Hvordan beregne en vindgenerator

Prinsippet for drift av vindgeneratorer

I hjemmelagde eller merkede vindenheter med vertikal eller horisontal rotasjonsakse begynner bladene å bevege seg som følge av vindens kraft. Hovedelementene i utstyret får rotorenheten til å rotere ved hjelp av en spesiell drivenhet.Tilstedeværelsen av en statorvikling bidrar til konvertering av mekanisk energi til elektrisk strøm. Aksiale propeller har aerodynamiske egenskaper, som et resultat av at de gir rask rulling av turbinen til enheten.

Deretter, i roterende generatorer, omdannes rotasjonskraften til elektrisitet, som samles i batteriet. Faktisk, jo sterkere luftstrømmen er, desto raskere ruller bladene til enheten, noe som bidrar til generering av energi. Siden driften av generatorutstyret er basert på maksimal bruk av en alternativ kilde, har en del av bladene en mer avrundet form. Den andre er flat. Når luftstrømmen passerer gjennom den avrundede delen, dannes en vakuumseksjon, dette bidrar til suging av bladet og fører det til siden.

Dette fører til dannelse av energi, hvis påvirkning fører til spinning av bladene med en liten vind.

Ved rulling roterer aksen til skruene, som er koblet til rotasjonsmekanismen. Denne enheten har tolv magnetiske elementer som ruller inni. Dette fører til dannelsen av en vekselstrøm med en frekvens, som i husholdningsuttak. Den resulterende energien kan ikke bare genereres, men også overføres over avstander, men den kan ikke akkumuleres.

For å samle det, vil det være nødvendig å konvertere det til likestrøm, dette er formålet med den elektriske kretsen som ligger inne i turbinen. For å få en stor mengde elektrisitet produseres industrielt utstyr; vindparker inkluderer vanligvis dusinvis av slike installasjoner.

Prinsippet for drift av vindgeneratoren gjør det mulig å bruke enheten i følgende versjoner:

• for autonom drift;
• med solcellepaneler;
• parallelt med reservebatteriet;
• sammen med et bensin- eller dieselgeneratorsett.

Når luftstrømmen beveger seg med en hastighet på ca. 45 km/t, er energieffekten til turbinen ca. 400 watt. Dette er nok til å belyse forstadsområdet. Om nødvendig kan du implementere akkumulering av elektrisitet i batteriet.

For å lade batteriet brukes spesialutstyr. Med en reduksjon i mengden påfylling vil rotasjonshastigheten til bladene begynne å falle. Hvis batteriet er helt utladet, vil elementene i generatorutstyret rulle igjen. Dette prinsippet gjør det mulig å opprettholde ladingen av enheten på et bestemt nivå. Med høyere luftstrøm vil aggregatets turbin kunne produsere mer energi.

Brukeren Darkhan Dogalakov, ved å bruke eksemplet på SEAH 400-W-modellen, snakket om prinsippet om drift av vindutstyr.

Vindgenerator for hjemmet er ikke lenger en sjeldenhet

Vindparker har lenge vært brukt i industriell skala. Men kompleksiteten til designet, så vel som kompleksiteten i installasjonen, gjorde det ikke mulig å bruke dette utstyret i private hjem, for eksempel solcellepaneler.

Men nå, med utviklingen av teknologi og økningen i etterspørselen etter "grønn energi", har situasjonen endret seg. Produsenter har lansert produksjon av små installasjoner for privat sektor.

Driftsprinsipp

Vinden roterer rotorbladene montert på generatorakselen. Som et resultat av rotasjon i viklingene genereres en vekselstrøm. For å øke antall omdreininger, og følgelig mengden generert energi, kan et reduksjonsgir (transmisjon) brukes. Det kan også blokkere rotasjonen av bladene helt, hvis behovet skulle oppstå.

Den resulterende vekselstrømmen konverteres til direkte 220 W ved hjelp av en omformer. Deretter går den til forbrukeren eller, gjennom laderegulatoren, til batteriene for akkumulering.

Et komplett diagram over driften av installasjonen fra energiproduksjon til forbruket.

Typer vindturbiner og hvilken som er best for et privat hus

For øyeblikket er det to typer av dette designet:

1. Med horisontal rotor.
2. Med vertikal rotor.

Den første typen med horisontal rotor. Denne mekanismen regnes som den mest effektive. Effektiviteten er ca 50%. Ulempen er behovet for en minimum vindhastighet på 3 m per sekund, designet skaper mye støy.

For maksimal effektivitet kreves en høy mast, noe som igjen kompliserer installasjon og videre vedlikehold.

Den andre typen med vertikal. En vindgenerator med vertikal rotor har en virkningsgrad på ikke mer enn 20 %, mens en vindhastighet på kun 1-2 m per sekund er tilstrekkelig. Samtidig fungerer det mye roligere, nivået av utsendt støy er ikke mer enn 30 dB, og uten vibrasjon. Krever ikke stor plass for å jobbe, samtidig som den ikke mister effektiviteten.

Installasjon krever ikke høy mast. Utstyr kan monteres på taket av huset selv med egne hender.

Fraværet av et vindmåler og en roterende mekanisme, som ikke er nødvendig i det hele tatt med denne designen, gjør denne typen vindgenerator billigere sammenlignet med det første alternativet.

Videoanmeldelse

Hvilken innstilling å velge?

Før du svarer på dette spørsmålet, må du forstå dine krav, økonomiske evner og operasjonelle prioriteringer.

Hvis du ønsker å få mest mulig kraft og er villig til å bruke penger på periodisk generatorvedlikehold, velg det første alternativet. Etter å ha investert i en høy mast én gang, og betale for lagre eller oljeskift en gang hvert 5.–10. år, vil du få fullstendig energiuavhengighet, og selv om du bor i Ukraina eller EU-land, vil du kunne selge overflødig strøm.

Det høye støynivået på denne stasjonen krever at man velger plass så langt som mulig fra boligbebyggelse. Dette punktet må også tas i betraktning, fordi infralyd ikke vil gå ubemerket hen av naboene dine.

For å oppnå tilsvarende effekt i forhold til det første alternativet, vil det være nødvendig å levere 3 vindturbiner av denne typen. Prismessig oppnås imidlertid omtrent samme beløp (med forbehold om egenmontering).

Videoanmeldelse av en ekspert innen alternative energikilder

Ekstra komponenter

• Kontrolleren, som opptar en plass i den elektriske kretsen bak generatoren, er nødvendig for å kontrollere bladene og lade batteriet ved å konvertere den genererte vekselstrømmen til likestrøm.
• Batteriet lagrer ladningen for bruk i rolig vær. I tillegg stabiliserer den utgangsspenningen til generatoren, slik at selv med sterke vindkast, er det ingen spenningsavbrudd.
• Kurssensorer og et anemoskop samler inn data om vindretning og hastighet.
• ATS bytter automatisk mellom strømkilder med en frekvens på 0,5 sekunder. Den automatiske strømbryteren lar deg kombinere vindmøllen med det offentlige strømnettet, dieselgenerator, etc.

Viktig: nettverket kan ikke operere samtidig fra flere strømkilder. invertere

Som du vet bruker de fleste husholdningsapparater ikke likestrøm for å fungere, så det er en inverter i kjeden mellom batteriet og apparater som utfører omvendt operasjon, dvs.konvertere likestrøm til vekselspenning 220v, nødvendig for drift av enheter

Invertere. Som du vet bruker de fleste husholdningsapparater ikke likestrøm for å fungere, så det er en inverter i kjeden mellom batteriet og apparater som utfører omvendt operasjon, dvs. konvertere likestrøm til vekselspenning 220v, nødvendig for drift av enheter.

Alle de ovennevnte transformasjonene "tar" en viss del fra den mottatte energien - opptil 20 prosent.

Reservedeler og tilbehør til vindturbiner

Det viktigste grunnleggende utstyrssettet, uten hvilket driften av vindkraftgeneratorer er umulig, inkluderer:

• elektrisk generator (motor);
• vindturbin, blader, rotor;
• fester;
• roterende mekanisme;
• vind sensor;
• mast;
• kabel.

Batterier, ikke-nett- og nettvekselrettere, kontroller, azimut-drivsystem (hale), annet tilleggsutstyr velges individuelt for hver installasjon.

Det er påkrevd å bytte ut reservedeler til vindturbinen under vedlikehold og i ekstreme tilfeller reparasjon

Basiskomponenter og reservedeler bestilles best direkte fra produsenten. Du kan kontakte selskaper som leverer fra Tyskland og andre europeiske land renoverte (brukte) vindturbiner og tilbehør som passer for dem for reparasjonsarbeid.

Det kreves tilgang til hovedkomponentene for reparasjon av installasjonen

Når du bestiller reservedeler, bør du gi informasjon om produsenten av generatoren, angi modell og kapasitet. En detaljert beskrivelse av delen er nødvendig (den kan være i form av et fotografi), som indikerer dens funksjonelle og tekniske egenskaper.

Beregning av vindlaster

Så du koordinerte i lang tid, laget og monterte til slutt din beste utendørsreklame.

Skjønnheten! Alle er glade. Men chu ... etter den første sterke vinden ringer en sint klient deg med sjokkerende nyheter - reklame har falt!

Annonsørens mareritt gikk i oppfyllelse... Hva skjedde?

Og følgende skjedde - ved utforming av utendørsreklame ble beregningen av vindbelastningen på utendørsreklame ignorert eller utført feil: på materialet og på festene.

Hvordan unngå dette, hvordan beskytte deg selv mot et så beklagelig resultat av arbeidet ditt?

La oss huske den enkle formelen for å beregne vindbelastningen, som måles i kg / kvm:

Pw = k*q

Dechiffrere vanskelige bokstaver

Pw er vindtrykket normalt til mottaksflaten. Dette trykket anses som positivt.
k er den aerodynamiske koeffisienten avhengig av formen og posisjonen til motivet til vinden

gjenstand.
q - vindhastighetshode (kg / kvm), tilsvarende den høyeste vindhastigheten for et gitt sted, tatt i betraktning spesielle vindkast.

Verdien av q avhengig av vindhastigheten bestemmes som følger:

q = 7 / g * sq. V / 2

7 - luftvekt (1,23 kg / m3) ved Patm. = 760 mm Hg. og tatm.= 15 °С
g - tyngdeakselerasjon (9,81 m/sq. sek)
V er høyeste vindhastighet (m/s) ved en gitt høyde h, dvs.

Høyde h over bakkenivå, m

Vindstyrke V, km/t m/s

Hastighetshode q, kg/kvm

Høyde h over bakkenivå, m	Vindstyrke V, km/t m/s	Hastighetshode q, kg/kvm
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = sq. V / 16

Vertikalt installert lerret, festet i en ramme eller strukket på kabler

Konstruksjon - b-bredde, d-høyde	Størrelsesforhold	Områder	Aerodynamisk koeffisient, k
Vertikalt installert lerret, festet i en ramme eller strukket på kabler	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Så det viser seg at alt er ganske enkelt.

Vil du lære mer om beregning av vindlast og få råd fra våre eksperter?

Se på de vakre ideene implementert i Alprom

• Alle
• Bannere
• Volumetriske bokstaver
• Høydearbeid
• lysbokser
• takreklame
• Storformatutskrift
• LED-reklame

Volumetriske bokstaver for Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galleri

Volumetriske bokstaver for Lexus

Volumetriske bokstaver, LED-reklame

Lysboks 11 meter lang laget av kompositt med lysdioder i Samara fra Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Lysboks 11 meter lang laget av kompositt med LED i Samara fra Alprom

Galleri

Lysboks 11 meter lang laget av kompositt med LED i Samara fra Alprom

Opplyste bokser, LED-reklame

Lysbokser Trial Sport i Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Lysbokser Trial Sport i Tolyatti

Galleri

Lysbokser Trial Sport i Tolyatti

Opplyste bokser, LED-reklame

Volumetriske opplyste bokstaver NOBEL AUTOMOTIVE i Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Volumetriske opplyste bokstaver NOBEL AUTOMOTIVE i Togliatti

Galleri

Volumetriske opplyste bokstaver NOBEL AUTOMOTIVE i Togliatti

Volumetriske bokstaver, LED-reklame

Inngangsgruppe Inglot i Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Inngangsgruppe Inglot i Togliatti

Galleri

Inngangsgruppe Inglot i Togliatti

Opplyste bokser, LED-reklame

Volumetriske bokstaver OK i Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Volumetriske bokstaver OK i Tolyatti

Galleri

Volumetriske bokstaver OK i Tolyatti

Volumetriske bokstaver, Høyhusverk, LED-reklame

3D-skumbokstaver Botek Wellness i Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Volumbokstaver fra polyfoam Botek Wellness i Togliatti

Galleri

Volumbokstaver fra polyfoam Botek Wellness i Togliatti

Volumetriske bokstaver, LED-reklame

Takreklamekonstruksjon av Lada Arena i Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Takreklamekonstruksjon av Lada Arena i Togliatti

Galleri

Takreklamekonstruksjon av Lada Arena i Togliatti

Volumetriske bokstaver, takreklame, LED-reklame

Installasjonstips

Sannsynligvis forstår alle at en vindgenerator bør installeres på de stedene hvor den maksimale vindkraften er. Dette er stepper, kystsone, andre åpne områder som fjernes fra bygninger. Vindmøllen må ikke plasseres inntil trær. Du kan ikke engang sette den i nærheten av små trær, fordi de vil vokse over tid.

Vindgenerator med Darrieus rotor

Når det gjelder deling med strømnettet eller bare en vindgenerator, er valget ditt her. I alle fall bør kjøpet være økonomisk begrunnet, og ikke bare hylle motetrenden.

Tilbakebetalingsberegning for vindturbiner

Etter å ha investert hundretusenvis av rubler i kjøp av enheten, har den nye eieren rett til å stole på de åpenbare fordelene og tilbakebetalingen av vindmøllen. La oss prøve å beregne prisen på en kilowatt elektrisitet på en standardmodell av en 4-5 kW generator.

Med en vindhastighet på 4-5 m/s vil enheten gi ca 350 kW per måned, eller 4200 kW per år. Levetiden til generatoren er omtrent 25 år, kostnadene for de fleste modeller av enheter er innenfor 280 000 rubler.

Del kostnadene med produktet av årlig produksjon og levetid:

280.000 / 4200*25 = 2.666 rubler

Dermed vil kostnaden for en kilowatt energi til en tilbakebetalingsvindgenerator være litt over 2,5 rubler. Sammenlignet med dagens prisnivå er det en fordel, men den er ikke så stor som vi skulle ønske ved bruk av alternative energikilder.

Ovennevnte beregninger gir et annet resultat dersom vindhastigheten er ca. 7-8 m/s. En vindgenerator med en kapasitet på 6-7 kW vil produsere ca 780 kW per måned eller 9000 kW per år.

Med kostnaden for slike vindmøller rundt 310 000, får vi følgende resultat:

310 000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubler Denne kostnaden er en åpenbar fordel, spesielt for energikrevende anlegg.

Hva bestemmer effektiviteten til en vindturbin?

Som allerede nevnt, er effektiviteten til en vindgenerator avledet fra dens tekniske tilstand, typen turbin og designfunksjonene til denne modellen. Fra skolefysikkkurset er det kjent at effektivitet er forholdet mellom nyttearbeid og samlet arbeid. Eller forholdet mellom energien som brukes på utførelsen av arbeidet og energien som er mottatt som et resultat.

I denne forbindelse oppstår et interessant poeng - vindenergien som brukes oppnås helt gratis, ingen innsats har blitt gjort fra brukerens side. Dette gjør effektiviteten til en rent teoretisk indikator som bestemmer de rent konstruktive egenskapene til enheten, mens for eiere er driftsegenskaper viktigere.

Det vil si at det oppstår en situasjon hvor effektivitet ikke er så viktig, all oppmerksomhet rettes mot rene praktiske oppgaver.

Men med endringer i driftsparametere i en eller annen retning, endres effektiviteten automatisk, noe som indikerer dens sammenkobling med enhetens generelle tilstand.

vindbelastning

Beregningsmetode

Designbeskrivelse

Geometriske egenskaper ved elementer

Bestemme vindbelastningen

Vind i en vinkel på 90 grader til skjoldet

Vind i en vinkel på 45 o mot skjoldet 5 Beregning av stativet

Del 2. Beregning for bærekraft

Beregningsmetode

Dette prosjektet er typisk for vindområder fra 3. til 5.
1. Vindområde - III, IV, V
2.Terrengtype ved bestemmelse av vindbelastning - A
3. Ansvarsnivå - 3, for hvilken lastreduserende koeffisient γp er tatt lik 0,8-0 95 (i dette prosjektet γp = 09)
4. Strukturens levetid er 10 år
5 Estimert utetemperatur t ≥ -w°c, som gjennomsnittstemperaturen for den kaldeste femdagersperioden i henhold til SNiP 23-01-99 "Construction climatology", som tilsvarer det klimatiske området for konstruksjon II4, II5
6. Fuktighetssone - "våt" SNiP 23-01-99 (fig. 2)
7. Graden av aggressiv påvirkning av miljøet på metallkonstruksjoner er middels aggressiv, i henhold til SNiP 2.0311-85 "Beskyttelse av bygningskonstruksjoner mot korrosjon", tabellen. 24, for gassgruppe "B" i fuktige omgivelser

Beskrivelse av annonsestrukturen

Figur 1 viser et diagram av et sammenleggbart dobbeltsidig reklamepanel med stativhøyde fra 2 til 5 m til bunnen av panelet Målene på reklamepanelet er 6180x3350x 410mm stativakse, og med en forskyvning på 3/4. (vist i figur 1). Stativet er festet med 8 fundamentankere på et dypt fundament. Alle variable parametere avhengig av vindområdet til installasjonen og høyden på stativet er gitt i tabell 1

Reklame design tegning. Ris. en

De viktigste geometriske dimensjonene og festene til reklamestrukturen, avhengig av vindområdet. Tabell 1

Stativhøyde, m	Strukturelle elementer	vindområdet
III	IV	V
2	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fundament	2,5×1,9×0,5 m	2,8×2,1×0,5m	3,2×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)
2,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fundament	2,7×1,9×0,5m	3×2,1×0,5m	3,6×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 skaft.236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)
3	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fundament	3×1,9×0,5 m	3,6×2,1×0,5m	4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 nett.bredde 236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)
3,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fundament	3,4×1,9×0,5m	3,8×2,1×0,5m	4,2×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 skaft.236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)
4	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Fundament	3,6×1,9×05m	4×2,1×0,5m	4,4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M36	M36
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 skaft.236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)
4,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Fundament	3,8×1,9×0,5m	4,2×2,1×0,5m	4,6×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M36	M36
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	2 skaft.236×70	2 skaft.236×70
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)
5	Rack	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
Fundament	4×1,9×0,5 m	4,4x21x0,5m	—
Ankera	M36	M36	—
Tverrbjelker	Gnshv.236×70	2 skaft.236×70	—
takhøyde	160 x 160 x 8 (С245)	160 x 160 x 8 (С345)	—

opp

Beregning og valg av vindgenerator

Hva du må være oppmerksom på når du skal velge vindturbin. Til å begynne med, forstå at utenlandske dyre modeller ikke nødvendigvis er den beste løsningen.

Her må du gå ut fra dine behov for å generere strøm. Så, beregne hvor mye strøm du vil bruke.

Vindgenerator med helicoid rotor

Kraften til vindgeneratoren avhenger direkte av diameteren til sirkelen som bladene danner. Omtrent kan du beregne kraften ved å bruke følgende formel:

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

D er diameteren til bladene;

R er vindhastigheten.

Hvis diameteren er 1,5 meter, og hastigheten i ditt område er 5 meter per sekund, vil effekten være omtrent 0,04 kilowatt. Som du kan se, kan kraften økes på to måter: ved å øke diameteren og vindhastigheten. Og den siste parameteren avhenger ikke av oss.

Når du kjøper, vær oppmerksom på kapasiteten til batteriene. Rolig kan være nesten overalt, bortsett fra kystområder

Og i slike perioder vil dine elektriske apparater ta strøm fra batterier. Kapasiteten deres er begrenset. Derfor er det bedre å ha en ekstra reservestrømforsyning.

Hvor mye strøm trenger en typisk familie? I en vanlig leilighet kjører vi ca 360 kWh per måned. En vindgenerator med en kapasitet på 5 kilowatt vil generere denne mengden selv ved lave vindhastigheter, som vanligvis skjer i det sentrale Russland. Men hvis energiforbruket er høyt (det er for eksempel en elektrisk varmeovn, en elektrisk kjele, etc.), så er en vindgenerator med en kapasitet på 5 kilowatt ikke lenger nok. Med mindre den er installert nær sjøen eller en stor vannmasse.
 

Litt om kostnadene

Som du ser er prisklassen veldig stor. PÅ gjennomsnittlig installasjon per 1 kW vil koste fra 25 000 til 300 000 rubler. Dyrere modeller har en rekke betydelige fordeler, fra høyere effektivitet til ulike tilleggsfunksjoner.

Generelle anbefalinger

Åpenbart, for å velge den mest optimale diameteren til vindturbinpropellen, er det nødvendig å kjenne den gjennomsnittlige vindhastigheten på stedet for den planlagte installasjonen. Mengden elektrisitet produsert av en vindmølle øker i kubikkforhold med økningen i vindhastighet. For eksempel, hvis vindhastigheten øker med 2 ganger, vil den kinetiske energien som genereres av rotoren øke med 8 ganger. Derfor kan vi konkludere med at vindhastighet er den viktigste faktoren som påvirker kraften til installasjonen som helhet.

For å velge installasjonsstedet for en vindgenererende elektrisk installasjon, er områder med et minimum antall vindsperrer (uten store trær og bygninger) i en avstand på minst 25-30 meter fra et boligbygg best egnet (ikke glem at vindturbiner nynner veldig høyt under drift). Høyden på midten av vindmøllerotoren bør være minst 3-5 meter høyere enn de nærmeste bygningene. Det skal ikke være trær eller bygninger på linjen til den vindfulle passasjen. Bakketopper eller fjellkjeder med åpent landskap er best egnet for plassering av vindturbinen.

Hvis landstedet ditt ikke er planlagt koblet til et felles nettverk, bør du vurdere muligheten for kombinerte systemer:

• WPP + Solcellepaneler
• WPP + Diesel

Kombinerte alternativer vil bidra til å løse problemer i regioner der vinden er foranderlig eller avhenger av årstiden, og dette alternativet er også relevant for solcellepaneler.

Renoverte vindturbiner - hva er det?

Vindkraftutstyr kan betraktes som et av de mest pålitelige, om ikke det mest pålitelige, i energibransjen.Årsaken til dette er ikke bare høyteknologien som brukes i produksjonen, men også de relativt små belastningene den utsettes for. Derfor tjener vindturbiner regelmessig i mange år, ofte over 20 år. Siden hver vindpark og hver vindgenerator er knyttet til et bestemt stykke land, er det tilrådelig å erstatte vindparken eller vindgeneratoren med kraftigere når tilbakebetalingsperioden for et bestemt prosjekt er nådd, det vil si når investeringen investert i det returneres og det planlagte overskuddet mottas. Eksisterende vindturbiner er vanligvis i god stand, og det er lurt å selge dem som «brukte vindturbiner» eller «brukte vindturbiner». Verdensmarkedet for slikt utstyr i verden er veldig stort. Etterspørselen etter slikt utstyr er også stor. Årsaken er den store belastningen av selskaper som produserer vindenergiutstyr. Som regel er bare en liten del av slikt "brukt" utstyr allerede demontert og er på lager.

«Brukte» vindturbiner gjennomgår pre-salg klargjøring etter spesielle arbeidsbestemmelser og blir den såkalte. "oppusset". Vanligvis, under renovering, utføres følgende arbeid: utskifting av lagre i girkassen, uavhengig av deres slitasje, feilsøking og reparasjon av gir på girkassen, generator, ramme, kniver, maling. Etter oppussingsarbeidet sendes vindturbinene til sin nye eier. Som regel er det etter salg av slikt utstyr dekket av en garanti på ett år.

Et eksempel på beregning av bladene fra det 160. røret for denne generatoren

hastighet

Jeg fikk det beste resultatet fra det 160. røret med en diameter på 2,2m og hastighet Z3,4 - 6 blader, men det er bedre å ikke lage en slik propelldiameter fra et 160mm rør, for tynne og spinkle blader vil vise seg. Ved 3 m / s var skruens nominelle hastighet 84 rpm og kraften til skruen var 25 watt, det vil si at den er omtrent egnet. Det er selvfølgelig nødvendig med en margin for effektiviteten til generatoren, men det 160. røret er allerede tynt og mest sannsynlig allerede ved 7 m / s vil en fladder bli observert. Men det vil for eksempel gå

Nå, hvis du endrer vindhastigheten i tabellen, kan du se at kraften til propellen og dens hastighet omtrent vil sammenfalle med parameterne til propellen, som er det vi trenger, siden det er viktig at propellen ikke er overbelastet og ikke underbelastet - ellers går det i stykker i stor vind.
>

Så med en annen vind fikk jeg slike propelldata. Nedenfor i skjermbildet er propelldata ved 3m/s, maksimal propelleffekt (KIEV) ved hastighet Z3.4. I dette tilfellet sammenfaller omdreiningene og effekten omtrentlig med generatoreffekten ved disse omdreiningene

Generatorhastighet 100 rpm - 2 Ampere 30 watt
>

Deretter legger vi inn hastigheten på 5 m/s, som du kan se på skjermbildet, 141 rpm på propellen og kraften på propellakselen er 124 watt, som også omtrent sammenfaller med generatoren. Generatorhastighet 150 rpm - 8 Ampere 120 watt

Ved 7 m / s begynner propellen å omgå generatoren når det gjelder kraft, og naturlig nok, underbelastet, tar den høy hastighet, så jeg hevet hastigheten til Z4, det viste seg også å være en omtrentlig match når det gjelder kraft og hastighet med generatoren. Generatorhastighet 200 rpm -14 Ampere 270 watt

Ved 10 m / s ble propellen mye kraftigere enn generatoren ved nominell hastighet, som sakte turtall og kan ikke snurre generatoren raskere.Så med Z4 er propelleffekten 991 watt, og omdreiningene er bare 332 rpm. Generatorhastighet 300 rpm - 26 Ampere 450 watt. Men en underbelastet generator lar propellen spinne opp til hastighet Z5 og høyere, mens KIEV skruen faller, og derav kraften, men samtidig øker hastigheten, så det viste seg at skruen vil snurre generatoren litt mer, men samtidig vil den miste kraft og balansen kommer et sted. I dette tilfellet faller dataene omtrent sammen med generatoren, men propellen overtar tydelig generatoren når det gjelder kraft, så med denne vinden er det på tide å beskytte seg ved å flytte propellen ut av vinden.

Så vi monterte en PVC-rørskrue med en diameter på 160 mm under generatoren. Jeg må si med en gang at det var den seksbladede propellen med slik hastighet som viste seg å være best egnet. Og så du kan vurdere en skrue med hvilken som helst diameter og antall blader. Det er bare det at en tre-blads propell med en diameter på 2,3 m viste seg å være for rask for denne generatoren, og den ville ikke få fart for sin maksimale KIEV, siden generatoren umiddelbart ville begynne å bremse den.

Derfor, ved å øke antallet blader, senket jeg hastigheten på propellen og beholdt kraften. Så propellen viste seg å være egnet for generatoren, men det 160. røret introduserte sine egne begrensninger, spesielt diameteren er for stor og i vinden fra 7m/s vil propellen med spinkle og tynne blad mest sannsynlig få en flagre og vil buldre som et helikopter som tar av. Ja, og med denne propellen fjerner vi fra generatoren, grovt sett, med en vind på 10 m/s, bare 600-700 watt, men det kan være dobbelt så mye hvis vi øker hastigheten på propellen og øker diameteren litt .

Nedenfor er et skjermbilde fra Blade Geometry-fanen. Dette er dimensjonene for å kutte bladet fra røret

Gjør-det-selv-prinsipper for å lage blader til en vindgenerator

Ofte er hovedvanskeligheten å bestemme de optimale dimensjonene, siden ytelsen avhenger av lengden og formen på vindturbinbladene.

Materialer og verktøy

Følgende materialer danner grunnlaget:

• kryssfiner eller tre i annen form;
• glassfiberplater;
• valset aluminum;
• PVC-rør, komponenter for plastrørledninger.

DIY vindturbinblader

Velg én type av det som er tilgjengelig i form av rester etter for eksempel reparasjon. For deres påfølgende behandling trenger du en markør eller en blyant for tegning, en stikksag, sandpapir, metallsaks, en baufil.

Tegninger og beregninger

Hvis vi snakker om laveffektsgeneratorer, hvis ytelse ikke overstiger 50 watt, er det laget en skrue for dem i henhold til tabellen nedenfor, det er han som er i stand til å gi høye hastigheter.

Deretter beregnes en lavhastighets tre-blads propell, som har en høy starthastighet for utbrudd. Denne delen vil fullt ut betjene høyhastighetsgeneratorer, hvis ytelse når 100 watt. Skruen fungerer sammen med trinnmotorer, lavspente laveffektsmotorer, bilgeneratorer med svake magneter.

Fra et aerodynamisk synspunkt bør tegningen av propellen se slik ut:

Produksjon fra plastrør

PVC-kloakkrør anses som det mest praktiske materialet; med en endelig skruediameter på opptil 2 m er arbeidsstykker med en diameter på opptil 160 mm egnet. Materialet tiltrekker seg med enkel behandling, rimelige kostnader, allestedsnærværende og overflod av allerede utviklede tegninger, diagrammer.

Det er viktig å velge plast av høy kvalitet for å unngå sprekkdannelser i bladene.

Det mest praktiske produktet, som er en glatt renne, trenger bare å kuttes i samsvar med tegningen. Ressursen er ikke redd for eksponering for fuktighet og er lite krevende i stell, men kan bli sprø ved minusgrader.

Lage blader av emner av aluminium

Slike skruer er preget av holdbarhet og pålitelighet, de er motstandsdyktige mot ytre påvirkninger og er svært holdbare. Men husk at de viser seg å være tyngre som et resultat, sammenlignet med plast, blir hjulet i dette tilfellet utsatt for nøye balansering. Til tross for at aluminium anses som ganske formbart, krever arbeid med metall tilstedeværelsen av praktiske verktøy og minimale ferdigheter i å håndtere dem.

Formen for materialforsyning kan komplisere prosessen, siden vanlig aluminiumsplate blir til blader først etter å ha gitt emnene en karakteristisk profil; for dette formålet må en spesiell mal først lages. Mange nybegynnere designere bøyer først metallet langs doren, hvoretter de går videre til merking og kutting av emner.

Blader laget av billett aluminium

Aluminiumsblader er svært motstandsdyktige mot belastninger, reagerer ikke på atmosfæriske fenomener og temperaturendringer.

glassfiber skrue

Det foretrekkes av spesialister, da materialet er lunefullt og vanskelig å behandle. Sekvensering:

• kutt ut en tremal, gni den med mastikk eller voks - belegget skal avvise lim;
• først er den ene halvdelen av arbeidsstykket laget - malen er smurt med et lag epoksy, glassfiber legges på toppen. Prosedyren gjentas raskt til det første laget har rukket å tørke. Dermed får arbeidsstykket den nødvendige tykkelsen;
• utføre andre halvdel på lignende måte;
• når limet stivner, kan begge halvdelene forbindes med epoksy med forsiktig sliping av skjøtene.

Enden er utstyrt med en hylse, gjennom hvilken produktet er koblet til navet.

Hvordan lage et blad av tre?

Dette er en vanskelig oppgave på grunn av produktets spesifikke form, i tillegg skal alle arbeidselementene til skruen til slutt vise seg å være identiske. Ulempen med løsningen anerkjenner også behovet for etterfølgende beskyttelse av arbeidsstykket mot fuktighet, for dette er det malt, impregnert med olje eller tørkeolje.

Tre er ikke ønskelig som materiale for et vindhjul, da det er utsatt for sprekker, vridninger og råtnende. På grunn av det faktum at det raskt gir og absorberer fuktighet, det vil si at det endrer masse, blir balansen til løpehjulet vilkårlig justert, dette påvirker designens effektivitet negativt.

Dimensjonerende verdi av vindlast

Standardverdien for vindlasten (1) er:

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

Den endelige beregnede verdien av vindbelastningen, som kreftene i seksjonene av lynstangen vil bli bestemt ved, er basert på standardverdien, tatt i betraktning pålitelighetsfaktoren:

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

Vanlige spørsmål (FAQ)

Hva er frekvensparameteren i formel (6) avhengig av?

frekvensparameteren avhenger av designskjemaet og betingelsene for dets fiksering. For en stang med den ene enden stivt festet og den andre fri (utkragende bjelke), er frekvensparameteren 1,875 for den første vibrasjonsmodusen og 4,694 for den andre.

Hva betyr koeffisientene \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) i formlene (7), (10)?

disse koeffisientene bringer alle parametere til én måleenhet (kg, m, Pa, N, s).

Tilbakebetaling og effektivitet

Kostnaden for selve vindgeneratoren er ganske stor. Og i tillegg til det, må du fortsatt kjøpe batterier, en inverter, en kontroller, en mast, ledninger, etc. Modeller av vindturbiner med en kapasitet på 300 watt er nå vanlige. Dette er ganske svake modeller som genererer sine 300 watt-timer ved vind på 10-12 meter i sekundet, og med vind på 4-5 meter i sekundet genereres det 30-50 watt-timer. Slike installasjoner er nok til å gi LED-belysning og strøm til liten elektronikk. Du trenger ikke forvente at du fra denne vindgeneratoren kan gi TV, mikrobølgeovn, kjøleskap og full belysning. Kostnaden for vindturbiner med lav effekt starter fra 15-20 tusen rubler. Settet inkluderer ikke batterier, inverter og mast. Et komplett sett vil koste minst 50 tusen rubler.

Når du skal sørge for strøm til et hus og en liten sidetomt, trenger du en 3-5 kilowatt vindgenerator. Prisen på en slik vindturbin ligger i området 0,3-1 million rubler. Prisen inkluderer kontroller, mast, inverter, batterier.