Kā aprēķināt vēja ģeneratoru

Vēja ģeneratoru darbības princips

Pašdarinātās vai firmas vēja ierīcēs ar vertikālu vai horizontālu rotācijas asi asmeņi sāk kustēties vēja spēka ietekmē. Iekārtas galvenie elementi liek rotora mezglam griezties, izmantojot īpašu piedziņas bloku.Statora tinuma klātbūtne veicina mehāniskās enerģijas pārvēršanu elektriskā strāvā. Aksiālajiem propelleriem ir aerodinamiskās īpašības, kā rezultātā tie nodrošina ātru agregāta turbīnas ritināšanu.

Pēc tam rotācijas ģeneratoros rotācijas spēks tiek pārvērsts elektrībā, kas tiek savākta akumulatorā. Faktiski, jo spēcīgāka ir gaisa plūsma, jo ātrāk ritinās ierīces asmeņi, kas veicina enerģijas ģenerēšanu. Tā kā ģeneratora iekārtas darbība balstās uz alternatīva avota maksimālu izmantošanu, vienai lāpstiņu daļai ir noapaļotāka forma. Otrais ir plakans. Kad gaisa plūsma iet cauri noapaļotajai daļai, veidojas vakuuma sekcija, kas veicina lāpstiņas iesūkšanu un noved to uz sāniem.

Tas noved pie enerģijas veidošanās, kuras ietekme noved pie asmeņu griešanās ar nelielu vēju.

Ritinot, griežas skrūvju ass, kuras ir savienotas ar rotācijas mehānismu. Šai ierīcei ir divpadsmit magnētiski elementi, kas ritinās iekšpusē. Tas noved pie mainīgas elektriskās strāvas veidošanās ar frekvenci, tāpat kā mājsaimniecības kontaktligzdās. Iegūto enerģiju var ne tikai ģenerēt, bet arī pārraidīt attālumos, taču to nevar uzkrāt.

Lai to savāktu, tas būs jāpārvērš līdzstrāvai, tas ir turbīnas iekšpusē esošās elektriskās ķēdes mērķis. Lai iegūtu lielu elektroenerģijas daudzumu, tiek ražotas rūpnieciskās iekārtas, vēja parkos parasti ir desmitiem šādu iekārtu.

Vēja ģeneratora darbības princips ļauj izmantot ierīci šādās versijās:

• autonomai darbībai;
• ar saules paneļiem;
• paralēli rezerves akumulatoram;
• kopā ar benzīna vai dīzeļa ģeneratora komplektu.

Kad gaisa plūsma pārvietojas ar ātrumu aptuveni 45 km/h, turbīnas jauda ir aptuveni 400 vati. Tas ir pietiekami, lai apgaismotu piepilsētas piepilsētas zonu. Ja nepieciešams, varat īstenot elektrības uzkrāšanos akumulatorā.

Lai uzlādētu akumulatoru, tiek izmantots īpašs aprīkojums. Samazinoties papildu uzlādes apjomam, asmeņu griešanās ātrums sāks samazināties. Ja akumulators ir pilnībā izlādējies, ģeneratora aprīkojuma elementi atkal ritinās. Šis princips ļauj uzturēt ierīces uzlādi noteiktā līmenī. Ar lielāku gaisa plūsmas ātrumu iekārtas turbīna spēs saražot vairāk enerģijas.

Lietotājs Darkhan Dogalakov, izmantojot SEAH 400-W modeļa piemēru, stāstīja par vēja iekārtu darbības principu.

Vēja ģenerators mājām vairs nav retums

Vēja elektrostacijas jau sen ir izmantotas rūpnieciskā mērogā. Taču dizaina sarežģītība, kā arī tā uzstādīšanas sarežģītība neļāva izmantot šo aprīkojumu privātmājās, piemēram, saules paneļos.

Taču šobrīd, attīstoties tehnoloģijām un pieaugot pieprasījumam pēc "zaļās enerģijas", situācija ir mainījusies. Ražotāji ir uzsākuši maza izmēra iekārtu ražošanu privātajam sektoram.

Darbības princips

Vējš griež rotora lāpstiņas, kas uzstādītas uz ģeneratora vārpstas. Rotācijas rezultātā tinumos tiek ģenerēta maiņstrāva. Lai palielinātu apgriezienu skaitu un attiecīgi saražotās enerģijas daudzumu, var izmantot reduktora pārnesumu (transmisiju). Tas var arī pilnībā bloķēt asmeņu rotāciju, ja rodas vajadzība.

Iegūto maiņstrāvu, izmantojot invertoru, pārvērš tiešā 220 W. Pēc tam tas nonāk patērētājam vai, izmantojot uzlādes kontrolieri, uz akumulatoriem.

Pilna iekārtas darbības shēma no enerģijas ražošanas līdz tās patēriņam.

Vēja turbīnu veidi un kurš ir labāks privātmājai

Šobrīd ir divi šī dizaina veidi:

1. Ar horizontālu rotoru.
2. Ar vertikālu rotoru.

Pirmais veids ar horizontālu rotoru. Šis mehānisms tiek uzskatīts par visefektīvāko. Efektivitāte ir aptuveni 50%. Trūkums ir nepieciešamība pēc minimālā vēja ātruma 3 m sekundē, dizains rada lielu troksni.

Maksimālai efektivitātei ir nepieciešams augsts masts, kas savukārt apgrūtina uzstādīšanu un turpmāko apkopi.

Otrais veids ar vertikāli. Vēja ģeneratoram ar vertikālu rotoru efektivitāte ir ne vairāk kā 20%, savukārt vēja ātrums ir tikai 1-2 m sekundē. Tajā pašā laikā tas darbojas daudz klusāk, izstarotā trokšņa līmenis nepārsniedz 30 dB un bez vibrācijas. Lai strādātu, nav nepieciešama liela telpa, vienlaikus nezaudējot efektivitāti.

Uzstādīšanai nav nepieciešams augsts masts. Aprīkojumu var uzstādīt uz mājas jumta pat ar savām rokām.

Anemometra un rotācijas mehānisma trūkums, kas ar šo konstrukciju vispār nav vajadzīgs, padara šāda veida vēja ģeneratorus lētākus salīdzinājumā ar pirmo iespēju.

Video apskats

Kuru iestatījumu izvēlēties?

Pirms atbildēt uz šo jautājumu, jums ir jāsaprot savas prasības, finansiālās iespējas un darbības prioritātes.

Ja vēlaties iegūt vislielāko jaudu un esat gatavs tērēt naudu periodiskai ģeneratora apkopei, izvēlieties pirmo iespēju. Vienreiz investējot augstā mastā un reizi 5-10 gados maksājot par gultņiem vai eļļas nomaiņu, iegūsiet pilnīgu enerģētisko neatkarību un pat dzīvojot Ukrainā vai ES valstīs, varēsiet pārdot lieko elektroenerģiju.

Šīs stacijas augstais trokšņa līmenis liek izvēlēties vietu pēc iespējas tālāk no dzīvojamām ēkām. Arī šis punkts ir jāņem vērā, jo infraskaņa nepaliks nepamanīta kaimiņiem.

Lai iegūtu līdzvērtīgu jaudu attiecībā pret pirmo variantu, būs nepieciešams piegādāt 3 šāda veida vēja turbīnas. Taču cenas ziņā tiek iegūta aptuveni tāda pati summa (pašmontāža).

Alternatīvo enerģijas avotu jomas eksperta video apskats

Papildu sastāvdaļas

• Kontrolieris, kas ieņem vietu elektriskajā ķēdē aiz ģeneratora, ir nepieciešams, lai vadītu asmeņus un uzlādētu akumulatoru, pārveidojot ģenerēto maiņstrāvu līdzstrāvā.
• Akumulators uzglabā lādiņu lietošanai mierīgā laikā. Turklāt tas stabilizē ģeneratora izejas spriegumu, lai pat pie spēcīgām vēja brāzmām nebūtu sprieguma pārtraukumu.
• Kursa sensori un anemoskops apkopo datus par vēja virzienu un ātrumu.
• ATS automātiski pārslēdzas starp barošanas avotiem ar frekvenci 0,5 sekundes. Automātiskais strāvas slēdzis ļauj apvienot vējdzirnavas ar publisko elektrotīklu, dīzeļģeneratoru utt.

Svarīgi: tīkls nevar darboties vienlaikus no vairākiem strāvas avotiem. invertori

Kā zināms, lielākā daļa sadzīves ierīču darbam neizmanto līdzstrāvu, tāpēc ķēdē starp akumulatoru un ierīcēm atrodas invertors, kas veic apgriezto darbību, t.i. līdzstrāvas pārveidošana maiņspriegumā 220v, kas nepieciešama ierīču darbībai

Invertori. Kā zināms, lielākā daļa sadzīves ierīču darbam neizmanto līdzstrāvu, tāpēc ķēdē starp akumulatoru un ierīcēm atrodas invertors, kas veic apgriezto darbību, t.i. līdzstrāvas pārveidošana maiņspriegumā 220v, kas nepieciešama ierīču darbībai.

Visas šīs pārvērtības no saņemtās enerģijas “paņem” noteiktu daļu – līdz 20 procentiem.

Vēja turbīnu rezerves daļas un piederumi

Galvenais aprīkojuma pamatkomplekts, bez kura vēja ģeneratoru darbība nav iespējama, ietver:

• elektriskais ģenerators (motors);
• vēja turbīna, lāpstiņas, rotors;
• stiprinājumi;
• rotācijas mehānisms;
• vēja sensors;
• masts;
• kabelis.

Baterijas, bezrežģa un režģa invertori, kontrolieris, azimuta piedziņas sistēma (aste), pārējais papildu aprīkojums tiek izvēlēts individuāli katrai instalācijai.

Apkopes un ārkārtējos gadījumos remonta laikā ir nepieciešams nomainīt vēja turbīnas rezerves daļas

Pamatkomponentus un rezerves daļas vislabāk pasūtīt tieši no ražotāja. Var sazināties ar firmām, kas piegādā no Vācijas un citām Eiropas valstīm renovētas (lietotas) vēja turbīnas un tām piemērotus piederumus remontdarbiem.

Instalācijas remontam ir nepieciešama piekļuve galvenajām sastāvdaļām

Pasūtot rezerves daļas, jānorāda informācija par ģeneratora ražotāju, jānorāda tā modelis un jauda. Nepieciešams detalizēts detaļas apraksts (var būt fotogrāfijas veidā), norādot tās funkcionālos un tehniskos parametrus.

Vēja slodžu aprēķins

Tātad jūs ilgu laiku koordinējāt, izveidojāt un beidzot uzstādījāt savu labāko vides reklāmu.

Skaistums! Visi ir laimīgi. Bet chu ... pēc pirmā stiprā vēja jums zvana dusmīgs klients ar šokējošu ziņu - reklāma nokritusi!

Reklāmdevēja murgs piepildījās... Kas notika?

Un notika sekojošais - veidojot vides reklāmu, tika ignorēts vai nepareizi veikts vēja slodzes aprēķins vides reklāmai: uz materiāla un uz stiprinājumiem.

Kā no tā izvairīties, kā pasargāt sevi no tik nožēlojama darba iznākuma?

Atcerēsimies vienkāršo formulu vēja slodzes aprēķināšanai, ko mēra kg / kv.m:

Pw = k*q

Viltīgu burtu atšifrēšana

Pw ir vēja spiediens, kas ir normāls uztverošajai virsmai. Šis spiediens tiek uzskatīts par pozitīvu.
k ir aerodinamiskais koeficients atkarībā no objekta formas un stāvokļa pret vēju

objektu.
q - vēja ātruma augstums (kg / kv.m), kas atbilst lielākajam vēja ātrumam konkrētai vietai, ņemot vērā īpašas brāzmas.

q vērtību atkarībā no vēja ātruma nosaka šādi:

q = 7 / g * kv. V / 2

7 - gaisa svars (1,23 kg / m3) pie Patm. = 760 mm Hg. un tatm.= 15 °С
g - gravitācijas paātrinājums (9,81 m / kv.s.)
V ir lielākais vēja ātrums (m/s) noteiktā augstumā h, t.i.

Augstums h virs zemes līmeņa, m

Vēja ātrums V, km/h m/s

Ātruma augstums q, kg/kv.m

Augstums h virs zemes līmeņa, m	Vēja ātrums V, km/h m/s	Ātruma augstums q, kg/kv.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = kv. V / 16

Vertikāli uzstādīts audekls, nostiprināts rāmī vai izstiepts uz kabeļiem

Konstrukcija - b-platums, d-augstums	Izmēru attiecība	Apgabali	Aerodinamiskais koeficients, k
Vertikāli uzstādīts audekls, nostiprināts rāmī vai izstiepts uz kabeļiem	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Tātad izrādās, ka viss ir pavisam vienkārši.

Vai vēlaties uzzināt vairāk par vēja slodžu aprēķināšanu un saņemt padomu no mūsu ekspertiem?

Apskatiet Alprom īstenotās skaistās idejas

• Visi
• Baneri
• Tilpuma burti
• Darbs augstkalnēs
• gaismas kastes
• jumta reklāma
• Lielformāta druka
• LED reklāma

Tilpuma burti Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galerija

Tilpuma burti priekš Lexus

Tilpuma burti, LED reklāma

11 metrus gara gaismas kaste, kas izgatavota no kompozītmateriāla ar gaismas diodēm Samarā no Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Gaismas kaste 11 metru garumā izgatavota no kompozīta ar LED Samarā no Alprom

Galerija

Gaismas kaste 11 metru garumā izgatavota no kompozīta ar LED Samarā no Alprom

Gaismas kastes, LED reklāma

Gaismas kastes Trial Sport in Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Gaismas kastes Trial Sport in Toljati

Galerija

Gaismas kastes Trial Sport in Toljati

Gaismas kastes, LED reklāma

Tilpuma izgaismoti burti NOBEL AUTOMOTIVE in Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Tilpuma izgaismoti burti NOBEL AUTOMOTIVE Toljati

Galerija

Tilpuma izgaismoti burti NOBEL AUTOMOTIVE Toljati

Tilpuma burti, LED reklāma

Ieejas grupa Inglot in Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Ieejas grupa Inglot Toljati

Galerija

Ieejas grupa Inglot Toljati

Gaismas kastes, LED reklāma

Tilpuma burti OKAY iekš Toljatiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Tilpuma burti OKAY Toljati

Galerija

Tilpuma burti OKAY Toljati

Tilpuma burti, Daudzstāvu darbi, LED reklāma

3D putu burti Botek Wellness in Toljatiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Sējuma vēstules no putuplasta Botek Wellness Toljati

Galerija

Sējuma vēstules no putuplasta Botek Wellness Toljati

Tilpuma burti, LED reklāma

Lada Arena jumta reklāmas izbūve Toljatiadminā2017-02-26T08:19:20+00:00

Jumta reklāmas būvniecība Lada Arena Toljati

Galerija

Jumta reklāmas būvniecība Lada Arena Toljati

Tilpuma burti, Jumta reklāma, LED reklāma

Uzstādīšanas padomi

Droši vien visi saprot, ka vēja ģenerators jāuzstāda tajās vietās, kur ir maksimālais vēja spēks. Tās ir stepes, piekrastes zona, citas atklātas vietas, kas atrodas tālu no ēkām. Vēja turbīnu nedrīkst novietot blakus kokiem. Jūs pat nevarat to novietot pie maziem kokiem, jo ​​tie laika gaitā augs.

Vēja ģenerators ar Darrieus rotoru

Kas attiecas uz koplietošanu ar elektrotīklu vai vienkārši vēja ģeneratoru, izvēle ir jūsu. Jebkurā gadījumā pirkumam jābūt ekonomiski pamatotam, nevis tikai jāciena modes tendence.

Vēja turbīnu atmaksāšanās aprēķins

Ieguldot simtiem tūkstošu rubļu ierīces iegādē, jaunajam īpašniekam ir tiesības rēķināties ar tās acīmredzamajiem ieguvumiem un vējdzirnavu atmaksāšanos. Mēģināsim aprēķināt 4-5 kW ģeneratora standarta modeļa elektroenerģijas kilovatu cenu.

Ar vēja ātrumu 4-5 m / s ierīce dos aptuveni 350 kW mēnesī vai 4200 kW gadā. Ģeneratora kalpošanas laiks ir aptuveni 25 gadi, lielākās daļas ierīču modeļu izmaksas ir 280 000 rubļu robežās.

Sadaliet izmaksas ar gada ražošanas un kalpošanas laika reizinājumu:

280 000 / 4200*25 = 2,666 rubļi

Tādējādi atmaksājamā vēja ģeneratora enerģijas kilovatu izmaksas būs nedaudz vairāk par 2,5 rubļiem. Salīdzinot ar pašreizējo cenu līmeni, ieguvums ir, bet tas nav tik liels, kā mēs vēlētos, izmantojot alternatīvos enerģijas avotus.

Iepriekš minētie aprēķini dod citu rezultātu, ja vēja ātrums ir aptuveni 7-8 m/s. Vēja ģenerators ar jaudu 6-7 kW saražos aptuveni 780 kW mēnesī vai 9000 kW gadā.

Ar šādu vējdzirnavu izmaksām aptuveni 310 000 mēs iegūstam šādu rezultātu:

310 000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubļi Šīs izmaksas ir acīmredzams ieguvums, jo īpaši energoietilpīgām iekārtām.

Kas nosaka vēja turbīnas efektivitāti?

Kā jau minēts, vēja ģeneratora efektivitāti nosaka tā tehniskais stāvoklis, turbīnas veids un šī modeļa konstrukcijas īpatnības. No skolas fizikas kursa ir zināms, ka efektivitāte ir lietderīgā darba attiecība pret kopējo darbu. Vai arī darba veikšanai iztērētās enerģijas attiecība pret rezultātā saņemto enerģiju.

Šajā sakarā rodas interesants moments - izmantotā vēja enerģija tiek iegūta pilnīgi bez maksas, nav pieliktas nekādas pūles no lietotāja puses. Tas padara efektivitāti par tīri teorētisku rādītāju, kas nosaka ierīces tīri konstruktīvās īpašības, savukārt īpašniekiem svarīgākas ir darbības īpašības.

Tas ir, rodas situācija, kurā efektivitāte nav tik svarīga, visa uzmanība tiek pievērsta tīri praktiskiem uzdevumiem.

Tomēr, mainoties darbības parametriem vienā vai otrā virzienā, efektivitāte automātiski mainās, kas norāda uz tā savstarpējo saistību ar ierīces vispārējo stāvokli.

vēja slodze

Aprēķinu metode

Dizaina apraksts

Elementu ģeometriskie raksturlielumi

Vēja slodzes noteikšana

Vējš 90 grādu leņķī pret vairogu

Vējš 45 o leņķī pret vairogu 5 Statņa aprēķins

2. daļa. Ilgtspējības aprēķins

Aprēķinu metode

Šis projekts ir raksturīgs vēja reģioniem no 3.-5.
1. Vēja zona - III, IV, V
2. Apvidus veids, nosakot vēja slodzi - A
3. Atbildības līmenis - 3, kuram slodzes samazināšanas koeficients γp pieņemts vienāds ar 0,8-0 95 (šajā projektā γp = 09)
4. Konstrukcijas kalpošanas laiks ir 10 gadi
5 Paredzamā āra temperatūra t ≥ -w°c, kā aukstākā piecu dienu perioda vidējā temperatūra saskaņā ar SNiP 23-01-99 "Būvklimatoloģija", kas atbilst būvniecības II4, II5 klimatiskajam reģionam.
6. Mitruma zona - “slapjš” SNiP 23-01-99 (2. att.)
7. Vides agresīvās ietekmes pakāpe uz metāla konstrukcijām ir vidēji agresīva, saskaņā ar SNiP 2.0311-85 "Būvkonstrukciju aizsardzība pret koroziju", tabula. 24, gāzes grupai "B" mitrā vidē

Reklāmas struktūras apraksts

1. attēlā redzama saliekama abpusēja reklāmas paneļa diagramma ar statīva augstumu no 2 līdz 5 m līdz paneļa apakšai.Reklāmas paneļa izmēri ir 6180x3350x 410mm.rack ass, un ar nobīdi 3/4 (parādīts 1. attēlā). Statīvs ir piestiprināts ar 8 pamatu enkuriem uz dziļa pamata Visi mainīgie parametri atkarībā no uzstādīšanas vēja laukuma un statīva augstuma ir norādīti 1. tabulā.

Reklāmas dizaina rasējums. Rīsi. viens

Reklāmas konstrukcijas galvenie ģeometriskie izmēri un stiprinājumi atkarībā no vēja laukuma. 1. tabula

Rack augstums, m	Strukturālie elementi	vēja reģions
III	IV	V
2	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fonds	2,5 × 1,9 × 0,5 m	2,8 × 2,1 × 0,5 m	3,2×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Šķērssijas	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)
2,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fonds	2,7 × 1,9 × 0,5 m	3 × 2,1 × 0,5 m	3,6 × 2,1 × 0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Šķērssijas	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 vārpstas.236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)
3	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fonds	3×1,9×0,5 m	3,6 × 2,1 × 0,5 m	4 × 2,1 × 0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M36
Šķērssijas	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 maģistrāles.platums 236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)
3,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fonds	3,4 × 1,9 × 0,5 m	3,8 × 2,1 × 0,5 m	4,2×2,1×0,5 m
Ankera	M 30	M 30	M36
Šķērssijas	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 vārpstas.236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)
4	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Fonds	3,6 × 1,9 × 05 m	4 × 2,1 × 0,5 m	4,4 × 2,1 × 0,5 m
Ankera	M 30	M36	M36
Šķērssijas	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 vārpstas.236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)
4,5	Rack	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Fonds	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
Šķērssijas	Gnshv.236×70	2 vārpstas.236×70	2 vārpstas.236×70
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)
5	Rack	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
Fonds	4×1,9×0,5 m	4,4x21x0,5m	—
Ankera	M36	M36	—
Šķērssijas	Gnshv.236×70	2 vārpstas.236×70	—
galvas telpa	160x160x8 (С245)	160x160x8 (С345)	—

uz augšu

Vēja ģeneratora aprēķins un izvēle

Kam jāpievērš uzmanība, izvēloties vēja turbīnu. Vispirms saprotiet, ka ārvalstu dārgie modeļi ne vienmēr ir labākais risinājums.

Šeit jums jāvadās no savām vajadzībām elektroenerģijas ražošanā. Tātad, aprēķiniet, cik daudz elektrības jūs tērēsit.

Vēja ģenerators ar spirālveida rotoru

Vēja ģeneratora jauda ir tieši atkarīga no lāpstiņu veidotā apļa diametra. Aptuveni jūs varat aprēķināt jaudu, izmantojot šādu formulu:

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

D ir asmeņu diametrs;

R ir vēja ātrums.

Ja diametrs ir 1,5 metri un ātrums jūsu reģionā ir 5 metri sekundē, tad jauda būs aptuveni 0,04 kilovati. Kā redzat, jaudu var palielināt divos veidos: palielinot diametru un vēja ātrumu. Un pēdējais parametrs nav atkarīgs no mums.

Pērkot, pievērsiet uzmanību bateriju ietilpībai.Mierīgs var būt gandrīz visur, izņemot piekrastes zonas

Un šādos periodos jūsu elektroierīces paņems elektrību no akumulatoriem. Viņu jauda ir ierobežota. Tāpēc labāk ir izveidot papildu rezerves barošanas avotu.

Cik daudz elektrības nepieciešams tipiskai ģimenei? Parastā dzīvoklī darbinām apmēram 360 kWh mēnesī. Vēja ģenerators ar 5 kilovatu jaudu ģenerēs šo daudzumu pat pie maza vēja ātruma, kas parasti notiek Krievijas vidienē. Bet, ja enerģijas patēriņš ir liels (piemēram, ir elektriskais sildītājs, elektriskais boileris utt.), tad ar vēja ģeneratoru ar 5 kilovatu jaudu vairs nepietiek. Ja vien tas nav uzstādīts jūras vai lielas ūdenstilpes tuvumā.
 

Mazliet par izmaksām

Kā redzat, cenu diapazons ir ļoti liels. AT vidējā uzstādīšana uz 1 kW maksās no 25 000 līdz 300 000 rubļu. Dārgākiem modeļiem ir vairākas būtiskas priekšrocības, sākot no augstākas efektivitātes līdz dažādām papildu funkcijām.

Vispārīgi ieteikumi

Acīmredzot, lai izvēlētos optimālāko vēja turbīnas dzenskrūves diametru, ir jāzina vidējais vēja ātrums plānotās uzstādīšanas vietā. Vējdzirnavu saražotās elektroenerģijas daudzums palielinās kubikmetnē, palielinoties vēja ātrumam. Piemēram, ja vēja ātrums palielinās 2 reizes, tad rotora radītā kinētiskā enerģija palielināsies 8 reizes. Līdz ar to varam secināt, ka vēja ātrums ir vissvarīgākais faktors, kas ietekmē iekārtas jaudu kopumā.

Lai izvēlētos vēju ģenerējošas elektroinstalācijas uzstādīšanas vietu, vispiemērotākās ir vietas ar minimālu vēja barjeru skaitu (bez lieliem kokiem un ēkām) vismaz 25-30 metru attālumā no dzīvojamās ēkas (neaizmirstiet, ka vēja turbīnas darbības laikā ļoti skaļi dūko). Vējdzirnavu rotora centra augstumam jābūt vismaz 3-5 metrus augstākam nekā tuvākajām ēkām. Vējainās ejas līnijā nedrīkst būt koki vai ēkas. Vēja turbīnas atrašanās vietai vispiemērotākās ir kalnu virsotnes vai kalnu grēdas ar atklātu ainavu.

Ja jūsu lauku māju nav plānots pieslēgt kopējam tīklam, jums jāapsver kombinēto sistēmu iespēja:

• WPP + Saules paneļi
• WPP + dīzelis

Kombinētās iespējas palīdzēs atrisināt problēmas reģionos, kur vējš ir mainīgs vai atkarīgs no gadalaika, un šī iespēja ir aktuāla arī saules paneļiem.

Renovētas vēja turbīnas – kas tas ir?

Vēja enerģijas iekārtas var uzskatīt par vienu no uzticamākajām, ja ne visuzticamākajām enerģētikas nozarē. Iemesls tam ir ne tikai tā ražošanā izmantotās augstās tehnoloģijas, bet arī salīdzinoši mazās slodzes, kurām tā tiek pakļauta. Tāpēc vēja turbīnas regulāri kalpo daudzus gadus, bieži vien pārsniedzot 20 gadus. Tā kā katrs vēja parks un katrs vēja ģenerators ir piesaistīti konkrētam zemes gabalam, vēja parku vai vēja ģeneratoru ieteicams nomainīt pret jaudīgākiem, kad ir sasniegts konkrētā projekta atmaksāšanās laiks, tas ir, kad ieguldītās investīcijas. tajā tiek atgriezta un saņemta plānotā peļņa.Esošās vēja turbīnas parasti ir labā stāvoklī, un tās ieteicams pārdot kā “lietotas vēja turbīnas” vai “lietotas vēja turbīnas”. Šāda aprīkojuma pasaules tirgus pasaulē ir ļoti liels. Arī pieprasījums pēc šādām iekārtām ir liels. Iemesls ir vēja enerģijas iekārtu ražošanas uzņēmumu lielā slodze. Parasti tikai neliela daļa no šādas “lietotas” tehnikas jau ir demontēta un atrodas noliktavā.

"Lietotas" vēja turbīnas iziet pirmspārdošanas sagatavošanu pēc īpašiem darba noteikumiem un kļūst par t.s. "atjaunots". Parasti renovācijas laikā tiek veikti šādi darbi: pārnesumkārbas gultņu nomaiņa neatkarīgi no to nodiluma, ātrumkārbas, ģeneratora, rāmja, lāpstiņu bojājumu novēršana un remonts, krāsošana. Pēc renovācijas darbiem vēja ģeneratori tiek nosūtīti to jaunajam īpašniekam. Parasti pēc šāda aprīkojuma pārdošanas uz to attiecas garantija uz vienu gadu.

Asmeņu aprēķināšanas piemērs no 160. caurules šim ģeneratoram

ātrumu

Vislabāko rezultātu saņēmu no 160.caurules ar diametru 2,2m un ātrumu Z3,4 - 6 lāpstiņas, bet no 160mm caurules labāk šādu propellera diametru netaisīt, sanāks pārāk tievas un trauslas lāpstiņas. Pie 3 m / s skrūves nominālais ātrums bija 84 apgr./min un skrūves jauda bija 25 vati, tas ir, tas ir aptuveni piemērots. Tas, protams, ir nepieciešams ar ģeneratora efektivitātes rezervi, taču 160. caurule jau ir plāna un, visticamāk, jau pie 7 m / s tiks novērota plandīšanās. Bet piemēram tas aizies

Tagad, mainot vēja ātrumu tabulā, jūs varat redzēt, ka dzenskrūves jauda un tā ātrums aptuveni sakritīs ar dzenskrūves parametriem, kas mums ir nepieciešams, jo ir svarīgi, lai propelleris netiktu pārslogots. un nav par zemu noslogots - pretējā gadījumā lielā vējā sasitīs.
>

Tātad ar citu vēju es saņēmu šādus propellera datus. Zemāk ekrānuzņēmumā redzami dzenskrūves dati pie 3m/s, maksimālā dzenskrūves jauda (KIEV) pie ātruma Z3.4. Šajā gadījumā apgriezieni un jauda aptuveni sakrīt ar ģeneratora jaudu pie šiem apgriezieniem

Ģeneratora ātrums 100 apgr./min - 2 ampēri 30 vati
>

Tālāk mēs ievadām ātrumu 5 m / s, kā redzat ekrānuzņēmumā, dzenskrūves 141 apgr./min un jauda uz dzenskrūves vārpstas ir 124 vati, kas arī aptuveni sakrīt ar ģeneratoru. Ģeneratora ātrums 150 apgr./min - 8 ampēri 120 vati

Pie 7 m / s dzenskrūve jaudas ziņā sāk apiet ģeneratoru un, protams, nepietiekami noslogota, tas uzņem lielu ātrumu, tāpēc es paaugstināju ātrumu līdz Z4, tas arī izrādījās aptuvens jaudas ziņā. un ātrumu ar ģeneratoru. Ģeneratora ātrums 200 apgr./min -14 Amperes 270 vati

Pie 10 m / s skrūve kļuva daudz jaudīgāka nekā ģenerators ar nominālo ātrumu, kā lēni apgriezieni un nevar griezt ģeneratoru ātrāk. Tātad ar Z4 dzenskrūves jauda ir 991 vats, un apgriezieni ir tikai 332 apgr./min. Ģeneratora ātrums 300 apgr./min - 26 ampēri 450 vati. Bet nepietiekami noslogots ģenerators ļauj dzenskrūvei griezties līdz Z5 un lielākam ātrumam KIEV skrūve nokrīt, un līdz ar to jauda, ​​bet tajā pašā laikā palielinās ātrums, tāpēc izrādījās, ka skrūve griezīs ģeneratoru nedaudz vairāk, bet tajā pašā laikā tas zaudēs spēku un kaut kur parādīsies līdzsvars.Šajā gadījumā dati aptuveni sakrīt ar ģeneratoru, bet dzenskrūve jaudas ziņā nepārprotami apsteidz ģeneratoru, tāpēc ar šo vēju ir pienācis laiks veikt aizsardzību, virzot dzenskrūvi no vēja.

Tāpēc zem ģeneratora uzstādījām PVC caurules skrūvi ar diametru 160 mm. Uzreiz jāsaka, ka tieši tāda ātruma sešu lāpstiņu dzenskrūve izrādījās vispiemērotākā. Un tāpēc jūs varat apsvērt jebkura diametra un asmeņu skaita skrūvi. Vienkārši trīs lāpstiņu dzenskrūve ar 2,3 m diametru šim ģeneratoram izrādījās pārāk ātrs, un tas nesaņemtu impulsu savam maksimālajam KIEV, jo ģenerators nekavējoties sāktu to bremzēt.

Tāpēc, palielinot lāpstiņu skaitu, es pazemināju dzenskrūves ātrumu un saglabāju tā jaudu. Tātad propelleris izrādījās piemērots ģeneratoram, bet 160. caurule ieviesa savus ierobežojumus, jo īpaši diametrs ir pārāk liels un vējā no 7m / s, dzenskrūve ar vājām un plānām lāpstiņām, visticamāk, iegūs plandīsies un dārdēs kā helikopters, kas paceļas. Jā, un ar šo dzenskrūvi mēs noņemam no ģeneratora, rupji sakot, ar vēju 10 m / s, tikai 600-700 vati, bet tas var būt divreiz vairāk, ja mēs palielinām dzenskrūves ātrumu un nedaudz palielināsim tā diametru. .

Zemāk ir ekrānuzņēmums no cilnes Blade Geometry. Šie ir izmēri asmens griešanai no caurules

“dari pats” principi vēja ģeneratora lāpstiņu izgatavošanai

Bieži vien galvenās grūtības rada optimālo izmēru noteikšana, jo tā veiktspēja ir atkarīga no vēja turbīnas lāpstiņu garuma un formas.

Materiāli un instrumenti

Pamatu veido šādi materiāli:

• saplāksnis vai koksne citā formā;
• stikla šķiedras loksnes;
• velmēts alumīnijs;
• PVC caurules, detaļas plastmasas cauruļvadiem.

DIY vēja turbīnu lāpstiņas

Izvēlieties vienu veidu no tā, kas, piemēram, ir pieejams atlikumu veidā pēc remonta. To turpmākai apstrādei jums būs nepieciešams marķieris vai zīmulis zīmēšanai, finierzāģis, smilšpapīrs, metāla šķēres, metāla zāģis.

Zīmējumi un aprēķini

Ja mēs runājam par mazjaudas ģeneratoriem, kuru veiktspēja nepārsniedz 50 vatus, tiem tiek izgatavota skrūve saskaņā ar zemāk esošo tabulu, tas ir tas, kurš spēj nodrošināt lielus ātrumus.

Tālāk tiek aprēķināts zema ātruma trīs lāpstiņu dzenskrūve, kurai ir augsts atdalīšanas sākuma ātrums. Šī daļa pilnībā apkalpos ātrgaitas ģeneratorus, kuru veiktspēja sasniedz 100 vatus. Skrūve darbojas tandēmā ar pakāpju motoriem, zemsprieguma mazjaudas motoriem, automašīnu ģeneratoriem ar vājiem magnētiem.

No aerodinamikas viedokļa dzenskrūves zīmējumam vajadzētu izskatīties šādi:

Ražošana no plastmasas caurulēm

Kanalizācijas PVC caurules tiek uzskatītas par ērtāko materiālu, ar galīgo skrūves diametru līdz 2 m ir piemērotas sagataves ar diametru līdz 160 mm. Materiāls piesaista ar vieglu apstrādi, pieņemamām izmaksām, visuresamību un jau izstrādātu zīmējumu, diagrammu pārpilnību.

Lai novērstu asmeņu plaisāšanu, ir svarīgi izvēlēties augstas kvalitātes plastmasu.

Ērtākais izstrādājums, kas ir gluda notekcaurule, to nepieciešams tikai nogriezt saskaņā ar zīmējumu. Resurss nebaidās no mitruma iedarbības un ir mazprasīgs kopšanai, taču mīnusā temperatūrā var kļūt trausls.

Asmeņu izgatavošana no alumīnija sagatavēm

Šādām skrūvēm ir raksturīga izturība un uzticamība, tās ir izturīgas pret ārējām ietekmēm un ir ļoti izturīgas.Bet paturiet prātā, ka rezultātā tie izrādās smagāki, salīdzinot ar plastmasas, ritenis šajā gadījumā tiek rūpīgi balansēts. Neskatoties uz to, ka alumīnijs tiek uzskatīts par diezgan kaļams, darbam ar metālu ir nepieciešami ērti instrumenti un minimālas prasmes ar tiem rīkoties.

Materiāla piegādes forma var sarežģīt procesu, jo parastā alumīnija loksne pārvēršas par asmeņiem tikai pēc tam, kad sagatavēm ir piešķirts raksturīgs profils, šim nolūkam vispirms ir jāizveido speciāls šablons. Daudzi iesācēju dizaineri vispirms saliek metālu gar serdi, pēc tam viņi pāriet uz sagatavju marķēšanu un griešanu.

Asmeņi izgatavoti no sagataves alumīnija

Alumīnija asmeņi ir ļoti izturīgi pret slodzēm, nereaģē uz atmosfēras parādībām un temperatūras izmaiņām.

stikla šķiedras skrūve

To dod priekšroku speciālisti, jo materiāls ir kaprīzs un grūti apstrādājams. Secība:

• izgrieziet koka veidni, berzējiet to ar mastiku vai vasku - pārklājumam vajadzētu atgrūst līmi;
• vispirms tiek izgatavota puse no sagataves - veidni nosmērē ar epoksīda slāni, virsū uzliek stiklšķiedru. Procedūru ātri atkārto, līdz pirmajam slānim ir laiks nožūt. Tādējādi sagatave saņem nepieciešamo biezumu;
• otrā puslaika izpilde līdzīgā veidā;
• līmei sacietējot, abas puses var savienot ar epoksīdu, rūpīgi noslīpējot šuves.

Gals ir aprīkots ar uzmavu, caur kuru produkts ir savienots ar rumbu.

Kā no koka izgatavot asmeni?

Tas ir sarežģīts uzdevums produkta īpašās formas dēļ, turklāt visiem skrūves darba elementiem galu galā vajadzētu izrādīties identiskiem.Risinājuma trūkums arī atzīst nepieciešamību pēc tam aizsargāt sagatavi no mitruma, tāpēc tas ir krāsots, piesūcināts ar eļļu vai žāvēšanas eļļu.

Koksne nav vēlama kā materiāls vēja ratam, jo ​​tas mēdz plaisāt, deformēties un pūst. Sakarā ar to, ka tas ātri dod un absorbē mitrumu, tas ir, maina masu, lāpstiņriteņa līdzsvars tiek patvaļīgi noregulēts, tas negatīvi ietekmē konstrukcijas efektivitāti.

Vēja slodzes projektētā vērtība

Vēja slodzes standarta vērtība (1) ir:

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

Vēja slodzes galīgā projektētā vērtība, pēc kuras tiks noteikti spēki zibensnovedēja posmos, ir balstīta uz standarta vērtību, ņemot vērā uzticamības koeficientu:

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

Bieži uzdotie jautājumi (FAQ)

No kā ir atkarīgs frekvences parametrs formulā (6)?

frekvences parametrs ir atkarīgs no projektēšanas shēmas un tā fiksēšanas nosacījumiem. Stienim, kura viens gals ir stingri fiksēts un otrs brīvs (konsoles stars), frekvences parametrs ir 1,875 pirmajam vibrācijas režīmam un 4,694 otrajam.

Ko nozīmē koeficienti \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) formulās (7), (10)?

šie koeficienti nodrošina visus parametrus vienādās mērvienībās (kg, m, Pa, N, s).

Atmaksāšanās un efektivitāte

Paša vēja ģeneratora izmaksas ir diezgan lielas. Un papildus tam jums joprojām būs jāiegādājas baterijas, invertors, kontrolieris, masts, vadi utt. Tagad ir plaši izplatīti vēja turbīnu modeļi ar jaudu 300 vati.Tie ir diezgan vāji modeļi, kas ģenerē savas 300 vatstundas vēja gadījumā ar ātrumu 10-12 metri sekundē, un ar vēju 4-5 metri sekundē tiek ģenerēti 30-50 vatstundas. Ar šādām instalācijām pietiek, lai nodrošinātu LED apgaismojumu un darbinātu mazo elektroniku. Jums nav jāgaida, ka no šī vēja ģeneratora jūs varat nodrošināt televizoru, mikroviļņu krāsni, ledusskapi un pilnu apgaismojumu. Mazjaudas vēja turbīnu izmaksas sākas no 15-20 tūkstošiem rubļu. Komplektā nav iekļautas baterijas, invertors un masts. Pilns komplekts maksās vismaz 50 tūkstošus rubļu.

Kad plānojat nodrošināt elektrību mājai un nelielam meitas zemes gabalam, jums būs nepieciešams 3-5 kilovatu vēja ģenerators. Šādas vēja turbīnas cena ir robežās no 0,3 līdz 1 miljonam rubļu. Cenā iekļauts kontrolieris, masts, invertors, akumulatori.