Bir rüzgar türbini nasıl hesaplanır: formüller + pratik hesaplama örneği

Model seçimi

Bir rüzgar jeneratörü seti, bir invertör, bir direk, bir SHAVRA - bir otomatik transfer şalter dolabının maliyeti, doğrudan güç ve verimliliğe bağlıdır.

Maksimum güç kW	rotor çapı m	direk yüksekliği m	Anma hızı m/s	Gerilim sal
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

Gördüğünüz gibi, siteye tamamen veya kısmen elektrik sağlamak için, kendi başınıza kurması oldukça sorunlu olan yüksek güçlü jeneratörlere ihtiyaç var. Her durumda, yüksek sermaye yatırımları ve özel ekipman yardımıyla direk kurulum ihtiyacı, özel kullanım için rüzgar enerjisi sistemlerinin popülaritesini önemli ölçüde azaltmaktadır.

Bir seyahatte yanınıza alabileceğiniz portatif düşük güçlü rüzgar türbinleri vardır. Bu modeller kompakttır, yere hızlı bir şekilde monte edilir, özel bakım gerektirmez ve doğada rahat bir eğlence için yeterli enerji sağlar.

Ve böyle bir modelin maksimum gücü sadece 450 W olmasına rağmen, bu tüm kamp alanını aydınlatmak için yeterlidir ve elektrikli ev aletlerinin medeniyetten uzak kullanılmasını mümkün kılar.

Orta ve küçük işletmeler için, birkaç rüzgar santralinin kurulması, enerji maliyetlerinde önemli tasarruflar sağlayabilir. Birçok Avrupa şirketi bu tür ürünlerin üretimi ile uğraşmaktadır.

Bunlar, önleyici bakım ve bakım gerektiren karmaşık mühendislik sistemleridir, ancak nominal güçleri, tüm üretimin ihtiyaçlarını karşılayabilecek düzeydedir. Örneğin, Teksas'ta, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük rüzgar çiftliğinde, bu tür yalnızca 420 jeneratör yılda 735 megavat üretmektedir.

Rüzgar Türbini Kurmanın Artıları ve Eksileri

Bu ekipman, güneş panelleri gibi alternatif enerji kaynakları kategorisine girer. Ancak güneş ışığına ihtiyaç duyan fotovoltaik hücrelerin aksine, bir rüzgar türbini yılda 365 gün, günde 24 saat verimli bir şekilde çalışabilir.

Avantajlar	Kusurlar
Her yerde ücretsiz enerji	ekipman fiyatı
ekolojik enerji	Kurulum maliyeti
Devletten enerji bağımsızlığı ve tarifeleri	Servis bedeli.
Güneş ışığından bağımsızlık	Rüzgar hızına bağımlılık

Tüm bu artıları ve eksileri dengelemek için genellikle bir demet yaparlar: güneş panelli bir rüzgar jeneratörü. Bu tesisler birbirini tamamlayarak elektrik üretiminin güneş ve rüzgara olan bağımlılığını azaltıyor.

Rüzgar jeneratörü güç hesaplaması

Çoğu durumda, rüzgar çiftlikleri kurmanın fizibilite süreci, belirli bir bölgedeki ortalama rüzgar hızlarına bağlı olacaktır. Rüzgar türbinlerinin montajı, saniyede en az dört metrelik bir rüzgar kuvveti ile gerekçelendirilir. Saniyede dokuz ila on iki metrelik bir rüzgar hızı ile rüzgar türbini maksimum hızda çalışacaktır.

Yatay rüzgar jeneratörü

Ek olarak, bu tür cihazların gücü, kullanılan kanatların yüzeylerine ve rotor cihazının çap boyutuna da bağlıdır. Belirli bir bölge için bilinen ortalama rüzgar hızlarıyla, belirli bir pervane boyutunu kullanarak gerekli jeneratörü seçmek mümkündür.

Hesaplama şu formüle göre yapılır: P \u003d 2D * 3V / 7000 kW, ki burada P güçtür, D, vida cihazının çap boyutudur ve V gibi bir parametre, rüzgar gücünü metre/saniye olarak gösterir. . Ancak bu formül sadece yatay rüzgar türbinleri için uygundur.

alternatif enerji

Rüzgar yükü, örneğin rüzgar türbinlerinde rüzgar kuvvetini dönüştürerek de fayda sağlayabilir. Böylece, 1 metre daire çapına sahip V = 10 m/s rüzgar hızında, yel değirmeni d = 1.13 m kanatlara sahiptir ve yaklaşık 200-250 W faydalı güç üretir. Bu kadar enerji tüketen bir elektrikli pulluk, kişisel bir arsada yaklaşık elli (50 m²) araziyi bir saat içinde sürebilecek.

Rüzgar jeneratörünün büyük boyutunu - 3 metreye kadar ve ortalama hava akış hızı 5 m / s'yi uygularsanız, tamamen ücretsiz elektrikle küçük bir kır evi sağlayacak 1-1,5 kW güç elde edebilirsiniz.Sözde "yeşil" tarifenin getirilmesiyle, ekipmanın geri ödeme süresi 3-7 yıla düşürülecek ve gelecekte net kar getirebilir.

Rüzgar türbinlerinin pervanelerinin hesaplanması

Bir yel değirmeni tasarlarken genellikle iki tip vida kullanılır:

1. Yatay düzlemde dönüş (kanat).
2. Dikey düzlemde dönüş (Savonius rotoru, Darrieus rotoru).

Herhangi bir düzlemde dönüşlü vida tasarımları aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Z=U*G/60/V

Bu formül için: Z, pervanenin hız (düşük hız) derecesidir; L, bıçaklar tarafından açıklanan dairenin uzunluğunun boyutudur; W, pervanenin dönüş hızıdır (frekansı); V, hava akış hızıdır.

Bu, "Rotor Darier" adı verilen vidanın tasarımıdır. Pervanenin bu versiyonunun, küçük güç ve büyüklükteki rüzgar türbinlerinin üretiminde etkili olduğu düşünülmektedir. Vidanın hesaplanmasının bazı özellikleri vardır.

Bu formüle dayanarak, devir sayısını W - dönüş hızını kolayca hesaplayabilirsiniz. Devirlerin çalışma oranı ve rüzgar hızı ağda bulunan tablolarda bulunabilir. Örneğin, iki kanatlı ve Z=5 olan bir pervane için aşağıdaki bağıntı geçerlidir:

Bıçak sayısı	hız derecesi	Rüzgar hızı m/s
2	5	330

Ayrıca yel değirmeni pervanesinin önemli göstergelerinden biri de yunuslamadır. Bu parametre aşağıdaki formül kullanılarak belirlenebilir:

H=2πR*tga

Burada: 2π bir sabittir (2*3.14); R, bıçak tarafından tanımlanan yarıçaptır; tg α kesit açısıdır.

Rüzgar jeneratörü güç hesaplaması

Bir yel değirmeninin kendi kendine üretimi de bir ön hesaplamaya ihtiyaç duyar.Hiç kimse kim bilir ne imalatına zaman ve malzeme harcamak istemez, tesisatın yetenekleri ve beklenen gücü hakkında önceden fikir sahibi olmak ister. Uygulama, beklentilerin ve gerçekliğin birbiriyle zayıf bir şekilde ilişkili olduğunu, yaklaşık tahminler temelinde oluşturulan kurulumların veya doğru hesaplamalarla desteklenmeyen varsayımların zayıf sonuçlar verdiğini göstermektedir.

Bu nedenle, genellikle gerçeğe yeterince yakın sonuçlar veren ve büyük miktarda veri kullanımını gerektirmeyen basitleştirilmiş hesaplama yöntemleri kullanılır.

Hesaplama formülleri

İçin rüzgar jeneratörü hesabı yapılmalıdır aşağıdaki eylemler:

• Evinizin elektrik ihtiyacını belirleyin. Bunu yapmak için tüm cihazların, ekipmanların, aydınlatmanın ve diğer tüketicilerin toplam gücünü hesaplamak gerekir. Ortaya çıkan miktar, eve güç sağlamak için gereken enerji miktarını gösterecektir.
• Her ihtimale karşı bir miktar güç rezervine sahip olmak için ortaya çıkan değerin %15-20 artması gerekiyor. Bu rezervin gerekli olduğuna şüphe yoktur. Aksine, çoğu zaman enerji tam olarak kullanılmayacak olsa da, yetersiz olduğu ortaya çıkabilir.
• gereken gücü bilerek, görevleri çözmek için hangi jeneratörün kullanılabileceği veya üretilebileceği tahmin edilebilir. Bir yel değirmeni kullanmanın sonucu, evin ihtiyaçlarını karşılamıyorsa, jeneratörün özelliklerine bağlıdır, o zaman cihazı değiştirmeniz veya ek bir kit oluşturmanız gerekecektir.
• rüzgar türbini hesabı. Aslında, bu an tüm prosedürdeki en zor ve tartışmalıdır. Akış gücünü belirlemek için formüller kullanılır

Örneğin, basit bir seçeneğin hesaplanmasını düşünün. Formül şöyle görünür:

P=k R V³ S/2

Burada P akış gücüdür.

K, rüzgar enerjisi kullanım katsayısıdır (doğal olarak verimliliğe yakın bir değer) 0,2-0,5 aralığında alınır.

R, hava yoğunluğudur. Farklı değerlere sahiptir, basitlik için 1,2 kg/m3'e eşit alacağız.

V rüzgar hızıdır.

S, rüzgar çarkının kapsama alanıdır (dönen kanatlarla kaplı).

Şunu dikkate alıyoruz: 1 m'lik bir rüzgar çarkı yarıçapı ve 4 m/s'lik bir rüzgar hızı ile

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

Sonuç, güç akışının 36 watt olduğunu gösterir. Bu çok küçük, ancak ölçüm çarkı çok küçük. Uygulamada 3-4 metre kanat açıklığına sahip rüzgar çarkları kullanılır, aksi takdirde performans çok düşük olacaktır.

Dikkate Alınması Gerekenler

Yel değirmeni hesaplanırken rotorun tasarım özellikleri dikkate alınmalıdır. Farklı verim ve performansa sahip dikey ve yatay dönüşlü çarklar bulunmaktadır. Yatay yapılar en etkili olarak kabul edilir, ancak yüksek kurulum noktalarına ihtiyaçları vardır.

Jeneratör rotorunu döndürmek için yeterli pervane gücünün sağlanması da aynı derecede önemli olacaktır. İyi bir enerji çıkışı elde edilmesini sağlayan sert rotorlu cihazlar, şaft üzerinde yalnızca geniş bir alana ve kanat çapına sahip bir çark tarafından sağlanabilen önemli miktarda güç gerektirir.

Eşit derecede önemli bir nokta, dönme kaynağının parametreleridir - rüzgar. Hesaplama yapmadan önce, belirli bir alandaki kuvvet ve hakim rüzgar yönleri hakkında mümkün olduğunca çok şey öğrenmelisiniz.Kasırga veya şiddetli rüzgar olasılığını göz önünde bulundurun, ne sıklıkla meydana gelebileceklerini öğrenin. Akış hızındaki beklenmedik bir artış, yel değirmeninin tahrip olması ve dönüştürücü elektroniklerin arızalanması için tehlikelidir.

Hazır dikey yönlendirilmiş rüzgar jeneratörü

Özellikle son yıllarda rüzgar türbinlerine ilgi yeniden artmıştır. Daha kullanışlı ve pratik yeni modeller var.

Yakın zamana kadar, çoğunlukla üç kanatlı yatay rüzgar türbinleri kullanılıyordu. Ve rüzgar çarkının yatakları üzerindeki ağır yük nedeniyle dikey görünümler yayılmadı, bunun sonucunda artan sürtünme ortaya çıktı ve enerji emildi.

Ancak manyetik kaldırma ilkelerinin kullanılması sayesinde, neodimyum mıknatıslar üzerindeki rüzgar jeneratörü, belirgin bir serbest atalet dönüşü ile tam olarak dikey olarak yönlendirilmiş olarak kullanılmaya başlandı. Şu anda, yataydan daha etkili olduğu kanıtlanmıştır.

Manyetik levitasyon prensibi sayesinde kolay çalıştırma sağlanır. Ve düşük hızlarda anma gerilimi veren çok kutuplu sayesinde, dişli kutularını tamamen terk etmek mümkündür.

Bazı cihazlar, rüzgar hızı saniyede sadece bir buçuk santimetre olduğunda çalışmaya başlayabilir ve saniyede sadece üç veya dört metreye ulaştığında, zaten cihazın ürettiği güce eşit olabilir.

Rüzgar çiftliklerinin geri ödemesi

Elektrik satışı, yani endüstriyel üretim amacıyla oluşturulan rüzgar santralleri için geri ödeme konusu biraz daha başarılı görünüyor. Ürünlerin satışı - elektrik akımı - yel değirmenlerini satın alma, çalıştırma ve tamir etme maliyetlerini geri ödemenizi sağlar. Aynı zamanda, pratik sonuçlar her zaman parlak görünmez.Bu nedenle, büyük hacimli enerji üretimine sahip dünyanın en büyük rüzgar santralleri son derece düşük karlılığa sahiptir ve bazıları sürdürülemez olarak kabul edilmektedir.

Bu durumun nedeni, ekipman maliyeti, hizmet ömrü ve kompleksin performansının talihsiz oranında yatmaktadır. Basitçe söylemek gerekirse, türbinin hizmet ömrü boyunca, satın alma ve bakım maliyetini haklı çıkarmak için yeterli enerjiyi üretecek zamanı yoktur.

Bu durum çoğu rüzgar çiftliği için tipiktir. Tamamen ekonomik olarak konuşursak, enerji kaynağının kararsızlığı, tasarımın düşük verimliliği, toplamda düşük kârlı bir üretim oluşturur. Karlılığı artırma fırsatları arasında en etkili olanı:

• verimlilik artışı
• daha düşük işletme maliyetleri

Rus meteorolojisinin özelliklerini dikkate alarak, istasyondaki rüzgar türbinlerinin sayısını artırmak, ancak güçlerini azaltmak umut verici bir yol. Pek çok avantajı olan bir sistem ortaya çıkıyor:

• Bireysel yel değirmenleri, büyük modeller başlayamadığında hafif rüzgarlarda güç üretebilir
• ekipman satın alma ve bakım maliyetleri azalır
• tek bir birimin arızalanması, bir bütün olarak tesis için ciddi sorunlar yaratmaz
• azaltılmış devreye alma ve nakliye maliyetleri

Son nokta, özellikle rüzgar santrallerinin kurulumunun uzak veya dağlık bölgelerde gerçekleştiği ve yapının teslimi ve montajı sorunlarının son derece akut olduğu ülkemiz için geçerlidir.

Karlılığı artırmanın bir başka yolu da dikey yapılar kullanmaktır. Bu seçenek, dünya pratiğinde düşük verimli, bireysel tüketicilere enerji sağlamaya uygun - özel bir ev, aydınlatma, pompalar vb.

Hangi rüzgar türbinleri en verimlidir?

Yatay

dikey

Bu tür ekipman, türbin dönüş ekseninin yere paralel olduğu en büyük popülerliği kazanmıştır. Bu tür rüzgar jeneratörlerine genellikle kanatların rüzgar akışına karşı döndüğü yel değirmenleri denir. Ekipmanın tasarımı, kafanın otomatik olarak kaydırılması için bir sistem içerir. Rüzgar akışını bulmak için gereklidir. Elektrik üretmek için küçük bir kuvvet bile kullanmak için bıçakları döndürmek için bir cihaza da ihtiyaç vardır. Bu tür ekipmanların kullanımı, endüstriyel işletmelerde günlük yaşamdan daha uygundur. Uygulamada, daha çok rüzgar çiftliği sistemleri oluşturmak için kullanılırlar.

Bu tür cihazlar pratikte daha az etkilidir. Türbin kanatlarının dönüşü, rüzgarın ve vektörünün gücünden bağımsız olarak dünyanın yüzeyine paralel olarak gerçekleştirilir. Akışın yönü de bir rol oynamaz, herhangi bir etki ile döner elemanlar ona doğru kayar. Sonuç olarak, rüzgar jeneratörü gücünün bir kısmını kaybeder ve bu da bir bütün olarak ekipmanın enerji verimliliğinde bir azalmaya yol açar. Ancak kurulum ve bakım açısından kanatların dikey olarak yerleştirildiği üniteler ev kullanımı için daha uygundur. Bunun nedeni redüktör grubu ve jeneratörün zemine monte edilmiş olmasıdır. Bu tür ekipmanın dezavantajları, pahalı kurulum ve ciddi işletme maliyetlerini içerir. Jeneratörü monte etmek için yeterli alan gereklidir. Bu nedenle küçük özel çiftliklerde dikey cihazların kullanımı daha uygundur.

iki kanatlı	üç bıçaklı	çok kanatlı
Bu tür birimler, iki dönme elemanının varlığı ile karakterize edilir. Bu seçenek günümüzde pratik olarak verimsizdir, ancak güvenilirliği nedeniyle oldukça yaygındır.	Bu tür ekipman en yaygın olanıdır. Üç kanatlı üniteler sadece tarım ve sanayide değil, özel evlerde de kullanılmaktadır. Bu tür ekipman, güvenilirliği ve verimliliği nedeniyle popülerlik kazanmıştır.	İkincisi, 50 veya daha fazla döndürme elemanına sahip olabilir. Gerekli miktarda elektriğin üretilmesini sağlamak için, kanatları kendileri kaydırmak gerekli değildir, ancak onları gerekli devir sayısına getirmek. Her ek dönme elemanının varlığı, rüzgar çarkının toplam direnci parametresinde bir artış sağlar. Sonuç olarak, ekipmanın gerekli devir sayısında çıkışı sorunlu olacaktır. Çok sayıda bıçakla donatılmış atlıkarınca cihazları, küçük bir rüzgar kuvveti ile dönmeye başlar. Ancak, örneğin su pompalamak gerektiğinde, kaydırma gerçeği bir rol oynuyorsa, kullanımları daha alakalıdır. Büyük miktarda enerji üretimini etkin bir şekilde sağlamak için çok kanatlı üniteler kullanılmamaktadır. Çalışmaları için bir dişli cihazının montajı gereklidir. Bu, yalnızca bir bütün olarak ekipmanın tüm tasarımını karmaşıklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda iki ve üç kanatlı olanlara kıyasla daha az güvenilir hale getirir.

Sert bıçaklı

Yelken üniteleri

Rotasyon parçalarının üretim maliyetinin yüksek olması nedeniyle bu tür birimlerin maliyeti daha yüksektir. Ancak yelken ekipmanlarına kıyasla rijit kanatlı jeneratörler daha güvenilirdir ve daha uzun hizmet ömrüne sahiptir.Hava toz ve kum içerdiğinden dönen elemanlar yüksek bir yüke maruz kalır. Ekipman kararlı koşullar altında çalışırken, bıçakların uçlarına uygulanan korozyon önleyici filmin yıllık olarak değiştirilmesi gerekir. Bu olmadan, döndürme elemanı zamanla çalışma özelliklerini kaybetmeye başlar.

Bu tip bıçakların imalatı daha kolaydır ve metal veya cam elyafından daha ucuzdur. Ancak üretimdeki tasarruflar gelecekte ciddi maliyetlere yol açabilir. Üç metrelik bir rüzgar çarkı çapı ile, ekipmanın devirleri dakikada yaklaşık 600 olduğunda, bıçağın ucunun hızı 500 km / s'ye kadar çıkabilir. Bu, sert parçalar için bile ciddi bir yüktür. Uygulama, özellikle rüzgar kuvveti yüksekse, yelken ekipmanındaki dönme elemanlarının sık sık değiştirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Döner mekanizmanın tipine göre, tüm üniteler birkaç tipe ayrılabilir:

• ortogonal Darier cihazları;
• Savonius döner tertibatlı üniteler;
• ünitenin dikey eksenli tasarımına sahip cihazlar;
• sarmal tipte döner mekanizmaya sahip ekipman.

Rüzgar hızı

İster hazır bir jeneratör satın almayı, ister kendiniz inşa etmeyi planlayın, rüzgar hızı kurulumun gücünü belirlemede en önemli parametrelerden biri olacaktır.

İlk olarak, her rüzgar türbini türünün kendi başlangıç ​​hızı vardır. Çoğu kurulum için bu 2-3 m/s'dir. Rüzgar hızı bu eşiğin altındaysa, jeneratör hiç çalışmayacak ve buna bağlı olarak elektrik de üretilecektir.

Başlangıç ​​hızına ek olarak, rüzgar jeneratörünün nominal gücüne ulaştığı nominal bir hız da vardır. Her model için üretici bu rakamı ayrı ayrı gösterir.

Ancak, hız başlangıçtaki hızdan yüksek, ancak nominal hızdan düşükse, elektrik üretimi önemli ölçüde azalacaktır. Ve elektriksiz kalmamak için her zaman öncelikle bölgenizdeki ve doğrudan sitenizdeki ortalama rüzgar hızına odaklanmalısınız. İlk göstergeyi rüzgar haritasına bakarak veya genellikle rüzgar hızını gösteren şehrinizdeki hava tahminlerine bakarak öğrenebilirsiniz.

İdeal olarak ikinci rakam, rüzgar türbininin duracağı yerde doğrudan özel aletlerle ölçülmelidir. Sonuçta, eviniz hem rüzgar hızının daha yüksek olacağı bir tepede hem de neredeyse hiç rüzgar olmayacağı bir ovada olabilir.

Bu durumda, sürekli kasırgalardan muzdarip olanlar daha iyi bir konumdadır ve daha yüksek rüzgar türbini performansına güvenebilirler.

rüzgar yükü nedir

Dünyanın yüzeyi boyunca hava kütlelerinin akışı farklı hızlarda gerçekleşir. Herhangi bir engele çarptığında, rüzgarın kinetik enerjisi basınca dönüştürülerek bir rüzgar yükü oluşturur. Bu çaba, akıntıya karşı hareket eden herkes tarafından hissedilebilir. Üretilen yük birkaç faktöre bağlıdır:

• Rüzgar hızı,
• hava jetinin yoğunluğu, - yüksek nemde, havanın özgül ağırlığı sırasıyla artar, aktarılan enerji miktarı artar,
• sabit bir nesnenin şekli.

İkinci durumda, farklı yönlere yönlendirilen kuvvetler, bir bina yapısının tek tek parçalarına etki eder, örneğin:

Yel değirmenleri için jeneratör seçimi

Yukarıda açıklanan yöntemle elde edilen pervanenin (W) devir sayısının hesaplanmış değerine sahip olarak, uygun jeneratörü seçmek (üretmek) zaten mümkündür. Örneğin, hız derecesi Z = 5 ile kanat sayısı 2 ve hız 330 rpm'dir. 8 m/s rüzgar hızı ile jeneratör gücü yaklaşık 300 watt olmalıdır.

Rüzgar santralinin jeneratörü "bağlamda". Bir ev rüzgar enerjisi sistemi için bir jeneratörün olası tasarımlarından birinin, kendim tarafından monte edilmiş örnek bir kopyası

Bu, bir elektrikli bisiklet motorunun nasıl göründüğüdür, buna dayanarak bir ev yel değirmeni için bir jeneratör yapılması önerilmiştir. Bisiklet motorunun tasarımı, çok az hesaplama ve modifikasyonla veya hiç yapılmadan uygulama için idealdir. Ancak güçleri düşüktür.

Elektrikli bisiklet motorunun özellikleri yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir:

Parametre	değerler
Gerilim, V	24
Güç, W	250-300
Dönme frekansı, rpm	200-250
Tork, Nm	25

Bisiklet motorlarının olumlu bir özelliği, pratik olarak yeniden yapılmalarına gerek olmamasıdır. Yapısal olarak düşük hızlı elektrik motorları olarak geliştirilmişlerdir ve rüzgar türbinleri için başarıyla kullanılabilirler.

bıçaklar nasıl kesilir

Daha da başlayarak hat boyunca bıçak kökü bıçak yarıçapının boyutlarını not edin - yeşil sütunlardaki "Bıçak yarıçapı" sütununda. Bu ölçülere göre bıçağın kökünün solundaki ve sağındaki çizgiye noktalar koyun. Solda, bıçağın kökünden uca bakarsanız, Arka mm kalıbının koordinatları ve çizginin sağında Ön mm kalıbının koordinatları olacaktır.Noktaları birleştirdikten sonra, genellikle metal için bir demir testeresinden bir bıçakla veya bir elektrikli testere ile kesilen bir bıçağınız olur.

Bıçağı göbeğe takmak için delikler kesinlikle en başta boruya çizilen bıçağın merkez çizgisi boyunca yapılır, delikleri hareket ettirirseniz, bıçak rüzgara farklı bir açıda duracak ve tüm kaybedecektir. onun nitelikleri. bıçak kenarları Bıçağın ön kısmını işlemek, yuvarlamak, arka kısmını keskinleştirmek ve bıçakların uçlarını hiçbir şeyin ıslık çalmaması ve ses çıkarmaması için yuvarlamak gerekir. Excel elektronik tablosu, aşağıdaki resimde olduğu gibi hesaplamada kenar işlemeyi zaten dikkate almaktadır.
>

Umarım plakanın nasıl kullanılacağı ve jeneratör için bir vidanın nasıl seçileceği sizin için daha net olmuştur. Örneğin, elbette uygun olmayan parametrelere sahip bir jeneratör seçtim, çünkü 12v'lik bir akünün şarjı çok erken başladığı için, 24v ve 48 volt için sonuçlar farklı olurdu ve güç daha da yüksek olurdu, ancak tüm bunları tarif edemezsiniz. örnekler.

En önemli şey ilkeleri anlamaktır, örneğin bir hızda iyi bir güce sahipse bir pervane seçmek, bu pratikte sahip olacağı anlamına gelmez, jeneratör pervaneyi çok erken yüklerse, ulaşmayacaktır. hızı ve daha düşük hızlarda olması gereken gücü geliştirmeyecektir, ancak rüzgar hesaplanacak veya daha da yüksek olacaktır. Bıçaklar özelleştirilmiş belirli bir hıza kadar ve kendi hızlarında rüzgardan maksimum güç alacaktır.

Cihaz ve çalışma prensibi

Rüzgar jeneratörü rüzgar enerjisi yardımıyla çalışır. Bu cihazın tasarımı aşağıdaki unsurları içermelidir:

• türbin kanatları veya pervane;
• türbin;
• elektrik jeneratörü;
• elektrik jeneratörünün ekseni;
• işlevi alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek olan bir invertör;
• kanatları döndüren bir mekanizma;
• türbini döndüren bir mekanizma;
• pil;
• direk;
• döner hareket kontrolörü;
• damper;
• rüzgar sensörü;
• rüzgar sensörü sapı;
• gondol ve diğer unsurlar.

Endüstriyel ünitelerde bir elektrik panosu, yıldırımdan korunma, döner bir mekanizma, güvenilir bir temel, bir yangın söndürme cihazı ve telekomünikasyon bulunur.

Rüzgar jeneratörü, rüzgar enerjisini elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Modern agregaların öncüleri, tahıldan un üreten değirmenlerdir. Ancak, jeneratörün bağlantı şeması ve çalışma prensibi pek değişmedi.

1. Rüzgarın kuvveti nedeniyle, torku jeneratör miline iletilen kanatlar dönmeye başlar.
2. Rotorun dönüşü, üç fazlı bir alternatif akım oluşturur.
3. Kontrolör aracılığıyla aküye alternatif akım gönderilir. Rüzgar jeneratörünün istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlamak için pil gereklidir. Rüzgar varsa, ünite aküyü şarj eder.
4. Bir kasırgaya karşı korunmak için rüzgar enerjisi üretim sistemi, rüzgar çarkını rüzgardan uzaklaştıracak unsurlara sahiptir. Bu, kuyruğu katlayarak veya tekerleği bir elektrikli frenle frenleyerek olur.
5. Pili yeniden şarj etmek için denetleyiciyi takmanız gerekir. İkincisinin işlevi, bozulmasını önlemek için pilin şarjının izlenmesini içerir. Gerekirse, bu cihaz fazla enerjiyi balastın içine boşaltabilir.
6. Piller sabit bir düşük voltaja sahiptir, ancak 220 voltluk bir güçle tüketiciye ulaşması gerekir. Bu nedenle rüzgar türbinlerine inverterler kurulur.İkincisi, alternatif akımı doğru akıma dönüştürerek gücünü 220 volta yükseltebilir. İnverter kurulu değilse, yalnızca düşük voltaj için tasarlanmış cihazların kullanılması gerekecektir.
7. Dönüştürülen akım, ısıtma pillerine, oda aydınlatmasına ve ev aletlerine güç sağlamak için tüketiciye gönderilir.

Eski kavramlar için yeni gerekçeler

Modern gelişmelerin rüzgar türbinlerinin verimliliğini önemli ölçüde artırması gerektiğine dair asılsız varsayımların hiçbir temeli yoktur. Modern yatay modeller, teorik Bentz limitlerinin (yaklaşık %45 verim) %75 verimliliğine ulaşır. Ne de olsa fiziğin rüzgar türbinlerinin verimliliğini düzenleyen bölümü hidrodinamiktir ve yasaları keşfedildikleri andan itibaren değişmezdir.

Bazı tasarımcılar, kanat sayısını artırarak daha ince hale getirerek verimliliği artırmaya çalışıyor. Uzunluklarını artırabilirsiniz ve bu, süpürülen alanın büyümesi nedeniyle daha büyük bir etki sağlar.

Ancak yine de rüzgarın yavaşlaması ile kalan hızı arasında bir denge sağlamak gerekir.

Başka bir yön daha var - rüzgar hızını bir difüzörden geçirerek artırmak. Ancak hidrodinamik, en az dirençli yol boyunca engellerin etrafındaki akışın önceden keşfedilmiş etkileriyle doludur.

Büyük koni açılarına sahip az çok başarılı DAWT modelleri var, ancak bu "rüzgarı aldatma" girişimleri, verimliliği reklamı kadar artırmıyor.

En başarılı modern rüzgar türbinleri, manyetik kaldırmalı baskı yataklarına (MAGLEV) monte edilmiş Darrieus kanatlı dikey modellerdir.Neredeyse sessizce çalışarak, 1 m / s'den daha düşük bir rüzgar hızında dönmeye başlarlar ve 200 km / s'ye kadar şiddetli rüzgarlara dayanırlar. Bu tür alternatif enerji kaynakları temelinde, özel bir bağımsız enerji sistemi oluşturmak en karlı olanıdır.

Sonuna kadar okuduğunuz için teşekkür ederiz! Yazıyı beğendiyseniz unutmayın!

Arkadaşlarınızla paylaşın, YORUMLARINIZI bırakın (Yorumlarınız projenin gelişmesine çok yardımcı oluyor)

VK grubumuza katılın:

ALTER220 Alternatif enerji portalı

ve tartışma konuları önerin, birlikte daha ilginç olacak!!!

Prosedür değeri

Hava hareketi yükünün hesaplamalarını ihmal ederseniz, dedikleri gibi, tomurcuktaki her şeyi mahvedebilir ve insanların hayatlarını tehlikeye atabilirsiniz.

Binaların duvarlarındaki kar basıncında genellikle herhangi bir zorluk yoksa - bu yük görülebilir, tartılabilir ve hatta dokunulabilir - o zaman rüzgarla her şey çok daha karmaşıktır. Görünmez, sezgisel olarak tahmin etmek çok zor. Evet, elbette, rüzgarın destekleyici yapılar üzerinde bir etkisi vardır ve bazı durumlarda yıkıcı bile olabilir: reklam afişlerini büker, çitleri ve duvar çerçevelerini ezer ve çatıları yırtar. Fakat bu gücü tahmin etmek ve hesaba katmak nasıl mümkün olabilir? Aslında hesaplanabilir mi?

Veriyor! Ancak, bu sıkıcı bir iştir ve profesyonel olmayanlar rüzgar yükünü hesaplamayı sevmezler. Bunun net bir açıklaması var: Hesapların önemi, kar yükü hesaplamalarından çok daha karmaşık, çok sorumlu ve zor bir konudur. Buna özel olarak ayrılmış ortak girişimde kar yüküne sadece iki buçuk sayfa ayrılmışsa, rüzgar yükünün hesaplanması üç kat daha fazladır! Ayrıca, zorunlu bir uygulama atanır, aerodinamik katsayıları gösteren 19 sayfaya yerleştirilirler.

Rusya vatandaşları bu konuda hala şanslıysa, Belarus sakinleri için daha da zor - standartları ve hesaplamaları düzenleyen TKP_EN_1991-1-4-2O09 "Rüzgar etkileri" belgesi 120 sayfalık bir hacme sahip!

Rüzgar etkileri için özel bir yapı inşa etme ölçeğinde Eurocode (EN_1991-1-4-2O09) ile çok az insan evde bir fincan çayla uğraşmak istiyor. Profesyonel olarak ilgilenenlerin, etrafını saran bir uzman danışmana sahip olarak, onu indirip iyice incelemeleri tavsiye edilir. Aksi takdirde yanlış yaklaşım ve anlayıştan dolayı hesaplamaların sonuçları felaket olabilir.

Rüzgar enerjisi kullanım faktörü

Rüzgar türbinleri için belirli bir verimlilik göstergesi - KIEV (Rüzgar Enerjisi Kullanım Katsayısı) olduğuna dikkat edilmelidir. Çalışma bölümünden geçen hava akışının yüzde kaçının yel değirmeninin kanatlarını doğrudan etkilediğini gösterir. Ya da daha bilimsel olarak söylemek gerekirse, cihazın miline alınan gücün, çarkın rüzgar yüzeyine etki eden akışın gücüne oranını gösterir. Bu nedenle, KIEV, verimlilik analogu olan, yalnızca rüzgar türbinleri için geçerli olan spesifiktir.

Bugüne kadar, KIEV'in orijinal %10-15'ten (eski yel değirmenlerinin göstergeleri) değerleri %356-40'a yükselmiştir. Bunun nedeni, yel değirmenlerinin tasarımındaki gelişmeler ve sürtünme kayıplarını veya diğer ince etkileri azaltmaya yardımcı olan yeni, daha verimli malzemelerin ve teknik detayların, düzeneklerin ortaya çıkmasıdır.

Teorik çalışmalar rüzgar enerjisi için maksimum kullanım faktörünü 0,593 olarak belirlemiştir.

Yukarıdakileri özetlersek: Bir rüzgar türbini karlı mı?

Yukarıdaki sonuçlar, bir rüzgar türbininin satın alınması ve devreye alınması için yapılan yatırımın geri dönüşünü açıkça kanıtlamaktadır.Özellikle şu zamandan beri:

• Bir kilovatın maliyeti enflasyon nedeniyle sürekli artıyor.
• Bir yel değirmeni kullanırken, nesne uçucu olmaz.
• Kesintisiz bir güç kaynağı sistemi sayesinde, üretilen elektriğin "fazlası", sakin havalarda biriktirilebilir ve depolanabilir.
• Merkezi güç kaynağı ağından uzaktaki birçok nesne, bağlantıları kârsız olduğu için elektriğin yokluğunda var olmaya zorlanır.

Yani, rüzgar jeneratörü karlı. Güç kaynağı olmayan enerji yoğun tüketiciler için satın alınması ekonomik olarak uygundur. Şehir dışında bir otel, bir tarım çiftliği veya bir hayvancılık işletmesi, bir yazlık köy - her durumda, alternatif bir elektrik kaynağı bağlamanın maliyetleri haklı çıkacaktır. Sadece uygun bir yel değirmeni modeli seçmek ve üreticinin tavsiyelerine göre kurmak için kalır. Cihazın gücü, bölgenizdeki ortalama rüzgar hızına karşılık gelmelidir. Özel bir rüzgar haritası kullanarak veya yerel hava istasyonuna göre belirtebilirsiniz.

Lütfen dikkat: Çinli üreticilerin rüzgar türbinleri için, cihazın nominal gücü, yer seviyesinin %50-70'indeki rüzgar hızları dikkate alınarak hesaplanır. Böyle bir yüksekliğe bir yel değirmeni kurmak sorunlu

Çok yüksek bir direk pahalıdır ve gücü katı gereksinimlere tabidir. Ek olarak, belirtilen yükseklikte rüzgar esintileri güçlü girdap akımları oluşturur. Sadece rüzgar jeneratörünün çalışmasını yavaşlatmakla kalmaz, aynı zamanda kanatların kırılmasına da neden olabilirler. Çözüm, cihazı kuvvetli rüzgarlara erişim sağlayacak ancak yel değirmeninin kırılmasını önleyecek 30-35m yüksekliğe kurmaktır.