Hvordan beregne en vindturbin: formler + praktisk regneeksempel

Modellvalg

Kostnaden for et sett med en vindgenerator, en omformer, en mast, en SHAVRA - et automatisk overføringsbryterskap, avhenger direkte av kraften og effektiviteten.

Maksimal effekt kW	Rotordiameter m	mastehøyde m	Nominell hastighet m/s	Spenning tirs
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

Som du kan se, for helt eller delvis å forsyne eiendommen med strøm, er det nødvendig med høyeffektsgeneratorer, som er ganske problematiske å installere på egen hånd. I alle fall reduserer høye kapitalinvesteringer og behovet for mastinstallasjon ved hjelp av spesialutstyr populariteten til vindenergisystemer for privat bruk.

Det finnes bærbare laveffekts vindturbiner som du kan ta med deg på tur. Disse modellene er kompakte, raskt montert på bakken, krever ikke spesiell pleie og gir nok energi til et behagelig tidsfordriv i naturen.

Og selv om den maksimale effekten til en slik modell bare er 450 W, er dette nok til å lyse opp hele campingplassen og gjør det mulig å bruke elektriske husholdningsapparater vekk fra sivilisasjonen.

For mellomstore og små bedrifter vil installasjon av flere vindmølleparker kunne gi betydelige besparelser i energikostnader. Mange europeiske selskaper er engasjert i produksjon av produkter av denne typen.

Dette er komplekse tekniske systemer som krever forebyggende vedlikehold og vedlikehold, men deres merkeeffekt er slik at den kan dekke behovene til hele produksjonen. For eksempel, i Texas, ved den største vindparken i USA, genererer bare 420 slike generatorer 735 megawatt per år.

Fordeler og ulemper med å installere en vindturbin

Dette utstyret, som solcellepaneler, tilhører kategorien alternative energikilder. Men i motsetning til solcelleceller, som trenger sollys, kan en vindturbin fungere effektivt 24 timer i døgnet, 365 dager i året.

Fordeler	Feil
Gratis energi hvor som helst	Pris på utstyr
Økologisk energi	Installasjonskostnad
Energiuavhengighet fra staten og dens tariffer	Servicekostnad.
Uavhengighet fra sollys	Avhengighet av vindhastighet

For å balansere alle disse fordeler og ulemper, lager de ofte en haug: en vindgenerator med et solcellepanel. Disse installasjonene utfyller hverandre, og reduserer dermed elektrisitetsproduksjonens avhengighet av sol og vind.

Vindgeneratorkraftberegning

I de fleste tilfeller vil muligheten for å installere vindparker avhenge av gjennomsnittlig vindhastighet i et bestemt område. Installasjon av vindturbiner er begrunnet med en minimumsvindstyrke på fire meter per sekund. Med en vindstyrke på ni til tolv meter i sekundet vil vindturbinen gå med maksimal hastighet.

Horisontal vindgenerator

I tillegg avhenger kraften til slike innretninger også av overflatene til bladene som brukes og av den diametrale størrelsen til rotoranordningen. Med kjente gjennomsnittlige vindhastigheter for et gitt område er det mulig å velge den nødvendige generatoren ved å bruke en viss propellstørrelse.

Beregningen er gjort i henhold til formelen: P \u003d 2D * 3V / 7000 kW, der P er kraften, D er den diametrale størrelsen på skrueanordningen, og en parameter som V indikerer vindstyrken i meter per sekund . Men denne formelen er kun egnet for horisontale vindturbiner.

alternativ energi

Vindbelastningen kan også være gunstig, for eksempel ved å konvertere vindens kraft i vindturbiner. Så, ved en vindhastighet V = 10 m/s, med en sirkeldiameter på 1 meter, har vindmøllen blader d = 1,13 m og produserer omtrent 200–250 W nyttig kraft. En elektrisk plog, som bruker en slik mengde energi, vil kunne pløye rundt femti (50 m²) land på en personlig tomt på én time.

Hvis du bruker den store størrelsen på vindgeneratoren - opptil 3 meter, og den gjennomsnittlige luftstrømhastigheten på 5 m / s, kan du få 1-1,5 kW kraft, som helt vil gi et lite landsted gratis strøm.Med innføringen av den såkalte "grønne" tariffen, vil tilbakebetalingstiden for utstyr reduseres til 3-7 år og kan i fremtiden gi netto fortjeneste.

Beregning av propeller til vindturbiner

Når du designer en vindmølle, brukes vanligvis to typer skruer:

1. Rotasjon i horisontalplanet (vinge).
2. Rotasjon i vertikalplanet (Savonius-rotor, Darrieus-rotor).

Skruedesign med rotasjon i hvilket som helst av planene kan beregnes ved å bruke formelen:

Z=L*B/60/V

For denne formelen: Z er graden av hastighet (lav hastighet) til propellen; L er størrelsen på lengden på sirkelen beskrevet av bladene; W er rotasjonshastigheten (frekvensen) til propellen; V er luftstrømmen.

Dette er utformingen av skruen kalt "Rotor Darier". Denne versjonen av propellen anses å være effektiv i produksjon av vindturbiner med liten kraft og størrelse. Beregningen av skruen har noen funksjoner

Basert på denne formelen kan du enkelt beregne antall omdreininger W - rotasjonshastigheten. Og arbeidsforholdet mellom omdreininger og vindhastighet finner du i tabellene som er tilgjengelige på nettverket. For eksempel, for en propell med to blader og Z=5, gjelder følgende forhold:

Antall blader	Grad av hastighet	Vindhastighet m/s
2	5	330

En av de viktige indikatorene på vindmøllepropellen er også stigningen. Denne parameteren kan bestemmes ved hjelp av formelen:

H=2πR*tgα

Her: 2π er en konstant (2*3,14); R er radiusen beskrevet av bladet; tg α er snittvinkelen.

Vindgeneratorkraftberegning

Selvproduksjon av en vindmølle trenger også en foreløpig beregning.Ingen ønsker å bruke tid og materialer på produksjon av hvem vet hva, de vil ha en ide om mulighetene og forventet kraft til installasjonen på forhånd. Praksis viser at forventninger og virkelighet korrelerer dårlig med hverandre, installasjoner laget på grunnlag av omtrentlige estimater eller forutsetninger som ikke er underbygget av nøyaktige beregninger gir svake resultater.

Derfor brukes vanligvis forenklede beregningsmetoder, som gir resultater nær nok til sannheten og ikke krever bruk av store datamengder.

Formler for beregning

Til beregning av vindgenerator må gjøres følgende handlinger:

• Bestem hjemmets strømbehov. For å gjøre dette er det nødvendig å beregne den totale kraften til alle enheter, utstyr, belysning og andre forbrukere. Den resulterende mengden vil vise mengden energi som trengs for å drive huset.
• den resulterende verdien må økes med 15-20 % for å ha en viss kraftreserve i tilfelle. Det er ingen tvil om at denne reserven er nødvendig. Tvert imot kan det vise seg å være utilstrekkelig, selv om energien oftest ikke vil bli brukt fullt ut.
• med kjennskap til nødvendig effekt kan man anslå hvilken generator som kan brukes eller produseres for å løse oppgavene. Sluttresultatet av å bruke en vindmølle avhenger av egenskapene til generatoren, hvis de ikke oppfyller behovene til huset, må du enten endre enheten eller bygge et ekstra sett
• vindmølleberegning. Faktisk er dette øyeblikket det vanskeligste og mest kontroversielle i hele prosedyren. Formlene for å bestemme strømningseffekten brukes

Vurder for eksempel beregningen av et enkelt alternativ. Formelen ser slik ut:

P=k R V³ S/2

Hvor P er strømningseffekten.

K er koeffisienten for bruk av vindenergi (en verdi som iboende er nær effektivitet) er tatt innenfor 0,2-0,5.

R er lufttettheten. Den har forskjellige verdier, for enkelhets skyld tar vi lik 1,2 kg/m3.

V er vindhastigheten.

S er dekningsområdet til vindhjulet (dekket av roterende blader).

Vi vurderer: med en radius på et vindhjul på 1 m og en vindhastighet på 4 m/s

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

Resultatet viser at kraftstrømmen er 36 watt. Dette er veldig lite, men målehjulet er for lite. I praksis brukes vindhjul med bladspenn på 3-4 meter, ellers blir ytelsen for lav.

Hva du bør vurdere

Ved beregning av vindmøllen bør rotorens designfunksjoner tas i betraktning. Det er løpehjul med vertikal og horisontal rotasjonstype, med forskjellig effektivitet og ytelse. Horisontale strukturer anses som de mest effektive, men de har behov for høye installasjonspunkter.

Det vil være like viktig å sikre tilstrekkelig impellerkraft til å rotere generatorrotoren. Enheter med stive rotorer, som gjør det mulig å oppnå en god energiutgang, krever betydelig kraft på akselen, som kun kan leveres av et løpehjul med stort areal og diameter på bladene.

Et like viktig punkt er parametrene til rotasjonskilden - vinden. Før du gjør beregninger bør du lære så mye som mulig om styrken og rådende vindretninger i et gitt område.Ta hensyn til muligheten for orkaner eller vindkast, finn ut hvor ofte de kan oppstå. En uventet økning i strømningshastigheten er farlig for ødeleggelsen av vindmøllen og svikt i konverteringselektronikken.

Ferdiglaget vertikalt orientert vindgenerator

Det har vært fornyet interesse for vindturbiner, spesielt de siste årene. Det er nye modeller som er mer praktiske og praktiske.

Inntil nylig ble det hovedsakelig brukt horisontale vindturbiner med tre blader. Og vertikale utsikter spredte seg ikke på grunn av den store belastningen på lagrene til vindhjulet, som et resultat av at det oppsto økt friksjon og absorberte energi.

Men takket være bruken av prinsippene for magnetisk levitasjon, begynte vindgeneratoren på neodymmagneter å bli brukt nøyaktig vertikalt orientert, med en uttalt fri treghetsrotasjon. For tiden har det vist seg å være mer effektivt enn horisontalt.

Enkel start oppnås takket være prinsippet om magnetisk levitasjon. Og takket være multipolen, som gir merkespenningen ved lave hastigheter, er det mulig å forlate girkassene fullstendig.

Noen enheter kan begynne å fungere når vindhastigheten bare er halvannen centimeter per sekund, og når den når bare tre eller fire meter per sekund, kan den allerede være lik enhetens genererte kraft.

Tilbakebetaling av vindparker

For vindkraftverk opprettet for å selge elektrisitet, det vil si som industriell produksjon, ser tilbakebetalingsspørsmålet noe mer vellykket ut. Salg av produkter - elektrisk strøm - lar deg refundere kostnadene ved kjøp, drift og reparasjon av vindmøller. Samtidig ser praktiske resultater ikke alltid strålende ut.Dermed har de største vindkraftverkene som finnes i verden, med store volumer energiproduksjon, ekstremt lav lønnsomhet, og noen av dem er anerkjent som uholdbare.

Årsaken til denne situasjonen ligger i det uheldige forholdet mellom kostnadene for utstyr, levetid og ytelse til komplekset. Enkelt sagt, i løpet av levetiden til turbinen har ikke tid til å produsere nok energi til å rettferdiggjøre kostnadene for kjøp og vedlikehold.

Denne situasjonen er typisk for de fleste vindparker. Ustabiliteten til energikilden, den lave effektiviteten til designet, totalt sett, danner en lavprofitt produksjon, hvis vi snakker rent økonomisk. Blant mulighetene for å øke lønnsomheten er de mest effektive:

• produktivitetsøkning
• lavere driftskostnader

Med tanke på særegenhetene til russisk meteorologi, er en lovende måte å øke antallet vindturbiner i stasjonen, men redusere kraften. Det viser seg et system som har mange fordeler:

• individuelle vindmøller er i stand til å generere kraft i lett vind når store modeller ikke kan starte
• utstyrskjøp og vedlikeholdskostnader reduseres
• svikt i en enkelt enhet skaper ikke alvorlige problemer for anlegget som helhet
• reduserte idriftsettelses- og transportkostnader

Det siste punktet er spesielt relevant for landet vårt, der installasjonen av vindkraftverk foregår i avsidesliggende eller fjellrike områder, og spørsmålene om levering og montering av strukturen er ekstremt akutte.

En annen måte å øke lønnsomheten på er å bruke vertikale strukturer. Dette alternativet anses i verdenspraksis som lavproduktivt, egnet for å gi energi til individuelle forbrukere - et privat hus, belysning, pumper, etc.

Hvilke vindturbiner er mest effektive

Horisontal

vertikal

Denne typen utstyr har fått mest popularitet, der turbinens rotasjonsakse er parallell med bakken. Slike vindturbiner kalles ofte vindmøller, hvor bladene snur seg mot vindstrømmen. Utformingen av utstyret inkluderer et system for automatisk rulling av hodet. Det kreves å finne vindstrømmen. En enhet er også nødvendig for å snu bladene slik at selv en liten mengde kraft kan brukes til å generere elektrisitet. Bruken av slikt utstyr er mer hensiktsmessig i industribedrifter enn i hverdagen. I praksis brukes de oftere til å lage vindparksystemer.

Enheter av denne typen er mindre effektive i praksis. Rotasjonen av turbinbladene utføres parallelt med jordoverflaten, uavhengig av vindens styrke og dens vektor. Strømningsretningen spiller heller ingen rolle, med noen støt ruller rotasjonselementene mot den. Som et resultat mister vindgeneratoren en del av kraften, noe som fører til en reduksjon i energieffektiviteten til utstyret som helhet. Men når det gjelder installasjon og vedlikehold, er enheter der bladene er plassert vertikalt mer egnet for hjemmebruk. Dette skyldes det faktum at girkasseenheten og generatoren er montert på bakken. Ulempene med slikt utstyr inkluderer kostbar installasjon og alvorlige driftskostnader. Det kreves nok plass til å montere generatoren. Derfor er bruken av vertikale enheter mer hensiktsmessig i små private gårder.

To-bladet	Trebladet	flerblad
Denne typen enheter er preget av tilstedeværelsen av to rotasjonselementer. Dette alternativet er praktisk talt ineffektivt i dag, men er ganske vanlig på grunn av dets pålitelighet.	Denne typen utstyr er det vanligste. Trebladede enheter brukes ikke bare i landbruk og industri, men også i private husholdninger. Denne typen utstyr har vunnet popularitet på grunn av sin pålitelighet og effektivitet.	Sistnevnte kan ha 50 eller flere rotasjonselementer. For å sikre generering av den nødvendige mengden elektrisitet, er det ikke nødvendig å rulle bladene selv, men å bringe dem til det nødvendige antall omdreininger. Tilstedeværelsen av hvert ekstra rotasjonselement gir en økning i parameteren for vindhjulets totale motstand. Som et resultat vil produksjonen av utstyret ved det nødvendige antall omdreininger være problematisk. Karusellenheter utstyrt med flere blader begynner å rotere med en liten vindstyrke. Men bruken deres er mer relevant hvis selve det å rulle spiller en rolle, for eksempel når det er nødvendig å pumpe vann. For å effektivt sikre produksjon av en stor mengde energi, brukes ikke flerbladede enheter. For deres drift er installasjon av en girenhet nødvendig. Dette kompliserer ikke bare hele utformingen av utstyret som helhet, men gjør det også mindre pålitelig sammenlignet med to- og trebladede.

Med harde kniver

Seilenheter

Kostnaden for slike enheter er høyere på grunn av de høye kostnadene ved produksjon av rotasjonsdeler. Men sammenlignet med seilutstyr er generatorer med stive blader mer pålitelige og har lang levetid.Siden luften inneholder støv og sand, utsettes rotasjonselementene for høy belastning. Når utstyret fungerer under stabile forhold, krever det en årlig utskifting av anti-korrosjonsfilmen som påføres endene av bladene. Uten dette begynner rotasjonselementet å miste sine arbeidsegenskaper over tid.

Denne typen blader er enklere når det gjelder produksjon og rimeligere enn metall eller glassfiber. Men besparelser i produksjonen kan føre til alvorlige kostnader i fremtiden. Med en vindhjulsdiameter på tre meter kan hastigheten på tuppen av bladet være opptil 500 km/t, når utstyrets omdreininger er ca. 600 per minutt. Dette er en alvorlig belastning selv for stive deler. Praksis viser at rotasjonselementene på seilutstyr må endres ofte, spesielt hvis vindstyrken er høy.

I samsvar med typen rotasjonsmekanisme kan alle enheter deles inn i flere typer:

• ortogonale Darier enheter;
• enheter med Savonius roterende enhet;
• enheter med en vertikal-aksial utforming av enheten;
• utstyr med en roterende mekanisme av spiralform.

Vindfart

Uansett om du planlegger å kjøpe en ferdig generator eller bygge den selv, vil vindhastighet være en av de viktigste parameterne for å bestemme kraften til installasjonen.

For det første har hver type vindturbin sin egen starthastighet. For de fleste installasjoner er dette 2-3 m/s. Hvis vindhastigheten er under denne terskelen, vil generatoren ikke fungere i det hele tatt, og følgelig vil det også genereres strøm.

I tillegg til starthastigheten er det også en nominell hastighet, der vindgeneratoren når sin nominelle effekt. For hver modell angir produsenten denne figuren separat.

Men hvis hastigheten er høyere enn den opprinnelige, men lavere enn den nominelle, vil elektrisitetsproduksjonen reduseres betydelig. Og for ikke å stå uten strøm, bør du alltid først og fremst fokusere på gjennomsnittlig vindhastighet i din region og direkte på nettstedet ditt. Du kan finne ut den første indikatoren ved å se på vindkartet, eller ved å se på værmeldingen i byen din, som vanligvis indikerer vindhastigheten.

Den andre figuren bør ideelt sett måles med spesielle instrumenter direkte på stedet der vindturbinen skal stå. Tross alt kan huset ditt være både på en høyde, hvor vindhastigheten vil være høyere, og i et lavland, der det praktisk talt ikke vil være vind.

I denne situasjonen er de som stadig lider av orkankast i en bedre posisjon, og kan regne med større vindturbinytelse.

Hva er vindbelastning

Strømmen av luftmasser langs jordoverflaten skjer med forskjellige hastigheter. Når den støter på en hindring, omdannes den kinetiske energien til vinden til trykk, og skaper en vindbelastning. Denne innsatsen kan merkes av alle som beveger seg mot strømmen. Den genererte belastningen avhenger av flere faktorer:

• vindfart,
• tettheten til luftstrålen, - ved høy luftfuktighet blir luftens egenvekt henholdsvis større, mengden overført energi øker,
• formen til en stasjonær gjenstand.

I sistnevnte tilfelle virker krefter rettet i forskjellige retninger på individuelle deler av bygningskonstruksjonen, for eksempel:

Utvalg av generatorer til vindmøller

Etter å ha den beregnede verdien av antall omdreininger til skruen (W), oppnådd ved metoden beskrevet ovenfor, er det allerede mulig å velge (produsere) den riktige generatoren. For eksempel, med graden av hastighet Z = 5, er antall blader 2 og hastigheten er 330 rpm. med en vindhastighet på 8 m/s, bør generatoreffekten være ca. 300 watt.

Generatoren til vindkraftverket «i sammenhengen». En eksemplarisk kopi av en av de mulige designene til en generator for et vindkraftsystem i hjemmet, satt sammen av meg selv

Slik ser en elektrisk sykkelmotor ut, på grunnlag av det foreslås det å lage en generator for en hjemmevindmølle. Utformingen av sykkelmotoren er ideell for implementering med få eller ingen beregninger og modifikasjoner. Imidlertid er kraften deres lav.

Egenskapene til en elektrisk sykkelmotor er omtrent som følger:

Parameter	Verdier
Spenning, V	24
Power, W	250-300
Rotasjonsfrekvens, rpm	200-250
Dreiemoment, Nm	25

En positiv egenskap ved sykkelmotorer er at de praktisk talt ikke trenger å gjøres om. De er strukturelt utformet som lavhastighets elektriske motorer og kan med hell brukes til vindturbiner.

Hvordan kutte kniver

Videre langs linjen med start fra bladrot legg merke til dimensjonene til bladradius - i kolonnen "Blade radius" i de grønne kolonnene. I henhold til disse dimensjonene, sett prikker på linjen til venstre og til høyre for roten av bladet. Til venstre, hvis du ser fra roten av bladet til tuppen, vil det være koordinatene til det bakre mm-mønsteret, og til høyre for linjen, koordinatene til det fremre mm-mønsteret.Etter at du kobler til prikkene og du har et blad, som vanligvis kuttes ut med et blad fra en baufil, eller med en elektrisk stikksag.

Hull for å feste bladet til navet er laget strengt langs senterlinjen til bladet, som ble tegnet på røret helt i begynnelsen, hvis du flytter hullene, vil bladet stå i en annen vinkel til vinden og miste alt dens kvaliteter. bladkanter det er nødvendig å behandle, runde av den fremre delen av bladet, slipe den bakre delen og runde av tuppene på bladene slik at ingenting plystrer og lager støy. Excel-regnearket tar allerede hensyn til kantbehandlingen i regnestykket på den måten som på bildet under.
>

Jeg håper det har blitt tydeligere for deg hvordan du bruker platen og hvordan du velger en skrue til generatoren. For eksempel valgte jeg selvfølgelig en generator med uegnede parametere, siden lading av et 12v batteri starter for tidlig, for 24v og 48 volt ville resultatene vært annerledes og effekten ville bli enda høyere, men du kan ikke beskrive alle eksempler.

Det viktigste er å forstå prinsippene, for eksempel å velge propell hvis den har god kraft på ett turtall, dette betyr ikke at det vil ha det i praksis, hvis generatoren belaster propellen for tidlig, vil den ikke nå sin hastighet og vil ikke utvikle kraften som skal være ved lavere hastigheter, selv om vinden vil bli beregnet eller enda høyere. Blader tilpasset til en viss hastighet og vil ta maksimal kraft fra vinden ved deres hastighet.

Enhet og operasjonsprinsipp

Vindgeneratoren fungerer ved hjelp av vindkraft. Utformingen av denne enheten må inneholde følgende elementer:

• turbinblader eller propell;
• turbin;
• elektrisk generator;
• aksen til den elektriske generatoren;
• en inverter, hvis funksjon er å konvertere vekselstrøm til likestrøm;
• en mekanisme som roterer bladene;
• en mekanisme som roterer turbinen;
• batteri;
• mast;
• roterende bevegelseskontroller;
• demper;
• vind sensor;
• vindsensor skaft;
• gondol og andre elementer.

Industrielle enheter har et strømskap, lynbeskyttelse, en roterende mekanisme, et pålitelig fundament, en brannslukkingsenhet og telekommunikasjon.

En vindgenerator er en enhet som konverterer vindenergi til elektrisitet. Forløperne til moderne tilslag er møller som produserer mel av korn. Tilkoblingsskjemaet og prinsippet for drift av generatoren har imidlertid ikke endret seg mye.

1. På grunn av vindens kraft begynner bladene å rotere, hvis dreiemoment overføres til generatorakselen.
2. Rotasjonen av rotoren skaper en trefaset vekselstrøm.
3. Gjennom kontrolleren sendes vekselstrøm til batteriet. Batteriet er nødvendig for å skape en stabil drift av vindgeneratoren. Hvis det er vind, lader enheten batteriet.
4. For å beskytte mot en orkan i vindkraftproduksjonssystemet er det elementer for å fjerne vindhjulet fra vinden. Dette skjer ved å folde halen eller bremse hjulet med en elektrisk brems.
5. For å lade batteriet må du installere kontrolleren. Funksjonen til sistnevnte inkluderer overvåking av ladingen av batteriet for å forhindre sammenbrudd. Om nødvendig kan denne enheten dumpe overflødig energi inn i ballasten.
6. Batterier har konstant lav spenning, men den må nå forbrukeren med en effekt på 220 volt. Av denne grunn er invertere installert i vindturbiner.Sistnevnte er i stand til å konvertere vekselstrøm til likestrøm, og øke styrken til 220 volt. Hvis omformeren ikke er installert, må bare de enhetene som er designet for lavspenning brukes.
7. Den konverterte strømmen sendes til forbrukeren for å drive oppvarmingsbatterier, rombelysning og husholdningsapparater.

Nye begrunnelser for gamle konsepter

Ubegrunnede antakelser om at moderne utbygginger dramatisk skal øke effektiviteten til vindturbiner har overhodet ingen grunnlag. Moderne horisontale modeller oppnår 75 % effektivitet av sin teoretiske Bentz-grense (omtrent 45 % effektivitet). Tross alt er den delen av fysikk som regulerer effektiviteten til vindturbiner hydrodynamikk, og dens lover er uforanderlige fra det øyeblikket de ble oppdaget.

Noen designere prøver å øke effektiviteten ved å øke antall blader, noe som gjør dem tynnere. Du kan øke lengden deres, og dette gir en større effekt på grunn av veksten av det feide området.

Men likevel er det nødvendig å opprettholde en balanse mellom nedbremsingen av vinden og dens gjenværende hastighet.

Det er en annen retning - å øke vindhastigheten ved å føre den gjennom en diffusor. Men hydrodynamikk er full av allerede oppdagede effekter av flyt rundt hindringer langs veien med minst motstand.

Det finnes mer eller mindre vellykkede DAWT-modeller med store kjeglevinkler, men disse forsøkene på å "jukse vinden" øker ikke effektiviteten så mye som annonsert.

De mest vellykkede moderne vindturbinene er vertikale modeller med Darrieus-blader, montert på magnetiske svevende trykklager (MAGLEV).Ved å jobbe nesten stille begynner de å rotere med en vindhastighet på mindre enn 1 m / s, og tåler kraftige vindkast opp til 200 km / t. Det er på grunnlag av slike kilder til alternativ energi at det er mest lønnsomt å danne et privat uavhengig energisystem.

Takk for at du leste til slutten! Ikke glem om du likte artikkelen!

Del med venner, legg igjen KOMMENTARER (Dine kommentarer hjelper utviklingen av prosjektet mye)

Bli med i vår VK-gruppe:

ALTER220 Alternativ energiportal

og foreslå temaer for diskusjon, sammen blir det mer interessant!!!

Prosedyreverdi

Hvis du neglisjerer beregningene av luftbevegelsesbelastningen, kan du, som de sier, ødelegge det hele i knoppen og sette menneskers liv i fare.

Hvis det vanligvis ikke er vanskeligheter med snøtrykket på veggene til bygninger - denne lasten kan sees, den kan veies og til og med berøres - så er alt mye mer komplisert med vinden. Det er ikke synlig, det er veldig vanskelig å forutsi det intuitivt. Ja, selvfølgelig, vinden har en viss effekt på bærekonstruksjonene, og i noen tilfeller kan den til og med være ødeleggende: den vrir reklamebannere, overvelder gjerder og veggrammer og river av tak. Men hvordan er det mulig å forutsi og ta hensyn til denne kraften? Er det faktisk kalkulerbart?

Gir seg! Dette er imidlertid en kjedelig virksomhet, og ikke-profesjonelle liker ikke å beregne vindbelastningen. Det er en klar forklaring på dette: Betydningen av beregninger er en svært ansvarlig og vanskelig sak, mye mer komplisert enn snølastberegninger. Hvis bare to og en halv side er viet snølasten i joint venture-selskapet spesielt dedikert til dette, så er beregningen av vindlasten tre ganger mer! I tillegg tilskrives en obligatorisk applikasjon, de er plassert på 19 sider som indikerer de aerodynamiske koeffisientene.

Hvis innbyggerne i Russland fortsatt er heldige med dette, er det enda vanskeligere for innbyggerne i Hviterussland - dokumentet TKP_EN_1991-1-4-2O09 "Vindeffekter", som regulerer standarder og beregninger, har et volum på 120 sider!

Med Eurocode (EN_1991-1-4-2O09) på skalaen for å bygge en privat struktur for vindpåvirkning, er det få som ønsker å håndtere en kopp te hjemme. De som er faglig interesserte anbefales å laste ned og studere den grundig, ha en spesialistkonsulent omgitt av den. Ellers, på grunn av feil tilnærming og forståelse, kan konsekvensene av beregninger være katastrofale.

Vindkraftutnyttelsesfaktor

Det skal bemerkes at for vindturbiner er det en spesifikk effektivitetsindikator - KIEV (Wind Energy Utilization Coefficient). Den indikerer hvor stor prosentandel av luftstrømmen som passerer gjennom arbeidsseksjonen som direkte påvirker vindmøllebladene. Eller, for å si det mer vitenskapelig, viser det forholdet mellom kraften mottatt på akselen til enheten og kraften til strømmen som virker på vindoverflaten til pumpehjulet. Dermed er KIEV en spesifikk, kun gjeldende for vindturbiner, analog av effektivitet.

Til dags dato har verdiene til KIEV fra de opprinnelige 10-15% (indikatorer for gamle vindmøller) økt til 356-40%. Dette skyldes forbedringen i utformingen av vindmøller og fremveksten av nye, mer effektive materialer og tekniske detaljer, sammenstillinger som bidrar til å redusere friksjonstap eller andre subtile effekter.

Teoretiske studier har bestemt maksimal utnyttelsesfaktor for vindenergi til 0,593.

Oppsummering ovenfor: Er en vindturbin lønnsom?

Resultatene ovenfor viser tydelig tilbakebetalingen av kostnadene ved å kjøpe og lansere en vindgenerator.Spesielt siden:

• Kostnaden for en kilowatt øker stadig på grunn av inflasjon.
• Ved bruk av vindmølle blir gjenstanden ikke-flyktig.
• "Overskuddet" av generert elektrisitet kan akkumuleres og lagres i tilfelle rolig vær takket være et avbruddsfri strømforsyningssystem.
• Mange gjenstander fjernt fra det sentraliserte strømforsyningsnettverket blir tvunget til å eksistere i fravær av elektrisitet, siden forbindelsen deres er ulønnsom.

Så vindgeneratoren er lønnsom. Kjøpet for energiintensive forbrukere uten strømforsyning er økonomisk gjennomførbart. Et hotell utenfor byen, en landbruksgård eller en husdyrbedrift, en hyttebebyggelse - i alle fall vil kostnadene ved å koble til en alternativ strømkilde være berettiget. Det gjenstår bare å velge en passende modell av en vindmølle og installere den, styrt av anbefalingene fra produsenten. Kraften til enheten skal tilsvare den gjennomsnittlige vindhastigheten i ditt område. Du kan spesifisere det ved hjelp av et spesielt vindkart eller i henhold til den lokale værstasjonen.

Vær oppmerksom på: for vindturbiner fra kinesiske produsenter beregnes enhetens nominelle effekt under hensyntagen til vindhastigheter på 50-70 % av bakkenivå. Å installere en vindmølle i en slik høyde er problematisk

For høy mast er dyrt, og dens styrke er underlagt strenge krav. I tillegg, i den angitte høyden, danner vindkast sterke virvelstrømmer. De bremser ikke bare driften av vindgeneratoren, men kan også føre til at bladene går i stykker. Løsningen er å installere enheten i en høyde på 30-35m, som vil gi tilgang til sterk vind, men vil forhindre at vindmøllen går i stykker.