Bir rüzgar jeneratörü nasıl hesaplanır

Rüzgar jeneratörlerinin çalışma prensibi

Dikey veya yatay dönme eksenine sahip ev yapımı veya markalı rüzgar cihazlarında, kanatlar rüzgar kuvvetinin bir sonucu olarak hareket etmeye başlar. Ekipmanın ana elemanları, rotor tertibatının özel bir tahrik ünitesi vasıtasıyla dönmesini sağlar.Bir stator sargısının varlığı, mekanik enerjinin elektrik akımına dönüştürülmesine katkıda bulunur. Eksenel pervaneler aerodinamik özelliklere sahiptir, bunun sonucunda ünitenin türbininin hızlı kaydırılmasını sağlarlar.

Daha sonra döner jeneratörlerde dönme kuvveti, aküde toplanan elektriğe dönüştürülür. Aslında, hava akışı ne kadar güçlü olursa, ünitenin kanatları o kadar hızlı kayar ve bu da enerji üretimine katkıda bulunur. Jeneratör ekipmanının çalışması alternatif bir kaynağın maksimum kullanımına dayandığından, kanatların bir kısmı daha yuvarlak bir şekle sahiptir. İkincisi düz. Hava akımı yuvarlak kısımdan geçtiğinde vakumlu bir bölüm oluşur, bu da kanadın emişine katkıda bulunur ve onu yana doğru yönlendirir.

Bu, etkisi kanatların küçük bir rüzgarla dönmesine yol açan enerji oluşumuna yol açar.

Kaydırırken, döner mekanizmaya bağlı olan vidaların ekseni döner. Bu cihazın içinde kayan on iki manyetik eleman vardır. Bu, ev prizlerinde olduğu gibi frekanslı alternatif bir elektrik akımının oluşmasına yol açar. Ortaya çıkan enerji sadece üretilemez, aynı zamanda uzak mesafelere iletilebilir, ancak biriktirilemez.

Onu toplamak için doğru akıma dönüştürmek gerekli olacaktır, türbinin içinde bulunan elektrik devresinin amacı budur. Büyük miktarda elektrik elde etmek için endüstriyel ekipman üretilir; rüzgar çiftlikleri genellikle bu tür düzinelerce tesisat içerir.

Rüzgar jeneratörünün çalışma prensibi, ünitenin aşağıdaki versiyonlarda kullanılmasını mümkün kılar:

• otonom çalışma için;
• güneş panelleri ile;
• yedek pil ile paralel olarak;
• benzinli veya dizel jeneratör seti ile birlikte.

Hava akışı yaklaşık 45 km/h hızla hareket ederken türbinin güç üretimi yaklaşık 400 watt'tır. Bu, banliyö banliyö bölgesini aydınlatmak için yeterlidir. Gerekirse aküde elektrik birikimini uygulayabilirsiniz.

Pili şarj etmek için özel ekipman kullanılır. Alt yük miktarındaki azalma ile bıçakların dönüş hızı düşmeye başlayacaktır. Akü tamamen boşalırsa, jeneratör ekipmanının elemanları tekrar kayar. Bu ilke, cihazın şarjını belirli bir seviyede tutmayı mümkün kılar. Daha yüksek hava debisi ile ünitenin türbini daha fazla enerji üretebilecektir.

Kullanıcı Darkhan Dogalakov, SEAH 400-W modeli örneğini kullanarak, rüzgar ekipmanının çalışma prensibi hakkında konuştu.

Ev için rüzgar jeneratörü artık nadir değil

Rüzgar enerjisi santralleri uzun zamandır endüstriyel ölçekte kullanılmaktadır. Ancak tasarımın karmaşıklığı ve kurulumunun karmaşıklığı, bu ekipmanın güneş panelleri gibi özel evlerde kullanılmasını mümkün kılmadı.

Ancak artık teknolojinin gelişmesi ve “yeşil enerjiye” olan talebin artmasıyla durum değişti. Üreticiler, özel sektör için küçük ölçekli tesislerin üretimine başlamıştır.

Çalışma prensibi

Rüzgar, jeneratör miline monte edilmiş rotor kanatlarını döndürür. Sargılardaki dönmenin bir sonucu olarak, alternatif bir akım üretilir. Devir sayısını ve buna bağlı olarak üretilen enerji miktarını artırmak için bir redüksiyon dişlisi (şanzıman) kullanılabilir. Ayrıca ihtiyaç halinde bıçakların dönüşünü tamamen bloke edebilir.

Ortaya çıkan alternatif akım, bir invertör kullanılarak doğrudan 220 W'a dönüştürülür. Daha sonra tüketiciye veya şarj kontrolörü aracılığıyla akülere biriktirmek için gider.

Enerji üretiminden tüketimine kadar tesisin işleyişinin eksiksiz bir diyagramı.

Rüzgar türbini çeşitleri ve hangisi özel bir ev için daha iyi

Şu anda bu tasarımın iki türü vardır:

1. Yatay rotorlu.
2. Dikey rotorlu.

ilk tip yatay rotorlu. Bu mekanizma en etkili olarak kabul edilir. Verimlilik yaklaşık %50'dir. Dezavantajı, saniyede minimum 3 m rüzgar hızına ihtiyaç duyulmasıdır, tasarım çok fazla gürültü yaratır.

Maksimum verimlilik için yüksek bir direk gereklidir ve bu da kurulum ve daha fazla bakımı zorlaştırır.

ikinci tip dikey ile. Dikey rotorlu bir rüzgar jeneratörü, %20'den fazla olmayan bir verime sahipken, saniyede sadece 1-2 m'lik bir rüzgar hızı yeterlidir. Aynı zamanda çok daha sessiz çalışır, yayılan gürültü seviyesi 30 dB'den fazla değildir ve titreşimsizdir. Verimliliği kaybetmezken çalışmak için geniş bir alan gerektirmez.

Kurulum uzun bir direk gerektirmez. Ekipman, kendi ellerinizle bile evin çatısına monte edilebilir.

Bu tasarımda hiç ihtiyaç duyulmayan bir anemometre ve döner mekanizmanın olmaması, bu tip rüzgar jeneratörünü ilk seçeneğe göre daha ucuz hale getiriyor.

Video incelemesi

Hangi ayarı seçmeli?

Bu soruyu yanıtlamadan önce, gereksinimlerinizi, finansal yeteneklerinizi ve operasyonel önceliklerinizi anlamanız gerekir.

En fazla gücü elde etmek istiyorsanız ve periyodik jeneratör bakımı için para harcamak istiyorsanız, ilk seçeneği seçin. Bir kez yüksek direğe yatırım yaparak ve her 5-10 yılda bir rulman veya yağ değişimi için ödeme yaparak tam enerji bağımsızlığına sahip olacaksınız ve Ukrayna veya AB ülkelerinde yaşıyor olsanız bile fazla elektriği satabileceksiniz.

Bu istasyonun yüksek gürültü seviyesi, konut binalarından mümkün olduğunca uzak bir yer seçilmesini gerektirir. Bu nokta da göz önünde bulundurulmalıdır, çünkü infrasound komşularınız tarafından fark edilmeyecektir.

Birinci seçeneğe göre eşdeğer bir çıktı elde etmek için bu tip 3 rüzgar türbini tedarik etmek gerekecektir. Ancak, fiyat açısından yaklaşık olarak aynı miktar elde edilir (kendi kendine montaja tabidir).

Alternatif enerji kaynakları alanında bir uzmanın video incelemesi

Ek bileşenler

• Jeneratörün arkasındaki elektrik devresinde yer kaplayan kontrolör, üretilen alternatif akımı doğru akıma çevirerek kanatları kontrol etmek ve pili şarj etmek için gereklidir.
• Pil, sakin havalarda kullanım için şarjı depolar. Ek olarak, jeneratörün çıkış voltajını stabilize eder, böylece kuvvetli rüzgarlarda bile voltaj kesintileri olmaz.
• Yön sensörleri ve bir anemoskop, rüzgar yönü ve hızı hakkında veri toplar.
• ATS, güç kaynakları arasında 0,5 saniyelik bir frekansla otomatik olarak geçiş yapar. Otomatik güç anahtarı, yel değirmenini kamu elektrik şebekesi, dizel jeneratör vb. ile birleştirmenizi sağlar.

Önemli: ağ birkaç güç kaynağından aynı anda çalışamaz. inverterler

Bildiğiniz gibi çoğu ev cihazı çalışmak için doğru akım kullanmaz, bu nedenle pil ile cihazlar arasında zincirde ters işlemi gerçekleştiren bir invertör vardır, yani.cihazların çalışması için gerekli olan doğru akımı 220v alternatif voltaja dönüştürmek

İnvertörler. Bildiğiniz gibi çoğu ev cihazı çalışmak için doğru akım kullanmaz, bu nedenle pil ile cihazlar arasında zincirde ters işlemi gerçekleştiren bir invertör vardır, yani. cihazların çalışması için gerekli olan doğru akımı 220v alternatif voltaja dönüştürmek.

Alınan enerjiden gelen tüm bu dönüşümler belirli bir kısmı "alır" - yüzde 20'ye kadar.

Rüzgar türbinleri için yedek parça ve aksesuarlar

Rüzgar enerjisi jeneratörlerinin çalışmasının imkansız olduğu ana temel ekipman seti şunları içerir:

• elektrik jeneratörü (motor);
• rüzgar türbini, kanatlar, rotor;
• tespitler;
• döner mekanizma;
• rüzgar sensörü;
• direk;
• kablo.

Piller, şebeke dışı ve şebeke invertörleri, kontrolör, azimut tahrik sistemi (kuyruk), diğer ek donanımlar her kurulum için ayrı ayrı seçilir.

Bakım ve aşırı durumlarda onarım sırasında rüzgar türbininin yedek parçalarının değiştirilmesi gerekir.

Temel bileşenler ve yedek parçalar en iyi şekilde doğrudan üreticiden sipariş edilir. Onarım çalışmaları için Almanya ve diğer Avrupa ülkelerinden yenilenmiş (kullanılmış) rüzgar türbinleri ve bunlara uygun aksesuarlar tedarik eden firmalarla iletişime geçebilirsiniz.

Tesisatın onarımı için ana bileşenlere erişimin olması gerekir.

Yedek parça siparişi verirken jeneratörün üreticisi hakkında bilgi vermeli, modelini ve kapasitesini belirtmelisiniz. Parçanın işlevsel ve teknik özelliklerini gösteren ayrıntılı bir açıklaması (muhtemelen bir fotoğraf şeklinde) gereklidir.

Rüzgar yüklerinin hesaplanması

Böylece uzun süre koordineli çalıştınız, en iyi açık hava reklamcılığınızı yaptınız ve sonunda monte ettiniz.

Güzellik! Herkes mutlu. Ama chu ... ilk kuvvetli rüzgardan sonra, kızgın bir müşteri sizi şok edici haberlerle arar - reklamlar düştü!

Reklamverenin kabusu gerçek oldu... Ne oldu?

Ve aşağıdakiler oldu - dış mekan reklamcılığını tasarlarken, dış mekan reklamcılığındaki rüzgar yükünün hesaplanması göz ardı edildi veya yanlış yapıldı: malzeme ve bağlantı elemanları üzerinde.

Bundan nasıl kaçınılır, kendinizi işinizin bu kadar içler acısı bir sonucundan nasıl korursunuz?

Kg / m2 cinsinden ölçülen rüzgar yükünü hesaplamak için basit formülü hatırlayalım:

Pw = k*q

Zor harfleri deşifre etmek

Pw, alıcı yüzeye dik olan rüzgar basıncıdır. Bu basınç pozitif olarak kabul edilir.
k, rüzgara karşı cismin şekline ve konumuna bağlı olarak aerodinamik katsayıdır.

nesne.
q - özel rüzgarlar dikkate alınarak belirli bir yer için en yüksek rüzgar hızına karşılık gelen rüzgar hızı yüksekliği (kg / m²).

Rüzgar hızına bağlı olarak q değeri aşağıdaki gibi belirlenir:

q = 7 / g * kare V / 2

7 - Patm. = 760 mm Hg'de hava ağırlığı (1.23 kg / m3). ve tatm.= 15 °С
g - yerçekimi ivmesi (9,81 m / sq. sn)
V, belirli bir h yüksekliğindeki en yüksek rüzgar hızıdır (m / s), yani.

Yer seviyesinden h yüksekliği, m

Rüzgar hızı V, km/sa m/s

Hız kafası q, kg/sq.m

Yer seviyesinden h yüksekliği, m	Rüzgar hızı V, km/sa m/s	Hız kafası q, kg/sq.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = kare V / 16

Dikey olarak yerleştirilmiş tuval, bir çerçeveye sabitlenmiş veya kablolara gerilmiş

İnşaat - b genişliği, d yüksekliği	Boyut oranı	Alan, S	Aerodinamik katsayısı, k
Dikey olarak yerleştirilmiş tuval, bir çerçeveye sabitlenmiş veya kablolara gerilmiş	g/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Böylece her şeyin oldukça basit olduğu ortaya çıkıyor.

Rüzgar yüklerinin hesaplanması hakkında daha fazla bilgi edinmek ve uzmanlarımızdan tavsiye almak ister misiniz?

Alprom'da uygulanan güzel fikirlere bakın

• Herşey
• afişler
• Hacimsel harfler
• Yüksek irtifa çalışması
• ışık kutuları
• çatı reklamı
• Geniş formatlı baskı
• LED reklam

Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00 için hacimsel harfler

Galeri

Lexus için hacimsel harfler

Hacimsel harfler, LED reklam

Alprom'dan Samara'da LED'li kompozitten yapılmış 11 metre uzunluğunda ışık kutusuadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Alprom'dan Samara'da LED'li kompozitten yapılmış 11 metre uzunluğunda ışık kutusu

Galeri

Alprom'dan Samara'da LED'li kompozitten yapılmış 11 metre uzunluğunda ışık kutusu

Işıklı kutular, LED reklam

Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Tolyatti'de ışık kutuları Trial Sport

Galeri

Tolyatti'de ışık kutuları Trial Sport

Işıklı kutular, LED reklam

Hacimsel ışıklı harfler NOBEL OTOMOTİV Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Tolyatti'de hacimsel ışıklı harfler NOBEL OTOMOTİV

Galeri

Tolyatti'de hacimsel ışıklı harfler NOBEL OTOMOTİV

Hacimsel harfler, LED reklam

Giriş grubu Inglot Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Togliatti'deki giriş grubu Inglot

Galeri

Togliatti'deki giriş grubu Inglot

Işıklı kutular, LED reklam

Hacimsel harfler TAMAM Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Tolyatti'de hacimsel harfler TAMAM

Galeri

Tolyatti'de hacimsel harfler TAMAM

Hacimsel harfler, Yüksek katlı işler, LED reklam

3D köpük harfler Botek Wellness Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Togliatti'deki strafor Botek Wellness'tan cilt mektupları

Galeri

Togliatti'deki strafor Botek Wellness'tan cilt mektupları

Hacimsel harfler, LED reklam

Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00 Lada Arena çatı reklam inşaatı

Tolyatti'deki Lada Arena'nın çatı reklam inşaatı

Galeri

Tolyatti'deki Lada Arena'nın çatı reklam inşaatı

Hacimsel harfler, Çatı reklamcılığı, LED reklamcılık

Kurulum İpuçları

Muhtemelen herkes, maksimum rüzgar kuvvetinin olduğu yerlere bir rüzgar jeneratörünün kurulması gerektiğini anlar. Bunlar bozkırlar, kıyı bölgesi, binalardan uzak diğer açık alanlardır. Rüzgar türbini ağaçların yanına yerleştirilmemelidir. Küçük ağaçların yanına bile koyamazsınız çünkü zamanla büyüyeceklerdir.

Darrieus rotorlu rüzgar jeneratörü

Elektrik şebekesi veya sadece bir rüzgar jeneratörü ile paylaşıma gelince, buradaki seçim sizin. Her durumda, satın alma ekonomik olarak gerekçelendirilmeli ve sadece moda trendine haraç ödememelidir.

Rüzgar türbini geri ödeme hesaplaması

Cihazın satın alınmasına yüz binlerce ruble yatıran yeni mal sahibi, bariz faydalarına ve yel değirmeninin geri ödemesine güvenme hakkına sahiptir. 4-5 kW'lık bir jeneratörün standart bir modelinde bir kilovat elektriğin fiyatını hesaplamaya çalışalım.

4-5 m/s rüzgar hızı ile cihaz ayda yaklaşık 350 kw veya yılda 4200 kw verecek. Jeneratörün hizmet ömrü yaklaşık 25 yıldır, çoğu cihaz modelinin maliyeti 280.000 ruble içindedir.

Maliyeti, yıllık üretim ve hizmet ömrü ürününe bölün:

280.000 / 4200*25 = 2.666 ruble

Böylece, bir rüzgar jeneratörünün bir kilovatlık enerjisinin maliyeti 2,5 rublenin biraz üzerinde olacaktır. Mevcut fiyat düzeyine kıyasla bir faydası var ama alternatif enerji kaynaklarını kullanırken istediğimiz kadar büyük değil.

Rüzgar hızı yaklaşık 7-8 m/s ise yukarıdaki hesaplamalar farklı bir sonuç verir. 6-7 kW kapasiteli bir rüzgar jeneratörü ayda yaklaşık 780 kW veya yılda 9000 kW üretecektir.

Bu tür yel değirmenlerinin yaklaşık 310.000 maliyeti ile aşağıdaki sonucu elde ederiz:

310.000 / 9000 * 25 = 1.3722 ruble Bu maliyet, özellikle enerji yoğun tesisler için bariz bir avantajdır.

Bir rüzgar türbininin verimliliğini ne belirler?

Daha önce bahsedildiği gibi, bir rüzgar jeneratörünün verimliliği, teknik durumundan, türbin tipinden ve bu modelin tasarım özelliklerinden elde edilir. Okulun fizik dersinden verimin, faydalı işin toplam işe oranı olduğu bilinmektedir. Veya işin performansı için harcanan enerjinin sonuç olarak alınan enerjiye oranı.

Bu bağlamda ilginç bir nokta ortaya çıkıyor - kullanılan rüzgar enerjisi tamamen ücretsiz olarak elde ediliyor, kullanıcı adına hiçbir çaba gösterilmedi. Bu, verimliliği, cihazın tamamen yapıcı özelliklerini belirleyen tamamen teorik bir gösterge haline getirirken, sahipler için operasyonel özellikler daha önemlidir.

Yani, verimliliğin o kadar önemli olmadığı bir durum ortaya çıkar, tüm dikkat tamamen pratik görevlere verilir.

Bununla birlikte, çalışma parametrelerindeki bir yönde veya başka bir değişiklikle, verimlilik otomatik olarak değişir, bu da cihazın genel durumu ile ara bağlantısını gösterir.

Rüzgar yükü

hesaplama yöntemi

Tasarım açıklaması

Elementlerin geometrik özellikleri

Rüzgar yükünün belirlenmesi

Kalkana 90 derecelik bir açıyla rüzgar

Kalkana 45 o açıyla rüzgar 5 Rafın hesaplanması

Bölüm 2. Sürdürülebilirlik için hesaplama

hesaplama yöntemi

Bu proje, 3'ten 5'e kadar olan rüzgar bölgeleri için tipiktir.
1. Rüzgar alanı - III, IV, V
2.Rüzgar yükü belirlenirken arazi tipi - A
3. Sorumluluk seviyesi - yük azaltma katsayısı γp'nin 0,8-0 95'e eşit alındığı 3 (bu projede γp = 09)
4. Yapının hizmet ömrü 10 yıldır
5 Tahmini dış ortam sıcaklığı t ≥ -w°c, inşaatın iklimsel bölgesine karşılık gelen SNiP 23-01-99 "İnşaat klimatolojisi"ne göre en soğuk beş günlük dönemin ortalama sıcaklığı olarak II4, II5
6. Nem bölgesi - “ıslak” SNiP 23-01-99 (Şek. 2)
7. Çevrenin metal yapılar üzerindeki agresif etkisinin derecesi, SNiP 2.0311-85 "Bina yapılarının korozyondan korunması" tablosuna göre orta derecede agresiftir. 24, nemli bir ortamda gaz grubu "B" için

Reklam yapısının tanımı

Şekil 1, panelin altına 2 ila 5 m stand yüksekliğine sahip katlanabilir çift taraflı reklam panosunun bir diyagramını göstermektedir.Reklam panosunun boyutları 6180x3350x 410mm'dir.raf ekseni ve 3/4 ofset ile (Şekil 1'de gösterilmiştir). Raf, derin bir temel üzerine 8 temel ankrajı ile sabitlenir.Tesisatın rüzgar alanına ve rafın yüksekliğine bağlı olarak tüm değişken parametreler Tablo 1'de verilmiştir.

Reklam tasarımı çizimi. Pirinç. bir

Rüzgar alanına bağlı olarak reklam yapısının ana geometrik boyutları ve bağlantı elemanları. tablo 1

Raf yüksekliği, m	Yapısal elemanlar	rüzgar bölgesi
III	IV	V
2	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Temel	2,5×1,9×0,5 m	2.8×2.1×0.5m	3.2×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M 30	M 30
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Temel	2.7×1.9×0.5m	3×2.1×0.5m	3.6×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M 30	M 30
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 mil.236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Temel	3×1.9×0.5 m	3.6×2.1×0.5m	4×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M 30	M36
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 şebeke genişliği 236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3,5	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Temel	3.4×1.9×0.5m	3.8×2.1×0.5m	4.2×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M 30	M36
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 mil.236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Temel	3.6×1.9×05m	4×2.1×0.5m	4.4×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M36	M36
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 mil.236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4,5	Raf	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Temel	3.8×1.9×0.5m	4.2×2.1×0.5m	4.6×2.1×0.5m
Ankara	M 30	M36	M36
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	2 mil.236×70	2 mil.236×70
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
5	Raf	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
Temel	4×1.9×0.5 m	4.4x21x0.5m	—
Ankara	M36	M36	—
Çapraz kirişler	Gnshv.236×70	2 mil.236×70	—
tavan boşluğu	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)	—

yukarı

Bir rüzgar jeneratörünün hesaplanması ve seçimi

Rüzgar türbini seçerken nelere dikkat etmelisiniz? Başlangıç ​​olarak, yabancı pahalı modellerin mutlaka en iyi çözüm olmadığını anlayın.

Burada elektrik üretirken ihtiyaçlarınız doğrultusunda ilerlemeniz gerekiyor. Yani ne kadar elektrik harcayacağınızı hesaplayın.

Helikoid rotorlu rüzgar jeneratörü

Rüzgar jeneratörünün gücü doğrudan kanatların oluşturduğu dairenin çapına bağlıdır. Yaklaşık olarak, aşağıdaki formülü kullanarak gücü hesaplayabilirsiniz:

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

D, bıçakların çapıdır;

R, rüzgar hızıdır.

Çap 1,5 metre ise ve bölgenizdeki hız saniyede 5 metre ise, güç yaklaşık 0,04 kilovat olacaktır. Gördüğünüz gibi, güç iki şekilde artırılabilir: çapı ve rüzgar hızını artırarak. Ve son parametre bize bağlı değil.

Satın alırken pillerin kapasitesine dikkat edin. Sakin, kıyı bölgeleri dışında hemen hemen her yerde olabilir.

Ve bu dönemlerde elektrikli cihazlarınız pillerden elektrik alacaktır. Kapasiteleri sınırlıdır. Bu nedenle, ek bir yedek güç kaynağına sahip olmak daha iyidir.

Tipik bir ailenin ne kadar elektriğe ihtiyacı var? Sıradan bir apartman dairesinde ayda yaklaşık 360 kWh çalıştırıyoruz. 5 kilovat kapasiteli bir rüzgar jeneratörü, genellikle orta Rusya'da meydana gelen düşük rüzgar hızlarında bile bu miktarı üretecektir. Ancak enerji tüketimi yüksekse (örneğin, elektrikli ısıtıcı, elektrikli kazan vb.), 5 kilovat kapasiteli bir rüzgar jeneratörü artık yeterli değildir. Denize veya büyük bir su kütlesine yakın kurulmadığı sürece.
 

Maliyet hakkında biraz

Gördüğünüz gibi, fiyat aralığı çok geniş. AT 1 kW başına ortalama kurulum 25.000 ila 300.000 rubleye mal olacak. Daha pahalı modeller, daha yüksek verimlilikten çeşitli ek özelliklere kadar bir dizi önemli avantaja sahiptir.

Genel öneriler

Açıkçası, rüzgar türbini pervanesinin en uygun çapını seçmek için, planlanan kurulum sahasındaki ortalama rüzgar hızını bilmek gerekir. Bir yel değirmeni tarafından üretilen elektrik miktarı, rüzgar hızının artmasıyla kübik oranda artar. Örneğin, rüzgar hızı 2 kat artarsa, rotor tarafından üretilen kinetik enerji 8 kat artacaktır. Bu nedenle, bir bütün olarak tesisatın gücünü etkileyen en önemli faktörün rüzgar hızı olduğu sonucuna varılabilir.

Rüzgar üreten bir elektrik tesisatının kurulum yerini seçmek için, bir konut binasından en az 25-30 metre mesafede minimum sayıda rüzgar bariyeri (büyük ağaçlar ve binalar olmadan) olan alanlar en uygunudur (unutmayın). rüzgar türbinleri çalışma sırasında çok yüksek sesle vızıldar). Rüzgar türbini rotorunun merkezinin yüksekliği, en yakın binalardan en az 3-5 metre daha yüksek olmalıdır. Rüzgarlı geçit hattında ağaç veya bina olmamalıdır. Açık peyzajlı tepeler veya dağ sıraları, rüzgar türbini konumu için en uygun olanlardır.

Kır evinizin ortak bir ağa bağlanması planlanmıyorsa, birleşik sistem seçeneğini göz önünde bulundurmalısınız:

• RES + Güneş panelleri
• RES + Dizel

Kombine seçenekler, rüzgarın değişken olduğu veya mevsime bağlı olduğu bölgelerde sorunların çözülmesine yardımcı olacaktır ve bu seçenek güneş panelleri için de geçerlidir.

Yenilenmiş rüzgar türbinleri - nedir bu?

Rüzgar enerjisi ekipmanı, enerji endüstrisinde en güvenilir olmasa da en güvenilirlerinden biri olarak kabul edilebilir.Bunun nedeni sadece üretiminde kullanılan yüksek teknoloji değil, aynı zamanda maruz kaldığı nispeten küçük yüklerdir. Bu nedenle, rüzgar türbinleri düzenli olarak uzun yıllar hizmet verir, çoğu zaman 20 yılı aşar. Her rüzgar parkı ve her rüzgar jeneratörü belirli bir arazi parçasına bağlı olduğundan, belirli bir projenin geri ödeme süresine ulaşıldığında, yani yatırım yapıldığında rüzgar çiftliği veya rüzgar jeneratörünün daha güçlü olanlarla değiştirilmesi tavsiye edilir. içinde iade edilir ve planlanan kar alınır. Mevcut rüzgar türbinleri genellikle iyi durumdadır ve bunların “kullanılmış rüzgar türbinleri” veya “kullanılmış rüzgar türbinleri” olarak satılması tavsiye edilir. Dünyadaki bu tür ekipmanların dünya pazarı çok büyük. Bu tür ekipmanlara olan talep de yüksektir. Bunun nedeni rüzgar enerjisi ekipmanı üreten şirketlerin yükünün fazla olmasıdır. Kural olarak, bu tür "kullanılmış" ekipmanın yalnızca küçük bir kısmı zaten sökülmüştür ve stokta bulunmaktadır.

"Kullanılmış" rüzgar türbinleri, özel iş yönetmeliklerine göre satış öncesi hazırlıktan geçer ve sözde hale gelir. "yenilenmiş". Genellikle, yenileme sırasında aşağıdaki çalışmalar gerçekleştirilir: aşınmalarına bakılmaksızın dişli kutusundaki yatakların değiştirilmesi, dişli kutusunun, jeneratörün, çerçevenin, bıçakların, boyanın dişlilerinin sorun giderme ve onarımı. Yenileme çalışmalarının ardından rüzgar türbinleri yeni sahiplerine teslim ediliyor. Kural olarak, bu tür ekipmanların satışından sonra bir yıllık bir süre için garanti kapsamındadır.

Bu jeneratör için 160. borudan bıçakların hesaplanmasına bir örnek

hız

En iyi sonucu 2.2m çapında ve Z3.4 - 6 kanat hızındaki 160. borudan aldım ama 160mm borudan böyle bir pervane çapı yapmamak daha iyi olur, çok ince ve cılız kanatlar çıkacaktır. 3 m/s'de vidanın nominal hızı 84 rpm ve vidanın gücü 25 watt idi, yani yaklaşık olarak uygundur. Elbette, jeneratörün verimliliği için bir marj ile gereklidir, ancak 160. boru zaten incedir ve büyük olasılıkla zaten 7 m / s'de bir çarpıntı gözlemlenecektir. Ama mesela gidecek

Şimdi, tablodaki rüzgar hızını değiştirirseniz, pervanenin gücünün ve hızının yaklaşık olarak pervanenin parametreleriyle örtüşeceğini görebilirsiniz, bu da pervaneye aşırı yüklenmemesi önemli olduğundan, ihtiyacımız olan şey budur. ve yetersiz yüklenmez - aksi takdirde büyük bir rüzgarda kontrolden çıkar.
>

Yani farklı bir rüzgarla böyle bir pervane verisi aldım. Aşağıdaki ekran görüntüsünde 3m/s'deki pervane verileri, Z3.4 hızındaki maksimum pervane gücü (KIEV) verilmiştir.Bu durumda, devirler ve güç, bu devirlerdeki jeneratör gücü ile yaklaşık olarak çakışmaktadır.

Jeneratör hızı 100 rpm - 2 Amper 30 watt
>

Ardından 5 m/s hıza giriyoruz, ekran görüntüsünde de görebileceğiniz gibi, pervanenin 141 rpm ve pervane şaftındaki güç 124 watt, bu da jeneratörle yaklaşık olarak örtüşüyor. Jeneratör hızı 150 rpm - 8 Amper 120 watt

7 m / s'de, pervane jeneratörü güç açısından atlamaya başlar ve doğal olarak düşük yüklü, yüksek hız alır, bu yüzden hızı Z4'e yükselttim, güç açısından da yaklaşık bir eşleşme olduğu ortaya çıktı. ve jeneratör ile hız. Jeneratör hızı 200 rpm -14 Amper 270 watt

10 m / s'de vida, nominal hızda jeneratörden çok daha güçlü hale geldi, çünkü yavaş devirli ve jeneratörü daha hızlı döndüremez.Yani Z4 ile pervane gücü 991 watt ve devirler sadece 332 rpm'dir. Jeneratör hızı 300 rpm - 26 Amper 450 watt. Ancak düşük yüklü bir jeneratör, pervanenin Z5 ve daha yüksek hızlara çıkmasına izin verirken, KIEV vidası düşüyor, ve dolayısıyla güç, ancak aynı zamanda hız artar, bu nedenle vidanın jeneratörü biraz daha döndüreceği, ancak aynı zamanda güç kaybedeceği ve dengenin bir yere geleceği ortaya çıktı. Bu durumda, veriler yaklaşık olarak jeneratör ile çakışmaktadır ancak pervane güç açısından jeneratörü açıkça sollamaktadır, dolayısıyla bu rüzgar ile pervaneyi rüzgarın dışına hareket ettirerek koruma sağlamanın zamanı gelmiştir.

Bu yüzden jeneratörün altına 160 mm çapında bir PVC boru vidası yerleştirdik. Hemen söylemeliyim ki, en uygun olduğu ortaya çıkan bu hızın altı kanatlı pervanesiydi. Ve böylece herhangi bir çapta ve sayıda kanatlı bir vida düşünebilirsiniz. Sadece 2,3 m çapında üç kanatlı bir pervanenin bu jeneratör için çok hızlı olduğu ortaya çıktı ve jeneratör onu hemen yavaşlatmaya başlayacağından maksimum KIEV'si için ivme kazanamayacaktı.

Bu nedenle kanat sayısını artırarak pervane hızını düşürdüm ve gücünü korudum. Böylece pervanenin jeneratör için uygun olduğu ortaya çıktı, ancak 160. boru kendi sınırlamalarını getirdi, özellikle çap çok büyük ve 7m / s'den rüzgarda, çürük ve ince kanatlı pervane büyük olasılıkla bir çırpınacak ve havalanan bir helikopter gibi gürleyecek. Evet ve bu pervane ile kabaca 10 m / s'lik bir rüzgarla jeneratörden çıkarıyoruz, sadece 600-700 watt, ancak pervanenin hızını arttırır ve çapını biraz arttırırsak iki katı olabilir. .

Aşağıda Bıçak Geometrisi sekmesinden bir ekran görüntüsü verilmiştir. Bunlar, bıçağı borudan kesmek için boyutlardır.

Bir rüzgar jeneratörü için kanat yapmak için kendin yap ilkeleri

Performansı rüzgar türbini kanatlarının uzunluğuna ve şekline bağlı olduğundan, çoğu zaman asıl zorluk optimal boyutları belirlemektir.

Malzemeler ve araçlar

Aşağıdaki malzemeler temeli oluşturur:

• kontrplak veya başka bir biçimde ahşap;
• fiberglas levhalar;
• haddelenmiş alüminyum;
• PVC borular, plastik boru hatları için bileşenler.

DIY rüzgar türbini kanatları

Örneğin, onarımdan sonra kalıntı şeklinde mevcut olanlardan birini seçin. Daha sonraki işlemleri için, çizim için bir işaretleyiciye veya kurşun kaleme, yapboz, zımpara kağıdı, metal makas, demir testeresine ihtiyacınız olacak.

Çizimler ve hesaplamalar

Performansı 50 watt'ı geçmeyen düşük güçlü jeneratörlerden bahsediyorsak, aşağıdaki tabloya göre onlar için bir vida yapılır, yüksek hızlar sağlayabilen kişidir.

Ardından, yüksek kalkış hızına sahip düşük hızlı üç kanatlı bir pervane hesaplanır. Bu bölüm, performansı 100 watt'a ulaşan yüksek hızlı jeneratörlere tam olarak hizmet edecektir. Vida, step motorlar, düşük voltajlı düşük güçlü motorlar, zayıf mıknatıslı araba jeneratörleri ile birlikte çalışır.

Aerodinamik açısından, pervanenin çizimi şöyle görünmelidir:

Plastik borulardan üretim

Kanalizasyon PVC boruları en uygun malzeme olarak kabul edilir, 2 m'ye kadar son vida çapı ile 160 mm çapa kadar iş parçaları uygundur. Malzeme, işleme kolaylığı, uygun maliyet, her yerde bulunabilme ve halihazırda geliştirilmiş çizimlerin, diyagramların bolluğu ile dikkat çekiyor.

Bıçakların çatlamasını önlemek için yüksek kaliteli plastik seçmek önemlidir.

Pürüzsüz bir oluk olan en uygun ürün, sadece çizime göre kesilmesi gerekiyor. Kaynak neme maruz kalmaktan korkmaz ve bakımda iddiasızdır, ancak sıfırın altındaki sıcaklıklarda kırılgan hale gelebilir.

Alüminyum kütüklerden bıçak yapmak

Bu tür vidalar dayanıklılık ve güvenilirlik ile karakterize edilir, dış etkenlere karşı dayanıklıdır ve çok dayanıklıdır. Ancak, plastik olanlarla karşılaştırıldığında sonuç olarak daha ağır olduklarını unutmayın, bu durumda tekerlek titiz bir dengelemeye tabi tutulur. Alüminyumun oldukça dövülebilir olarak kabul edilmesine rağmen, metalle çalışmak, uygun aletlerin varlığını ve bunları kullanmada minimum beceri gerektirir.

Yaygın alüminyum levha, ancak iş parçalarına karakteristik bir profil verdikten sonra bıçaklara dönüştüğünden, malzeme tedarik şekli süreci karmaşıklaştırabilir; bunun için önce özel bir şablon oluşturulmalıdır. Birçok acemi tasarımcı önce metali mandrel boyunca büker, ardından boşlukları işaretlemeye ve kesmeye geçer.

Kütük alüminyumdan yapılmış bıçaklar

Alüminyum kanatlar yüklere karşı oldukça dayanıklıdır, atmosferik olaylara ve sıcaklık değişimlerine tepki vermez.

fiberglas vida

Malzeme kaprisli ve işlenmesi zor olduğu için uzmanlar tarafından tercih edilir. sıralama:

• tahta bir şablonu kesin, mastik veya balmumu ile ovalayın - kaplama yapıştırıcıyı itmelidir;
• ilk olarak, iş parçasının yarısı yapılır - şablon bir epoksi tabakası ile bulaşır, üstüne cam elyafı serilir. Prosedür, ilk katın kuruması için zamana sahip olana kadar hızlı bir şekilde tekrarlanır. Böylece iş parçası gerekli kalınlığı alır;
• ikinci yarıyı da benzer şekilde gerçekleştirin;
• tutkal sertleştiğinde, derzlerin dikkatli bir şekilde taşlanmasıyla her iki yarı da epoksi ile birleştirilebilir.

Uç, ürünün göbeğe bağlandığı bir manşonla donatılmıştır.

Tahtadan bir bıçak nasıl yapılır?

Bu, ürünün özel şekli nedeniyle zor bir iştir, ayrıca vidanın tüm çalışma elemanlarının sonunda aynı olduğu ortaya çıkacaktır. Çözümün dezavantajı, iş parçasının daha sonra nemden korunması ihtiyacını da kabul eder, bunun için boyanır, yağ veya kuru yağ ile emprenye edilir.

Ahşap, çatlamaya, bükülmeye ve çürümeye meyilli olduğundan rüzgar çarkı için bir malzeme olarak istenmez. Hızlı bir şekilde nem vermesi ve emmesi, yani kütle değiştirmesi nedeniyle, çarkın dengesi keyfi olarak ayarlanır, bu da tasarımın verimliliğini olumsuz etkiler.

Rüzgar yükünün tasarım değeri

Rüzgar yükünün (1) standart değeri:

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

Paratoner bölümlerindeki kuvvetlerin belirleneceği rüzgar yükünün nihai hesaplanan değeri, güvenilirlik faktörü dikkate alınarak standart değere dayanmaktadır:

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

Sık Sorulan Sorular (SSS)

Formül (6)'daki frekans parametresi neye bağlıdır?

frekans parametresi, tasarım şemasına ve sabitleme koşullarına bağlıdır. Bir ucu sabit ve diğer ucu serbest (konsol kiriş) olan bir çubuk için, frekans parametresi birinci titreşim modu için 1.875 ve ikincisi için 4.694'tür.

Formüller (7), (10)'da \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) katsayıları ne anlama geliyor?

bu katsayılar tüm parametreleri tek bir ölçü birimine getirir (kg, m, Pa, N, s).

Geri ödeme ve verimlilik

Rüzgar jeneratörünün maliyeti oldukça büyüktür. Buna ek olarak, yine de piller, invertör, kontrolör, direk, teller vb. Satın almanız gerekecek. 300 watt kapasiteli rüzgar türbini modelleri artık yaygın. Bunlar, saniyede 10-12 metrelik bir rüzgar durumunda 300 watt-saatlerini üreten oldukça zayıf modellerdir ve saniyede 4-5 metrelik bir rüzgar ile 30-50 watt-saat üretilir. Bu tür kurulumlar, LED aydınlatma sağlamak ve küçük elektroniklere güç sağlamak için yeterlidir. Bu rüzgar jeneratöründen bir TV, mikrodalga fırın, buzdolabı ve tam aydınlatma sağlayabileceğinizi beklemenize gerek yok. Düşük güçlü rüzgar türbinlerinin maliyeti 15-20 bin ruble'den başlıyor. Kit, piller, invertör ve direk içermez. Tam bir set en az 50 bin rubleye mal olacak.

Bir eve ve küçük bir yan arsaya elektrik sağlayacağınız zaman 3-5 kilovatlık bir rüzgar jeneratörüne ihtiyacınız olacaktır. Böyle bir rüzgar türbininin fiyatı 0,3-1 milyon ruble aralığındadır. Fiyata kontrolör, direk, invertör, piller dahildir.