Vandag, namate elektrisiteitstariewe styg en mense se begeerte om plattelandse kothuise en huisies te bou weg van die "beskawing" toeneem, wend baie eienaars van private landgoedere toenemend na alternatiewe energiebronne. Die goedkoopste op die oomblik is windkrag. Vir die gebruik daarvan word spesiale toestelle ontwerp. Verder in die artikel sal ons oorweeg wat 'n windgenerator is.
Terminologie
Windpomp-elektrisiteitsopwekker is 'n toestel wat die kinetiese energie van die lugvloei in meganies omskakel. Hierdie krag begin die rotasie van die rotor. As gevolg van sy werk word meganiese energie daarna in elektriese energie omgeskakel.
Industriële gebruik
Sulke toestelle word deur groot private of openbare energiemaatskappye gebou. Gewoonlik word hulle gekombineer in sogenaamde netwerke. Die resultaat is windplase. Hierdie industriële netwerke is andersvan kernkrag of termiese deur die algehele afwesigheid van beide grondstowwe (brandstof) en afval. Om die windplaasgenerator sonder mislukking te laat werk, moet die gemiddelde jaarlikse lugvloeitempo hoog wees. Die krag van moderne stelsels kan 7,5 MW bereik.
Sommige bedryfsprobleme
Die industriële windkragopwekker word binne sewe of tien dae op 'n spesiaal voorbereide perseel gemonteer. En die verkryging van permitte vir die bou van 'n struktuur kan in sommige gevalle meer as 'n jaar neem. Boonop is langtermynstudies nodig by die terrein waar die installering van windopwekkers uitgevoer sal word. Ten minste gedurende die jaar word die rigting en spoed van lugvloei bestudeer. Al hierdie aktiwiteite verhoog die tydperk van implementering van projekte aansienlik.
Kort historiese agtergrond
Dit is opmerklik dat mense in antieke tye windenergie begin gebruik het. 'n Eenvoudige voorbeeld is 'n seil. Windpompe is reeds 200 jaar voor ons era gebou en na die ontdekking van elektrisiteit het mense begin om die krag van lugstrome te probeer gebruik om dit te verkry. Tot in die 50's van die vorige eeu was daar voortdurend gewerk aan die ontwerp en ontwerp van nuwe toerusting in die Sowjetunie. Windopwekkers is wyd in die land gebruik.
Omvang van toepassing
Die windopwekker kan direk vir sy beoogde doel gebruik word, of dit kan suiwer dekoratiewe funksies verrig. Die skroef kan toegerus word met 'n ratel en sittoestel na enige geskikte plek. Vir industriële doeleindes is 'n windopwekker vroeër vir die maal van graan gebruik. Vandag word ander toerusting as 'n reël vir hierdie doeleindes gebruik. Windkragopwekkers word dikwels vir die huis gebruik. Resensies van eienaars van voorstedelike eiendom getuig van die doeltreffendheid van so 'n ontwerp in die proses om water te pomp. Dus, volgens sommige gebruikers, kan die eenheid ongeveer 30-50 liter / uur uit 'n put of put lig. Sulke kragopwekkers is baie relevant om te gee. Windstrukture is dikwels onontbeerlik waar daar onderbrekings in die toevoer van stroom na die netwerk is. Hulle word ook gebruik om die verwarmingstelsel te begin. Die windgenerator word egter die meeste gebruik vir die opwekking van elektrisiteit.
Klassifikasie
As dit nodig word om 'n windkragopwekker vir 'n privaat huis te koop, moet jy meer leer oor die tipes van hierdie eenheid en die beginsel van werking. Die ontwerp kan karrouseltipe wees. In hierdie geval het dit 'n vertikale rotasie-as. Die ontwerp kan ook gevleuel wees. Dit beteken dat die rotasie-as van die eenheid horisontaal is. Oorweeg dan elke tipe afsonderlik.
Karrousel-ontwerp
So 'n windkragopwekker het ongetwyfeld sy meriete. Dit kry vinnig vastrap in die proses om die krag van die lugvloei te verhoog. Vervolgens is die rotasiespoed amper op dieselfde vlak. Hierdie ontwerp monitor onafhanklik die rigting van die wind. Dit beteken dat sy nie bykomende nodig het nietoebehore. Die karrousel-tipe windkragopwekker beweeg stadig. Dit laat die gebruik van redelik eenvoudige skemas toe. Terselfdertyd beperk lae spoed die gebruik van strukture aansienlik. Dit is te wyte aan die feit dat daar 'n behoefte is om addisioneel opwaartse ratkaste te gebruik. Vermenigvuldigers het 'n redelik lae doeltreffendheid. Sonder 'n ratkas is die werking van 'n windgenerator aansienlik moeiliker.
Vlerkontwerp
Wat is so 'n kragopwekker (wind)? Resensies van baie gebruikers praat ten gunste van hierdie ontwerp. Die vlerk-tipe eenheid het baie voordele in vergelyking met dié wat hierbo beskryf is. Aan die ongetwyfelde voordele wat so 'n windgenerator het, skryf gebruikers 'n redelik hoë rotasiespoed toe. Danksy dit is daar geen behoefte aan bykomende gebruik van die vermenigvuldiger nie. Die lemme van die vaanstruktuur moet loodreg op die lugvloei geleë wees, dit wil sê vertikaal. Hiervoor word 'n stabiliseerder gebruik. Nog 'n voordeel wat gebruikers sê die windkragopwekker het, is die hoë energie-omsettingsdoeltreffendheid van die lugvloei. Terselfdertyd is die rotasiespoed in sulke ontwerpe omgekeerd eweredig aan die aantal lemme. In hierdie verband het die eenhede as 'n reël nie meer as drie vlerke nie. Die wye gewildheid van sulke installasies is ook te danke aan die gemak van vervaardiging van strukture.
Toestelkeusekriteria
In die eerste plek is dit nodig om presies die gemiddelde spoed endie voorkeurrigting van lugvloei by die plek waar die eenheid sal werk. Jy moet bewus wees van sommige parameters. Dus, die aanvanklike spoed waarteen die rotasie van die lemme begin is 2 m/s. Die eenheid bereik maksimum doeltreffendheid met 'n vloei van 9-12 m/s. Die krag van die kragopwekker hang af van die deursnee van die skroef en die windspoed.
Ontwerpkenmerke
Waaruit bestaan 'n huiswindopwekker? Die ontwerp self sluit 'n wiel met lemme in. Dit het ook 'n ratkas. Hierdie meganisme is ontwerp om wringkrag om te skakel en oor te dra. Ook in die ontwerp is daar 'n mas. Die toestel self is daarop geïnstalleer. Die eenheid is ook toegerus met 'n battery en 'n omskakelaar. Met behulp van laasgenoemde word die gelykstroom in 'n effektiewe wisselstroom omgeskakel.
Toestel en netwerk
Die meeste van die eenhede wat vandag bestaan, werk met 'n gesentraliseerde of plaaslike elektriese bron. Dit kan byvoorbeeld 'n dieselkragopwekker wees. Die behoefte om 'n bykomende bron te gebruik word verklaar deur die onstabiliteit van lugvloei. In hierdie geval voer die netwerk 'n stabiliseringstaak uit. Daar is sekere voorwaardes vir die gebruik van sulke strukture. Een van die belangrikstes is dat die krag van die netwerk noodwendig hoër moet wees as dié van 'n windgenerator, minstens 1,8 keer.
Werkbeginsel
Kragtige lugstrome dryf die lemme van 'n windgenerator aan. Hulle begin tol. Die ontvangde energie word deur die rotor na die vermenigvuldiger oorgedra. hoeHierbo is gesê dat die eenhede beide individueel en in groepe kan funksioneer. In sommige ontwerpe word vermenigvuldigers geïnstalleer om toestelwerkverrigting te verbeter. Daar moet gesê word dat nie almal so 'n eenheid kan koop nie. In hierdie verband bou sommige mense windopwekkers vir hul huis met hul eie hande. Hoe om dit te doen, sal ons verder oorweeg.
Tipe eenheid
Wat is windopwekkers vir die huis? Daar is twee tipes toestelle. Die eerste is 'n horisontale en die tweede is 'n vertikale windgenerator. Laasgenoemde ontwerp, volgens die gebruikers self, is makliker om te monteer en te installeer - om die toestel te balanseer is redelik maklik. Daarbenewens het hierdie stelsel 'n hoër koëffisiënt van effektiewe windaksie. Hoe kragtiger die toestel gekies word vir samestelling, hoe groter sal die gewig en deursnee van die wiel wees. Dit sal op sy beurt balansering en installering moeiliker maak.
Components
Voordat jy 'n windgenerator maak, moet jy al die nodige elemente en besonderhede voorberei:
- 12 V-battery. Jy kan 'n motortoestel gebruik, maar dit is beter om 'n alternatiewe een te koop. So 'n battery sal veiliger en duursaamer wees.
- Generator 12 V.
- Rotor 1,5-2 m.
- Metaalvat of emmer (groot). Dit is wenslik om 'n houer van aluminium of vlekvrye staal te gebruik.
- Batterylaai-aflos.
- Relais vir lamplaai (motor, byvoorbeeld).
- Semi-verseëlde skakelaar.
- Aansluitingskas.
- Voltmeter. Jy kan die motor gebruik.
- mas, waarvan die hoogte van 2 tot 10 meter is. Jy kan dit ook self maak. Dit sal PVC-pype en metaalonderdele vir die basis benodig.
- 4 M6-boute.
- Drade.
- Vlekvrye draad of klampe. Hierdie elemente sal aan die mas geheg word.
Jy sal ook die volgende gereedskap benodig:
- Cutters.
- Boor en bore.
- Skroewedraaier.
- Keys.
Monteer die mas
Voor die installasie is dit nodig om die fondament te vul in ooreenstemming met die volume van die basis en die deursnee van die pyp. In hierdie geval moet klimaat en grondeienskappe in ag geneem word. Installasie van 'n mas met 'n windturbine word uitgevoer nadat die mortel gestol het (ten minste 'n week na giet). Jy kan eenvoudig 'n paal in die grond grawe en die draaddrade regmaak. Hierdie opsie is egter minder betroubaar.
Rotor
Die deursnee word gekies volgens die gemiddelde windspoed. 'n Rotor word gemaak en 'n katrol word herbou ('n spesiale wrywingwiel met 'n rand of 'n groef om die omtrek, ontwerp om beweging na 'n dryfband of tou oor te dra). Trouens, met windsnelhede tot 6-7 m/s, sal die krag van 'n 3 m element hoër wees.
Wings
Die loop word in 4 gelyke dele verdeel. Hiervoor word 'n maatband en 'n merker gebruik. Die lemme word met 'n skêr vir metaal gesny. Die vlerke word dan aan die katrol en onderkant vasgemaak. As hegstukkeboute word gebruik. Plekke vir hulle moet baie akkuraat gemeet word, anders sal jy in die toekoms dikwels die rotasie moet aanpas. Die lemme vou liggies, binne redelike rede, om onnodige rukwinde in die lugvloei te voorkom.
Vergadering
Drade word aan die kragopwekker gekoppel en die stroombaan word in die skakelkas saamgestel. Die eenheid is aan die mas geheg. Die drade is op die paal en die kragopwekker vasgemaak. Volgende, die eenheid, en dan die battery is gekoppel aan die stroombaan. Met behulp van drade, waarvan die deursnit tot 2,5 kW is, word die las gekoppel. Afhangende van die mate van buiging van die lemme, word die rotasiespoed ingestel. So 'n eenheid behoort genoeg te wees om energie vir 'n plattelandse huis of kothuis te voorsien.
Verhoogde produktiwiteit
Wanneer die mas tot 20-25 meter gelig word, sal die lugvloeispoed met 30% toeneem. Terselfdertyd sal energieproduksie ook tot 1,5 keer verhoog word. Hierdie opsie word gebruik teen verminderde windspoed (tot 4 m/s). Met’n hoë mas sal die invloed van bome en geboue uitgeskakel word. Hier is hoe om jou eie windturbine te maak.
Bedryfsontwikkeling
Vandag kan jy 'n tuiswindopwekker teen 'n redelike prys koop. Dit spreek van die voortdurende en aktiewe ontwikkeling van hierdie bedryf. Deur self die installasie aan te koop of te monteer, kan jy die energie-selfstandigheid van jou eie huis vir 'n redelike lang tyd verseker. As 'n reël is 'n eenheid met 'n nominale drywing van 1 kW voldoende vir 'n klein gebou. Terselfdertyd, die windspoed in die werksgebied van die toestelmoet 8 m/s wees. As daar geen stabiele lugvloei in die area is nie, of dit is swak, kan die toestel toegerus word met 'n dieselgenerator of fotovoltaïese selle. In Rusland vandag word slegs die opkoms van 'n neiging om windkragopwekkers te installeer opgemerk. Slegs enkele vervaardigers van laekrag-eenhede vir huishoudelike behoeftes is op die binnelandse mark verteenwoordig. Die koste van windturbines vir 1 kW in 'n volledige stel begin van 35-40 duisend roebels. Dit is pryse van twee jaar gelede. Dit is nie nodig om 'n sertifikaat uit te reik om die toestel te installeer nie.
Nadele en voordele van uitbuiting
Ondanks die konstante groei van energietariewe, is die koste van elektrisiteit self in geen mate 'n beduidende waarde in die grootste deel van nywerhede met ander koste nie. Vir die verbruiker vandag is stabiliteit en voorsieningsekerheid sleutelfaktore. Die hoofredes wat 'n styging in die koste van energie vir industriële gebruik veroorsaak, verkry vanaf windopwekkers, is:
- Die behoefte aan outonome werking vir 'n geruime tyd. Batterye word in hierdie gevalle gebruik.
- Die behoefte aan elektriese energie van industriële geh alte. 'n Omskakelaar word hiervoor gebruik.
- Die behoefte aan deurlopende uptyd. In sulke gevalle word dieselkragopwekkers addisioneel gebruik.
Wat die gebruik van toestelle in die alledaagse lewe betref, moet die nadele van werking insluit:
- Die hoë koste van batterye. Sy isongeveer 25% van die prys van die toestel self.
- Die relatief hoë koste van die omskakelaar.
- Om 'n betroubare toevoer van elektrisiteit te verseker, word 'n dieselopwekker in sommige gevalle gebruik. Die koste daarvan is vergelykbaar met die prys van die toestel self.
Daar moet egter kennis geneem word dat hierdie faktore hul relevansie verloor met 'n moderne dubbele omskakeling UPS en 'n gemeenskaplike netwerk. Vandag, vanuit 'n ekonomiese oogpunt, is dit vir industriële doeleindes die beste om met behulp van 'n windgenerator nie elektrisiteit te ontvang nie, maar gelyk- of wisselstroom. Daarna word dit omgeskakel in hitte vir warm water en huisverhitting. Hiervoor word verwarmingselemente gebruik. Hierdie skema het sy voordele. Veral in hierdie geval kan 'n gewone ketel met water as 'n energie-akkumulator dien, vir hitteverbruik is daar nie sulke streng vereistes vir die kontinuïteit en kwaliteit van toevoer nie.
