Kako izračunati vetrni generator

Načelo delovanja vetrnih generatorjev

V domačih ali blagovnih napravah za veter z navpično ali vodoravno osjo vrtenja se rezila začnejo premikati zaradi sile vetra. Glavni elementi opreme omogočajo vrtenje rotorskega sklopa s pomočjo posebne pogonske enote.Prisotnost navitja statorja prispeva k pretvorbi mehanske energije v električni tok. Aksialni propelerji imajo aerodinamične lastnosti, zaradi česar zagotavljajo hitro pomikanje turbine agregata.

Nato se v rotacijskih generatorjih vrtilna sila pretvori v električno energijo, ki se zbira v bateriji. Dejansko močnejši kot je pretok zraka, hitreje se pomikajo rezila enote, kar prispeva k ustvarjanju energije. Ker delovanje generatorske opreme temelji na maksimalni uporabi alternativnega vira, ima en del lopatic bolj zaobljeno obliko. Druga je ravna. Ko zračni tok prehaja skozi zaobljen del, nastane vakuumski odsek, ki prispeva k sesanju rezila in ga vodi na stran.

To vodi do tvorbe energije, katere vpliv vodi do vrtenja rezil z majhnim vetrom.

Pri pomikanju se vrti os vijakov, ki so povezani z vrtljivim mehanizmom. Ta naprava ima dvanajst magnetnih elementov, ki se pomikajo v notranjost. To vodi do nastanka izmeničnega električnega toka s frekvenco, kot v gospodinjskih vtičnicah. Nastalo energijo je mogoče ne samo ustvariti, ampak tudi prenašati na razdalje, vendar je ni mogoče akumulirati.

Za njegovo zbiranje ga bo treba pretvoriti v enosmerni tok, to je namen električnega tokokroga, ki se nahaja znotraj turbine. Za pridobitev velike količine električne energije se izdeluje industrijska oprema, vetrni parki običajno vključujejo na desetine takšnih naprav.

Načelo delovanja vetrnega generatorja omogoča uporabo enote v naslednjih različicah:

• za avtonomno delovanje;
• s sončnimi paneli;
• vzporedno z rezervno baterijo;
• skupaj z bencinskim ali dizelskim agregatom.

Ko se zračni tok giblje s hitrostjo približno 45 km/h, je izhodna energija turbine približno 400 vatov. To je dovolj za osvetlitev primestnega območja. Po potrebi lahko uresničite kopičenje električne energije v bateriji.

Za polnjenje baterije se uporablja posebna oprema. Z zmanjšanjem količine podnaboja bo hitrost vrtenja rezil začela padati. Če je baterija popolnoma izpraznjena, se bodo elementi opreme generatorja ponovno pomikali. To načelo omogoča vzdrževanje polnjenja naprave na določeni ravni. Z višjo hitrostjo pretoka zraka bo turbina enote lahko proizvedla več energije.

Uporabnik Darkhan Dogalakov je na primeru modela SEAH 400-W spregovoril o principu delovanja vetrne opreme.

Vetrni generator za dom ni več redkost

Vetrne elektrarne se že dolgo uporabljajo v industrijskem obsegu. Toda zapletenost zasnove, pa tudi zahtevnost njegove namestitve, nista omogočili uporabe te opreme v zasebnih domovih, kot so sončne celice.

Vendar se je zdaj, z razvojem tehnologije in povečanjem povpraševanja po "zeleni energiji", situacija spremenila. Proizvajalci so začeli s proizvodnjo majhnih naprav za zasebni sektor.

Načelo delovanja

Veter vrti lopatice rotorja, nameščene na gredi generatorja. Zaradi vrtenja v navitjih nastane izmenični tok. Za povečanje števila vrtljajev in s tem količine proizvedene energije je mogoče uporabiti reduktor (menjalnik). Prav tako lahko popolnoma blokira vrtenje rezil, če se pojavi potreba.

Nastali izmenični tok se s pomočjo pretvornika pretvori v neposredni 220 W. Nato gre do porabnika ali preko krmilnika polnjenja v baterije na kopičenje.

Celoten diagram delovanja naprave od proizvodnje energije do njene porabe.

Vrste vetrnih turbin in katera je boljša za zasebno hišo

Trenutno obstajata dve vrsti tega oblikovanja:

1. Z vodoravnim rotorjem.
2. Z navpičnim rotorjem.

Prva vrsta z vodoravnim rotorjem. Ta mehanizem velja za najučinkovitejšega. Učinkovitost je približno 50%. Pomanjkljivost je potreba po minimalni hitrosti vetra 3 m na sekundo, zasnova ustvarja veliko hrupa.

Za največjo učinkovitost je potreben visok jambor, kar pa otežuje namestitev in nadaljnje vzdrževanje.

Druga vrsta z navpično. Vetrni generator z navpičnim rotorjem ima izkoristek največ 20%, medtem ko zadošča hitrost vetra le 1-2 m na sekundo. Hkrati deluje veliko tišje, raven oddanega hrupa ni večja od 30 dB in brez vibracij. Za delo ne potrebuje velikega prostora, hkrati pa ne izgublja učinkovitosti.

Za namestitev ni potreben visok jambor. Opremo je mogoče namestiti na streho hiše tudi z lastnimi rokami.

Odsotnost anemometra in vrtljivega mehanizma, ki pri tej zasnovi sploh ni potreben, je ta tip vetrnega generatorja cenejši v primerjavi s prvo možnostjo.

Video pregled

Katero nastavitev izbrati?

Preden odgovorite na to vprašanje, morate razumeti svoje zahteve, finančne zmožnosti in operativne prioritete.

Če želite dobiti največ moči in ste pripravljeni porabiti denar za redno vzdrževanje generatorja, izberite prvo možnost. Če enkrat vložite v visok jambor in enkrat na 5-10 let plačate za ležaje ali zamenjavo olja, boste dobili popolno energetsko neodvisnost in tudi če živite v Ukrajini ali državah EU, boste lahko prodali odvečno elektriko.

Visoka raven hrupa te postaje zahteva izbiro kraja, ki je čim dlje od stanovanjskih zgradb. To točko je treba upoštevati tudi, saj infrazvok ne bo ostal neopažen pri sosedih.

Za pridobitev enakovredne moči v primerjavi s prvo možnostjo bo potrebno dobaviti 3 vetrne turbine te vrste. Vendar pa se glede na ceno dobi približno enak znesek (ob upoštevanju samomontaže).

Video pregled strokovnjaka s področja alternativnih virov energije

Dodatne komponente

• Krmilnik, ki zaseda mesto v električnem tokokrogu za generatorjem, je potreben za krmiljenje rezil in polnjenje baterije s pretvarjanjem ustvarjenega izmeničnega toka v enosmerni tok.
• Baterija shrani napolnjenost za uporabo v mirnem vremenu. Poleg tega stabilizira izhodno napetost generatorja, tako da tudi ob močnih sunkih vetra ni izpadov električne energije.
• Senzorji smeri in anemoskop zbirajo podatke o smeri in hitrosti vetra.
• ATS samodejno preklaplja med viri napajanja s frekvenco 0,5 sekunde. Samodejno stikalo za vklop omogoča kombiniranje mlina na veter z javnim električnim omrežjem, dizelskim generatorjem itd.

Pomembno: omrežje ne more delovati hkrati iz več virov energije. pretvorniki

Kot veste, večina gospodinjskih naprav za delo ne uporablja enosmernega toka, zato je v verigi med baterijo in aparati pretvornik, ki izvaja obratno delovanje, t.j.pretvorba enosmernega toka v izmenično napetost 220v, ki je potrebna za delovanje naprav

Razsmerniki. Kot veste, večina gospodinjskih naprav za delo ne uporablja enosmernega toka, zato je v verigi med baterijo in aparati pretvornik, ki izvaja obratno delovanje, t.j. pretvorba enosmernega toka v izmenično napetost 220v, ki je potrebna za delovanje naprav.

Vse zgornje transformacije "vzamejo" določen del prejete energije - do 20 odstotkov.

Rezervni deli in dodatki za vetrne turbine

Glavni osnovni sklop opreme, brez katerega delovanje vetrnih generatorjev ni mogoče, vključuje:

• električni generator (motor);
• vetrna turbina, lopatice, rotor;
• pritrdilni elementi;
• rotacijski mehanizem;
• senzor vetra;
• jambor;
• kabel.

Baterije, neomrežni in mrežni inverterji, krmilnik, azimutni pogonski sistem (rep), ostala dodatna oprema se izbere individualno za vsako namestitev.

Med vzdrževanjem in v skrajnih primerih popravilom je potrebna zamenjava rezervnih delov vetrne turbine

Osnovne komponente in rezervne dele je najbolje naročiti neposredno pri proizvajalcu. Obrnete se lahko na podjetja, ki iz Nemčije in drugih evropskih držav dobavljajo obnovljene (rabljene) vetrne turbine in dodatke, primerne za njih za popravila.

Za popravilo inštalacije je potreben dostop do glavnih komponent

Pri oddaji naročila nadomestnih delov navedite podatke o proizvajalcu generatorja, navedite njegov model in zmogljivost. Potreben je podroben opis dela (po možnosti v obliki fotografije), z navedbo njegovih funkcionalnih in tehničnih lastnosti.

Izračun obremenitve vetra

Tako ste dolgo usklajevali, izdelali in končno montirali svojo najboljšo zunanjo reklamo.

Lepota! Vsi so srečni. Ampak chu ... po prvem močnem vetru te pokliče jezna stranka s pretresljivo novico - reklama je padla!

Uresničila se je nočna mora oglaševalca ... Kaj se je zgodilo?

In zgodilo se je naslednje – pri oblikovanju zunanjega oglaševanja je bil izračun obremenitve vetra na zunanje oglaševanje prezrt oziroma izveden napačno: na materialu in na pritrdilnih elementih.

Kako se temu izogniti, kako se zaščititi pred tako žalostnim izidom svojega dela?

Spomnimo se preproste formule za izračun obremenitve vetra, ki se meri v kg / m2:

Pw = k*q

Dešifriranje zapletenih črk

Pw je tlak vetra, normalen na sprejemno površino. Ta pritisk velja za pozitivnega.
k je aerodinamični koeficient, ki je odvisen od oblike in položaja subjekta proti vetru

predmet.
q - hitrost vetra (kg / m2), ki ustreza najvišji hitrosti vetra za določeno mesto, ob upoštevanju posebnih sunkov.

Vrednost q glede na hitrost vetra se določi na naslednji način:

q = 7 / g * sq. V / 2

7 - teža zraka (1,23 kg / m3) pri Patm = 760 mm Hg. in tatm.= 15 °С
g - gravitacijski pospešek (9,81 m / sq. s)
V je največja hitrost vetra (m/s) na določeni višini h, t.j.

Višina h nad tlemi, m

Hitrost vetra V, km/h m/s

Hitrost q, kg/m2

Višina h nad tlemi, m	Hitrost vetra V, km/h m/s	Hitrost q, kg/m2
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = sq. V / 16

Navpično nameščeno platno, pritrjeno v okvir ali napeto na kable

Konstrukcija - b-širina, d-višina	Razmerje velikosti	Območje, S	Aerodinamični koeficient, k
Navpično nameščeno platno, pritrjeno v okvir ali napeto na kable	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Tako se izkaže, da je vse precej preprosto.

Želite izvedeti več o izračunu obremenitve vetra in dobiti nasvet naših strokovnjakov?

Oglejte si lepe ideje, ki jih izvaja Alprom

• vse
• Pasice
• Volumetrične črke
• Delo na visoki nadmorski višini
• svetlobne škatle
• strešno oglaševanje
• Tisk velikega formata
• LED oglaševanje

Volumetrične črke za Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galerija

Volumetrične črke za Lexus

Volumetrične črke, LED oglaševanje

Svetlobna škatla dolžine 11 metrov iz kompozita z LED diodami v Samari od Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Svetlobna škatla dolžine 11 metrov iz kompozita z LED diodami v Samari iz Alproma

Galerija

Svetlobna škatla dolžine 11 metrov iz kompozita z LED diodami v Samari iz Alproma

Osvetljene škatle, LED reklama

Svetlobne škatle Trial Sport v Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Svetlobne škatle Trial Sport v Togliattiju

Galerija

Svetlobne škatle Trial Sport v Togliattiju

Osvetljene škatle, LED reklama

Volumetrične osvetljene črke NOBEL AUTOMOTIVE v Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Volumetrične osvetljene črke NOBEL AUTOMOTIVE v Togliattiju

Galerija

Volumetrične osvetljene črke NOBEL AUTOMOTIVE v Togliattiju

Volumetrične črke, LED oglaševanje

Vstopna skupina Inglot v Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Vstopna skupina Inglot v Tolyattiju

Galerija

Vstopna skupina Inglot v Tolyattiju

Osvetljene škatle, LED reklama

Volumetrične črke OKAY v Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Volumetrične črke OKAY v Tolyattiju

Galerija

Volumetrične črke OKAY v Tolyattiju

Volumetrične črke, Stolpnice, LED reklame

3D črke iz pene Botek Wellness v Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Volumenske črke iz pene Botek Wellness v Tolyattiju

Galerija

Volumenske črke iz pene Botek Wellness v Tolyattiju

Volumetrične črke, LED oglaševanje

Strešna reklamna konstrukcija Lada Arena v Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Strešna reklamna konstrukcija Lada Arena v Tolyattiju

Galerija

Strešna reklamna konstrukcija Lada Arena v Tolyattiju

Volumetrične črke, Strešna reklama, LED reklama

Nasveti za namestitev

Verjetno vsi razumejo, da je treba vetrni generator namestiti na tistih mestih, kjer je največja sila vetra. To so stepe, obalno območje, drugi odprti prostori, ki so odstranjeni od zgradb. Vetrne turbine ne smete postavljati poleg dreves. Ne morete ga postaviti niti blizu majhnih dreves, saj bodo sčasoma zrasla.

Vetrni generator z Darrieusovim rotorjem

Kar se tiče souporabe z električnim omrežjem ali samo z vetrnim generatorjem, je izbira tukaj vaša. Vsekakor naj bo nakup ekonomsko upravičen in ne le poklon modnemu trendu.

Izračun povračila vetrne turbine

Ko je v nakup naprave vložil več sto tisoč rubljev, ima novi lastnik pravico računati na njene očitne koristi in povračilo vetrnice. Poskusimo izračunati ceno kilovata električne energije na standardnem modelu generatorja 4-5 kW.

S hitrostjo vetra 4-5 m / s bo naprava dala približno 350 kW na mesec ali 4200 kW na leto. Življenjska doba generatorja je približno 25 let, stroški večine modelov naprav so znotraj 280.000 rubljev.

Stroške delite z zmnožkom letne proizvodnje in življenjske dobe:

280.000 / 4200*25 = 2.666 rubljev

Tako bodo stroški kilovata energije povratnega vetrnega generatorja nekaj več kot 2,5 rublja. V primerjavi s sedanjo ravnjo cen je ugodnost, ki pa pri uporabi alternativnih virov energije ni tako velika, kot bi si želeli.

Zgornji izračuni dajejo drugačen rezultat, če je hitrost vetra približno 7-8 m/s. Vetrni generator z zmogljivostjo 6-7 kW bo proizvedel približno 780 kW na mesec ali 9000 kW na leto.

S stroški takšnih vetrnic okoli 310.000 dobimo naslednji rezultat:

310.000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubljev Ta strošek je očitna prednost, zlasti za energetsko intenzivne objekte.

Kaj določa učinkovitost vetrne turbine?

Kot smo že omenili, učinkovitost vetrnega generatorja izhaja iz njegovega tehničnega stanja, vrste turbine in oblikovnih značilnosti tega modela. Iz šolskega predmeta fizike je znano, da je učinkovitost razmerje med koristnim delom in celotnim delom. Ali pa razmerje med energijo, porabljeno za opravljanje dela, in energijo, prejeto kot rezultat.

V zvezi s tem se pojavi zanimiva točka - uporabljena energija vetra je pridobljena popolnoma brezplačno, uporabnik ni vloženega truda. Zaradi tega je učinkovitost zgolj teoretični kazalnik, ki določa čisto konstruktivne lastnosti naprave, medtem ko so za lastnike pomembnejše operativne značilnosti.

To pomeni, da se pojavi situacija, v kateri učinkovitost ni tako pomembna, vsa pozornost je namenjena izključno praktičnim nalogam.

Vendar pa se s spremembami delovnih parametrov v eno ali drugo smer učinkovitost samodejno spremeni, kar kaže na njeno medsebojno povezanost s splošnim stanjem naprave.

obremenitev vetra

Način izračuna

Opis oblikovanja

Geometrijske značilnosti elementov

Določanje obremenitve vetra

Veter pod kotom 90 stopinj na ščit

Veter pod kotom 45 o na ščit 5 Izračun stojala

2. del. Izračun za trajnost

Način izračuna

Ta projekt je značilen za vetrna območja od 3. do 5.
1. Območje vetra - III, IV, V
2.Vrsta terena pri določanju obremenitve vetra - A
3. Stopnja odgovornosti - 3, za katero je koeficient zmanjšanja obremenitve γp enak 0,8-0 95 (v tem projektu γp = 09)
4. Življenjska doba konstrukcije je 10 let
5 Ocenjena zunanja temperatura t ≥ -w°c, kot povprečna temperatura najhladnejšega petdnevnega obdobja po SNiP 23-01-99 "Gradbena klimatologija", ki ustreza podnebnemu območju gradnje II4, II5
6. Območje vlažnosti - "mokro" SNiP 23-01-99 (slika 2)
7. Stopnja agresivnega vpliva okolja na kovinske konstrukcije je srednje agresivna, v skladu s SNiP 2.0311-85 "Zaščita gradbenih konstrukcij pred korozijo", tabela. 24, za plin skupine "B" v vlažnem okolju

Opis oglaševalske strukture

Slika 1 prikazuje diagram zložljivega dvostranskega oglasnega panoja z višino stojala od 2 do 5 m do dna panoja.Dimenzije reklamnega panoja so 6180x3350x 410mm.osi regala in z zamikom 3/4 (prikazano na sliki 1). Regal je pritrjen z 8 temeljnimi sidri na globok temelj. Vsi spremenljivi parametri glede na vetrovno območje inštalacije in višino stojala so navedeni v tabeli 1.

Risba reklamnega dizajna. riž. eno

Glavne geometrijske dimenzije in pritrdilni elementi oglaševalske konstrukcije, odvisno od območja vetra. Tabela 1

Višina stojala, m	Strukturni elementi	vetrna regija
III	IV	V
2	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
fundacija	2,5×1,9×0,5 m	2,8×2,1×0,5 m	3,2×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
fundacija	2,7×1,9×0,5 m	3×2,1×0,5m	3,6×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 gredi.236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
fundacija	3×1,9×0,5 m	3,6×2,1×0,5 m	4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 omrežja.širina 236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3,5	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
fundacija	3,4×1,9×0,5 m	3,8×2,1×0,5m	4,2×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M36
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	M.Š.236×70	2 gredi.236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
fundacija	3,6×1,9×05m	4×2,1×0,5m	4,4×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M36	M36
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	M.Š.236×70	2 gredi.236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4,5	Stojalo	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
fundacija	3,8×1,9×0,5 m	4,2×2,1×0,5 m	4,6×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M36	M36
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	2 gredi.236×70	2 gredi.236×70
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
5	Stojalo	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
fundacija	4×1,9×0,5 m	4,4x21x0,5m	—
Ankera	M36	M36	—
Prečni nosilci	Gnshv.236×70	2 gredi.236×70	—
prostor za glavo	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)	—

gor

Izračun in izbira vetrnega generatorja

Na kaj morate biti pozorni pri izbiri vetrne turbine. Za začetek razumejte, da tuji dragi modeli niso nujno najboljša rešitev.

Tukaj morate izhajati iz svojih potreb pri pridobivanju električne energije. Torej izračunajte, koliko električne energije boste porabili.

Vetrni generator s helikoidnim rotorjem

Moč vetrnega generatorja je neposredno odvisna od premera kroga, ki ga tvorijo rezila. Približno lahko izračunate moč z naslednjo formulo:

P = D^2 * R^3 / 7000, kjer

D je premer rezil;

R je hitrost vetra.

Če je premer 1,5 metra in je hitrost na vašem območju 5 metrov na sekundo, bo moč približno 0,04 kilovata. Kot lahko vidite, lahko moč povečate na dva načina: s povečanjem premera in hitrosti vetra. In zadnji parameter ni odvisen od nas.

Pri nakupu bodite pozorni na kapaciteto baterij. Mir je lahko skoraj povsod, razen na obalnih območjih

In v takih obdobjih bodo vaše električne naprave jemale elektriko iz baterij. Njihova zmogljivost je omejena. Zato je bolje imeti dodatno rezervno napajanje.

Koliko električne energije potrebuje tipična družina? V navadnem stanovanju porabimo približno 360 kWh na mesec. Vetrni generator z zmogljivostjo 5 kilovatov bo to količino ustvaril tudi pri nizkih hitrostih vetra, kar se običajno dogaja v osrednji Rusiji. Če pa je poraba energije velika (na primer električni grelec, električni kotel itd.), potem vetrni generator z zmogljivostjo 5 kilovatov ni več dovolj. Razen če je nameščen v bližini morja ali velikega vodnega telesa.
 

Malo o stroških

Kot lahko vidite, je cenovni razpon zelo velik. AT povprečna namestitev na 1 kW bo stalo od 25.000 do 300.000 rubljev. Dražji modeli imajo številne pomembne prednosti, od večje učinkovitosti do različnih dodatnih funkcij.

Splošna priporočila

Jasno je, da je za izbiro najbolj optimalnega premera propelerja vetrne turbine potrebno poznati povprečno hitrost vetra na mestu načrtovane namestitve. Količina električne energije, ki jo proizvede mlin na veter, se poveča v kubičnem razmerju s povečanjem hitrosti vetra. Na primer, če se hitrost vetra poveča za 2-krat, se bo kinetična energija, ki jo ustvari rotor, povečala za 8-krat. Zato lahko sklepamo, da je hitrost vetra najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na moč naprave kot celote.

Za izbiro mesta namestitve električne napeljave, ki proizvaja veter, so najbolj primerna območja z minimalnim številom vetrnih ovir (brez velikih dreves in zgradb) na razdalji najmanj 25-30 metrov od stanovanjske stavbe (ne pozabite, da vetrne turbine med delovanjem zelo glasno brnijo). Višina središča rotorja vetrnice mora biti vsaj 3-5 metrov višja od najbližjih zgradb. Na meji vetrovnega prehoda ne sme biti dreves ali zgradb. Za lokacijo vetrnih turbin so najbolj primerni vrhovi hribov ali gorovja z odprto pokrajino.

Če vaša podeželska hiša ni načrtovana za povezavo s skupnim omrežjem, potem razmislite o možnosti kombiniranih sistemov:

• WPP + sončne celice
• WPP + dizel

Kombinirane možnosti bodo pomagale rešiti težave v regijah, kjer je veter spremenljiv ali odvisen od sezone, ta možnost pa je pomembna tudi za sončne kolektorje.

Prenovljene vetrne turbine - kaj je to?

Vetrna elektrarna se lahko šteje za eno najbolj zanesljivih, če ne celo najbolj zanesljivo v energetski industriji.Razlog za to ni le visoka tehnologija, ki se uporablja pri njegovi izdelavi, temveč tudi razmeroma majhne obremenitve, ki jim je izpostavljen. Zato vetrne turbine redno služijo več let, pogosto tudi več kot 20 let. Ker sta vsak vetrni park in vsak vetrni generator vezana na določen kos zemljišča, je priporočljivo vetrno elektrarno ali vetrni generator zamenjati z močnejšimi, ko je dosežena vračilna doba posameznega projekta, torej ko vložena investicija v njej se vrne in prejme načrtovani dobiček. Obstoječe vetrne turbine so običajno v dobrem stanju, zato jih je priporočljivo prodajati kot »rabljene vetrne turbine« ali »rabljene vetrne turbine«. Svetovni trg za takšno opremo na svetu je zelo velik. Tudi povpraševanje po takšni opremi je veliko. Razlog je velika obremenjenost podjetij, ki proizvajajo vetrno energetsko opremo. Praviloma je le majhen del takšne "rabljene" opreme že razstavljen in je na zalogi.

»Rabljene« vetrne turbine se predprodajno pripravijo po posebnih predpisih o delu in postanejo t.i. "prenovljen". Običajno se med prenovo izvajajo naslednja dela: zamenjava ležajev v menjalniku, ne glede na njihovo obrabo, odpravljanje težav in popravilo zobnikov menjalnika, generatorja, okvirja, rezil, barvanje. Po končanih obnovitvenih delih se vetrne turbine pošljejo novemu lastniku. Praviloma je po prodaji tovrstne opreme zagotovljena garancija za obdobje enega leta.

Primer izračuna rezil iz 160. cevi za ta generator

hitrost

Najboljši rezultat sem dobil pri 160. cevi s premerom 2,2 m in hitrostjo Z3,4 - 6 rezil, vendar je bolje, da takšnega premera propelerja ne naredite iz cevi 160 mm, izkazala se bodo pretanka in šibka rezila. Pri 3 m / s je bila nazivna hitrost vijaka 84 vrt / min, moč vijaka pa 25 vatov, torej je približno primerna. Seveda je to potrebno z rezervo za učinkovitost generatorja, vendar je 160. cev že tanka in najverjetneje bo že pri 7 m / s opaziti plapolanje. Ampak na primer bo šlo

Zdaj, če spremenite hitrost vetra v tabeli, lahko vidite, da bosta moč propelerja in njegova hitrost približno sovpadali s parametri propelerja, kar potrebujemo, saj je pomembno, da propeler ni preobremenjen in ni premalo obremenjena - sicer se bo v velikem vetru pokvarilo.
>

Tako sem z drugačnim vetrom prejel takšne podatke o propelerju. Spodaj na posnetku zaslona so podatki o propelerju pri 3m/s, največja moč propelerja (KIEV) pri hitrosti Z3.4.V tem primeru vrtljaji in moč približno sovpadata z močjo generatorja pri teh vrtljajih

Hitrost generatorja 100 vrt / min - 2 ampera 30 vatov
>

Nato vnesemo hitrost 5 m / s, kot lahko vidite na posnetku zaslona, ​​141 vrtljajev na minuto propelerja in moč na propelerski gredi je 124 vatov, kar tudi približno sovpada z generatorjem. Hitrost generatorja 150 vrt / min - 8 amperov 120 vatov

Pri 7 m / s propeler začne obhajati generator v smislu moči in seveda pod obremenitvijo pobere veliko hitrost, zato sem dvignil hitrost na Z4, izkazalo se je tudi približno ujemanje glede moči in hitrost z generatorjem. Hitrost generatorja 200 vrt / min -14 amperov 270 vatov

Pri 10 m / s je propeler postal veliko močnejši od generatorja pri nazivni hitrosti, kot počasi vrteči in generatorja ne more vrteti hitreje.Tako je pri Z4 moč propelerja 991 vatov, vrtljaji pa le 332 vrt/min. Hitrost generatorja 300 vrt / min - 26 amperov 450 vatov. Toda premalo obremenjen generator omogoča, da se propeler vrti do hitrosti Z5 in višje, medtem ko KIJEV vijak pade, in s tem moč, hkrati pa se hitrost poveča, tako da se je izkazalo, da bo vijak generator malo bolj zavrtel, hkrati pa bo izgubil moč in ravnotežje bo nekje prišlo. V tem primeru podatki približno sovpadajo z generatorjem, vendar propeler po moči očitno prehiteva generator, zato je pri tem vetru čas, da naredimo zaščito tako, da propeler premaknemo izven vetra.

Zato smo pod generator namestili vijak PVC cevi s premerom 160 mm. Takoj moram reči, da se je izkazalo, da je bil najprimernejši šestkraki propeler takšne hitrosti. In tako lahko razmislite o vijaku katerega koli premera in števila rezil. Samo trikraki propeler s premerom 2,3 m se je izkazal za prehiter za ta generator in ne bi pridobil zagona za svoj maksimum KIEV, saj bi ga generator takoj začel upočasnjevati.

Zato sem s povečanjem števila rezil znižal hitrost propelerja in ohranil njegovo moč. Tako se je izkazalo, da je propeler primeren za generator, vendar je 160. cev uvedla svoje omejitve, zlasti je premer prevelik in v vetru od 7 m / s bo propeler s šibkimi in tankimi lopaticami najverjetneje dobil plapola in bo ropotala kot helikopter, ki vzleta. Da, in s tem vijakom odstranimo iz generatorja, grobo rečeno, z vetrom 10 m / s, le 600-700 vatov, vendar je lahko dvakrat več, če povečamo hitrost vijaka in nekoliko povečamo njegov premer .

Spodaj je posnetek zaslona z zavihka Blade Geometry. To so dimenzije za rezanje rezila iz cevi

Načela za izdelavo rezil za vetrni generator naredite sami

Pogosto je glavna težava določitev optimalnih dimenzij, saj je njegova zmogljivost odvisna od dolžine in oblike lopatic vetrne turbine.

Materiali in orodja

Osnovo so naslednji materiali:

• vezan les ali les v drugi obliki;
• plošče iz steklenih vlaken;
• valjani aluminij;
• PVC cevi, komponente za plastične cevovode.

DIY lopatice vetrne turbine

Izberite eno vrsto tistega, kar je na primer na voljo v obliki ostankov po popravilu. Za njihovo nadaljnjo obdelavo boste potrebovali marker ali svinčnik za risanje, vbodno žago, brusni papir, kovinske škarje, nožno žago.

Risbe in izračuni

Če govorimo o generatorjih z majhno močjo, katerih zmogljivost ne presega 50 vatov, je zanje izdelan vijak v skladu s spodnjo tabelo, je on tisti, ki je sposoben zagotoviti visoke hitrosti.

Nato se izračuna nizkohitrostni trikraki propeler, ki ima visoko začetno stopnjo odmika. Ta del bo v celoti služil generatorjem visoke hitrosti, katerih zmogljivost doseže 100 vatov. Vijak deluje v tandemu s koračnimi motorji, nizkonapetostnimi motorji z nizko močjo, avtomobilskimi generatorji s šibkimi magneti.

Z vidika aerodinamike naj bi risba propelerja izgledala takole:

Izdelava iz plastičnih cevi

PVC cevi za kanalizacijo veljajo za najbolj priročen material, s končnim premerom vijaka do 2 m so primerni obdelovanci s premerom do 160 mm. Material privlači z enostavno obdelavo, dostopnimi stroški, vseprisotnostjo in obilico že razvitih risb, diagramov.

Pomembno je, da izberete visokokakovostno plastiko, da preprečite pokanje rezil.

Najbolj priročen izdelek, ki je gladek žleb, le rezati ga je treba v skladu z risbo. Vir se ne boji izpostavljenosti vlagi in je nezahteven pri oskrbi, vendar lahko pri temperaturah pod ničlo postane krhek.

Izdelava rezil iz aluminijastih gredic

Za takšne vijake je značilna vzdržljivost in zanesljivost, so odporni na zunanje vplive in so zelo trpežni. Vendar ne pozabite, da se zaradi tega izkažejo za težje, v primerjavi s plastičnimi pa je kolo v tem primeru podvrženo skrbnemu uravnoteženju. Kljub temu, da aluminij velja za precej kovnega, delo s kovino zahteva prisotnost priročnih orodij in minimalne spretnosti pri ravnanju z njimi.

Oblika dobave materiala lahko oteži postopek, saj se navadna aluminijasta pločevina spremeni v rezila šele po tem, ko dajo surovcem značilen profil, v ta namen je treba najprej izdelati posebno predlogo. Mnogi oblikovalci začetniki najprej upognejo kovino vzdolž trna, nato pa preidejo na označevanje in rezanje surovcev.

Rezila so izdelana iz aluminijastega aluminija

Aluminijasta rezila kažejo visoko odpornost na obremenitve, ne reagirajo na atmosferske pojave in temperaturne spremembe.

vijak iz steklenih vlaken

Prednost imajo strokovnjaki, saj je material muhast in ga je težko obdelati. Zaporedje:

• izrežite leseno šablono, jo podrgnite z mastiko ali voskom - premaz naj odbija lepilo;
• najprej je narejena polovica obdelovanca - šablona je zamazana s plastjo epoksida, na vrhu je položena steklena vlakna. Postopek se ponovi, dokler se prvi sloj ne posuši. Tako obdelovanec prejme zahtevano debelino;
• izvedite drugo polovico na podoben način;
• ko se lepilo strdi, lahko obe polovici povežemo z epoksidom s skrbnim brušenjem fug.

Konec je opremljen z tulcem, preko katerega je izdelek povezan s pestom.

Kako narediti rezilo iz lesa?

To je težka naloga zaradi posebne oblike izdelka, poleg tega bi se morali vsi delovni elementi vijaka sčasoma izkazati za enake. Pomanjkljivost rešitve prepoznava tudi potrebo po naknadni zaščiti obdelovanca pred vlago, za to je pobarvan, impregniran z oljem ali sušilnim oljem.

Les ni zaželen kot material za vetrno kolo, saj je nagnjen k razpokanju, zvijanju in gnitju. Zaradi dejstva, da hitro daje in absorbira vlago, torej spreminja maso, se ravnotežje rotorja poljubno prilagaja, to negativno vpliva na učinkovitost zasnove.

Projektna vrednost obremenitve vetra

Standardna vrednost obremenitve vetra (1) je:

\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0,1 + 0,248 = {\rm{0,348}}\) kPa. (dvajset)

Končna izračunana vrednost obremenitve vetra, s katero se določijo sile v odsekih strelovoda, temelji na standardni vrednosti ob upoštevanju faktorja zanesljivosti:

\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0,348}} \cdot 1,4 = {\rm{0,487}}\) kPa. (21)

Pogosta vprašanja (FAQ)

Od česa je odvisen frekvenčni parameter v formuli (6)?

frekvenčni parameter je odvisen od načrtovalne sheme in pogojev za njegovo pritrditev. Za palico z enim koncem togo pritrjenim in drugim prostim (konzolni nosilec) je frekvenčni parameter 1,875 za prvi način vibracij in 4,694 za drugi.

Kaj pomenijo koeficienti \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) v formulah (7), (10)?

ti koeficienti pripeljejo vse parametre v eno mersko enoto (kg, m, Pa, N, s).

Vračilo in učinkovitost

Stroški samega vetrnega generatorja so precej visoki. Poleg tega boste morali še kupiti baterije, inverter, krmilnik, jambor, žice itd. Zdaj so pogosti modeli vetrnih turbin z zmogljivostjo 300 vatov. To so precej šibki modeli, ki ob vetru 10-12 metrov na sekundo ustvarijo svojih 300 vatnih ur, pri vetru 4-5 metrov na sekundo pa 30-50 vatnih ur. Takšne inštalacije so dovolj za LED osvetlitev in napajanje male elektronike. Ni vam treba pričakovati, da lahko od tega vetrnega generatorja zagotovite TV, mikrovalovno pečico, hladilnik in popolno osvetlitev. Stroški vetrnih turbin z nizko močjo se začnejo od 15-20 tisoč rubljev. Komplet ne vključuje baterij, pretvornika in droga. Celoten komplet bo stal najmanj 50 tisoč rubljev.

Ko boste oskrbovali hišo in manjšo kmetijo z električno energijo, boste potrebovali vetrni generator 3-5 kilovatov. Cena takšne vetrne turbine je v razponu od 0,3-1 milijona rubljev. Cena vključuje krmilnik, drog, inverter, baterije.