Kako izračunati vjetrogenerator

Princip rada vjetrogeneratora

U domaćim ili markiranim uređajima za vjetar s okomitom ili vodoravnom osi rotacije, lopatice se počinju pomicati kao rezultat sile vjetra. Glavni elementi opreme rotiraju sklop rotora pomoću posebne pogonske jedinice.Prisutnost namota statora doprinosi pretvaranju mehaničke energije u električnu struju. Aksijalni propeleri imaju aerodinamička svojstva, zbog čega omogućuju brzo pomicanje turbine jedinice.

Zatim se u rotacijskim generatorima rotacijska sila pretvara u električnu energiju, koja se skuplja u bateriji. Zapravo, što je jači protok zraka, to se oštrice jedinice brže pomiču, što pridonosi stvaranju energije. Budući da se rad generatorske opreme temelji na maksimalnom korištenju alternativnog izvora, jedan dio lopatica ima zaobljeniji oblik. Drugi je ravan. Kada protok zraka prolazi kroz zaobljeni dio, formira se vakuumski dio, što pridonosi usisu oštrice i vodi je u stranu.

To dovodi do stvaranja energije, čiji utjecaj dovodi do okretanja lopatica uz mali vjetar.

Prilikom pomicanja rotira se os vijaka koji su spojeni na rotacijski mehanizam. Ovaj uređaj ima dvanaest magnetskih elemenata koji se pomiču unutra. To dovodi do stvaranja izmjenične električne struje s frekvencijom, kao u kućanskim utičnicama. Rezultirajuća energija ne može se samo generirati, već se i prenositi na udaljenosti, ali se ne može akumulirati.

Da biste ga prikupili, bit će potrebno pretvoriti ga u istosmjernu struju, to je svrha električnog kruga koji se nalazi unutar turbine. Za dobivanje velike količine električne energije proizvodi se industrijska oprema, a vjetroparkovi obično uključuju desetke takvih instalacija.

Princip rada vjetrogeneratora omogućuje korištenje jedinice u sljedećim verzijama:

• za autonomni rad;
• sa solarnim panelima;
• paralelno s rezervnom baterijom;
• zajedno s benzinskim ili dizel agregatom.

Kada se strujanje zraka kreće brzinom od oko 45 km/h, izlazna energija turbine je oko 400 vata. Ovo je dovoljno za osvjetljavanje prigradskog prigradskog područja. Ako je potrebno, možete provesti akumulaciju električne energije u bateriji.

Za punjenje baterije koristi se posebna oprema. Sa smanjenjem količine dopuna, brzina rotacije lopatica počet će padati. Ako je baterija potpuno ispražnjena, elementi opreme generatora će se ponovno pomicati. Ovaj princip omogućuje održavanje punjenja uređaja na određenoj razini. Uz veću brzinu protoka zraka, turbina jedinice će moći proizvesti više energije.

Korisnik Darkhan Dogalakov, na primjeru modela SEAH 400-W, govorio je o principu rada vjetroopreme.

Vjetrogenerator za dom više nije rijetkost

Vjetroelektrane se dugo koriste u industrijskim razmjerima. No, složenost dizajna, kao i složenost njegove instalacije, nisu omogućili korištenje ove opreme u privatnim kućama, kao što su solarni paneli.

Međutim, sada, s razvojem tehnologije i povećanjem potražnje za "zelenom energijom", situacija se promijenila. Proizvođači su pokrenuli proizvodnju malih instalacija za privatni sektor.

Princip rada

Vjetar rotira lopatice rotora postavljene na osovinu generatora. Kao rezultat rotacije u namotima, stvara se izmjenična struja. Za povećanje broja okretaja i, sukladno tome, količine proizvedene energije, može se koristiti reduktor (mjenjač). Također može potpuno blokirati rotaciju lopatica, ako se ukaže potreba.

Rezultirajuća izmjenična struja pretvara se u izravnu 220 W pomoću pretvarača. Zatim ide do potrošača ili, preko regulatora punjenja, do baterija na akumulaciju.

Kompletan dijagram rada instalacije od proizvodnje energije do njene potrošnje.

Vrste vjetroagregata i koji je bolji za privatnu kuću

Trenutno postoje dvije vrste ovog dizajna:

1. S horizontalnim rotorom.
2. S vertikalnim rotorom.

Prva vrsta s horizontalnim rotorom. Ovaj mehanizam se smatra najučinkovitijim. Učinkovitost je oko 50%. Nedostatak je potreba za minimalnom brzinom vjetra od 3 m u sekundi, dizajn stvara veliku buku.

Za maksimalnu učinkovitost potreban je visoki jarbol, što zauzvrat otežava instalaciju i daljnje održavanje.

Druga vrsta s okomitom. Vjetrogenerator s vertikalnim rotorom ima učinkovitost ne više od 20%, dok je dovoljna brzina vjetra od samo 1-2 m u sekundi. Istodobno, radi puno tiše, razina emitirane buke nije veća od 30 dB i bez vibracija. Ne zahtijeva veliki prostor za rad, a pritom ne gubi učinkovitost.

Instalacija ne zahtijeva visok jarbol. Oprema se može montirati na krov kuće čak i vlastitim rukama.

Odsutnost anemometra i rotacijskog mehanizma, koji uopće nije potreban kod ovog dizajna, čini ovu vrstu vjetrogeneratora jeftinijom u odnosu na prvu opciju.

Video pregled

Koju postavku odabrati?

Prije nego što odgovorite na ovo pitanje, morate razumjeti svoje zahtjeve, financijske mogućnosti i operativne prioritete.

Ako želite dobiti najviše snage i spremni ste potrošiti novac na periodično održavanje generatora, odaberite prvu opciju. Jednom ulaganjem u visoki jarbol i plaćanjem ležajeva ili zamjene ulja svakih 5-10 godina, dobit ćete potpunu energetsku neovisnost, a čak i ako živite u Ukrajini ili zemljama EU, moći ćete prodati višak električne energije.

Visoka razina buke ove stanice zahtijeva odabir mjesta što je dalje moguće od stambenih zgrada. Ovu točku također treba uzeti u obzir, jer infrazvuk neće proći nezapaženo od strane vaših susjeda.

Za postizanje ekvivalentne snage u odnosu na prvu opciju, bit će potrebno isporučiti 3 vjetroturbine ovog tipa. Međutim, što se tiče cijene, dobiva se približno isti iznos (podložno samomontaži).

Video pregled stručnjaka iz područja alternativnih izvora energije

Dodatne komponente

• Regulator, koji zauzima mjesto u električnom krugu iza generatora, neophodan je za upravljanje noževima i punjenje baterije pretvaranjem generirane izmjenične struje u istosmjernu.
• Baterija pohranjuje napunjenost za korištenje u mirnom vremenu. Osim toga, stabilizira izlazni napon generatora, tako da ni kod jakih naleta vjetra nema prekida napona.
• Senzori smjera i anemoskop prikupljaju podatke o smjeru i brzini vjetra.
• ATS automatski prebacuje između izvora napajanja s frekvencijom od 0,5 sekundi. Automatski prekidač za napajanje omogućuje kombiniranje vjetrenjače s javnom električnom mrežom, dizel generatorom itd.

Važno: mreža ne može istovremeno raditi iz više izvora napajanja. pretvarači

Kao što znate, većina kućanskih uređaja za rad ne koristi istosmjernu struju, pa se u lancu između baterije i uređaja nalazi inverter koji radi obrnuti rad, t.j.pretvaranje istosmjerne struje u izmjenični napon 220v, neophodan za rad uređaja

Inverteri. Kao što znate, većina kućanskih uređaja za rad ne koristi istosmjernu struju, pa se u lancu između baterije i uređaja nalazi inverter koji radi obrnuti rad, t.j. pretvaranje istosmjerne struje u izmjenični napon 220v, neophodan za rad uređaja.

Sve gore navedene transformacije "uzimaju" određeni dio od primljene energije - do 20 posto.

Rezervni dijelovi i pribor za vjetroturbine

Glavni osnovni skup opreme, bez kojeg je rad vjetrogeneratora nemoguć, uključuje:

• električni generator (motor);
• vjetroturbina, lopatice, rotor;
• pričvršćivanja;
• rotacijski mehanizam;
• senzor vjetra;
• jarbol;
• kabel.

Baterije, nemrežni i mrežni invertori, kontroler, azimutni pogonski sustav (rep), ostala dodatna oprema odabiru se pojedinačno za svaku instalaciju.

Za vrijeme održavanja i, u ekstremnim slučajevima, popravka potrebno je zamijeniti rezervne dijelove vjetroturbine

Osnovne komponente i rezervne dijelove najbolje je naručiti izravno od proizvođača. Možete kontaktirati tvrtke koje iz Njemačke i drugih europskih zemalja dobavljaju renovirane (rabljene) vjetroturbine i pribor koji im je prikladan za popravke.

Za popravak instalacije potrebno je imati pristup glavnim komponentama

Prilikom narudžbe rezervnih dijelova trebali biste navesti podatke o proizvođaču generatora, navesti njegov model i kapacitet. Potreban je detaljan opis dijela (može biti u obliku fotografije), navodeći njegove funkcionalne i tehničke karakteristike.

Proračun opterećenja vjetrom

Dakle, dugo ste koordinirali, napravili i konačno montirali svoju najbolju vanjsku reklamu.

Ljepota! Svi su sretni. Ali chu ... nakon prvog jakog vjetra, javlja vam se ljutiti klijent sa šokantnom viješću - reklama je pala!

Oglašivačeva noćna mora se ostvarila... Što se dogodilo?

I dogodilo se sljedeće - pri projektiranju vanjskog oglašavanja zanemario se ili pogrešno izveden izračun opterećenja vjetrom na vanjsko oglašavanje: na materijalu i na pričvrsnim elementima.

Kako to izbjeći, kako se zaštititi od tako žalosnog ishoda svog rada?

Sjetimo se jednostavne formule za izračun opterećenja vjetrom, koje se mjeri u kg / m2:

Pw = k*q

Dešifriranje lukavih slova

Pw je tlak vjetra normalan na prihvatnu površinu. Ovaj pritisak se smatra pozitivnim.
k je aerodinamički koeficijent koji ovisi o obliku i položaju subjekta prema vjetru

objekt.
q - visina brzine vjetra (kg / m2), koja odgovara najvećoj brzini vjetra za određeno mjesto, uzimajući u obzir posebne udare.

Vrijednost q ovisno o brzini vjetra određuje se na sljedeći način:

q = 7 / g * sq. V / 2

7 - težina zraka (1,23 kg / m3) pri Patm = 760 mm Hg. i tatm.= 15 °S
g - ubrzanje gravitacije (9,81 m / sq. sec)
V je najveća brzina vjetra (m/s) na određenoj visini h, tj.

Visina h iznad razine tla, m

Brzina vjetra V, km/h m/s

Brzinska visina q, kg/m2

Visina h iznad razine tla, m	Brzina vjetra V, km/h m/s	Brzinska visina q, kg/m2
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = sq. V / 16

Vertikalno postavljeno platno, pričvršćeno u okvir ili rastegnuto na kabelima

Konstrukcija - b-širina, d-visina	Omjer veličine	Područje, S	Aerodinamički koeficijent, k
Vertikalno postavljeno platno, pričvršćeno u okvir ili rastegnuto na kabelima	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Dakle, ispada da je sve prilično jednostavno.

Želite li saznati više o izračunu opterećenja vjetrom i dobiti savjet od naših stručnjaka?

Pogledajte lijepe ideje implementirane u Alpromu

• svi
• banneri
• Volumetrijska slova
• Rad na velikoj nadmorskoj visini
• svjetlosne kutije
• krovno oglašavanje
• Tisak velikog formata
• LED oglašavanje

Volumetrijska slova za Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galerija

Volumetrijska slova za Lexus

Volumetrijska slova, LED oglašavanje

Svjetlosna kutija dužine 11 metara od kompozita sa LED diodama u Samari od Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Svjetlosna kutija dužine 11 metara od kompozita sa LED diodama u Samari od Alproma

Galerija

Svjetlosna kutija dužine 11 metara od kompozita sa LED diodama u Samari od Alproma

Svjetleće kutije, LED reklame

Svjetleće kutije Trial Sport u Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Svjetlosne kutije Trial Sport u Togliattiju

Galerija

Svjetleće kutije Trial Sport u Tolyattiju

Svjetleće kutije, LED reklame

Volumetrijska svjetleća slova NOBEL AUTOMOTIVE u Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Volumetrijska svjetleća slova NOBEL AUTOMOTIVE u Togliattiju

Galerija

Volumetrijska svjetleća slova NOBEL AUTOMOTIVE u Togliattiju

Volumetrijska slova, LED oglašavanje

Ulazna grupa Inglot u Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Ulazna grupa Inglot u Togliattiju

Galerija

Ulazna grupa Inglot u Togliattiju

Svjetleće kutije, LED reklame

Volumetrijska slova OK u Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Volumetrijska slova OK u Tolyattiju

Galerija

Volumetrijska slova OK u Tolyattiju

Volumetrijska slova, Visoki radovi, LED reklame

3D slova od pjene Botek Wellness u Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Volumen slova iz polipjene Botek Wellness u Togliattiju

Galerija

Volumen slova iz polipjene Botek Wellness u Togliattiju

Volumetrijska slova, LED oglašavanje

Izgradnja reklamnog krova Lada Arene u Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Krovna reklamna konstrukcija Lada Arene u Tolyattiju

Galerija

Krovna reklamna konstrukcija Lada Arene u Togliattiju

Volumetrijska slova, Krovne reklame, LED reklame

Savjeti za instalaciju

Vjerojatno svi razumiju da vjetrogenerator treba instalirati na onim mjestima gdje je najveća snaga vjetra. To su stepe, obalna zona, drugi otvoreni prostori koji su uklonjeni od zgrada. Vjetrogenerator se ne smije postavljati uz drveće. Ne možete ga staviti ni blizu malih stabala, jer će s vremenom rasti.

Vjetrogenerator s Darrieus rotorom

Što se tiče dijeljenja s električnom mrežom ili samo s vjetrogeneratorom, izbor je ovdje. U svakom slučaju, kupnja treba biti ekonomski opravdana, a ne samo odati počast modnom trendu.

Izračun povrata vjetroturbina

Uloživši stotine tisuća rubalja u kupnju uređaja, novi vlasnik ima pravo računati na njegove očite prednosti i isplativost vjetrenjače. Pokušajmo izračunati cijenu kilovata električne energije na standardnom modelu generatora od 4-5 kW.

Uz brzinu vjetra od 4-5 m / s, uređaj će dati oko 350 kW mjesečno, odnosno 4200 kW godišnje. Vijek trajanja generatora je oko 25 godina, trošak većine modela uređaja je unutar 280.000 rubalja.

Podijelite trošak umnoškom godišnje proizvodnje i vijeka trajanja:

280.000 / 4200*25 = 2.666 rubalja

Dakle, trošak kilovata energije povratnog vjetrogeneratora bit će nešto više od 2,5 rubalja. U usporedbi s sadašnjom razinom cijena, prednost ima, ali nije tako velika koliko bismo željeli pri korištenju alternativnih izvora energije.

Gornji izračuni daju drugačiji rezultat ako je brzina vjetra oko 7-8 m/s. Vjetrogenerator snage 6-7 kW proizvodit će oko 780 kW mjesečno ili 9000 kW godišnje.

Uz cijenu takvih vjetrenjača oko 310.000, dobivamo sljedeći rezultat:

310.000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubalja Ovaj trošak je očita prednost, posebno za energetski intenzivne objekte.

Što određuje učinkovitost vjetroturbine?

Kao što je već spomenuto, učinkovitost vjetrogeneratora proizlazi iz njegovog tehničkog stanja, vrste turbine i značajki dizajna ovog modela. Iz školskog kolegija fizike poznato je da je učinkovitost omjer korisnog rada i ukupnog rada. Ili omjer energije utrošene na izvođenje rada i energije primljene kao rezultat.

S tim u vezi nameće se zanimljiva točka - korištena energija vjetra dobiva se potpuno besplatno, korisnik nije ulagao nikakav napor. To čini učinkovitost čisto teorijskim pokazateljem koji određuje isključivo konstruktivne kvalitete uređaja, dok su za vlasnike važnije operativne karakteristike.

Odnosno, javlja se situacija u kojoj učinkovitost nije toliko važna, sva se pozornost posvećuje čisto praktičnim zadacima.

Međutim, s promjenama radnih parametara u jednom ili drugom smjeru, učinkovitost se automatski mijenja, što ukazuje na njegovu međusobnu povezanost s općim stanjem uređaja.

opterećenje vjetrom

Način obračuna

Opis dizajna

Geometrijske karakteristike elemenata

Određivanje opterećenja vjetrom

Vjetar pod kutom od 90 stupnjeva prema štitu

Vjetar pod kutom od 45 o prema štitu 5 Proračun stalka

Dio 2. Proračun za održivost

Način obračuna

Ovaj projekt je tipičan za vjetroelektrane od 3. do 5. godine.
1. Područje vjetra - III, IV, V
2.Vrsta terena pri određivanju opterećenja vjetrom - A
3. Razina odgovornosti - 3, za koju se koeficijent smanjenja opterećenja γp uzima jednakim 0,8-0 95 (u ovom projektu γp = 09)
4. Vijek trajanja strukture je 10 godina
5 Procijenjena vanjska temperatura t ≥ -w°c, kao prosječna temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja prema SNiP 23-01-99 "Građevinska klimatologija", što odgovara klimatskoj regiji izgradnje II4, II5
6. Zona vlažnosti - "mokri" SNiP 23-01-99 (slika 2)
7. Stupanj agresivnog utjecaja okoliša na metalne konstrukcije je srednje agresivan, prema SNiP 2.0311-85 "Zaštita građevinskih konstrukcija od korozije", tablica. 24, za plinsku skupinu "B" u vlažnom okruženju

Opis strukture oglašavanja

Na slici 1 prikazan je dijagram sklopivog dvostranog reklamnog panoa s visinom stalka od 2 do 5 m do dna panela.Dimenzije reklamnog panoa su 6180x3350x 410mm.os stalka, sa pomakom od 3/4 (prikazano na slici 1). Stalak je fiksiran sa 8 temeljnih sidara na dubokom temelju Svi varijabilni parametri ovisno o vjetrovitom području instalacije i visini stalka dati su u tablici 1.

Crtež reklamnog dizajna. Riža. jedan

Glavne geometrijske dimenzije i pričvršćivači reklamne strukture, ovisno o području vjetra. stol 1

Visina police, m	Strukturni elementi	regija vjetrova
III	IV	V
2	Stalak	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)
Temelj	2,5×1,9×0,5 m	2,8×2,1×0,5 m	3,2×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Križne grede	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)
2,5	Stalak	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)
Temelj	2,7×1,9×0,5 m	3×2,1×0,5m	3,6×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Križne grede	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 osovine.236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)
3	Stalak	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)	F325h10 (S245)
Temelj	3×1,9×0,5 m	3,6×2,1×0,5m	4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Križne grede	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 mreže.širina 236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)
3,5	Stalak	F325h8 (S245)	F325h8 (S245)	F325h10 (S245)
Temelj	3,4×1,9×0,5 m	3,8×2,1×0,5m	4,2×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M36
Križne grede	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 osovine.236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)
4	Stalak	F325h8 (S245)	F325h10 (S245)	F325h10 (S345)
Temelj	3,6×1,9×05m	4×2,1×0,5m	4,4×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M36	M36
Križne grede	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 osovine.236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)
4,5	Stalak	F325h8 (S245)	F325h10 (S345)	F325h10 (S345)
Temelj	3,8×1,9×0,5 m	4,2×2,1×0,5 m	4,6×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M36	M36
Križne grede	Gnshv.236×70	2 osovine.236×70	2 osovine.236×70
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)
5	Stalak	F325h10 (S245)	F325h10 (S345)	—
Temelj	4×1,9×0,5 m	4,4x21x0,5m	—
Ankera	M36	M36	—
Križne grede	Gnshv.236×70	2 osovine.236×70	—
prostor za glavu	160x160x8(S245)	160x160x8(S345)	—

gore

Proračun i odabir vjetrogeneratora

Na što trebate obratiti pažnju pri odabiru vjetroturbine. Za početak shvatite da strani skupi modeli nisu nužno najbolje rješenje.

Ovdje morate poći od svojih potreba u proizvodnji električne energije. Dakle, izračunajte koliko ćete struje potrošiti.

Vjetrogenerator sa helikoidnim rotorom

Snaga vjetrogeneratora izravno ovisi o promjeru kruga koji lopatice formiraju. Približno, možete izračunati snagu koristeći sljedeću formulu:

P = D^2 * R^3 / 7000, gdje je

D je promjer lopatica;

R je brzina vjetra.

Ako je promjer 1,5 metara, a brzina u vašem području je 5 metara u sekundi, tada će snaga biti približno 0,04 kilovata. Kao što vidite, snaga se može povećati na dva načina: povećanjem promjera i brzine vjetra. A posljednji parametar ne ovisi o nama.

Prilikom kupovine obratite pažnju na kapacitet baterija. Mirno može biti gotovo posvuda, osim u obalnim područjima

I tijekom takvih razdoblja, vaši električni uređaji će struju uzimati iz baterija. Njihov kapacitet je ograničen. Stoga je bolje imati dodatno rezervno napajanje.

Koliko struje treba tipičnoj obitelji? U običnom stanu trošimo oko 360 kWh mjesečno. Vjetrogenerator snage 5 kilovata će generirati ovu količinu čak i pri malim brzinama vjetra, što se obično događa u središnjoj Rusiji. Ali ako je potrošnja energije velika (na primjer, postoji električni grijač, električni bojler itd.), Tada vjetrogenerator snage 5 kilovata više nije dovoljan. Osim ako je postavljen u blizini mora ili velike vodene površine.
 

Malo o cijeni

Kao što vidite, raspon cijena je vrlo velik. NA prosječna instalacija po 1 kW koštat će od 25.000 do 300.000 rubalja. Skuplji modeli imaju niz značajnih prednosti, od veće učinkovitosti do raznih dodatnih značajki.

Opće preporuke

Očito, da bi se odabrao najoptimalniji promjer propelera vjetroturbine, potrebno je znati prosječnu brzinu vjetra na mjestu planirane instalacije. Količina električne energije koju proizvodi vjetrenjača raste u kubičnom omjeru s povećanjem brzine vjetra. Na primjer, ako se brzina vjetra poveća za 2 puta, tada će se kinetička energija koju stvara rotor povećati za 8 puta. Stoga možemo zaključiti da je brzina vjetra najvažniji čimbenik koji utječe na snagu instalacije u cjelini.

Za odabir mjesta ugradnje električne instalacije za proizvodnju vjetra najprikladnija su područja s minimalnim brojem vjetarskih barijera (bez velikih stabala i zgrada) na udaljenosti od najmanje 25-30 metara od stambene zgrade (ne zaboravite da vjetroturbine jako glasno bruje tijekom rada). Visina središta rotora vjetrenjače trebala bi biti najmanje 3-5 metara viša od najbližih zgrada. Na liniji vjetrovitog prolaza ne smije biti drveća ili zgrada. Vrhovi brda ili planinski lanci s otvorenim krajolikom najprikladniji su za smještaj vjetroturbine.

Ako se vaša seoska kuća ne planira spojiti na zajedničku mrežu, razmislite o mogućnosti kombiniranih sustava:

• VE + solarni paneli
• WPP + dizel

Kombinirane opcije pomoći će u rješavanju problema u regijama u kojima je vjetar promjenjiv ili ovisi o sezoni, a ova je opcija relevantna i za solarne panele.

Renovirane vjetroturbine - što je to?

Oprema za energiju vjetra može se smatrati jednom od najpouzdanijih, ako ne i najpouzdanijim, u energetskoj industriji.Razlog tome nije samo visoka tehnologija koja se koristi u njegovoj proizvodnji, već i relativno mala opterećenja kojima je izložena. Stoga vjetroturbine redovito služe dugi niz godina, često preko 20 godina. Budući da su svaki vjetropark i svaki vjetrogenerator vezan uz određeni komad zemljišta, preporučljivo je vjetroelektranu ili vjetrogenerator zamijeniti snažnijim kada se dođe do razdoblja povrata pojedinog projekta, odnosno kada je uloženo ulaganje. u njemu se vraća i prima se planirana dobit. Postojeće vjetroturbine su obično u dobrom stanju, te ih je poželjno prodavati kao “rabljene vjetroturbine” ili “rabljene vjetroturbine”. Svjetsko tržište takve opreme u svijetu je vrlo veliko. Potražnja za takvom opremom također je velika. Razlog je veliko opterećenje tvrtki koje proizvode opremu za energiju vjetra. U pravilu je samo mali dio takve "rabljene" opreme već demontiran i nalazi se na skladištu.

“Rabljene” vjetroturbine prolaze pretprodajnu pripremu prema posebnim propisima o radu i postaju tzv. "obnovljen". Obično se tijekom renoviranja izvode sljedeći radovi: zamjena ležajeva u mjenjaču, bez obzira na istrošenost, otklanjanje kvarova i popravak zupčanika mjenjača, generatora, okvira, noževa, farbanje. Nakon renoviranja vjetroagregati se šalju novom vlasniku. U pravilu, nakon prodaje takve opreme na nju se daje jamstvo na rok od godinu dana.

Primjer izračuna lopatica iz 160. cijevi za ovaj generator

ubrzati

Najbolji rezultat dobio sam od 160. cijevi promjera 2,2 m i brzine Z3,4 - 6 lopatica, ali bolje je ne napraviti takav promjer propelera od cijevi od 160 mm, ispast će pretanke i slabe oštrice. Pri 3 m / s, nazivna brzina vijka bila je 84 okretaja u minuti, a snaga vijka je bila 25 vata, odnosno približno je prikladna. Potrebno je, naravno, s rezervom za učinkovitost generatora, ali 160. cijev je već tanka i najvjerojatnije će se primijetiti treperenje već pri 7 m / s. Ali na primjer će proći

Sada, ako promijenite brzinu vjetra u tablici, možete vidjeti da će se snaga propelera i njegova brzina približno poklapati s parametrima propelera, što nam je potrebno, jer je važno da propeler nije preopterećen i nije podopterećen - inače će se pokvariti na velikom vjetru.
>

Tako sam s drugačijim vjetrom dobio takve podatke o propeleru. Dolje na snimku zaslona su podaci o propeleru pri 3m/s, maksimalnoj snazi ​​propelera (KIEV) pri brzini Z3.4. U ovom slučaju, okretaji i snaga približno se podudaraju sa snagom generatora pri tim okretajima

Brzina generatora 100 okretaja u minuti - 2 Ampera 30 W
>

Zatim unosimo brzinu od 5 m/s, kao što možete vidjeti na snimci zaslona, ​​141 o/min propelera i snaga na osovini propelera je 124 vata, što se također približno poklapa s generatorom. Brzina generatora 150 okretaja u minuti - 8 Ampera 120 vati

Pri brzini od 7 m / s, propeler počinje zaobilaziti generator u smislu snage i, naravno, podopterećen, dobiva veliku brzinu, pa sam povećao brzinu na Z4, također se pokazalo da je približan u smislu snage i brzina s generatorom. Brzina generatora 200 o/min -14 Ampera 270 vati

Pri 10 m / s, propeler je postao mnogo snažniji od generatora pri nazivnoj brzini, kao sporih okretaja i ne može brže okretati generator.Tako kod Z4 snaga propelera iznosi 991 vat, a okretaja samo 332 okretaja u minuti. Brzina generatora 300 okretaja u minuti - 26 Ampera 450 W. Ali podopterećeni generator omogućuje propeleru da se vrti do brzine Z5 i više, dok KIJEV vijak pada, a samim time i snaga, ali se pritom povećava i brzina, pa se pokazalo da će vijak malo više vrtjeti generator, ali će u isto vrijeme izgubiti snagu i negdje će doći balans. U ovom slučaju podaci se približno poklapaju s generatorom, ali propeler jasno prestiže generator po snazi, pa je kod ovog vjetra vrijeme da se napravi zaštita pomicanjem propelera izvan vjetra.

Tako smo ispod generatora ugradili vijak za PVC cijevi promjera 160 mm. Moram odmah reći da se pokazao najprikladnijim propeler sa šest lopatica takve brzine. I tako možete uzeti u obzir vijak bilo kojeg promjera i broja oštrica. Samo što se propeler s tri lopatice promjera 2,3 m pokazao prebrz za ovaj generator i ne bi dobio zamah za svoj maksimum KIJEV, jer bi ga generator odmah počeo usporavati.

Stoga sam povećanjem broja lopatica smanjio brzinu propelera i zadržao njegovu snagu. Tako se pokazalo da je propeler prikladan za generator, ali 160. cijev je uvela svoja ograničenja, posebice, promjer je prevelik i na vjetru od 7 m / s, propeler s slabim i tankim lopaticama najvjerojatnije će dobiti lepršat će i tutnjat će poput helikoptera koji uzlijeće. Da, i s ovim propelerom uklanjamo iz generatora, grubo rečeno, s vjetrom od 10 m / s, samo 600-700 vata, ali može biti dvostruko više ako povećamo brzinu propelera i malo povećamo njegov promjer .

Ispod je snimka zaslona s kartice Blade Geometry. Ovo su dimenzije za rezanje oštrice iz cijevi

Učinite sami principi za izradu lopatica za vjetrogenerator

Često je glavna poteškoća određivanje optimalnih dimenzija, jer njegova izvedba ovisi o duljini i obliku lopatica vjetroturbine.

Materijali i alati

Sljedeći materijali čine osnovu:

• šperploča ili drvo u drugom obliku;
• listovi od stakloplastike;
• valjani aluminij;
• PVC cijevi, komponente za plastične cjevovode.

DIY lopatice vjetroturbine

Odaberite jednu vrstu onoga što je dostupno u obliku ostataka nakon popravka, na primjer. Za njihovu naknadnu obradu trebat će vam marker ili olovka za crtanje, ubodna pila, brusni papir, metalne škare, pila za metal.

Crteži i proračuni

Ako govorimo o generatorima male snage, čija snaga ne prelazi 50 vata, za njih je izrađen vijak prema donjoj tablici, on je taj koji je u stanju osigurati velike brzine.

Zatim se izračunava propeler s tri lopatice male brzine, koji ima visoku početnu stopu odvajanja. Ovaj dio će u potpunosti služiti generatorima velike brzine, čija snaga doseže 100 vata. Vijak funkcionira u tandemu s koračnim motorima, niskonaponskim motorima male snage, automobilskim generatorima sa slabim magnetima.

Sa stajališta aerodinamike, crtež propelera trebao bi izgledati ovako:

Proizvodnja od plastičnih cijevi

PVC cijevi za kanalizaciju smatraju se najprikladnijim materijalom, s konačnim promjerom vijka do 2 m, prikladni su izratci promjera do 160 mm. Materijal privlači lakoćom obrade, pristupačnom cijenom, sveprisutnošću i obiljem već razvijenih crteža, dijagrama.

Važno je odabrati visokokvalitetnu plastiku kako biste spriječili pucanje oštrica.

Najprikladniji proizvod, koji je glatki žlijeb, samo ga treba rezati u skladu s crtežom. Resurs se ne boji izlaganja vlazi i nezahtjevan je u njezi, ali može postati krhak na temperaturama ispod nule.

Izrada oštrica od aluminijskih gredica

Takvi vijci karakteriziraju izdržljivost i pouzdanost, otporni su na vanjske utjecaje i vrlo su izdržljivi. Ali imajte na umu da se kao rezultat toga ispostavi da su teži, u usporedbi s plastičnim, kotač je u ovom slučaju podvrgnut pažljivom balansiranju. Unatoč činjenici da se aluminij smatra prilično savitljivim, rad s metalom zahtijeva prisutnost prikladnih alata i minimalne vještine rukovanja njima.

Oblik opskrbe materijalom može zakomplicirati proces, budući da se uobičajeni aluminijski lim pretvara u oštrice tek nakon što prazninama daju karakterističan profil; u tu svrhu prvo se mora izraditi poseban predložak. Mnogi dizajneri početnici prvo savijaju metal duž trna, nakon čega prelaze na označavanje i rezanje praznina.

Oštrice izrađene od gredice aluminija

Aluminijske oštrice su vrlo otporne na opterećenja, ne reagiraju na atmosferske pojave i temperaturne promjene.

vijak od stakloplastike

Preferiraju ga stručnjaci, jer je materijal hirovit i težak za obradu. Slijed:

• izrežite drveni predložak, utrljajte ga mastikom ili voskom - premaz bi trebao odbijati ljepilo;
• prvo se izrađuje jedna polovica obratka - predložak je premazan slojem epoksida, na vrh se postavlja stakloplastika. Postupak se brzo ponavlja sve dok se prvi sloj ne osuši. Dakle, radni komad dobiva potrebnu debljinu;
• na sličan način izvedite drugu polovicu;
• kada se ljepilo stvrdne, obje polovice se mogu spojiti epoksidom uz pažljivo brušenje spojeva.

Kraj je opremljen rukavcem, kroz koji je proizvod spojen na glavčinu.

Kako napraviti oštricu od drveta?

To je težak zadatak zbog specifičnog oblika proizvoda, osim toga, svi bi se radni elementi vijka na kraju trebali pokazati identičnimi. Nedostatak rješenja također prepoznaje potrebu za naknadnom zaštitom izratka od vlage, za to je obojen, impregniran uljem ili uljem za sušenje.

Drvo nije poželjno kao materijal za vjetrobran, jer je sklono pucanju, savijanju i truljenju. Zbog činjenice da brzo daje i apsorbira vlagu, odnosno mijenja masu, ravnoteža impelera se proizvoljno podešava, što negativno utječe na učinkovitost dizajna.

Projektna vrijednost opterećenja vjetrom

Standardna vrijednost opterećenja vjetrom (1) je:

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

Konačna izračunata vrijednost opterećenja vjetrom, kojom će se odrediti sile u presjecima gromobrana, temelji se na standardnoj vrijednosti, uzimajući u obzir faktor pouzdanosti:

\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0,348}} \cdot 1,4 = {\rm{0,487}}\) kPa. (21)

Često postavljana pitanja (FAQ)

O čemu ovisi parametar frekvencije u formuli (6)?

parametar frekvencije ovisi o shemi dizajna i uvjetima za njegovo fiksiranje. Za šipku s jednim krajem čvrsto pričvršćenim, a drugim slobodnim (konzola), parametar frekvencije je 1,875 za prvi način vibracije i 4,694 za drugi.

Što znače koeficijenti \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) u formulama (7), (10)?

ovi koeficijenti dovode sve parametre u jednu mjernu jedinicu (kg, m, Pa, N, s).

Povrat i učinkovitost

Trošak samog vjetrogeneratora je prilično velik. A osim toga, još ćete morati kupiti baterije, inverter, kontroler, jarbol, žice itd. Sada su uobičajeni modeli vjetroagregata snage 300 vata. Radi se o prilično slabim modelima koji generiraju svojih 300 vat-sati u slučaju vjetra od 10-12 metara u sekundi, a uz vjetar od 4-5 metara u sekundi generira se 30-50 vat-sati. Takve instalacije dovoljne su za LED rasvjetu i napajanje male elektronike. Ne morate očekivati ​​da od ovog vjetrogeneratora možete osigurati TV, mikrovalnu pećnicu, hladnjak i punu rasvjetu. Trošak vjetroturbina male snage počinje od 15-20 tisuća rubalja. Komplet ne uključuje baterije, inverter i jarbol. Kompletan set koštat će najmanje 50 tisuća rubalja.

Kada ćete opskrbljivati ​​strujom kuću i malu pomoćnu parcelu, trebat će vam vjetrogenerator od 3-5 kilovata. Cijena takve vjetroturbine leži u rasponu od 0,3-1 milijuna rubalja. U cijenu je uključen regulator, jarbol, inverter, baterije.