Značilnosti vertikalnih vetrnih turbin

Veter ima veliko gonilno silo, ki jo lahko človek uporabi za svoje namene. Je vir čiste energije. Z uporabo vetrnega generatorja lahko dobite dodatno brezplačno moč. V današnjem članku bomo obravnavali vertikalne vrste vetrnih turbin, njihove značilnosti in vrste.

Vetrni generator je najlažji način za pridobivanje alternativne energije za vaš dom. Ta naprava je zasnovana za pretvorbo vetrne energije v električni vir. Dodatne naprave za določanje smeri vetra niso potrebne. Opisana naprava je sposobna delovati na nizki nadmorski višini, kar omogoča njeno servisiranje brez uporabe opreme za delo na visoki nadmorski višini.

Enostavnost zasnove in minimalen nabor gibljivih delov naredi to napravo zanesljivo in vzdržljivo. Pravilna oblika lopatic in originalna struktura rotorja omogočata visoko stopnjo učinkovitosti generatorja, ne glede na smer vetra. Med delovanjem tega generatorja je hrup popolnoma odsoten, tako da ne bo motil uporabnika in njegovih sosedov.

Princip delovanja opisanega generatorja je magnetna levitacija. Med vrtenjem rotorja nastajajo impulzne in dvižne sile ter sila trenja, ki upočasnjuje rotor. Videz vrtljivega dela je valj, nameščen na okvirju. Pravilna oblika lopatic vam omogoča vrtenje vedno v eno smer, ne glede na smer vetra. Ne glede na model in vrsto takšnega generatorja bo deloval le, če bo pritisk toka vetra na eni strani večji kot na drugi.

Če so ti pogoji izpolnjeni, potem dobimo konstantno vrtenje vodilne osi generatorja in proizvodnjo električne energije. Ker veter vpliva na obe strani vrtljivega mehanizma, to pomeni, da bo navpična struktura zahtevala več sile za zagon kot vodoravna. Vendar če so pri oblikovanju uporabljeni visokokakovostni nadomestni deli, je možna samopromocija.

Tako kot pri drugih napravah te vrste imajo vetrni generatorji svoje prednosti:

• niso odvisni od smeri vetra;
• uporaba teh naprav je možna pri rahlem vetru;
• hrup vgradnje je približno enak 30 dB.;
• Zanimiv in nenavaden izdelek na vaši strani bo zagotovo zanimal vse goste in sosede.

Med navpičnimi generatorji tipa vrtiljaka, ki se uporabljajo za domače potrebe, je mogoče razlikovati različne modele in vrste. So zelo enostavni za vzdrževanje in konstrukcijsko niso tako zapleteni. Glavni deli, ki potrebujejo vzdrževanje, so na dnu in lahko dostopni. Razmislite o najbolj znanih in pogostih vrstah vetrnih turbin z navpično osjo vrtenja.

• Savounisov rotor. Sestavljen je iz 2 valjev, v katerih sta hitrost vrtenja in hitrost vetra neodvisni druga od druge. Tudi z ostrimi sunki vetra se enota še naprej vrti s prvotno nastavljeno hitrostjo. Pod tem pogojem lahko rečemo, da je odsotnost povezave med hitrostjo vetra in hitrostjo vrtenja generatorja prednost, vendar se v tem primeru uporablja le 1/3 zračne sile. Geometrija rezil omogoča, da delujejo le za ¼ obrata.

• Rotor Daria. Zasnova ima lahko 2 ali 3 rezila. Montaža in namestitev je zelo preprosta. Pogon z ročnim zagonom. Opisana instalacija nima velike moči.

• Helikoidni rotor. Vrtenje tega generatorja je enakomerno in gladko. Zasnova odstranjuje odvečno obremenitev z ležajev, kar znatno podaljša življenjsko dobo naprave. Namestitev te vrste napeljave je zelo dolga in težavna. Kompleksna zasnova je vplivala na povečanje končne cene takšnega izdelka.

• Večkraki rotor. Podobna zasnova z rezili različnih oblik in smeri omogoča, da naprava deluje tudi pri zelo rahlem vetru. Ta generator velja za močan pretvornik električne energije in ima visoko stopnjo učinkovitosti. Energija iz moči vetra se črpa v največji možni meri.Ta zasnova ima poleg tega, da je draga, visoko raven hrupa.

• ortogonalni rotor. Takšna naprava začne delovati pri hitrosti vetra 0,7 m/s. Zasnova je sestavljena iz 1 osi in rezil. Raven proizvedenega hrupa je minimalna. Poleg vseh tehničnih lastnosti velja omeniti njegov zanimiv in nenavaden videz. Življenjska doba takšne naprave je več let.

Omeniti velja, da težka rezila in konstrukcije na splošno otežujejo namestitev naprave na resni višini. Poleg vertikalnih vetrnih generatorjev obstajajo tudi horizontalni modeli. Različne različice teh naprav imajo od 1 rezila, njihova zmogljivost je večja kot pri navpičnih. Imajo pa zelo močno navezanost na smer vetra.

Preden razmislimo o priljubljenih modelih vetrnih turbin, je treba razumeti njihove parametre in izbirna merila za opisane izdelke. Glavna merila za izbor so:

• največja moč izdelka;
• količina proizvedene energije za 1 mesec;
• najmanjša hitrost zraka, pri kateri lahko generator deluje;
• pogoji uporabe;
• prisotnost naprav, ki ščitijo namestitev pred preobremenitvami;
• življenska doba;
• cena izdelka.

Danes vetrne generatorje proizvajajo številne države, vključno z Rusijo. Proizvaja jih več organizacij:

• LLC "SKB Iskra";
• ZAO Wind Energy Company;
• LMV "Vetrna energija";
• ZAO Aggregat-privod.

Ruske enote niso tako znane in povpraševane v drugih državah kot rotacijski modeli nemške, danske, kitajske in belgijske proizvodnje.Vodilna svetovna podjetja za vetrne turbine porabijo ogromne vsote denarja za razvoj novih tipov lopatic, generatorjev, natančne izračune prestavnih razmerij. Izdelki teh podjetij imajo veliko izbiro zmogljivosti od 1-10 kW in dodatno opremo, ki jo je mogoče kupiti ločeno (komplet s pestom, inverterjem, baterijami). Poleg moči so razlike v ceni in komponentah. Ruska podjetja proizvajajo vetrne generatorje z različnimi vrstami rotorjev in napravami največje moči. Naslednji modeli nove generacije veljajo za najbolje prodajane izdelke.

• VUE-1,5. To je kompaktna enota, ki jo je mogoče prevažati s katerim koli vozilom. Pri namestitvi in ​​delovanju je preprost in enostaven. Ta mali generator je skoraj tih. Ima nazivno moč 1,5 kW. Izhodna napetost 48 V. Hitrost vetra za normalno delovanje mora biti v območju 2,5-25 m/s.

• VUE-3 (6). Takšna naprava je namenjena avtonomni oskrbi majhnega potrošnika (zasebna hiša). Nazivna moč opisane inštalacije je 3 kW, pri vgradnji dodatne opreme (razsmernik in akumulatorji) pa se moč poveča na 6 kW. Izhodna napetost je 48 V. Zahtevana hitrost vetra za delovanje je od 4 do 30 m/s.

• VUE-30. Inštalacija je usmerjena v napajanje večje hiše ali več hiš. Njegova nazivna moč je 30 kW. Izhodna napetost ima razpon 90-400 V. Hitrost vetra za namestitev mora biti od 4-60 m/s.

Vetrni generator ni zelo zapletena konstrukcija, ki jo lahko sestavi skoraj vsak, če ima osnovne veščine dela z ročnim orodjem in ima znanje iz elektrotehnike. Razmislite o postopku sestavljanja najpreprostejšega vetrnega generatorja za uporabnike, ki začenjajo obvladovati alternativne vire energije.

Da se ne bi zmotili glede velikosti in vse pravilno sestavili, lahko uporabite katero koli že pripravljeno risbo iz interneta ali pa narišete svojo in jo preverite v praksi. Za izdelavo zanesljivega in kakovostnega dizajna boste potrebovali:

• pločevina za izdelavo rezil debeline 0,8-0,9 mm ne sme biti pretanka in šibka, da je močan sunek vetra ne upogne ali raztrga, nezaželen pa je tudi predebel material, saj je prekomerna teža struktura bo povzročila hitro obrabo ležajev;
• jeklena plošča 40 mm ali drugega premera;
• jeklena cev 25 mm;
• osna gred iz katerega koli avtomobila z ležajem;
• jekleni kotiček;
• 2 škripca različnih velikosti;
• avtomobilski generator.

Montažna shema domačega vetrnega generatorja je preprosta, vedno ji lahko dodate svoje oblikovalske rešitve. Iz pločevine morate izdelati 4 rezila, katerih velikost bo 1000 x 800 mm. Za pritrditev rezil skupaj se uporablja jekleni trak. Kot rezultat, mora biti zasnova podobna obliki bobna. Rezila morajo biti usmerjena od sredine proti zunanji strani. Ta smer vam bo omogočila večje jadro za zajemanje zračnega toka, pri obračanju lopatice pa bo njegova poenostavljena oblika imela minimalen zračni upor.

Navpični omejevalnik je izdelan iz jeklene cevi, ki je na eni strani pritrjena na gred osi, na nasprotni strani pa so nameščene nastale lamele.

Za večjo zmogljivost bomo potrebovali jermenice različnih radijev. Večjega pritrdimo na jambor, manjšega pa na sam generator. Če ima generator svojo jermenico, jo lahko uporabite. Po tem je generator pripravljen za ustvarjanje toka, vendar ga je treba poslati na mesto, ki ga potrebujemo. Da bi to naredili, pritrdimo žice na kontakte. Zaželeno je, da so bakreni in s presekom najmanj 1,5 kvadratnih metrov. mm.

Kot vsaka druga tehnologija potrebujejo tudi vetrne turbine redno vzdrževanje. Za kakovostno in nemoteno delovanje je potrebno podmazati vse gibljive dele konstrukcije. Ta postopek je treba izvajati vsaj 2-krat na leto. Ker ima konstrukcija stalne vibracije, je treba med vzdrževanjem zategniti ohlapne matice in žične pritrdilne elemente. Šibke in povešene kable je treba zategniti in rezila pregledati glede razpok in raztrganin.

Pri takšnih izdelkih je zaželeno uporabljati ležaje zaprtega tipa, tako da vanje pride manj vlage in prahu, matice pa morajo imeti samozaporni plastični obroč. To uporabnika ne bo rešilo potrebe po vzdrževanju mehanizma, le zagotovilo bo daljšo življenjsko dobo. Če so na kovinskih delih odkriti sledovi korozije, je treba pravočasno sprejeti ukrepe za zaščito kovine. Rjasta barva bo popravila situacijo.

Eden najpomembnejših pogojev za delovanje vetrne elektrarne je izbira mesta njene namestitve. Idealna možnost za delovanje opisane naprave je odprto območje in mesto namestitve nad vsemi zunanjimi strukturami in naravnimi ovirami za veter (hiše, drevesa, hribi). Če te zahteve zanemarite, bo učinkovitost vašega generatorja padla. Če je mogoče postaviti generator z navpično osjo na breg reke, potem je to zelo dobra rešitev, saj vetrovi iz vode pihajo še posebej pogosto. Dobra možnost za postavitev generatorja je na umetnem ali naravnem hribu. Za postavitev te naprave so primerna tudi mesta na poljih. Preprosto povedano, ustreza mu vsak teren, kjer ni ovir za veter.

Tovrsten agregat je možno postaviti v mestu ali v strnjenem naselju, vendar le na streho in čim višje, le tako lahko dosežete najboljši rezultat. Namestitev te naprave na streho stanovanjske hiše je lahko precej težavna. Potrebno bo pisno soglasje vseh najemnikov in dovoljenje družbe za upravljanje. Poleg tega se hrup enote sliši v zgornjih nadstropjih, zaradi tega bo morda treba odstraniti že nameščeno konstrukcijo. Veliko lažje in hitreje je postaviti na ozemlje zasebne hiše, saj vam ni treba vzeti dovoljenj in se pogajati.

Spodaj je predstavljen vertikalni vetrni generator z multiplikatorjem.