Kinetisk vindgenerator: enhet, operasjonsprinsipp, applikasjon

Vindturbin enhet

Vindgeneratorer er absolutt miljøvennlige og er i stand til å gi forbrukerne gratis energi i ubegrenset tid. Vindgeneratorer - vindparker har ulik kapasitet, noe som gjør det mulig å bruke dem i forskjellige områder.

Maksimal effektivitet til en vindpark kan oppnås ved å installere den på steder med konstante aktive luftstrømmer. Vanligvis brukes fjell og åser, kyster av hav og hav, og andre lignende forhold for dette. Hoveddelen av installasjonen er pumpehjulet, som fungerer som en turbin. I de fleste tilfeller brukes tre-blads vindparkstrukturer i form av en propell, installert i stor høyde fra jordens overflate.
For å få størst effekt settes bladene sammen med rotoren til optimal posisjon ved hjelp av spesielle mekanismer, avhengig av vindens retning og styrke. Det er andre design - trommel, som ikke avhenger av faktorene ovenfor og ikke krever noen justeringer. Imidlertid, hvis effektiviteten til propellinstallasjoner er på nivået 50%, er den mye lavere for trommelenheter.

Hvert luftkraftverk, uavhengig av design, er fullstendig forbundet med virkningen av luftstrømmer, som ofte endrer ytelsen. Dette fører igjen til endringer i antall omdreininger av løpehjulet og den elektriske kraften som produseres. Denne situasjonen krever sammenkobling av generatoren og det elektriske nettverket ved hjelp av tilleggsutstyr.

Som regel brukes batterier til dette sammen med omformere. Først lades batteriet fra generatoren, for hvilken jevnheten til strømmen ikke spiller noen rolle. Videre overføres batteriladingen, konvertert i omformeren, til nettverket.

WPP propellstrukturer kan kontrolleres om nødvendig. Hvis vindhastigheten er for høy, endres angrepsvinkelen til bladene, opp til et minimum. Dette fører til en reduksjon i vindbelastningen på turbinen.Men under påvirkning av orkaner blir impellerne til vindparker ofte deformert, og hele hjemmeinstallasjonen mislykkes. Det er ikke mulig å helt unngå negative påvirkninger, siden elektriske generatorer er plassert i en gjennomsnittlig høyde på 50 m. På grunn av dette er det mulig å bruke sterkere og mer stabile vinder som råder i store høyder.

Hvordan velge en vindgenerator

For å velge en vindgenerator må du:

1. Beregn den installerte effekten til elektriske apparater som er planlagt koblet til denne energikilden.
2. Basert på de oppnådde verdiene av kraft og gjennomsnittlig årlig vindhastighet, i området for installasjon av enheten, bestemmes kraften til generatoren. Strøm bør tas med i betraktning sikkerhetsfaktoren, basert på veksten av belastninger og for ikke å overbelaste enheten under toppbelastninger.
3. Det bør tas hensyn til klimaet på stedet der enheten er installert, siden nedbør påvirker ytelsen til generatoren negativt. Ta hensyn til de klimatiske egenskapene til bostedet.
4. Å bestemme effektiviteten til installasjonen er en av de viktigste indikatorene.
5. Finn ut ytelsen til generatoren i forhold til støyen som produseres under drift.
6. Gjennomfør en komparativ analyse av ulike typer generatorer for alle egenskaper og parametere.
7. Les brukeranmeldelser av lignende installasjoner.
8. Gjør en analyse av innenlandske og utenlandske produsenter, studer anmeldelser om disse foretakene.

Plassering av en lavhastighets vindgenerator

Et lite fundament er plassert i et stykke land, der masten er festet. I nærheten av tårnet, ved foten, er det et strømskap. På toppen er en roterende mekanisme installert, en gondol er montert på den. Inne i sistnevnte er vindmåler, generator, girkasse og bremser.En rotorhette er festet til gondolen, som bladene sitter fast i. Hver vinge er koblet til et system som automatisk justerer tonehøyden.

Installasjon av en lavhastighets vindturbin begynner med fundamentering og installasjon av masten

Etter å ha fullført installasjonen av generatoren, monterer de systemer for lynbeskyttelse og overføring av informasjon om arbeid, samt en kåpe og en brannslukkingsmekanisme.

En lavhastighets vindgenerator er en enhet som kan gi strøm til et forstadsområde. Bruk er berettiget i områder med svak vind.

Spesifikasjoner

På kjøpstidspunktet vindturbin ladekontroller du må studere databladet hans nøye. Når du velger, er egenskapene viktige:

• kraft - må tilsvare kraften til vindturbinen;
• spenning - må samsvare med spenningen til batteriene installert på vindmøllen;
• Maks. strøm - indikerer maksimal tillatt effekt for kontrollermodellen;
• Maks. strøm - indikerer med hvilke maksimale krefter til vindgeneratoren kontrolleren kan fungere;
• spenningsområde - indikatorer maks. og min. batterispenning for tilstrekkelig drift av enheten;
• visningsmuligheter - hvilke data om enheten og dens drift vises på skjermen til en bestemt modell;
• driftsforhold - ved hvilke temperaturer, fuktighetsnivå den valgte enheten kan fungere.

Hvis du ikke kan velge ladekontrollenhet selv, kontakt en konsulent og vis ham databladet til vindmøllen din. Enheten velges i samsvar med egenskapene til vindinstallasjonen. Feil driftsforhold og avvik fra spenningsområdet vil påvirke driften av hele vindsystemet negativt.

Vindturbingenerator

For drift av vindmøller kreves konvensjonelle trefasegeneratorer.Utformingen av slike enheter ligner modellene som brukes på biler, men har større parametere.

Vindturbinenheter har en trefase statorvikling (stjerneforbindelse), hvorfra tre ledninger går ut, og går til kontrolleren, hvor AC-spenningen transformeres til DC.

Generatorrotoren for en vindturbin er laget på neodymmagneter: i slike design er det ikke tilrådelig å bruke elektrisk eksitasjon, siden spolen bruker mye energi

For å øke hastigheten brukes ofte en multiplikator. En slik enhet lar deg øke kraften til den eksisterende generatoren eller bruke en mindre enhet, noe som reduserer installasjonskostnadene.

Multiplikatorer brukes oftere i vertikale vindturbiner, der rotasjonsprosessen til vindhjulet er langsommere. For horisontale enheter med høy rotasjonshastighet av bladene er det ikke nødvendig med multiplikatorer, noe som forenkler og reduserer konstruksjonskostnadene.

Hvordan lage en vindgeneratorberegning selv

Formler brukes til å beregne kraftparameteren til utstyr som skal brukes i et bestemt område. Først og fremst blir det gjort en beregning av mengden energi som gjør at vindgeneratoren kan generere gjennom året.

Beregning av den totale effekten til utstyret

For å fullføre oppgaven, utføres følgende handlinger:

1. Først gjøres beregningene. I samsvar med de oppnådde resultatene velges lengden på rotasjonselementene, så vel som høyden på tårnet.
2. En analyse av gjennomsnittshastigheten til luftstrømmen som er karakteristisk for et bestemt område, utføres. Dette vil kreve spesialutstyr. Med det må du overvåke styrken på luftstrømmen i flere måneder.Hvis det ikke er noe instrument, kan du be om resultatene fra representanter for den lokale værstasjonen.

Effektberegning vindgenerator utføres i henhold til formelen P=krV 3S/2.

Symbolbetegnelser:

• r er luftstrømstetthetsparameteren, under normale forhold er denne verdien 1,225 kg/m3;
• V er gjennomsnittlig vindhastighet, målt i meter per sekund;
• S er det totale arealet av luftstrømmen, målt i meter;
• k er effektivitetsparameteren til turbinen installert i utstyret;

Ved å bruke disse beregningene kan du nøyaktig bestemme mengden kraft som kreves for et generatorsett i et bestemt område. Hvis merket utstyr kjøpes, bør emballasjen indikere med hvilken luftstrøm driften av enheten vil være mest effektiv. I gjennomsnitt vil denne verdien ligge i området fra syv til elleve meter per sekund.

Odessa-brukerens ingeniør snakket i detalj om prosedyren for å montere generatorenheten, samt om å utføre beregninger.

Beregning av propeller for en vindturbin

Beregningsprosedyren utføres i henhold til formelen Z=LW/60/V, symbolnotasjon:

• Z er lavhastighetsverdien til én propell;
• L er størrelsen på sirkelen som rotasjonselementene vil beskrive;
• W er hastigheten for å dreie én skrue;
• V er hastighetsparameteren til luftstrømtilførselen.

Basert på denne formelen beregnes antall omdreininger. Men for beregningen er det nødvendig å ta hensyn til stigningen til en skrue av utstyret. Den beregnes med formelen H=2pR* tga.

Beskrivelse av symboler:

• 2n er en konstant verdi på 6,28;
• R er verdien av radiusen som vil beskrive elementene for rotasjon av utstyret;
• tg a er snittvinkelen.

Beregning av en inverter for en vindgenerator

Før du utfører disse beregningene, må følgende punkt tas i betraktning. Hvis bare ett 12-volts batteri brukes i hjemmenettverket, er det ingen vits i å installere en omformer. Gjennomsnittseffekten til en sommerhytte eller privat husholdning er omtrent 4 kW, med forbehold om maksimal belastning. For et slikt nettverk vil antallet batterier være minst ti, hver av dem er designet for 24 volt. Med så mange batterier er det tilrådelig å bruke en inverterenhet.

Men for disse forholdene, når ti 24-volts batterier brukes, vil du trenge en vindgenerator vurdert til minst 3 kW. Svakere utstyr vil ikke kunne gi energi til et slikt antall batterier. For husholdningsapparater kan denne effekten være for høy.

Beregningen av effektparameteren til omformerenheten utføres som følger:

1. Først er det nødvendig å oppsummere kraftkarakteristikkene til alle energiforbrukere.
2. Deretter bestemmes forbrukstidspunktet.
3. Topplastparameteren beregnes.

Alexander Kapustin viste fremgangsmåten for å starte en vindgenerator med en inverter.

Effektivitet

Det er ganske enkelt å evaluere energieffektiviteten til en enhet av en bestemt type og design, og sammenligne den med ytelsen til lignende motorer. Det er nødvendig å bestemme brukskoeffisienten for vindenergi (KIEV). Det beregnes som forholdet mellom kraften mottatt på vindturbinakselen og kraften til vindstrømmen som virker på overflaten av vindhjulet.

Vindenergiutnyttelsesfaktoren for ulike installasjoner varierer fra 5 til 40 %. Vurderingen vil være ufullstendig uten å ta hensyn til kostnadene ved prosjektering og bygging av anlegget, mengden og kostnaden for generert elektrisitet.Innen alternativ energi er tilbakebetalingstiden for en vindturbin en viktig faktor, men det er også nødvendig å ta hensyn til miljøeffekten som oppstår.

Hva er en vindgenerator?

En vindgenerator er en enhet som bruker vindenergi til å generere elektrisitet. Luftstrømmer, som beveger seg fritt i atmosfæren, har gigantisk energi, og dessuten helt gratis. Vindenergi er et forsøk på å utvinne den og gjøre den til god bruk.

En vindgenerator er et sett med enheter som mottar, behandler og forbereder energi for bruk. Vindstrømmer samhandler med rotoren til vindmøllen, og får den til å rotere. Rotoren er overdrevet (eller direkte) koblet til en generator som lader batteriene. Ladingen gjennom omformeren behandles til en standardform (220 V, 50 Hz) og leveres til forbruksenheter.

Ved første øyekast er komplekset ganske komplisert. Det finnes også enklere design, for eksempel vindmøller som mater pumper. Imidlertid krever komplekse apparater et komplett sett med utstyr som kan gi en stabil og høykvalitets strømforsyning.

Varianter av vindturbiner

Det finnes flere typer vindgeneratorer. I henhold til antall blader er vindmøller tre-, to-, en-, multi-blader. Enheter produseres uten blader i det hele tatt, hvor "seilet", som ligner en stor plate, fungerer som den vindfangende delen. Slikt utstyr har en høyere effektivitet enn andre enheter, men det er fortsatt ikke mye brukt. Interessant nok, jo færre blader en vindmølle har, jo mer energi produserer den.

Eksempler på flate vindturbiner

I henhold til materialet som brukes, er bladene stive (laget av metall eller glassfiber) og klut.Den andre typen er de såkalte seilende vindturbinene, de er billigere, men de taper mot tøffe i praktisk og effektivitet.

En annen viktig egenskap er propellens pitch-funksjon, som gjør det mulig å endre rotasjonshastigheten til bladene. Variable pitch-enheter lar deg opprettholde effektiviteten ved forskjellige vindhastigheter. Men samtidig øker kostnadene for systemet, og påliteligheten reduseres på grunn av kompleksiteten til designet. Derfor brukes i de fleste tilfeller enheter med fast pitch, som er enkle å vedlikeholde og pålitelige.

Typer vindturbiner i henhold til plasseringen av arbeidsaksen

Arbeidsrotasjonsaksen til vindturbinen kan plasseres både vertikalt og horisontalt

I begge tilfeller er det fordeler og ulemper som du bør være oppmerksom på når du velger.

Det finnes flere typer vertikale vindturbiner:

1. Savonius vindgeneratorer, hvis design består av flere halvsylindre, som er festet på en akse i vertikal posisjon. Styrken til en slik enhet er evnen til å jobbe i hvilken som helst vindretning. Men det er også en alvorlig ulempe - vindenergi brukes bare av 25 - 30%.
2. I Darrieus-rotoren brukes elastiske bånd som blader, festet på bjelker uten bruk av ramme. Effektiviteten til modellen er den samme som den forrige varianten, men en ekstra installasjon er nødvendig for å starte systemet.
3. Flerbladede vindmøller er de mest effektive blant vertikale enheter.
4. Det sjeldneste alternativet er enheter med en helicoid rotor. Spesielt vridde blader sikrer jevn rotasjon av vindhjulet, men kompleksiteten i designet gjør prisen for høy, noe som begrenser bruken av mekanismer av denne typen.

Vindmøller med horisontal akse er mer vanlige enn vertikale fordi de er mer effektive, men dyrere.

Typer vindturbiner langs arbeidsaksen

Ulempene inkluderer effektivitetens avhengighet av vindens retning og behovet for å justere posisjonen til strukturen ved hjelp av en værvinge. Det er tilrådelig å installere en vindturbin av denne typen i et åpent område hvor den ikke vil bli dekket av trær og bygninger, og det er bedre unna folks faste oppholdssted. Det er ganske støyende og utgjør en fare for fugler som flyr forbi.

Vindturbinprodusenter

Markedet inkluderer både enheter av utenlandsk opprinnelse (hovedsakelig Nord-Amerika, Europa og Kina) og innenlandske installasjoner. Prisen avhenger av kraften og konfigurasjonen - for eksempel tilstedeværelsen av solcellebatterier, og varierer i området fra titalls til hundretusener av rubler.

De viktigste tekniske egenskapene

Modeller av kontrollere brukt som en del av en bestemt vindturbin er forskjellige i deres tekniske egenskaper, reflektert i produktpasset, disse er:

• Nominell effekt, som er hovedindikatoren til enheten, må tilsvare kraften til vindgeneratoren;
• Merkespenningen, også hovedindikatoren, må tilsvare spenningen til batteriene som utgjør vindturbinen;
• Maksimal effekt, bestemmer den maksimalt tillatte verdien for en spesifikk enhetsmodell;
• Den maksimale strømmen karakteriserer enhetens evne til å operere med den høyeste ytelsen til vindgeneratoren;
• Maksimums- og minimumsspenningsverdien på batteriet bestemmer spenningsområdet som enheten fungerer i;
• Hvis modellen kan fungere samtidig med en vindturbin og et solkraftverk - den maksimale ladestrømmen som genereres av solcellepaneler;
• Vis type og operasjonsparametere vist på den;
• Driftsegenskaper - omgivelsestemperatur og fuktighet;
• Totale dimensjoner og vekt.

Er alle vindturbiner like?

mange klassifiseringer for produksjon av blader, til jordens overflate,

De fleste av dagens eksisterende vindturbiner (vindkraftverk) kan klassifiseres som en-, to-, tre- eller flerblads. En liten del av de mest moderne enhetene inneholder ikke blader i det hele tatt, og vinden i dem fanger det såkalte "seilet", som ser ut som en tallerken. Bak den er stempler som setter hydraulikksystemet i drift, og allerede genererer det elektrisk strøm. Effektiviteten til slike installasjoner er høyere enn for alle andre. I forhold til bladsystemer er trenden som følger: Jo færre blader, jo mer energi produserer generatoren.

Varianter av vindturbiner

kan være billigere,

Hvis vi sammenligner vindturbiner i henhold til propellens stigning, er enheter med fast stigning mer pålitelige. Det finnes vindmøller med variabel stigning som kan endre rotasjonshastigheten, men deres klumpete design medfører ekstra kostnader for installasjon og vedlikehold av et slikt system.

Utformingen av vindmøller er de mest forskjellige, hvis vi vurderer dem fra synspunktet til rotasjonsaksens retning i forhold til bakken.

Enheter hvis blader roterer om en vertikal akse, kan på sin side deles inn i flere typer.

1. Savonius vindgeneratorer er flere halvdeler av hule sylindre inni, plantet på en vertikal akse. Deres største fordel er muligheten til å rotere uavhengig av hastigheten og vindens retning. En betydelig ulempe er muligheten til å bruke vindenergi med bare en tredjedel.
2. En Darier-rotor er et system med to eller flere blader som er flate plater. En slik enhet er enkel å lage, men det vil ikke fungere å få mye energi med den. I tillegg er det nødvendig med en ekstra mekanisme for å starte en slik rotor.
3. Helikoidrotoren har, takket være spesielt vridde blader, en jevn rotasjon. Enheten er holdbar, men på grunn av kompleksiteten i designet er den dyr.
4. Flerblads vindturbiner med vertikal rotasjonsakse er det mest effektive alternativet i sin gruppe.

Vindmøller med horisontal rotasjonsakse har også sine fordeler og ulemper. Deres største fordel er høy effektivitet. Blant ulempene med slike strukturer er det verdt å merke seg behovet for å fange vindens retning med en værvinge og endringen i effektivitet avhengig av vindretningen. I denne forbindelse er horisontale installasjoner mest hensiktsmessige i åpne områder. På samme sted hvor bladene vil bli skjermet mot vinden av bygninger, trær eller for eksempel åser, er det bedre å installere en vindturbin med en annen design.

I tillegg er en slik vindturbin dyr, og utseendet til den i nærheten vil definitivt ikke forårsake stor glede blant naboene dine. Bladene kan lett slå ned en flygende fugl og lage mye støy.

Hvilke andre typer vindturbiner finnes det? Vel, selvfølgelig, vår, innenlands og importert. Blant de sistnevnte er europeiske, kinesiske og nordamerikanske enheter i ledelsen. Samtidig kan tilstedeværelsen av innenlandske vindturbiner på markedet ikke annet enn å glede seg.

nye oppføringer
Motorsag eller elektrisk sag - hva du skal velge for hagen? 4 feil når du dyrker tomater i potter som nesten alle husmødre lager Hemmeligheter for å dyrke frøplanter fra japanerne, som er veldig følsomme for landet

Prisen på slike enheter bestemmes først av alt av deres kraft og tilstedeværelsen av tilleggselementer, for eksempel solcellepaneler, og varierer over et veldig bredt spekter - fra flere titalls til flere hundre tusen rubler.

Å lage en vindmølle med egne hender

Hovedarbeidet som skal gjøres er produksjon og installasjon av en roterende rotor. Først av alt bør du velge type struktur og dens dimensjoner. Å kjenne den nødvendige kraften til enheten og produksjonsevnene vil bidra til å bestemme dette.

De fleste av nodene (om ikke alle) må lages på egen hånd, så valget vil bli påvirket av hvilken kunnskap skaperen av designet har, hvilke enheter og enheter han er best kjent med. Vanligvis lages først en prøvevindmølle, ved hjelp av hvilken ytelsen kontrolleres og parametrene til strukturen spesifiseres, hvoretter de begynner å produsere en fungerende vindturbin.

Driftsprinsipp

Videre omdannes rotasjonskraften til elektrisitet, som lagres i batteriet. Jo sterkere luftstrømmen er, jo raskere spinner bladene, og produserer mer energi. Siden driften av vindgeneratoren er basert på maksimal bruk av en alternativ energikilde, har den ene siden av bladene en avrundet form, den andre er relativt flat. Når luftstrømmen passerer over den avrundede siden, dannes et vakuumområde. Dette suger bladet og trekker det til siden. Dette skaper energi, som får bladene til å spinne.

Driftsskjema for en vindgenerator: prinsippet om å konvertere vindenergi og driften av interne mekanismer er vist

Under sine svinger roterer skruene også aksen som er koblet til generatorrotoren. Når tolv magneter festet til rotoren roterer i statoren, dannes det en elektrisk vekselstrøm som har samme frekvens som i vanlige romstikkontakter. Dette er det grunnleggende prinsippet for hvordan en vindturbin fungerer. Vekselstrøm er lett å generere og overføre over lange avstander, men umulig å lagre.

Skjematisk diagram av en vindturbin

For å gjøre dette må den konverteres til likestrøm. Dette arbeidet gjøres av en elektronisk krets inne i turbinen. For å få en stor mengde elektrisitet, produseres industrianlegg. En vindpark består vanligvis av flere titalls installasjoner. Takket være bruken av en slik enhet hjemme, kan du få en betydelig reduksjon i energikostnadene. Prinsippet for drift av vindturbiner gjør at de kan brukes i følgende alternativer:

• for autonomt arbeid;
• parallelt med reservebatteriet;
• sammen med solcellepaneler;
• parallelt med en diesel- eller bensingenerator.

Hvis luftstrømmen beveger seg med en hastighet på 45 km/t, genererer turbinen 400 watt elektrisitet. Dette er nok til å belyse forstadsområdet. Denne kraften kan akkumuleres ved å samle den i et batteri.

En spesiell enhet kontrollerer ladingen av batteriet. Når ladningen avtar, bremses rotasjonen av bladene. Når batteriet er helt utladet, begynner knivene å rotere igjen. På denne måten holdes ladingen på et visst nivå. Jo sterkere luftstrømmen er, jo mer elektrisitet kan turbinen produsere.

Hvordan en vindturbin drives fra en alternativ kilde

Vindmøller "mater" ikke på massen av luft, de er innstilt for å konsumere vindhastighet. Med andre ord: vinden nærmer seg vindturbinen med høy hastighet og forlater den med lavere hastighet. Forskjellen i vindhastigheter før og etter vindgeneratoren bestemmer hvor mye energi som ble absorbert av denne enheten.

Noen typer vindturbiner gjør det bedre, noen dårligere. Men dette er hovedfunksjonen til vindgeneratoren - å bremse ned vinden.

Grensen mellom effektivitet og begrensning

Tro aldri på påstandene om at en bestemt vindturbin opererer med 100 % effektivitet. Dette betyr at vinden bak bladene på vindmøllen må stoppe helt. Et absurd bevis demonstrerer klart en falsk påstand.

En vindturbin med ideell virkningsgrad må finne balansen der vinden gir fra seg nok energi slik at den bare trenger å gå ut av blendervinduet til enheten for videre bevegelse. Effektiviteten i dette tilfellet bestemmer forskjellen i vindhastighet før og etter turbinen, som direkte påvirker kraftfaktoren til vindmøllen, som tar følgende formel: P_exit= 1/2 × r × S × V3 × effektivitet.

Den maksimale effektiviteten til en vindturbin, for mer enn 100 år siden, ble underbygget av den tyske forskeren Betz i hans grunnleggende vitenskapelige arbeid. Med utgangspunkt i formelen ovenfor, underbygget tyskeren ekstremt konsekvent at maksimalt 16/27 energi kan utvinnes fra vinden. Deretter ble beregningene hans litt korrigert av den italienske Loregio, og det viste seg at maksimal effektivitet for en vindgenerator er 59%.

Dette sees tydelig i forskjellen i driftsprinsippene til Savonius- og Darrieus-turbinene.Tross alt tar Savonius vindmøller bare vindens skyvekraft, og Dariers prosjekter bruker også aerodynamisk løft, som øker rotasjonshastigheten til bladene.

Prinsippet for drift av vindturbinen

I fravær eller hyppige avbrudd av elektrisitet, er det bedre å lage en mini vindgenerator eller flere vindturbiner (vindturbiner) for individuell strømforsyning med egne hender. En hjemmelaget enhet konverterer den kinetiske energien til vinden til mekanisk energi på grunn av rotasjonen av vindhjulet.

Til å begynne med omdannes den mekaniske energien som roterer rotoren til en trefaset vekselstrøm. Energistrømmen gjennom kontrolleren er lagret i et DC-batteri. Til slutt modifiserer spenningsomformeren strømmen for å levere strøm til apparater og belysning.

Prinsippet for drift av en vindmølle er enkelt og består i virkningen av tre typer kraft på bladene. Impuls og løft overvinner bremsekraftsystemet og starter svinghjulet i bevegelse. Etter dannelsen av et magnetfelt av rotoren på den stasjonære delen av generatoren, starter strømmen gjennom ledningene.

Bruksområder for enheten

Faktisk er vindturbiner i stand til å gi energi til objekter for ulike formål. Vindturbiner med stor kapasitet er egnet for strømforsyning i industriell skala. Riktig utformede hjemmelagde enheter gir eieren av nettstedet en uavbrutt strømforsyning. Du kan lage en vindgenerator for et privat hus med egne hender med minimale arbeids- og kontantkostnader.

Fordeler med enheten

Den største fordelen med en hjemmevindmølle er besparelsene på strømregningen. Pengene som brukes på deler og installasjon betales tilbake med gratis strømforsyning.

Ytterligere fordeler med en hjemmelaget vindturbin:

• fabrikkmodellen er mange ganger dyrere;
• miljøvennlig design som fungerer uten drivstoff;
• ubegrenset levetid (i tilfelle feil er komponenter enkle å erstatte);
• egnethet i egnede klimatiske forhold med en gjennomsnittlig årlig hastighet på en meter fra 4 m / s.

Feil

Den negative siden av en individuell vindmølle inkluderer:

• avhengighet av været;
• stormer og orkaner setter ofte mekanismen ut av funksjon;
• forebyggende tiltak er nødvendig;
• høye master trenger jording;
• noen modeller overskrider det tillatte støynivået.

Vindturbingenerator

For drift av vindmøller kreves konvensjonelle trefasegeneratorer. Utformingen av slike enheter ligner modellene som brukes på biler, men har større parametere.

Vindturbinenheter har en trefase statorvikling (stjerneforbindelse), hvorfra tre ledninger går ut, og går til kontrolleren, hvor AC-spenningen transformeres til DC.

Generatorrotoren for en vindturbin er laget på neodymmagneter: i slike design er det ikke tilrådelig å bruke elektrisk eksitasjon, siden spolen bruker mye energi

For å øke hastigheten brukes ofte en multiplikator. En slik enhet lar deg øke kraften til den eksisterende generatoren eller bruke en mindre enhet, noe som reduserer installasjonskostnadene.

Multiplikatorer brukes oftere i vertikale vindturbiner, der rotasjonsprosessen til vindhjulet er langsommere. For horisontale enheter med høy rotasjonshastighet av bladene er det ikke nødvendig med multiplikatorer, noe som forenkler og reduserer konstruksjonskostnadene.

Spesifikasjonene for montering og installasjon av en vindturbin fra en vaskemaskin og en vindturbin fra en bilgenerator er beskrevet i detalj i artiklene vi anbefaler.

Sett

• Bladrotor. De, avhengig av modellen, kan være: en, to, tre eller flere;
• Reduser eller, med andre ord, en girkasse designet for å regulere hastigheten mellom generatoren og rotoren;
• Dekselet er beskyttende. Formålet er tydelig fra navnet: det beskytter alle komponenter i strukturen mot ytre påvirkninger;
• Halen er ansvarlig for å svinge i retning av vinden som blåser;
• Batteriet er oppladbart. Dens oppgave er å akkumulere energi, dvs. lager. Siden været ikke alltid er gunstig for kraftverket, vil dette alltid hjelpe i dårlig vær;
• inverter installasjon. Den brukes til å konvertere likestrøm til vekselstrøm, som mater elektriske apparater som brukes i hverdagen.

Beregning av størrelse og plassering

For å beregne det nødvendige antallet generatorer for et vindkraftverk, ta hensyn til:

• nødvendig kraft;
• antall vindfulle dager;
• plasseringsfunksjoner.

Så, for at installasjonen av en vindturbin skal rettferdiggjøres av kostnadene, er det nødvendig å bestemme antall vindfulle dager per år, så vel som deres dominerende retning. Havområder og områder i fjellet har den mest fordelaktige beliggenheten, siden vindstyrken her overstiger 60-70 m / s, og dette er nok til å forlate lokal elektrisitet.

På det flate territoriet er vinden preget av en jevn strøm, men styrken er noen ganger ikke nok til å gi et privat hus fullt ut. Installasjon nær plantasjer og skog er ulønnsomt i det hele tatt, siden vindenergi forbrukes og i større grad henger på trær.

Vindstrømmen har en økning i kraft i direkte forhold til avstanden fra jordoverflaten. Følgelig, jo høyere vindmøllemasten er, jo mer momentum kan den fange.Men jo lenger den er fjernet fra bakken, jo mer forsterkning krever den. Hjelpestøtter kan ikke alltid holde vindmøllen helt. I sterk vind er sannsynligheten for at en høy mast faller mye større enn en mast satt på et nivå på 5-7 meter.

Den mest optimale fjerningen av masten fra bakken er 10-15 meter. Festingen utføres ved hjelp av to metoder:

1. Fundamentstøping - de graver fire dype, men små groper i diameter, hvor vindturbinforlengelser er nedsenket og betong. Prosessen er tidkrevende og kostbar, men den mest pålitelige. I sterk vind vil masten forbli urørlig, og den eneste skaden på den kan være utrangering av bladene.
2. Metallstrekkmerker - ved hjelp av en metallkabel festes vindmøllen vinkelrett på jordoverflaten, mens kabelen er godt strukket og fester endene til bakken.

Varigheten av driften av kraftverket som helhet avhenger av valget av metoden for å feste masten.

Tilstedeværelsen av spesialutstyr, samt erfaring med å utføre slikt arbeid, vil redde vindparken fra for tidlige sammenbrudd.

Seilende vindgenerator

Hvis bladene til tradisjonelle vindmøller er laget av harde materialer, så i seiling, tvert imot, er de laget av myke materialer. Egnet for alle tette stoffer, som presenning. Ofte brukes ikke-vevde laminater i slike konstruksjoner. Utad ser en seilvindgenerator ut som en stor platespiller for barn.

Av design er seilvindmøller delt inn i to typer.

• Sirkulær med trekantede seilblader
• Med seilhjul, også sirkulært

Seilvindgenerator med trekantede blader

Trekantede seilblader er vanligvis laget likebente, men i mange tilfeller velges formen deres individuelt - i henhold til vindbelastningene i området der de er installert.En seilende vindmølle begynner å jobbe med en vindhastighet på 5 m/s. Effektiviteten er høyere enn de fleste vindmøller med blader, men samtidig er den ikke uten mange mangler. Så når vinden endrer seg, stopper "seilbåten" og den trenger tid til å snurre i den nye retningen av vindstrømmen.

En annen ulempe er skjørheten til selve "seilene". De rives ofte, svikter og krever en fullstendig erstatning.
Det antas at en sirkulær seilgenerator er fratatt disse manglene. Effektiviteten er dobbelt så stor som en generator med seilblader. Utad ser den ut som en parabol og skiller seg fra de vanlige generatorene ved at den ikke har roterende blader, sylindre eller rotorer. Denne generatoren vibrerer under trykk eller vindkast, og overfører mekanisk energi til generatoren med dens vibrasjoner.