Windopwekker (49 Foto's): Keuse Vir 'n Privaat Huis Van 'n Windturbine Vir Die Opwekking Van Elektrisiteit, Voor- En Nadele, Konstruksie Van 'n Windkragaanleg

2024 Outeur: Beatrice Philips | [email protected]. Laas verander: 2024-01-18 12:01

Om die lewensomstandighede te verbeter, gebruik die mensdom water en verskillende minerale. Onlangs het alternatiewe energiebronne, veral windkrag, gewild geword. Danksy laasgenoemde het mense geleer om energie te ontvang vir huishoudelike en industriële behoeftes.

Wat dit is?

Omdat die behoefte aan energiebronne daagliks toeneem en die voorraad van gewone energiedraers afneem, word die gebruik van alternatiewe energiebronne elke dag meer en meer relevant. Onlangs het wetenskaplikes en ontwerpingenieurs nuwe modelle van windturbines geskep . Deur die nuutste tegnologie te gebruik, kan u die kwaliteitseienskappe van die eenhede verbeter en die aantal negatiewe aspekte in die strukture verminder.

'N Windopwekker is 'n tipe tegniese toestel wat kinetiese windenergie omskakel in elektriese energie

Die waarde en toepassing van die produk wat hierdie eenhede produseer, neem voortdurend toe as gevolg van die onuitputlike hulpbronne wat hulle vir werk gebruik.

Waar word dit gebruik?

Windopwekkers word op verskillende plekke gebruik, gewoonlik oop gebiede, waar die windpotensiaal die grootste is. Stasies van alternatiewe energiebronne word in die berge, in vlak waters, eilande en velde geïnstalleer. Moderne installasies kan selfs met lae windsnelhede elektrisiteit opwek. As gevolg van hierdie moontlikheid word windopwekkers gebruik om elektriese energie aan voorwerpe met verskillende kapasiteite te voorsien.

Stationêr 'n windplaas kan elektrisiteit verskaf aan 'n privaat huis of 'n klein industriële fasiliteit. Tydens die afwesigheid van wind, word die energie -reserwe opgehoop en dan uit die battery gebruik.

Medium krag windturbines kan gebruik word op plase of in huise wat nie van verwarmingstelsels geleë is nie. In hierdie geval kan hierdie elektrisiteitsbron gebruik word vir ruimteverhitting.

Toestel en beginsel van werking

Die windopwekker word deur windkrag aangedryf. Die ontwerp van hierdie toestel moet die volgende elemente bevat:

• turbine lemme of skroef;
• turbine;
• elektriese kragopwekker;
• die as van die elektriese kragopwekker;
• 'n omvormer, waarvan die funksie die omskakeling van wisselstroom in gelykstroom is;
• 'n meganisme wat die lemme draai;
• 'n meganisme wat die turbine draai;
• battery;
• mast;
• rotasiebewegingsbeheerder;
• demper;
• wind sensor;
• windmeter skag;
• gondel en ander elemente.

Die tipes kragopwekkers is anders, daarom kan die strukturele elemente daarin verskil.

Industriële eenhede het 'n kragkas, weerligbeskerming, 'n swaai -meganisme, 'n betroubare fondament, 'n toestel om 'n brand te blus en telekommunikasie.

'N Windopwekker word beskou as 'n toestel wat windenergie in elektrisiteit omskakel. Die voorgangers van moderne eenhede is meulens wat meel uit graan produseer. Die verbindingsdiagram en die werkingsbeginsel van die kragopwekker het egter feitlik nie verander nie.

1. Danksy die krag van die wind begin die lemme draai, waarvan die wringkrag na die generatoras oorgedra word.
2. Die rotasie van die rotor skep 'n driefase wisselstroom.
3. Deur die kontroleerder word 'n wisselstroom na die battery gestuur. Die battery is nodig om 'n stabiele werking van die windopwekker te verseker. As daar wind is, laai die eenheid die battery.
4. Om te beskerm teen 'n orkaan in die windkragopwekkingstelsel, is daar elemente om die windwiel van die wind af te lei. Dit gebeur deur die stert te vou of die wiel te rem met 'n elektriese rem.
5. Om die battery te herlaai, moet u 'n kontroleerder installeer. Die funksies van laasgenoemde sluit in die opsporing van die laai van die battery om te verhoed dat dit breek. Indien nodig, kan hierdie toestel oortollige energie op die ballas stort.
6. Batterye het 'n konstante lae spanning, maar dit moet die verbruiker bereik met 'n krag van 220 volt. Om hierdie rede word omsetters in windopwekkers geïnstalleer. Laasgenoemde kan wisselstroom in gelykstroom omskakel, wat die kragindikator tot 220 volt verhoog. As die omskakelaar nie geïnstalleer is nie, is dit slegs nodig om toestelle met 'n laespanning -nommer te gebruik.
7. Die getransformeerde stroom word na die verbruiker gestuur om batterye, kamerbeligting en huishoudelike toestelle aan te dryf.

Daar is ekstra elemente in die ontwerp van industriële windopwekkers, waardeur die toestelle in 'n outonome modus werk.

Tipes, hul voor- en nadele

Die klassifikasie van windplase is gebaseer op die volgende kriteria

1. Aantal lemme . Tans te koop vind u 'n enkelbladige, lae lem, meervoudige windpomp. Hoe minder lemme 'n kragopwekker het, hoe hoër sal die enjinspoed wees.
2. Aanduiding van nominale drywing . Huishoudelike stasies lewer tot 15 kW, semi -industriële - tot 100 en industriële - meer as 100 kW.
3. As rigting . Windturbines kan vertikaal en horisontaal wees, elke tipe het sy voor- en nadele.

Diegene wat 'n alternatiewe bron van energie wil bekom, kan 'n windopwekker koop met 'n rotor, kinetiese, draaikolk, seil, selfoon.

Daar is ook 'n indeling van windkragopwekkers volgens hul ligging. Vandag is daar 3 soorte eenhede.

1. Aardryk . Sulke windpompe word as die algemeenste beskou; dit is gemonteer op heuwels, hoogtes, plekke wat vooraf voorberei is. Die installering van sulke installasies word uitgevoer met behulp van duur toerusting, aangesien die strukturele elemente op 'n hoë hoogte vasgemaak moet word.
2. Kusstasies word gebou in die kusgedeelte van die see en die oseaan . Die werking van die kragopwekker word beïnvloed deur die seewind, waardeur die draaibare toestel 24 uur per dag energie produseer.
3. Buiteland . Hierdie tipe windturbines word op see geïnstalleer, gewoonlik op 'n afstand van ongeveer 10 meter van die oewer. Sulke toestelle genereer energie uit die gewone wind op die see. Daarna gaan die energie deur 'n spesiale kabel na die oewer.

Vertikaal

Vertikale windturbines word gekenmerk deur 'n vertikale rotasie -as relatief tot die grond. Hierdie toestel is op sy beurt verdeel in 3 tipes.

Met 'n Savounis -rotor . Die struktuur bevat verskeie semi-silindriese elemente. Die rotasie van die eenheidsas vind konstant plaas en hang nie af van die sterkte en rigting van die wind nie. Die voordele van hierdie kragopwekker is 'n hoë vervaardigingsvlak, aanvangskoppel van hoë gehalte, sowel as die vermoë om te funksioneer, selfs met 'n geringe windkrag. Nadele van die toestel: lae doeltreffendheid van die lemme, die behoefte aan 'n groot hoeveelheid materiaal tydens die vervaardigingsproses.

Met Darrieus rotor . Verskeie lemme is op die rotasie -as van die toestel geleë, wat saam die vorm van 'n strook het. Die voordele van die generator word beskou as die afwesigheid van die behoefte om op die lugvloei te fokus, die afwesigheid van probleme in die vervaardigingsproses en eenvoudige en maklike onderhoud. Die nadele van die eenheid is lae doeltreffendheid, kort opknappingsiklus en swak selfstart.

Met spiraalvormige rotor . Hierdie windgenerator is 'n verandering van die vorige weergawe. Die voordele daarvan lê in 'n lang tydsduur en 'n lae las op meganismes en ondersteuningseenhede. Die nadele van die eenheid is die hoë koste van die struktuur, die moeilike en komplekse proses om die lemme te vervaardig.

Horisontaal

Die as van die horisontale rotor in hierdie toestel is parallel met die aardoppervlak. Hulle is enkelbladig, dubbelbladig, driebladig en ook meerbladig, waarin die aantal lemme 50 stukke bereik. Die voordele van hierdie tipe windturbine is hoë doeltreffendheid. Die nadele van die eenheid is soos volg:

• die behoefte aan oriëntasie volgens die rigting van lugstrome;
• die behoefte aan die installering van hoë strukture - hoe hoër die installasie, hoe kragtiger sal dit wees;
• die behoefte aan 'n fondament vir die daaropvolgende installering van die mas (dit dra by tot 'n styging in die koste van die proses);
• hoë geraas;
• gevaar vir voëls wat verbyvlieg.

Vane

Lemkragopwekkers het die vorm van 'n skroef. In hierdie geval ontvang die lemme die energie van die lugvloei en verwerk dit in roterende beweging.

Die opset van hierdie elemente het 'n direkte invloed op die doeltreffendheid van die windturbine.

Horisontale windturbines het waaiers met lemme, waarvan daar 'n sekere aantal kan wees . Gewoonlik is daar 3 van hulle. Afhangende van die aantal lemme, kan die krag van die toestel toeneem of verminder. 'N Duidelike voordeel van hierdie tipe windturbine is die eenvormige verdeling van vragte op die stootlager. Die nadeel van die eenheid is dat die installering van so 'n struktuur baie ekstra materiaal en arbeidskoste verg.

Turbine

Windturbine -kragopwekkers word tans as die doeltreffendste beskou. Die rede hiervoor is die optimale kombinasie van lemareas met hul opset . Die voordele van die bladlose ontwerp sluit in 'n hoë doeltreffendheid, lae geraas, wat veroorsaak word deur die klein afmetings van die toestel. Boonop stort hierdie eenhede nie in sterk wind in nie en hou dit nie 'n gevaar vir ander en voëls in nie.

'N Windpomp van 'n turbine word in stede en dorpe gebruik, met die hulp daarvan is dit moontlik om 'n privaat huis en 'n somerhuisie met beligting te voorsien . Daar is feitlik geen nadele aan so 'n kragopwekker nie.

Die nadeel van die windturbine is die behoefte aan die stabilisering van komponente van die struktuur.

Belangrikste eienskappe

Die belangrikste voordele van windopwekkers is die volgende:

• omgewingsveiligheid - die werking van die installasies benadeel nie die omgewing en lewende organismes nie;
• gebrek aan kompleksiteit in die ontwerp;
• gemak van gebruik en bestuur;
• onafhanklikheid van elektriese netwerke.

Onder die nadele van hierdie toestelle onderskei kundiges die volgende:

• hoe koste;
• die geleentheid om eers na 5 jaar af te betaal;
• lae doeltreffendheid, lae krag;
• die behoefte aan duur toerusting.

Dimensies (wysig)

Toestelle vir die opwekking van energie uit wind kan van verskillende groottes wees. Hul krag hang af van die grootte van die windwiel, die hoogte van die mas en die windsnelheid. Die grootste eenheid het 'n kolom van 135 m lank, terwyl die rotordiameter 127 m is . Die totale hoogte bereik dus 198 meter. Groot windturbines met hoë hoogtes en lang lemme is geskik vir die verskaffing van energie aan klein nywerheidsondernemings, plase. Meer kompakte modelle kan tuis of in die land geïnstalleer word.

Tans produseer hulle 'n opmars van windpompe met lemme in deursnee van 0, 75 en 60 meter . Volgens kenners moet die afmetings van die kragopwekker nie groot wees nie, aangesien 'n klein draagbare installasie geskik is om 'n klein hoeveelheid energie op te wek. Die kleinste model van die eenheid is 0,4 meter hoog en weeg minder as 2 kilogram.

Vervaardigers

Vandag word die produksie van windturbines in baie lande ter wêreld gevestig. Op die mark kan u Russiese modelle en eenhede uit China vind. Van die plaaslike vervaardigers is die volgende ondernemings die gewildste:

• "Windlig";
• Rkraft;
• SKB Iskra;
• Sapsan-Energia;
• "Wind krag".

Vervaardigers kan windturbines maak volgens die persoonlike voorkeur van die kliënt. Vervaardigers het ook dikwels 'n diens vir die berekening en ontwerp van windplase.

Buitelandse vervaardigers van kragopwekkers is ook baie gewild:

• Goudwind - China;
• Vestas - Denemarke;
• Gamesa - Spanje;
• Suzion - Indië;
• GE Energy - VSA;
• Siemens, Enercon - Duitsland.

Volgens verbruikersbeoordelings is toestelle van buitelandse vervaardiging van hoë gehalte, aangesien dit met die nuutste toerusting vervaardig word.

Dit is egter die moeite werd om te onthou dat die gebruik van sulke windopwekkers die gebruik van duur herstelwerk, sowel as onderdele, byna onmoontlik in huishoudelike winkels behels. Die koste van kragopwekkingseenhede hang gewoonlik af van die ontwerpkenmerke, kapasiteit en vervaardiger.

Hoe om te kies?

Om die regte windopwekker vir 'n somerhuis of huis te kies, moet u die volgende in ag neem

1. Berekening van die krag van geïnstalleerde elektriese toestelle wat in die kamer gekoppel sal word.
2. Die krag van die toekomstige eenheid, met inagneming van die veiligheidsfaktor. Laasgenoemde sal nie toelaat dat die generator in 'n spitsituasie oorlaai word nie.
3. Die klimaat van die gebied. Neerslag het 'n negatiewe impak op die prestasie van die toestel.
4. Toerustingdoeltreffendheid, wat as een van die belangrikste aanwysers beskou word.
5. Geraasaanwysers wat die windturbine tydens werking kenmerk.

Benewens al die bogenoemde, moet die verbruiker alle parameters van die installasie evalueer, asook die resensies daaroor lees.

Maniere om werksdoeltreffendheid te verbeter

Om die doeltreffendheid van die werking van die windgenerator te verhoog, is dit nodig om die werkvermoëns en eienskappe daarvan in 'n positiewe rigting te verander. Eerstens is dit die moeite werd om die doeltreffendheid van die waaiergevoeligheid vir relatief swak en onstabiele wind te verhoog.

Om die idee in werklikheid te vertaal, word dit aanbeveel om 'n "petal seil" te gebruik.

Dit is 'n soort eensydige membraan vir lugvloei, wat vrylik deur die wind in een rigting beweeg. Die membraan is 'n ondeurdringbare versperring vir die beweging van lugmassas in die teenoorgestelde rigting.

'N Ander metode om die doeltreffendheid van 'n windturbine te verhoog, is die gebruik van verspreiders of beskermende kappies wat die vloei van die teenoorgestelde oppervlak afsny . Elkeen van die opsies het voordele en nadele. Hulle is egter in elk geval meer effektief as die tradisionele model.

DIY konstruksie

'N Windopwekker is duur. As u dit op u gebied wil installeer, is dit die moeite werd om die volgende punte te oorweeg:

• beskikbaarheid van geskikte terrein;
• voorkoms van gereelde en sterk winde;
• gebrek aan ander alternatiewe energiebronne.

Andersins gee die windplaas nie die verwagte resultaat nie. Aangesien die vraag na alternatiewe energie elke jaar toeneem en die aankoop van 'n windturbine 'n tasbare slag vir die gesinsbegroting is, kan u probeer om 'n eenheid met u eie hande te maak met die daaropvolgende installasie. Die vervaardiging van 'n windturbine kan gebaseer wees op neodymiummagnete, 'n ratkas, lemme en hul afwesigheid.

Die windturbine het baie voordele . Met 'n groot begeerte en die teenwoordigheid van elementêre ontwerpersvermoëns, kan byna elke vakman 'n stasie bou om elektrisiteit op sy webwerf op te wek. Die eenvoudigste weergawe van die toestel word beskou as 'n windturbine met 'n vertikale as. Laasgenoemde benodig geen ondersteuning en 'n hoë mast nie, en die installasieprosedure word gekenmerk deur eenvoud en spoed.

Om 'n windopwekker te skep, moet u al die nodige elemente voorberei en die module op die gekose plek regmaak. As deel van 'n tuisgemaakte vertikale energieopwekker word die teenwoordigheid van sulke elemente as verpligtend beskou:

• rotor;
• lemme;
• aksiale mas;
• stator;
• battery;
• omskakelaar;
• beheerder.

Die lemme kan van ligte, veerkragtige plastiek gemaak word, aangesien ander materiale onder die invloed van hoë vragte beskadig en vervorm kan word. Eerstens moet 4 gelyke dele uit PVC -pype gesny word. Daarna moet u 'n paar halfsirkelvormige fragmente uit die blik sny en langs die rande van die pype vasmaak. In hierdie geval moet die radius van die lemdeel 69 cm wees. In hierdie geval sal die lem se hoogte 70 cm bereik.

Om die rotorsisteem aanmekaar te sit, moet u 6 neodymiummagnete, 2 ferrietskywe met 'n deursnee van 23 cm neem, gom om te bind. Magnete moet op die eerste skyf geplaas word, met inagneming van 'n hoek van 60 grade en 'n deursnee van 16,5 cm. Volgens dieselfde skema word die tweede skyf saamgestel en word die magnete met gom gegiet. Vir die stator moet u 9 spoele voorberei, waarop u elkeen 60 draaie koperbedrading met 'n deursnee van 1 mm draai. Soldeer moet in die volgende volgorde uitgevoer word:

• die begin van die eerste spoel met die einde van die vierde;
• die begin van die vierde spoel met die einde van die sewende.

Die tweede fase word op 'n soortgelyke manier saamgestel. Vervolgens word 'n vorm gemaak van 'n laaghoutblad waarvan die onderkant met veselglas bedek is. Fases van gesoldeerde spoele word bo -op gemonteer. Die struktuur word met gom gevul en 'n paar dae gelaat om al die dele aan mekaar te plak. Daarna kan u die individuele elemente van die windgenerator in een geheel begin verbind.

Om die struktuur in die boonste rotor te monteer, moet 4 gate vir die studs gemaak word. Die onderste rotor is geïnstalleer met magnete na bo op die hakie. Daarna moet u die stator met die gate wat nodig is om die hakie te monteer, plaas. Die penne moet op die aluminiumplaat rus, bedek dit dan met die tweede rotor met die magnete na onder.

Met 'n sleutel is dit nodig om die penne te draai sodat die rotor egalig en sonder ruk val . As die regte plek ingeneem is, is dit die moeite werd om die studs los te maak en die aluminiumplate te verwyder. Aan die einde van die werk moet die struktuur met moere vasgemaak word en nie styf vasgemaak word nie.

'N Sterk metaalpyp met 'n lengte van 4 tot 5 meter is geskik as mas . 'N Voorgemonteerde kragopwekker word daaraan vasgeskroef. Daarna word die raam met die lemme aan die generator vasgemaak, en die masstruktuur word op die platform geïnstalleer, wat vooraf voorberei is. Die posisie van die stelsel word vasgemaak met 'n stut.

Die verbinding van die kragtoevoer met die windturbine vind in serie plaas. Die beheerder moet 'n bron van die kragopwekker neem en die wisselstroom omskakel na gelykstroom.