I dag, efterhånden som elektricitetspriserne stiger, og folks lyst til at bygge sommerhuse og feriehuse væk fra "civilisation" stiger, henvender mange ejere af private ejendomme sig i stigende grad til alternative energikilder. Den billigste i øjeblikket er vindkraft. Til dets brug er specielle enheder designet. Længere i artiklen vil vi overveje, hvad en vindgenerator er.
Terminologi
Windmill elektricitetsgenerator er en enhed, der konverterer den kinetiske energi af luftstrømmen til mekanisk. Denne kraft starter rotationen af rotoren. Som et resultat af dets arbejde bliver mekanisk energi efterfølgende omdannet til elektrisk energi.
Industriel brug
Sådanne enheder er bygget af store private eller offentlige energiselskaber. Norm alt kombineres de til såkaldte netværk. Resultatet er vindmølleparker. Disse industrielle netværk er forskelligefra nuklear eller termisk ved fuldstændig fravær af både råmaterialer (brændstof) og affald. For at vindmølleparkens generator kan fungere uden fejl, skal den gennemsnitlige årlige luftstrøm være høj. Effekten af moderne systemer kan nå op på 7,5 MW.
Nogle driftsproblemer
Den industrielle vindgenerator er monteret på et specielt forberedt sted inden for syv eller ti dage. Og at opnå tilladelser til opførelse af en struktur kan i nogle tilfælde tage mere end et år. Derudover er der behov for langtidsundersøgelser på stedet, hvor installationen af vindgeneratorer skal udføres. I det mindste i løbet af året studeres luftstrømmenes retning og hastighed. Alle disse aktiviteter øger gennemførelsesperioden for projekter betydeligt.
Kort historisk baggrund
Det er værd at bemærke, at folk begyndte at bruge vindenergi i oldtiden. Et simpelt eksempel er et sejl. Vindmøller blev allerede bygget 200 år før vor tidsregning, og efter opdagelsen af elektricitet begyndte man at forsøge at bruge luftstrømmenes kraft til at opnå den. Indtil 50'erne af det forrige århundrede var der kontinuerligt arbejde med design og design af nyt udstyr i Sovjetunionen. Vindgeneratorer er blevet meget brugt i landet.
Anvendelsesomfang
Vindgeneratoren kan bruges direkte til det tilsigtede formål, eller den kan udføre rent dekorative funktioner. Propellen kan udstyres med skralde og sætteenheden til et hvilket som helst passende sted. Til industrielle formål blev en vindgenerator tidligere brugt til formaling af korn. I dag anvendes som regel andet udstyr til disse formål. Vindgeneratorer bruges ofte til hjemmet. Anmeldelser af ejere af forstadsejendomme vidner om effektiviteten af et sådant design i processen med at pumpe vand. Så ifølge nogle brugere er enheden i stand til at løfte omkring 30-50 liter/time fra en brønd eller brønd. Sådanne generatorer er meget relevante for at give. Vindstrukturer er ofte uundværlige, hvor der er afbrydelser i tilførslen af strøm til nettet. De bruges også til at starte varmesystemet. Vindgeneratoren er dog mest udbredt til at generere elektricitet.
Klassificering
Hvis det blev nødvendigt at købe en vindgenerator til et privat hus, så bør du lære mere om typerne af denne enhed og driftsprincippet. Designet kan være karruseltype. I dette tilfælde har den en lodret rotationsakse. Designet kan også være fløjet. Det betyder, at enhedens rotationsakse er vandret. Overvej derefter hver type separat.
Karruseldesign
Sådan en vindgenerator har utvivlsomt sine fordele. Det får hurtigt trækkraft i processen med at øge styrken af luftstrømmen. Efterfølgende er omdrejningshastigheden næsten på samme niveau. Dette design overvåger uafhængigt vindens retning. Det betyder, at hun ikke har brug for yderligereinventar. Vindgeneratoren af karruseltypen er langsomtkørende. Dette tillader brugen af ret simple ordninger. Samtidig begrænser lav hastighed betydeligt brugen af strukturer. Dette skyldes, at der er behov for yderligere at bruge step-up gearkasser. Multiplikatorer har en ret lav effektivitet. Uden en gearkasse er driften af en vindgenerator betydeligt vanskeligere.
Vingedesign
Hvad er sådan en generator (vind)? Anmeldelser fra mange brugere taler til fordel for dette design. Enheden af vingetypen har en masse fordele sammenlignet med dem, der er beskrevet ovenfor. Til de utvivlsomme fordele, som en sådan vindgenerator har, tilskriver brugerne en ret høj rotationshastighed. Takket være dette er der ikke behov for yderligere brug af multiplikatoren. Vingestrukturens blade skal være placeret vinkelret på luftstrømmen, det vil sige lodret. Til dette bruges en stabilisator. En anden fordel, som brugerne siger, at vingevindgeneratoren har, er luftstrømmens høje energikonverteringseffektivitet. Samtidig er rotationshastigheden i sådanne designs omvendt proportional med antallet af blade. I denne henseende har enhederne som regel ikke mere end tre vinger. Den store popularitet af sådanne installationer skyldes også den lette fremstilling af strukturer.
Enhedsvalgskriterier
Først og fremmest er det nødvendigt at bestemme nøjagtigt gennemsnitshastigheden ogden foretrukne luftstrømsretning på det sted, hvor enheden skal fungere. Du bør være opmærksom på nogle parametre. Så den indledende hastighed, hvormed rotationen af bladene starter, er 2 m/s. Enheden opnår maksimal effektivitet med et flow på 9-12 m/s. Generatorens effekt afhænger af propellens diameter og vindhastigheden.
Designfunktioner
Hvad består en vindgenerator i hjemmet af? Selve designet inkluderer et hjul med klinger. Den har også en gearkasse. Denne mekanisme er designet til at konvertere og overføre drejningsmoment. Også i designet er der en mast. Selve enheden er installeret på den. Desuden er enheden udstyret med et batteri og en inverter. Ved hjælp af sidstnævnte omdannes jævnstrømmen til en effektiv vekselstrøm.
Enhed og netværk
De fleste af de enheder, der findes i dag, fungerer med en centraliseret eller lokal elektrisk kilde. Det kan for eksempel være en dieselgenerator. Behovet for at bruge en ekstra kilde forklares af luftstrømmenes ustabilitet. I dette tilfælde udfører netværket en stabiliserende opgave. Der er visse betingelser for brugen af sådanne strukturer. En af de vigtigste er, at netværkets effekt nødvendigvis skal være højere end en vindgenerators, mindst 1,8 gange.
Arbejdsprincip
Kraftfulde luftstrømme driver vingerne på en vindgenerator. De begynder at snurre. Den modtagne energi overføres til multiplikatoren gennem rotoren. hvordanDet blev sagt ovenfor, at enhederne kan fungere både individuelt og i grupper. I nogle designs er multiplikatorer installeret for at forbedre enhedens ydeevne. Det skal siges, at ikke alle kan købe en sådan enhed. I denne henseende bygger nogle mennesker vindgeneratorer til deres hjem med egne hænder. Hvordan man gør dette, vil vi overveje nærmere.
Enhedstype
Hvad er vindgeneratorer til hjemmet? Der er to typer enheder. Den første er en vandret og den anden er en lodret vindgenerator. Sidstnævnte design er ifølge brugerne selv nemmere at montere og installere - det er ret nemt at afbalancere enheden. Derudover har dette system en højere koefficient for effektiv vindpåvirkning. Jo mere kraftfuld enheden er valgt til montering, jo større vil vægten og diameteren af hjulet være. Dette vil igen gøre afbalancering og installation vanskeligere.
Components
Før du laver en vindgenerator, bør du forberede alle de nødvendige elementer og detaljer:
- 12 V batteri. Du kan bruge en bilenhed, men det er bedre at købe et alternativt. Sådan et batteri vil være sikrere og mere holdbart.
- Generator 12 V.
- Rotor 1,5-2 m.
- Met altønde eller -spand (stor). Det er ønskeligt at bruge en beholder lavet af aluminium eller rustfrit stål.
- Batteriopladningsrelæ.
- Relæ til lampeopladning (f.eks. biler).
- Halvforseglet kontakt.
- Forbindelsesboks.
- Voltmeter. Du kan bruge bilen.
- Mast, hvis højde er fra 2 til 10 meter. Du kan også lave den selv. Dette vil kræve PVC-rør og metaldele til basen.
- 4 M6-bolte.
- Wires.
- Rustfri tråd eller klemmer. Disse elementer vil blive fastgjort til masten.
Du skal også bruge følgende værktøjer:
- Cutters.
- Bor og øvelser.
- Skruetrækker.
- Nøgler.
Montering af masten
Før installationen er det nødvendigt at fylde fundamentet i overensstemmelse med basens volumen og rørets tværsnit. I dette tilfælde skal klima- og jordegenskaber tages i betragtning. Montering af mast med vindmølle udføres efter at mørtlen er størknet (mindst en uge efter udstøbning). Du kan blot grave en stang ned i jorden og fiksere ledningerne. Denne mulighed er dog mindre pålidelig.
Rotor
Diameteren vælges i henhold til den gennemsnitlige vindhastighed. En rotor er lavet og en remskive er lavet om (et specielt friktionshjul med en fælg eller en rille rundt om omkredsen, designet til at overføre bevægelse til en drivrem eller et reb). Faktisk, med vindhastigheder op til 6-7 m/s, vil effekten af et 3 m element være højere.
Wings
Tønden er delt i 4 lige store dele. Til dette bruges et målebånd og en markør. Bladene er skåret med saks til metal. Vingerne fastgøres derefter til remskiven og bunden. Som fastgørelseselementerbolte bruges. Steder for dem skal måles meget nøjagtigt, ellers skal du i fremtiden ofte justere rotationen. Bladene foldes forsigtigt inden for rimelighedens grænser for at forhindre unødvendige vindstød i luftstrømmen.
Assembly
Ledninger er forbundet til generatoren, og kredsløbet er samlet i afbryderboksen. Enheden er fastgjort til masten. Ledningerne er fastgjort på stangen og generatoren. Dernæst tilsluttes enheden og derefter batteriet til kredsløbet. Ved hjælp af ledninger, hvis tværsnit er op til 2,5 kW, er belastningen forbundet. Afhængigt af graden af bøjning af knivene indstilles rotationshastigheden. En sådan enhed burde være nok til at levere energi til et landsted eller sommerhus.
Øget produktivitet
Når masten hæves op til 20-25 meter, vil luftstrømmens hastighed øges med 30%. Samtidig øges energiproduktionen også op til 1,5 gange. Denne mulighed bruges ved reduceret vindhastighed (op til 4 m/s). Med en høj mast vil påvirkningen fra træer og bygninger blive elimineret. Sådan laver du din egen vindmølle.
Brancheudvikling
I dag kan du købe en vindgenerator til hjemmet til en rimelig pris. Dette taler om den konstante og aktive udvikling af denne industri. Ved selv at købe eller montere installationen kan du sikre din egen boligs energiuafhængighed i ret lang tid. Som regel er en enhed med en mærkeeffekt på 1 kW tilstrækkelig til en lille bygning. Samtidig vindhastigheden i enhedens driftsområdeskal være 8 m/s. Hvis der ikke er nogen stabil luftstrøm i området, eller den er svag, kan enheden udstyres med en dieselgenerator eller solcelleceller. I Rusland i dag bemærkes kun fremkomsten af en tendens til at installere vindgeneratorer. Kun få producenter af laveffektenheder til indenlandske behov er repræsenteret på hjemmemarkedet. Omkostningerne ved vindmøller til 1 kW i et komplet sæt starter fra 35-40 tusind rubler. Det er priser fra to år siden. Der er ingen grund til at udstede et certifikat for at installere enheden.
Ulempe og fordele ved udnyttelse
På trods af den konstante vækst i energitarifferne er omkostningerne til elektricitet i sig selv ikke i nogen grad en væsentlig værdi i hovedparten af industrier med andre omkostninger. For forbrugeren i dag er stabilitet og forsyningssikkerhed nøglefaktorer. De vigtigste årsager, der fremkalder en stigning i prisen på energi til industriel brug, opnået fra vindgeneratorer, er:
- Behovet for autonom drift i nogen tid. Der bruges batterier i disse tilfælde.
- Behovet for elektrisk energi af industriel kvalitet. Der bruges en inverter til dette.
- Behovet for kontinuerlig oppetid. I sådanne tilfælde bruges dieselgeneratorer desuden.
Hvad angår brugen af enheder i hverdagen, bør ulemperne ved driften omfatte:
- Den høje pris på batterier. Hun erca. 25 % af prisen på selve enheden.
- De relativt høje omkostninger ved inverteren.
- For at sikre en pålidelig forsyning af elektricitet bruges en dieselgenerator i nogle tilfælde. Dens pris kan sammenlignes med prisen på selve enheden.
Det skal dog bemærkes, at disse faktorer mister deres relevans med en moderne dobbeltkonverterings-UPS og et fælles netværk. I dag er det fra et økonomisk synspunkt mest hensigtsmæssigt til industrielle formål at modtage ved hjælp af en vindgenerator ikke elektricitet, men jævn- eller vekselstrøm. Efterfølgende omdannes det til varme til varmt vand og boligopvarmning. Til dette bruges varmeelementer. Denne ordning har sine fordele. Især i dette tilfælde kan en almindelig kedel med vand fungere som en energiakkumulator, for varmeforbrug er der ikke så strenge krav til kontinuitet og forsyningskvalitet.
