Kako izračunati vetrno turbino: formule + praktični primer izračuna

Izbira modela

Stroški kompleta vetrnega generatorja, inverterja, jambora, SHAVRA - avtomatske stikalne omarice so neposredno odvisni od moči in učinkovitosti.

Največja moč kW	Premer rotorja m	višina jambora m	Nazivna hitrost m/s	Napetost tor
0,55	2,5	6	8	24
2,6	3,2	9	9	120
6,5	6,4	12	10	240
11,2	8	12	10	240
22	10	18	12	360

Kot lahko vidite, so za popolno ali delno oskrbo posestva z električno energijo potrebni generatorji velike moči, ki jih je precej problematično namestiti sami. Vsekakor pa visoke kapitalske naložbe in potreba po namestitvi jamborov s pomočjo posebne opreme znatno zmanjšajo priljubljenost vetrnih energetskih sistemov za zasebno uporabo.

Obstajajo prenosne vetrne turbine majhne moči, ki jih lahko vzamete s seboj na potovanje. Ti modeli so kompaktni, hitro nameščeni na tla, ne zahtevajo posebne nege in zagotavljajo dovolj energije za udobno preživljanje prostega časa v naravi.

In čeprav je največja moč takšnega modela le 450 W, je to dovolj za osvetlitev celotnega kampa in omogoča uporabo gospodinjskih električnih aparatov stran od civilizacije.

Za srednja in mala podjetja bi postavitev več vetrnih elektrarn, ki proizvajajo, lahko zagotovila znatne prihranke pri stroških energije. Številna evropska podjetja se ukvarjajo s proizvodnjo tovrstnih izdelkov.

Gre za kompleksne inženirske sisteme, ki zahtevajo preventivno vzdrževanje in vzdrževanje, vendar je njihova nazivna moč taka, da lahko pokrije potrebe celotne proizvodnje. Na primer, v Teksasu, na največji vetrni elektrarni v ZDA, le 420 takšnih generatorjev proizvede 735 megavatov na leto.

Prednosti in slabosti namestitve vetrne turbine

Ta oprema, tako kot sončne celice, spada v kategorijo alternativnih virov energije. Toda za razliko od fotovoltaičnih celic, ki potrebujejo sončno svetlobo, lahko vetrna turbina deluje učinkovito 24 ur na dan, 365 dni v letu.

Prednosti	Pomanjkljivosti
Brezplačna energija kjerkoli	Cena opreme
Ekološka energija	Stroški namestitve
Energetska neodvisnost od države in njenih tarif	Stroški storitve.
Neodvisnost od sončne svetlobe	Odvisnost od hitrosti vetra

Da bi uravnotežili vse te prednosti in slabosti, pogosto naredijo kup: vetrni generator s sončno ploščo. Te inštalacije se dopolnjujejo in s tem zmanjšujejo odvisnost proizvodnje električne energije od sonca in vetra.

Izračun moči vetrnega generatorja

V večini primerov bo izvedljivost namestitve vetrnih elektrarn odvisna od povprečne hitrosti vetra na določenem območju. Vgradnja vetrnih turbin je upravičena z minimalno silo vetra štiri metre na sekundo. Pri hitrosti vetra od devet do dvanajst metrov na sekundo bo vetrna turbina delovala z največjo hitrostjo.

Horizontalni vetrni generator

Poleg tega je moč takšnih naprav odvisna tudi od površine uporabljenih rezil in od diametralne velikosti rotorske naprave. Z znanimi povprečnimi hitrostmi vetra za dano regijo je mogoče izbrati želeni generator z uporabo določene velikosti propelerja.

Izračun se izvede po formuli: P \u003d 2D * 3V / 7000 kW, pri kateri je P moč, D je premerna velikost vijačne naprave, parameter, kot je V, pa označuje moč vetra v metrih na sekundo. . Toda ta formula je primerna samo za horizontalne vetrne turbine.

alternativna energija

Obremenitev vetra je lahko tudi koristna, na primer s pretvorbo sile vetra v vetrnih turbinah. Torej, pri hitrosti vetra V = 10 m/s, s premerom kroga 1 meter, ima vetrnica rezila d = 1,13 m in proizvede približno 200–250 W uporabne moči. Električni plug, ki porabi tako količino energije, bo lahko v eni uri preoral približno petdeset (50 m²) zemljišč na osebni parceli.

Če uporabljate vetrni generator velike velikosti - do 3 metre in povprečno hitrost pretoka zraka 5 m / s, lahko dobite 1-1,5 kW moči, kar bo majhni podeželski hiši v celoti zagotovilo brezplačno elektriko.Z uvedbo tako imenovane "zelene" tarife se bo doba vračila opreme zmanjšala na 3-7 let in lahko v prihodnosti prinese čisti dobiček.

Izračun propelerjev vetrnih turbin

Pri načrtovanju vetrnice se običajno uporabljata dve vrsti vijakov:

1. Vrtenje v vodoravni ravnini (lopatica).
2. Vrtenje v navpični ravnini (Rotor Savonius, Rotor Darrieus).

Zasnove vijakov z vrtenjem v kateri koli ravnini je mogoče izračunati s formulo:

Z=D*Š/60/V

Za to formulo: Z je stopnja hitrosti (nizke hitrosti) propelerja; L je velikost dolžine kroga, ki ga opisujejo rezila; W je hitrost (frekvenca) vrtenja propelerja; V je pretok zraka.

To je zasnova vijaka, imenovanega "Rotor Darier". Ta različica propelerja velja za učinkovito pri izdelavi vetrnih turbin majhne moči in velikosti. Izračun vijaka ima nekaj značilnosti

Na podlagi te formule lahko enostavno izračunate število vrtljajev W - hitrost vrtenja. Delovno razmerje vrtljajev in hitrosti vetra je mogoče najti v tabelah, ki so na voljo v omrežju. Na primer, za propeler z dvema lopaticama in Z=5 velja naslednja relacija:

Število rezil	Stopnja hitrosti	Hitrost vetra m/s
2	5	330

Eden od pomembnih kazalcev propelerja vetrnice je tudi naklon. Ta parameter je mogoče določiti s formulo:

H=2πR*tgα

Tukaj: 2π je konstanta (2*3,14); R je polmer, ki ga opisuje rezilo; tg α je kot preseka.

Izračun moči vetrnega generatorja

Za lastno izdelavo vetrnice je potreben tudi predhodni izračun.Nihče noče porabiti časa in materiala za izdelavo kdo ve česa, želi imeti predstavo o zmogljivostih in pričakovani moči inštalacije vnaprej. Praksa kaže, da pričakovanja in realnost med seboj slabo korelirajo, inštalacije, ustvarjene na podlagi približnih ocen ali predpostavk, ki niso podprte z natančnimi izračuni, dajejo šibke rezultate.

Zato se običajno uporabljajo poenostavljene metode izračuna, ki dajejo rezultate, ki so dovolj blizu resnici in ne zahtevajo uporabe velike količine podatkov.

Formule za izračun

Za treba je narediti izračun vetrnega generatorja naslednja dejanja:

• Določite potrebe po elektriki vašega doma. Za to je potrebno izračunati skupno moč vseh naprav, opreme, razsvetljave in drugih porabnikov. Nastala količina bo pokazala količino energije, ki je potrebna za napajanje hiše.
• nastalo vrednost je treba povečati za 15-20 %, da bi imeli za vsak slučaj nekaj rezerve moči. Ni dvoma, da je ta rezerva potrebna. Nasprotno, lahko se izkaže za nezadostno, čeprav najpogosteje energija ne bo v celoti izkoriščena.
• če poznamo zahtevano moč, lahko ocenimo, kateri generator je mogoče uporabiti ali izdelati za reševanje nalog. Končni rezultat uporabe vetrnice je odvisen od zmogljivosti generatorja, če ne ustrezajo potrebam hiše, boste morali zamenjati napravo ali zgraditi dodaten komplet
• izračun vetrne turbine. Pravzaprav je ta trenutek najtežji in najbolj sporen v celotnem postopku. Uporabljene so formule za določanje moči pretoka

Na primer, razmislite o izračunu preproste možnosti. Formula izgleda takole:

P=k R V³ S/2

Kjer je P moč pretoka.

K je koeficient porabe energije vetra (vrednost, ki je sama po sebi blizu učinkovitosti), je vzeta v območju 0,2-0,5.

R je gostota zraka. Ima različne vrednosti, zaradi preprostosti bomo vzeli enako 1,2 kg/m3.

V je hitrost vetra.

S je območje pokrivanja vetrnega kolesa (pokrito z vrtljivimi lopaticami).

Upoštevamo: s polmerom vetrnega kolesa 1 m in hitrostjo vetra 4 m/s

P = 0,3 x 1,2 x 64 x 1,57 = 36,2 W

Rezultat kaže, da je pretok moči 36 vatov. To je zelo majhno, vendar je rotor merilnika premajhen. V praksi se uporabljajo vetrna kolesa z razponom rezil 3-4 metre, sicer bo zmogljivost prenizka.

Kaj upoštevati

Pri izračunu vetrnice je treba upoštevati konstrukcijske značilnosti rotorja. Obstajajo rotorji z navpičnim in vodoravnim vrtenjem, ki imajo različno učinkovitost in zmogljivost. Horizontalne konstrukcije veljajo za najučinkovitejše, vendar potrebujejo visoke točke namestitve.

Enako pomembno bo zagotoviti zadostno moč rotorja za vrtenje rotorja generatorja. Naprave s trdimi rotorji, ki omogočajo dobro izhodno energijo, zahtevajo veliko moč na gredi, ki jo lahko zagotovi le rotor z veliko površino in premerom rezil.

Enako pomembna točka so parametri vira vrtenja - vetra. Preden naredite izračune, se morate čim več naučiti o moči in prevladujočih smereh vetra na določenem območju.Upoštevajte možnost orkanov ali burnih sunkov, ugotovite, kako pogosto se lahko pojavijo. Nepričakovano povečanje pretoka je nevarno za uničenje mlina na veter in okvaro pretvorne elektronike.

Pripravljen vertikalno usmerjen vetrni generator

Zanimanje za vetrne turbine se je ponovno povečalo, zlasti v zadnjih letih. Obstajajo novi modeli, ki so bolj priročni in praktični.

Do nedavnega so se uporabljale predvsem horizontalne vetrne turbine s tremi lopaticami. In navpični pogledi se niso razširili zaradi velike obremenitve ležajev vetrnega kolesa, zaradi česar se je pojavilo povečano trenje, ki absorbira energijo.

Toda zahvaljujoč uporabi principov magnetne levitacije se je vetrni generator na neodimskih magnetih začel uporabljati natančno navpično usmerjen, z izrazito prostim inercialnim vrtenjem. Trenutno se je izkazalo za učinkovitejšega od horizontalnega.

Enostaven zagon je dosežen zahvaljujoč principu magnetne levitacije. In zahvaljujoč večpolu, ki daje nazivno napetost pri nizkih hitrostih, je mogoče popolnoma opustiti menjalnike.

Nekatere naprave lahko začnejo delovati, ko je hitrost vetra le centimeter in pol na sekundo, ko pa doseže le tri ali štiri metre na sekundo, je lahko že enaka proizvedeni moči naprave.

Vračilo vetrnih elektrarn

Za vetrne elektrarne, ustvarjene za prodajo električne energije, torej kot industrijska proizvodnja, je vprašanje vračila videti nekoliko uspešnejše. Prodaja izdelkov - električni tok - vam omogoča povračilo stroškov nakupa, delovanja in popravila vetrnic. Hkrati praktični rezultati niso vedno videti sijajni.Tako imajo največje obstoječe vetrne elektrarne na svetu z velikimi količinami proizvodnje energije izjemno nizko donosnost, nekatere pa so priznane kot netrajnostne.

Razlog za to stanje je v nesrečnem razmerju med stroški opreme, življenjsko dobo in zmogljivostjo kompleksa. Preprosto povedano, med življenjsko dobo turbine nima časa za proizvodnjo dovolj energije, da bi upravičila stroške njenega nakupa in vzdrževanja.

Ta situacija je značilna za večino vetrnih elektrarn. Nestabilnost vira energije, nizka učinkovitost zasnove skupaj tvorijo nizkodonosno proizvodnjo, če govorimo čisto ekonomsko. Med priložnostmi za povečanje dobičkonosnosti so najučinkovitejše:

• povečanje produktivnosti
• nižji obratovalni stroški

Ob upoštevanju posebnosti ruske meteorologije je obetaven način povečati število vetrnih turbin na postaji, vendar zmanjšati njihovo moč. Izkazalo se je, da ima sistem veliko prednosti:

• posamezne vetrnice lahko proizvajajo moč pri rahlem vetru, ko se veliki modeli ne morejo zagnati
• stroški nakupa opreme in vzdrževanja se zmanjšajo
• okvara posamezne enote ne povzroča resnih težav za obrat kot celoto
• zmanjšani stroški zagona in transporta

Zadnja točka je še posebej pomembna za našo državo, kjer montaža vetrnih elektrarn poteka v oddaljenih ali gorskih predelih, vprašanja dostave in montaže konstrukcije pa so izjemno pereča.

Drug način za povečanje dobičkonosnosti je uporaba vertikalnih struktur. Ta možnost se v svetovni praksi šteje za nizko produktivno, primerno za zagotavljanje energije posameznim porabnikom - zasebni hiši, razsvetljavi, črpalkam itd.

Katere vetrne turbine so najučinkovitejše

Vodoravno

navpično

Najbolj priljubljena je ta vrsta opreme, pri kateri je os vrtenja turbine vzporedna s tlemi. Takšne vetrne turbine pogosto imenujemo vetrnice, pri katerih se lopatice obračajo proti toku vetra. Zasnova opreme vključuje sistem za samodejno pomikanje glave. Potrebno je najti tok vetra. Potrebna je tudi naprava za obračanje rezil, tako da se lahko za proizvodnjo električne energije uporabi celo majhna sila. Uporaba takšne opreme je primernejša v industrijskih podjetjih kot v vsakdanjem življenju. V praksi se pogosteje uporabljajo za ustvarjanje sistemov vetrnih elektrarn.

Naprave te vrste so v praksi manj učinkovite. Vrtenje lopatic turbine poteka vzporedno s površino zemlje, ne glede na moč vetra in njegov vektor. Prav tako ni pomembna smer toka, ob kakršnem koli udarcu se rotacijski elementi pomikajo proti njej. Posledično vetrni generator izgubi del svoje moči, kar vodi do zmanjšanja energetske učinkovitosti opreme kot celote. Toda glede namestitve in vzdrževanja so za domačo uporabo primernejše enote, v katerih so rezila razporejena navpično. To je posledica dejstva, da sta sklop menjalnika in generator nameščena na tleh. Pomanjkljivosti takšne opreme vključujejo drago namestitev in resne obratovalne stroške. Za namestitev generatorja je potrebno dovolj prostora. Zato je na majhnih zasebnih kmetijah primernejša uporaba vertikalnih naprav.

Dvokraki	Tri rezila	več rezil
Za to vrsto enot je značilna prisotnost dveh elementov vrtenja. Ta možnost je danes praktično neučinkovita, vendar je zaradi svoje zanesljivosti precej pogosta.	Ta vrsta opreme je najpogostejša. Enote s tremi rezili se uporabljajo ne le v kmetijstvu in industriji, temveč tudi v zasebnih gospodinjstvih. Ta vrsta opreme je postala priljubljena zaradi svoje zanesljivosti in učinkovitosti.	Slednji ima lahko 50 ali več elementov vrtenja. Da bi zagotovili proizvodnjo potrebne količine električne energije, ni treba pomikati samih rezil, temveč jih pripeljati na zahtevano število vrtljajev. Prisotnost vsakega dodatnega elementa vrtenja zagotavlja povečanje parametra skupnega upora vetrnega kolesa. Posledično bo izhod opreme pri zahtevanem številu vrtljajev problematičen. Naprave vrtiljaka, opremljene z več rezili, se začnejo vrteti z majhno silo vetra. Toda njihova uporaba je pomembnejša, če ima samo dejstvo drsenja pomembno vlogo, na primer, ko je potrebno črpanje vode. Da bi učinkovito zagotovili proizvodnjo velike količine energije, se enote z več rezili ne uporabljajo. Za njihovo delovanje je potrebna namestitev zobniške naprave. To ne le oteži celotno zasnovo opreme kot celote, temveč jo naredi tudi manj zanesljivo v primerjavi z dvo- in tremi rezili.

S trdimi rezili

Jadralne enote

Stroški takšnih enot so višji zaradi visokih stroškov proizvodnje rotacijskih delov. Toda v primerjavi z jadralno opremo so generatorji s togimi rezili bolj zanesljivi in ​​imajo dolgo življenjsko dobo.Ker zrak vsebuje prah in pesek, so vrtljivi elementi izpostavljeni visoki obremenitvi. Ko oprema deluje v stabilnih pogojih, zahteva letno zamenjavo protikorozijske folije, ki se nanese na konce rezil. Brez tega začne rotacijski element sčasoma izgubljati svoje delovne lastnosti.

Ta vrsta rezil je enostavnejša za izdelavo in cenejša od kovine ali steklenih vlaken. Toda prihranki pri proizvodnji lahko v prihodnosti povzročijo resne stroške. S premerom vetrnega kolesa tri metre je lahko hitrost konice rezila do 500 km / h, ko je vrtljajev opreme približno 600 na minuto. To je resna obremenitev tudi za toge dele. Praksa kaže, da je treba elemente vrtenja na jadralni opremi pogosto menjati, še posebej, če je moč vetra velika.

Glede na vrsto rotacijskega mehanizma lahko vse enote razdelimo na več vrst:

• ortogonalne naprave Darier;
• enote z vrtljivim sklopom Savonius;
• naprave z vertikalno-aksialno zasnovo enote;
• oprema s helikoidnim rotacijskim mehanizmom.

Hitrost vetra

Ne glede na to, ali nameravate kupiti že pripravljen generator ali ga zgraditi sami, bo hitrost vetra eden najpomembnejših parametrov pri določanju moči naprave.

Prvič, vsaka vrsta vetrne turbine ima svojo začetno hitrost. Za večino instalacij je to 2-3 m/s. Če je hitrost vetra pod tem pragom, generator sploh ne bo deloval, zato se bo proizvajala tudi električna energija.

Poleg začetne hitrosti obstaja tudi nazivna, pri kateri vetrni generator doseže svojo nazivno moč. Za vsak model proizvajalec to številko navede ločeno.

Če pa je hitrost višja od začetne, vendar nižja od nazivne, se bo proizvodnja električne energije znatno zmanjšala. In da ne bi ostali brez elektrike, se morate vedno najprej osredotočiti na povprečno hitrost vetra v vaši regiji in neposredno na vašem spletnem mestu. Prvi indikator lahko ugotovite tako, da pogledate zemljevid vetra ali pa pogledate vremensko napoved v vašem mestu, ki običajno kaže hitrost vetra.

Drugo številko je v idealnem primeru treba izmeriti s posebnimi instrumenti neposredno na mestu, kjer bo stala vetrna turbina. Konec koncev je vaša hiša lahko tako na hribu, kjer bo hitrost vetra večja, kot v nižini, kjer vetra praktično ne bo.

V tej situaciji so tisti, ki nenehno trpijo zaradi sunkov orkanov, v boljšem položaju in lahko računajo na večjo zmogljivost vetrne turbine.

Kaj je obremenitev vetra

Pretok zračnih mas po površini zemlje poteka z različnimi hitrostmi. Pri trčenju v katero koli oviro se kinetična energija vetra pretvori v pritisk, kar ustvarja obremenitev vetra. Ta napor lahko občuti vsak, ki se premika proti toku. Ustvarjena obremenitev je odvisna od več dejavnikov:

• hitrost vetra,
• gostota zračnega curka, - pri visoki vlažnosti se specifična teža zraka poveča, oziroma se poveča količina prenesene energije,
• oblika mirujočega predmeta.

V slednjem primeru na posamezne dele gradbene konstrukcije delujejo sile, usmerjene v različne smeri, na primer:

Izbira generatorjev za vetrne turbine

Ob izračunani vrednosti števila vrtljajev propelerja (W), pridobljeni po zgoraj opisani metodi, je že mogoče izbrati (izdelati) ustrezen generator. Na primer, pri stopnji hitrosti Z = 5 je število rezil 2 in hitrost 330 vrt/min. pri hitrosti vetra 8 m/s mora biti moč generatorja približno 300 vatov.

Generator vetrne elektrarne "v kontekstu". Zgledna kopija ene od možnih zasnov generatorja za domačo vetrno elektrarno, ki sem jo sestavil sam

Takole je videti motor električnega kolesa, na podlagi katerega se predlaga izdelava generatorja za domačo vetrnico. Zasnova motorja kolesa je idealna za izvedbo z malo ali brez izračunov in modifikacij. Vendar je njihova moč nizka.

Značilnosti motorja električnega kolesa so približno naslednje:

Parameter	Vrednote
Napetost, V	24
Moč, W	250-300
Frekvenca vrtenja, vrt./min	200-250
Navor, Nm	25

Pozitivna lastnost kolesarskih motorjev je, da jih praktično ni treba obnavljati. Strukturno so zasnovani kot nizkohitrostni elektromotorji in se lahko uspešno uporabljajo za vetrne turbine.

Kako rezati rezila

Nadalje vzdolž črte od koren rezila upoštevajte dimenzije polmera rezila - v stolpcu "Razmer rezila" v zelenih stolpcih. Glede na te dimenzije postavite pike na črto levo in desno od korena rezila. Na levi strani, če pogledate od korena rezila do konice, bodo koordinate vzorca Rear mm, desno od črte pa koordinate vzorca Front mm.Ko povežete pike in imate rezilo, ki ga običajno izrežete z rezilom iz nožne žage ali z električno vbodno žago.

Luknje za pritrditev rezila na pesto so narejene strogo vzdolž središčne črte rezila, ki je bila narisana na cevi na samem začetku, če premaknete luknje, bo rezilo stalo pod drugačnim kotom proti vetru in izgubilo vse njegove lastnosti. robovi rezil potrebno je obdelati, zaokrožiti sprednji del rezila, naostriti zadnji del 'in zaokrožiti konice rezil, da nič ne žvižga in ne povzroča hrupa. Excelova preglednica že pri izračunu upošteva obdelavo robov na način kot na spodnji sliki.
>

Upam, da vam je postalo bolj jasno, kako uporabljati ploščo in kako izbrati vijak za generator. Na primer, seveda sem izbral generator z neprimernimi parametri, saj se polnjenje 12V baterije začne prezgodaj, pri 24V in 48V bi bili rezultati drugačni in moč bi bila še večja, vendar ne morete opisati vseh primeri.

Najpomembneje je razumeti načela, na primer izbira propelerja, če ima dobro moč pri eni hitrosti, to ne pomeni, da jo bo imel v praksi, če generator obremeni propeler prezgodaj, ne bo dosegel svojo hitrost in ne bo razvil moči, ki bi morala biti pri nižjih hitrostih, čeprav bo veter izračunan ali celo višji. Rezila po meri do določene hitrosti in bodo pri njihovi hitrosti prevzeli največjo moč vetra.

Naprava in načelo delovanja

Vetrni generator deluje s pomočjo vetrne energije. Zasnova te naprave mora vključevati naslednje elemente:

• lopatice turbine ali propeler;
• turbina;
• električni generator;
• os električnega generatorja;
• pretvornik, katerega funkcija je pretvarjanje izmeničnega toka v enosmerni;
• mehanizem, ki vrti rezila;
• mehanizem, ki vrti turbino;
• baterija;
• jambor;
• krmilnik vrtljivega gibanja;
• blažilnik;
• senzor vetra;
• steblo senzorja vetra;
• gondola in drugi elementi.

Industrijske enote imajo napajalno omaro, zaščito pred strelo, rotacijski mehanizem, zanesljivo podlago, gasilno napravo in telekomunikacije.

Vetrni generator je naprava, ki pretvarja energijo vetra v električno. Predhodniki sodobnih agregatov so mlini, ki proizvajajo moko iz žita. Vendar se shema povezave in načelo delovanja generatorja nista veliko spremenila.

1. Zaradi sile vetra se rezila začnejo vrteti, katerih navor se prenaša na gred generatorja.
2. Vrtenje rotorja ustvarja trifazni izmenični tok.
3. Preko krmilnika se izmenični tok pošilja v baterijo. Baterija je potrebna za stabilno delovanje vetrnega generatorja. Če je prisoten veter, enota polni baterijo.
4. Za zaščito pred orkanom v sistemu za proizvodnjo vetrne energije so elementi za odstranjevanje vetrnega kolesa iz vetra. To se zgodi tako, da zložimo rep ali zaviramo kolo z električno zavoro.
5. Za ponovno polnjenje baterije boste morali namestiti krmilnik. Funkcija slednjega vključuje spremljanje polnjenja baterije, da prepreči njeno okvaro. Po potrebi lahko ta naprava odloži odvečno energijo v balast.
6. Baterije imajo konstantno nizko napetost, vendar mora priti do potrošnika z močjo 220 voltov. Zaradi tega so v vetrnih turbinah nameščeni inverterji.Slednji so sposobni pretvoriti izmenični tok v enosmerni tok in povečati njegovo moč na 220 voltov. Če pretvornik ni nameščen, bo treba uporabiti samo tiste naprave, ki so zasnovane za nizko napetost.
7. Pretvorjeni tok se pošlje potrošniku za napajanje ogrevalnih baterij, razsvetljave prostora in gospodinjskih aparatov.

Nove utemeljitve za stare koncepte

Neutemeljene domneve, da naj bi sodobni razvoj močno povečal učinkovitost vetrnih turbin, nimajo nobene podlage. Sodobni horizontalni modeli dosegajo 75 % učinkovitost svoje teoretične Bentzove meje (približno 45 % učinkovitost). Konec koncev je del fizike, ki uravnava učinkovitost vetrnih turbin, hidrodinamika, njeni zakoni pa so nespremenljivi od trenutka, ko so bili odkriti.

Nekateri oblikovalci poskušajo povečati učinkovitost s povečanjem števila rezil, zaradi česar so tanjša. Njihovo dolžino lahko povečate, kar daje večji učinek zaradi rasti pometenega območja.

A vseeno je treba vzdrževati ravnovesje med upočasnitvijo vetra in njegovo preostalo hitrostjo.

Obstaja še ena smer - povečati hitrost vetra s prehajanjem skozi difuzor. Toda hidrodinamika je polna že odkritih učinkov pretoka okoli ovir po poti najmanjšega upora.

Obstajajo bolj ali manj uspešni modeli DAWT z velikimi koti stožca, vendar ti poskusi "goljufanja vetra" ne povečajo učinkovitosti toliko, kot se oglašuje.

Najuspešnejše sodobne vetrne turbine so vertikalni modeli z Darrieusovimi lopaticami, nameščenimi na magnetnih lebdečih potisnih ležajih (MAGLEV).Delujejo skoraj tiho, se začnejo vrteti s hitrostjo vetra manj kot 1 m / s in prenesejo močne sunke do 200 km / h. Prav na podlagi tovrstnih virov alternativne energije je najbolj donosno oblikovati zasebni neodvisen energetski sistem.

Hvala, ker ste prebrali do konca! Ne pozabite, če vam je bil članek všeč!

Delite s prijatelji, pustite svoje KOMENTARJE (Vaši komentarji zelo pomagajo pri razvoju projekta)

Pridružite se naši skupini VK:

ALTER220 Alternativni energetski portal

in predlagaj teme za razpravo, skupaj bo bolj zanimivo!!!

Vrednost postopka

Če zanemarite izračune obremenitve gibanja zraka, lahko, kot pravijo, pokvarite vso stvar v kali in ogrozite življenja ljudi.

Če običajno ni težav s pritiskom snega na stene stavb - to obremenitev je mogoče videti, jo je mogoče stehtati in se celo dotakniti -, potem je z vetrom vse veliko bolj zapleteno. Ni viden, zelo težko ga je intuitivno predvideti. Ja, seveda, veter vpliva na nosilne konstrukcije, v nekaterih primerih pa je lahko celo uničujoč: zvija reklamne transparente, preplavi ograje in stenske okvirje ter odtrga strehe. Toda kako je mogoče predvideti in upoštevati to silo? Je to dejansko izračunljivo?

Vda se! Vendar je to dolgočasen posel in neprofesionalci ne marajo izračunati obremenitve vetra. Za to obstaja jasna razlaga: pomen izračunov je zelo odgovorna in težka zadeva, veliko bolj zapletena kot izračuni snežne obremenitve. Če je snežni obremenitvi v posebej namenjenem skupnem podjetju namenjeni le dve strani in pol, je izračun obremenitve vetra trikrat večji! Poleg tega mu je dodeljena obvezna aplikacija, postavljeni so na 19 strani z navedbo aerodinamičnih koeficientov.

Če imajo državljani Rusije še vedno srečo s tem, potem je za prebivalce Belorusije še težje - dokument TKP_EN_1991-1-4-2O09 "Učinki vetra", ki ureja standarde in izračune, ima 120 strani!

Z evrokodom (EN_1991-1-4-2O09) na lestvici gradnje zasebne strukture za vetrne učinke se le malokdo želi ukvarjati s skodelico čaja doma. Tistim, ki jih strokovno zanima, svetujemo, da si jo naložijo in temeljito preučijo, obkrožajo jo strokovnjakinja. V nasprotnem primeru so lahko zaradi napačnega pristopa in razumevanja posledice izračunov katastrofalne.

Faktor izkoriščenosti vetrne energije

Treba je opozoriti, da za vetrne turbine obstaja poseben kazalnik učinkovitosti - KIEV (koeficient izrabe energije vetra). Označuje, kolikšen odstotek zračnega toka, ki poteka skozi delovni odsek, neposredno vpliva na rezila vetrnice. Ali, povedano bolj znanstveno, kaže razmerje moči, prejete na gredi naprave, do moči toka, ki deluje na vetrno površino rotorja. Tako je KIJEV specifičen, ki se uporablja samo za vetrne turbine, analog učinkovitosti.

Do danes so se vrednosti KIJEVA s prvotnih 10-15% (kazalniki starih mlinov na veter) povečale na 356-40%. To je posledica izboljšanja zasnove vetrnic in pojava novih, učinkovitejših materialov in tehničnih podrobnosti, sklopov, ki pomagajo zmanjšati izgube zaradi trenja ali druge subtilne učinke.

Teoretične študije so pokazale, da je največji faktor izkoriščenosti vetrne energije 0,593.

Če povzamemo zgoraj: Ali je vetrna turbina donosna?

Zgornji rezultati jasno dokazujejo donosnost naložbe za nakup in zagon vetrne turbine.Še posebej, ker:

• Stroški kilovata zaradi inflacije nenehno rastejo.
• Pri uporabi mlina na veter objekt postane nehlapen.
• "Presežek" proizvedene električne energije se lahko akumulira in shrani v primeru mirnega vremena zahvaljujoč sistemu za neprekinjeno napajanje.
• Številni predmeti, ki so oddaljeni od centraliziranega napajalnega omrežja, so prisiljeni obstajati brez elektrike, saj je njihova povezava nedonosna.

Torej je vetrni generator donosen. Njen nakup za energetsko intenzivne odjemalce brez napajanja je ekonomsko izvedljiv. Hotel izven mesta, kmetijska kmetija ali živinorejsko podjetje, koča - v vsakem primeru bodo stroški priključitve alternativnega vira električne energije upravičeni. Ostaja le, da izberete primeren model vetrnice in ga namestite po priporočilih proizvajalca. Moč naprave mora ustrezati povprečni hitrosti vetra na vašem območju. Določite ga lahko s posebnim zemljevidom vetrov ali glede na lokalno vremensko postajo.

Upoštevajte: za vetrne turbine kitajskih proizvajalcev se nazivna moč naprave izračuna ob upoštevanju hitrosti vetra pri 50-70% nivoja tal. Namestitev mlina na veter na takšni višini je problematična

Previsok jambor je drag, njegova moč pa je predmet strogih zahtev. Poleg tega na navedeni višini sunki vetra tvorijo močne vrtinčne tokove. Ne samo, da upočasnijo delovanje vetrnega generatorja, ampak lahko povzročijo tudi zlom rezil. Rešitev je namestitev naprave na višini 30-35m, kar bo omogočilo dostop močnim vetrom, a bo preprečilo lomljenje vetrnice.