa karamihan ng mga kaso, ang mga fixed-pitch na device ay ginagamit, na madaling mapanatili at maaasahan.

Mga uri ng wind turbine ayon sa lokasyon ng gumaganang axis

Ang gumaganang axis ng pag-ikot ng wind turbine ay maaaring matatagpuan sa parehong patayo at pahalang

Sa parehong mga kaso, may mga pakinabang at disadvantages na dapat mong bigyang pansin kapag pumipili.

Mayroong ilang mga uri ng vertical wind turbines:

1. Ang mga generator ng hangin ng Savonius, ang disenyo na binubuo ng ilang kalahating silindro, na naayos sa isang axis sa isang patayong posisyon. Ang lakas ng naturang aparato ay ang kakayahang magtrabaho sa anumang direksyon ng hangin. Ngunit mayroon ding malubhang disbentaha - ang enerhiya ng hangin ay ginagamit lamang ng 25 - 30%.
2. Sa Darrieus rotor, ang mga nababanat na banda ay ginagamit bilang mga blades, na naayos sa mga beam nang hindi gumagamit ng isang frame. Ang kahusayan ng modelo ay kapareho ng sa nakaraang iba't, ngunit ang isang karagdagang pag-install ay kinakailangan upang simulan ang system.
3. Ang mga multi-bladed windmill ay ang pinaka mahusay sa mga vertical na device.
4. Ang pinakabihirang opsyon ay ang mga device na may helicoid rotor. Ang mga espesyal na baluktot na blades ay nagsisiguro ng pare-parehong pag-ikot ng wind wheel, ngunit ang pagiging kumplikado ng disenyo ay ginagawang masyadong mataas ang presyo, na naglilimita sa paggamit ng mga mekanismo ng ganitong uri.

Ang mga windmill na pahalang na axis ay mas karaniwan kaysa sa mga vertical dahil mas mahusay ang mga ito ngunit mas mahal.

Mga uri ng wind turbines sa kahabaan ng working axis

Kasama sa mga disadvantage ang pagtitiwala ng kahusayan sa direksyon ng hangin at ang pangangailangan na ayusin ang posisyon ng istraktura gamit ang isang weather vane. Maipapayo na mag-install ng wind turbine ng ganitong uri sa isang bukas na lugar kung saan hindi ito matatakpan ng mga puno at gusali, at ito ay mas mahusay na malayo sa permanenteng lugar ng paninirahan ng mga tao. Medyo maingay at nagdudulot ng panganib sa mga ibong lumilipad.

Mga tagagawa ng wind turbine

Kasama sa merkado ang parehong mga aparato ng dayuhang pinagmulan (pangunahin ang North America, Europe at China) at mga domestic installation. Ang presyo ay nakasalalay sa kapangyarihan at sa pagsasaayos - halimbawa, ang pagkakaroon ng mga solar na baterya, at nag-iiba sa hanay mula sa sampu hanggang daan-daang libong rubles.

Pangunahing teknikal na katangian

Ang mga modelo ng mga controller na ginamit bilang bahagi ng isang partikular na wind turbine ay naiiba sa kanilang mga teknikal na katangian, na makikita sa pasaporte ng produkto, ito ay:

• Ang na-rate na kapangyarihan, na siyang pangunahing tagapagpahiwatig ng aparato, ay dapat na tumutugma sa kapangyarihan ng generator ng hangin;
• Ang rated boltahe, din ang pangunahing tagapagpahiwatig, ay dapat na tumutugma sa boltahe ng mga baterya na bumubuo sa wind turbine;
• Pinakamataas na kapangyarihan, tinutukoy ang maximum na pinahihintulutang halaga para sa isang partikular na modelo ng device;
• Ang pinakamataas na kasalukuyang nagpapakilala sa kakayahan ng aparato na gumana sa pinakamataas na pagganap ng wind generator;
• Tinutukoy ng maximum at minimum na halaga ng boltahe sa baterya ang hanay ng boltahe kung saan gumagana ang aparato;
• Kung ang modelo ay maaaring gumana nang sabay-sabay sa isang wind turbine at isang solar power plant - ang pinakamataas na kasalukuyang singil na nabuo ng mga solar panel;
• Uri ng display at mga parameter ng operasyon na ipinapakita dito;
• Mga katangian ng pagpapatakbo - ambient na temperatura at halumigmig;
• Pangkalahatang sukat at timbang.

Pareho ba ang lahat ng wind turbine?

maraming klasipikasyon para sa paggawa ng mga blades, hanggang sa ibabaw ng lupa,

Karamihan sa kasalukuyang mga wind turbine (wind power plant) ay maaaring maiugnay sa isa, dalawa, tatlo o multi-blade. Ang isang maliit na bahagi ng pinaka-modernong mga aparato ay hindi naglalaman ng mga blades, at ang hangin sa kanila ay nakakakuha ng tinatawag na "layag", na mukhang isang platito. Sa likod nito ay ang mga piston na nagtutulak sa hydraulic system, at nakabuo na ito ng electric current. Ang kahusayan ng naturang mga pag-install ay mas mataas kaysa sa lahat ng iba pa. May kaugnayan sa mga bladed system, ang trend ay ang mga sumusunod: ang mas kaunting mga blades, mas maraming enerhiya ang gumagawa ng generator.

Mga uri ng wind turbine

maaaring mas mura,

Kung ihahambing natin ang mga wind turbine ayon sa pitch ng propeller, kung gayon ang mga device na may nakapirming pitch ay mas maaasahan. May mga variable na pitch windmill na maaaring magbago ng bilis ng pag-ikot, ngunit ang kanilang napakalaking disenyo ay nangangailangan ng mga karagdagang gastos para sa pag-install at pagpapanatili ng naturang sistema.

Ang pinaka-magkakaibang disenyo ng mga windmill, kung isasaalang-alang natin ang mga ito mula sa punto ng view ng direksyon ng axis ng pag-ikot na may kaugnayan sa lupa.

Ang mga device na ang mga blades ay umiikot tungkol sa isang vertical axis, sa turn, ay maaaring nahahati sa ilang mga uri.

1. Ang mga generator ng hangin ng Savonius ay ilang halves ng mga guwang na cylinder sa loob, na nakatanim sa isang vertical axis. Ang kanilang pangunahing bentahe ay ang kakayahang umikot anuman ang bilis at direksyon ng hangin. Ang isang makabuluhang disbentaha ay ang kakayahang gumamit ng enerhiya ng hangin sa pamamagitan lamang ng isang ikatlo.
2. Ang Darier rotor ay isang sistema ng dalawa o higit pang blades na mga flat plate. Ang gayong aparato ay madaling gawin, ngunit hindi ito gagana upang makakuha ng maraming enerhiya dito. Bilang karagdagan, ang isang karagdagang mekanismo ay kinakailangan upang simulan ang naturang rotor.
3. Ang helicoid rotor, salamat sa espesyal na twisted blades, ay may pare-parehong pag-ikot. Ang aparato ay matibay, ngunit dahil sa pagiging kumplikado ng disenyo, ito ay mahal.
4. Ang mga multi-bladed wind turbine na may vertical axis ng pag-ikot ay ang pinaka mahusay na opsyon sa kanilang grupo.

Ang mga windmill na may pahalang na axis ng pag-ikot ay mayroon ding kanilang mga pakinabang at disadvantages. Ang kanilang pangunahing bentahe ay mataas na kahusayan. Kabilang sa mga disadvantages ng naturang mga istraktura, ito ay nagkakahalaga ng noting ang pangangailangan upang makuha ang direksyon ng hangin na may weather vane at ang pagbabago sa kahusayan depende sa direksyon ng hangin. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga pahalang na pag-install ay pinakaangkop sa mga bukas na lugar. Sa parehong lugar kung saan ang mga blades ay maprotektahan mula sa hangin ng mga gusali, puno o, halimbawa, mga burol, mas mahusay na mag-install ng wind turbine ng ibang disenyo.

Bilang karagdagan, ang naturang wind generator ay mahal, at ang hitsura nito sa paligid ay tiyak na hindi magiging sanhi ng malaking kasiyahan sa iyong mga kapitbahay. Ang mga talim nito ay madaling matumba ang isang lumilipad na ibon at gumawa ng maraming ingay.

Ano ang iba pang uri ng wind turbine na naroroon? Well, siyempre, sa amin, domestic at imported. Sa huli, ang mga yunit ng European, Chinese at North American ang nangunguna. Kasabay nito, ang pagkakaroon ng mga domestic wind turbine sa merkado ay hindi maaaring magalak.

bagong entry
Chainsaw o electric saw - ano ang pipiliin para sa hardin? 4 na pagkakamali kapag nagtatanim ng mga kamatis sa mga kaldero na halos lahat ng mga maybahay ay gumagawa Mga lihim ng lumalagong mga punla mula sa mga Hapon, na napaka-sensitibo sa lupa.

Ang presyo ng naturang mga aparato ay tinutukoy, una sa lahat, sa pamamagitan ng kanilang kapangyarihan at ang pagkakaroon ng mga karagdagang elemento, halimbawa, mga solar panel, at nag-iiba sa isang napakalawak na hanay - mula sa ilang sampu hanggang ilang daang libong rubles.

Paggawa ng windmill gamit ang iyong sariling mga kamay

Ang pangunahing gawain na dapat gawin ay ang paggawa at pag-install ng isang umiikot na rotor. Una sa lahat, dapat mong piliin ang uri ng istraktura at mga sukat nito. Ang pag-alam sa kinakailangang kapangyarihan ng aparato at mga kakayahan sa produksyon ay makakatulong na matukoy ito.

Karamihan sa mga node (kung hindi lahat ng mga ito) ay kailangang gawin sa kanilang sarili, kaya ang pagpili ay maaapektuhan ng kung anong kaalaman mayroon ang lumikha ng disenyo, kung anong mga device at device ang pinakakilala niya. Karaniwan, ang isang pagsubok na windmill ay unang ginawa, sa tulong ng kung saan ang pagganap ay nasuri at ang mga parameter ng istraktura ay tinukoy, pagkatapos ay nagsimula silang gumawa ng isang gumaganang wind turbine.

Prinsipyo ng operasyon

Dagdag pa, ang puwersa ng pag-ikot ay na-convert sa kuryente, na nakaimbak sa baterya. Kung mas malakas ang daloy ng hangin, mas mabilis na umiikot ang mga blades, na gumagawa ng mas maraming enerhiya. Dahil ang pagpapatakbo ng wind generator ay batay sa maximum na paggamit ng alternatibong mapagkukunan ng enerhiya, ang isang gilid ng mga blades ay may bilugan na hugis, ang isa ay medyo flat. Kapag ang daloy ng hangin ay dumaan sa pabilog na bahagi, isang vacuum area ang nalilikha. Sinisipsip nito ang talim, hinihila ito sa gilid. Lumilikha ito ng enerhiya, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng mga blades.

Scheme ng pagpapatakbo ng isang wind generator: ang prinsipyo ng pag-convert ng enerhiya ng hangin at ang pagpapatakbo ng mga panloob na mekanismo ay ipinapakita

Sa kanilang pagliko, ang mga turnilyo ay umiikot din sa axis na konektado sa generator rotor. Kapag ang labindalawang magnet na nakakabit sa rotor ay umiikot sa stator, ang isang alternating electric current ay nalikha na may parehong frequency tulad ng sa mga ordinaryong saksakan ng silid. Ito ang pangunahing prinsipyo kung paano gumagana ang wind turbine. Ang alternating current ay madaling mabuo at maipadala sa malalayong distansya, ngunit imposibleng iimbak.

Schematic diagram ng wind generator

Upang gawin ito, dapat itong i-convert sa direktang kasalukuyang. Ang gawaing ito ay ginagawa ng isang electronic circuit sa loob ng turbine. Upang makakuha ng malaking halaga ng kuryente, ang mga pang-industriya na halaman ay ginawa. Ang isang wind park ay karaniwang binubuo ng ilang dosenang mga pag-install. Salamat sa paggamit ng naturang aparato sa bahay, maaari kang makakuha ng isang makabuluhang pagbawas sa mga gastos sa enerhiya. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga wind turbine ay nagpapahintulot sa kanila na magamit sa mga sumusunod na opsyon:

• para sa autonomous na trabaho;
• kahanay sa backup na baterya;
• kasama ang mga solar panel;
• kahanay ng diesel o petrol generator.

Kung ang daloy ng hangin ay gumagalaw sa bilis na 45 km / h, ang turbine ay bumubuo ng 400 watts ng kuryente. Ito ay sapat na upang maipaliwanag ang suburban area. Ang kapangyarihang ito ay maaaring maipon sa pamamagitan ng pagkolekta nito sa isang baterya.

Kinokontrol ng isang espesyal na aparato ang pag-charge ng baterya. Habang bumababa ang singil, bumabagal ang pag-ikot ng mga blades. Kapag ang baterya ay ganap na na-discharge, ang mga blades ay magsisimulang umikot muli. Sa ganitong paraan, ang pagsingil ay pinananatili sa isang tiyak na antas. Kung mas malakas ang daloy ng hangin, mas maraming kuryente ang maaaring gawin ng turbine.

Paano pinapagana ang wind turbine mula sa alternatibong pinagmulan

Ang mga windmill ay hindi "nagpapakain" sa masa ng hangin, sila ay nakatutok upang ubusin ang bilis ng hangin. Sa madaling salita: ang hangin ay lumalapit sa wind turbine sa isang mataas na bilis at iniiwan ito sa mas mabagal na bilis. Tinutukoy ng pagkakaiba sa bilis ng hangin bago at pagkatapos ng wind generator kung gaano karaming enerhiya ang na-absorb ng device na ito.

Ang ilang mga uri ng wind turbine ay mas mahusay, ang ilan ay mas masahol pa. Ngunit ito ang pangunahing pag-andar ng wind generator - upang pabagalin ang hangin.

Ang linya sa pagitan ng kahusayan at limitasyon

Huwag kailanman maniwala sa mga sinasabi na ang isang tiyak na wind turbine ay nagpapatakbo sa 100% na kahusayan. Nangangahulugan ito na ang hangin sa likod ng mga blades ng windmill ay dapat na ganap na huminto. Ang isang walang katotohanan na patunay ay malinaw na nagpapakita ng isang maling pahayag.

Ang isang wind turbine na may perpektong kahusayan ay dapat mahanap ang balanse kung saan ang hangin ay nagbibigay ng sapat na enerhiya upang ito ay lumabas lamang sa aperture window ng device para sa karagdagang paggalaw. Ang kahusayan sa kasong ito ay tumutukoy sa pagkakaiba sa bilis ng hangin bago at pagkatapos ng turbine, direktang nakakaapekto sa power factor ng windmill, na kumukuha ng sumusunod na formula: P_labasan= 1/2 × r × S × V3 × kahusayan.

Ang pinakamataas na kahusayan ng isang wind turbine, higit sa 100 taon na ang nakalilipas, ay pinatunayan ng Aleman na siyentipikong si Betz sa kanyang pangunahing gawaing siyentipiko. Ang pagkuha sa formula sa itaas bilang isang batayan, ang Aleman ay lubos na patuloy na pinatunayan na ang maximum na 16/27 na enerhiya ay maaaring makuha mula sa hangin. Kasunod nito, ang kanyang mga kalkulasyon ay bahagyang naitama ng Italian Loregio, at lumabas na ang maximum na kahusayan para sa isang wind generator ay 59%.

Ito ay malinaw na kapansin-pansin sa pagkakaiba sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng Savonius at Darier turbines.Pagkatapos ng lahat, ang mga windmill ng Savonius ay kumukuha lamang ng lakas ng pagtulak ng hangin, at ang mga proyekto ni Darier ay gumagamit din ng aerodynamic lift, na nagpapataas ng bilis ng pag-ikot ng mga blades.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng wind turbine

Sa kawalan o madalas na pagkawala ng kuryente, mas mainam na gumawa ng mini wind generator o ilang wind turbine (wind turbines) para sa indibidwal na power supply gamit ang iyong sariling mga kamay. Ang isang gawang bahay na aparato ay nagko-convert ng kinetic energy ng hangin sa mekanikal na enerhiya dahil sa pag-ikot ng wind wheel.

Sa una, ang mekanikal na enerhiya na umiikot sa rotor ay na-convert sa isang three-phase alternating current. Ang daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng controller ay naka-imbak sa isang DC na baterya. Sa wakas, binabago ng boltahe na inverter ang kasalukuyang para magbigay ng kuryente sa mga appliances at ilaw.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang windmill ay simple at binubuo sa pagkilos ng tatlong uri ng puwersa sa mga blades. Nadaig ng impulse at lifting ang braking force system at simulan ang flywheel sa paggalaw. Matapos ang pagbuo ng isang magnetic field ng rotor sa nakatigil na bahagi ng generator, ang kasalukuyang nagsisimula sa pamamagitan ng mga wire.

Mga larangan ng aplikasyon ng device

Sa katunayan, ang mga wind turbine ay may kakayahang magbigay ng enerhiya sa mga bagay para sa iba't ibang layunin. Ang mga wind turbine na may malalaking kapasidad ay angkop para sa supply ng kuryente sa isang pang-industriyang sukat. Ang maayos na idinisenyong mga kagamitang gawa sa bahay ay nagbibigay sa may-ari ng site ng walang patid na supply ng kuryente. Maaari kang gumawa ng wind generator para sa isang pribadong bahay gamit ang iyong sariling mga kamay na may kaunting mga gastos sa paggawa at pera.

Mga kalamangan ng device

Ang pangunahing bentahe ng home wind turbine ay ang pagtitipid sa mga singil sa kuryente. Ang perang ginastos sa mga piyesa at pag-install ay binabayaran ng mga libreng supply ng kuryente.

Mga karagdagang bentahe ng isang homemade wind turbine:

• ang modelo ng pabrika ay maraming beses na mas mahal;
• environment friendly na disenyo na gumagana nang walang gasolina;
• walang limitasyong buhay ng serbisyo (sa kaso ng pagkabigo, ang mga bahagi ay madaling palitan);
• pagiging angkop sa angkop na mga kondisyon ng klimatiko na may average na taunang bilis ng metro mula 4 m / s.

Bahid

Ang negatibong bahagi ng isang indibidwal na windmill ay kinabibilangan ng:

• pag-asa sa lagay ng panahon;
• ang mga bagyo at bagyo ay kadalasang nag-aalis ng mekanismo;
• kinakailangan ang mga hakbang sa pag-iwas;
• ang mga matataas na palo ay nangangailangan ng saligan;
• ang ilang mga modelo ay lumampas sa pinahihintulutang antas ng ingay.

Wind Turbine Generator

Para sa pagpapatakbo ng mga windmill, kinakailangan ang maginoo na three-phase generator. Ang disenyo ng naturang mga device ay katulad ng mga modelong ginamit sa mga kotse, ngunit may mas malaking mga parameter.

Ang mga wind turbine device ay may three-phase stator winding (star connection), kung saan lumabas ang tatlong wire, papunta sa controller, kung saan ang AC boltahe ay binago sa DC.

Ang generator rotor para sa wind turbine ay ginawa sa neodymium magnets: sa ganitong mga disenyo hindi ipinapayong gumamit ng electrical excitation, dahil ang coil ay kumonsumo ng maraming enerhiya

Upang mapataas ang bilis, madalas na ginagamit ang isang multiplier. Ang ganitong aparato ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang kapangyarihan ng umiiral na generator o gumamit ng isang mas maliit na aparato, na binabawasan ang gastos ng pag-install.

Ang mga multiplier ay mas madalas na ginagamit sa mga vertical wind turbine, kung saan ang proseso ng pag-ikot ng wind wheel ay mas mabagal. Para sa mga pahalang na aparato na may mataas na bilis ng pag-ikot ng mga blades, hindi kinakailangan ang mga multiplier, na pinapasimple at binabawasan ang gastos ng konstruksiyon.

Ang mga detalye ng pagpupulong at pag-install ng isang wind turbine mula sa isang washing machine at isang wind turbine mula sa isang generator ng kotse ay inilarawan nang detalyado sa mga artikulong inirerekumenda namin.

Itakda

• Bladed rotor. Ang mga ito, depende sa modelo, ay maaaring: isa, dalawa, tatlo o higit pa;
• Reducer o, sa madaling salita, isang gearbox na idinisenyo upang ayusin ang bilis sa pagitan ng generator at rotor;
• Ang pambalot ay proteksiyon. Ang layunin nito ay malinaw mula sa pangalan: pinoprotektahan nito ang lahat ng bahagi ng istraktura mula sa mga panlabas na impluwensya;
• Ang buntot ay may pananagutan sa pag-ikot sa direksyon ng pamumulaklak ng hangin;
• Ang baterya ay rechargeable. Ang gawain nito ay upang makaipon ng enerhiya, i.e. stock. Dahil ang panahon ay hindi palaging paborable para sa planta ng kuryente, ito ay palaging makakatulong sa masamang panahon;
• pag-install ng inverter. Ito ay ginagamit upang i-convert ang direktang kasalukuyang sa alternating current, na nagpapakain sa mga electrical appliances na ginagamit sa pang-araw-araw na buhay.

Pagkalkula ng laki at pagkakalagay

Upang kalkulahin ang kinakailangang bilang ng mga generator para sa isang wind power plant, isaalang-alang ang:

• kinakailangang kapangyarihan;
• bilang ng mahangin na araw;
• mga tampok ng lokasyon.

Kaya, upang ang pag-install ng isang wind turbine ay makatwiran sa pamamagitan ng mga gastos, kinakailangan upang matukoy ang bilang ng mga mahangin na araw bawat taon, pati na rin ang kanilang pangunahing direksyon. Ang mga lugar sa baybayin at mga lugar sa mga bundok ay may pinaka-kapaki-pakinabang na lokasyon, dahil dito ang lakas ng hangin ay lumampas sa 60-70 m / s, at ito ay sapat na upang iwanan ang lokal na kuryente.

Sa patag na teritoryo, ang hangin ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-parehong daloy, ngunit ang lakas nito ay minsan ay hindi sapat upang ganap na magbigay ng isang pribadong bahay. Ang pag-install malapit sa mga plantasyon at kagubatan ay hindi kapaki-pakinabang sa lahat, dahil ang enerhiya ng hangin ay ginugol at nananatili sa mas malaking lawak sa mga puno.

Ang daloy ng hangin ay may pagtaas ng kapangyarihan sa direktang proporsyon sa layo mula sa ibabaw ng lupa. Alinsunod dito, kung mas mataas ang palo ng windmill, mas maraming momentum ang maaari nitong makuha.Gayunpaman, ang mas malayo ito ay inalis mula sa lupa, mas maraming pampalakas na kailangan nito. Ang mga pantulong na suporta ay hindi palaging ganap na humahawak sa windmill. Sa isang malakas na bugso ng hangin, ang posibilidad ng isang mataas na palo na bumagsak ay mas malaki kaysa sa isang palo na itinakda sa antas na 5-7 metro.

Ang pinakamainam na pag-alis ng palo mula sa lupa ay 10-15 metro. Ang pangkabit nito ay isinasagawa gamit ang dalawang pamamaraan:

1. Foundation concreting - naghuhukay sila ng apat na malalim, ngunit maliliit na hukay ang lapad, kung saan ang mga extension ng wind turbine ay nahuhulog at nakonkreto. Ang proseso ay matagal at magastos, ngunit ang pinaka maaasahan. Sa isang malakas na hangin, ang palo ay mananatiling hindi gumagalaw, at ang tanging pinsala dito ay maaaring ang pag-scrap ng mga blades.
2. Metal stretch marks - sa tulong ng isang metal cable, ang windmill ay naayos patayo sa ibabaw ng lupa, habang ang cable ay maayos na nakaunat, na inaayos ang mga dulo nito sa lupa.

Ang tagal ng pagpapatakbo ng planta ng kuryente sa kabuuan ay depende sa pagpili ng paraan ng pag-aayos ng palo.

Ang pagkakaroon ng mga espesyal na kagamitan, pati na rin ang karanasan sa pagsasagawa ng naturang gawain, ay magliligtas sa wind farm mula sa mga napaaga na pagkasira.

Sailing wind generator

Kung ang mga blades ng tradisyonal na windmills ay gawa sa matitigas na materyales, kung gayon sa paglalayag, sa kabaligtaran, ang mga ito ay gawa sa malambot na materyales. Angkop para sa anumang siksik na tela, tulad ng tarpaulin. Kadalasan ang mga non-woven laminates ay ginagamit sa mga naturang constructions. Sa panlabas, ang isang sailing wind generator ay mukhang isang malaking turntable ng mga bata.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang mga windmill sa paglalayag ay nahahati sa dalawang uri.

• Pabilog na may tatsulok na sail blades
• May sail wheel, pabilog din

Sailing wind generator na may triangular blades

Ang mga triangular sail blades ay kadalasang ginagawang isosceles, ngunit sa maraming mga kaso ang kanilang hugis ay pinili nang paisa-isa - ayon sa mga wind load ng lugar kung saan sila naka-install.Ang isang naglalayag na windmill ay nagsisimulang gumana sa bilis ng hangin na 5 m / s. Ang kahusayan nito ay mas mataas kaysa sa karamihan sa mga bladed windmills, ngunit sa parehong oras ito ay hindi walang maraming mga pagkukulang. Kaya kapag nagbago ang ihip ng hangin, humihinto ang “sailboat” at nangangailangan ito ng oras para umikot sa bagong direksyon ng daloy ng hangin.

Ang isa pang disbentaha ay ang hina ng "mga layag" mismo. Madalas silang napunit, nabigo at nangangailangan ng kumpletong kapalit.
Ito ay pinaniniwalaan na ang isang circular sail generator ay pinagkaitan ng mga pagkukulang na ito. Ang kahusayan nito ay dalawang beses kaysa sa isang generator na may mga blades ng layag. Sa panlabas, ito ay mukhang isang satellite dish at naiiba sa karaniwang mga generator dahil wala itong mga umiikot na blades, cylinders o rotors. Ang generator na ito ay nagvibrate sa ilalim ng presyon o bugso ng hangin, na naglilipat ng mekanikal na enerhiya sa generator kasama ang mga vibrations nito.