Sadržaj
Posjedovanje vlastite vjetroturbine je vrlo korisno. Prvo, osoba dobiva besplatnu električnu energiju. Drugo, električna energija se može dobiti na mjestima udaljenim od civilizacije, gdje dalekovodi ne prolaze. Vjetroagregat je uređaj dizajniran za generiranje kinetičke energije vjetra. Mnogi su obrtnici naučili kako vlastitim rukama sastaviti vertikalni generator vjetra, a sada ćemo saznati kako se to radi.
Uređaj i vrste vjetroagregata
Vjetrogeneratori imaju mnogo imena, ali ispravnije je označiti ih vjetroelektranama. Vjetroelektrana se sastoji od električne opreme i mehaničke strukture - vjetroagregata, koji su međusobno povezani u jedan sustav. Električna instalacija pomaže pretvoriti vjetar u izvor energije.
Postoji mnogo vrsta generatora vjetra, ali prema mjestu radne osi, oni su konvencionalno podijeljeni u dvije skupine:
-
Vjetrenjače s vodoravnom osi su najčešće. Električnu instalaciju odlikuje visoka učinkovitost. Osim toga, sam mehanizam bolje podnosi uragane, a pri laganim vjetrovima rotor se brže pokreće. Horizontalne vjetroturbine imaju lakšu regulaciju snage.
-
Vjetrenjače s vertikalnom osi sposobne su raditi i pri malim brzinama vjetra. Turbine su tihe i jednostavnije ih je izraditi, pa ih najčešće ugrađuju obrtnici u svoje dvorište. Međutim, dizajnerska značajka vertikalne vjetroturbine omogućuje njezinu ugradnju samo nisko od tla. Zbog toga je učinkovitost električne instalacije uvelike smanjena.
Vjetrogeneratori se razlikuju po vrsti rotora:
- Modeli propelera ili lopatica opremljeni su lopaticama koje su okomite na radno vodoravno vratilo.
- Modeli vrtuljaka nazivaju se i rotacijskim. Tipični su za vertikalne vjetroturbine.
- Modeli bubnjeva slično imaju vertikalnu radnu os.
Za proizvodnju kinetičke energije vjetra u industrijskim razmjerima obično se koriste vjetroturbine pogonjene propelerom. Modeli bubnjeva i vrtuljaka velike su veličine, kao i manje učinkovit mehanizam.
Sve vjetroturbine mogu biti opremljene multiplikatorom. Ovaj mjenjač stvara puno buke tijekom rada. U vjetrenjačama u kućanstvu obično se ne koriste multiplikatori.
Načelo rada vjetrenjače
Treba napomenuti da je princip rada generatora vjetra jednak, bez obzira na njegov dizajn i izgled. Proizvodnja energije započinje od trenutka okretanja lopatica vjetroagregata. U to se vrijeme stvara magnetsko polje između rotora i statora generatora. Služi kao izvor energije koja generira električnu energiju.
Dakle, kako smo saznali, generator vjetra sastoji se od dva glavna dijela: rotirajućeg mehanizma s lopaticama i generatora. Sada o radu množitelja. Ovaj je prijenosnik instaliran na vjetroagregat za povećanje brzine radnog vratila.
Tijekom rotacije rotora generatora stvara se izmjenična struja, odnosno izlaze tri faze. Stvorena energija odlazi u regulator, a odatle u bateriju. U ovom lancu postoji još jedan važan uređaj - pretvarač. Pretvara struju u stabilne parametre i isporučuje je putem mreže potrošaču.
Industrijsko plovilo za vjetroturbine 2
U području energije vjetra dobro je poznata kinetička industrijska plovila 2 s vjetroagregatom koja imaju modificiranu jedinicu za proizvodnju energije vjetra. Da bi se izračunala snaga električne instalacije, zbroj brzina njegovih radnih tijela pomnoži se s vrijednosti 0,1.Veličina radnog područja određuje se dimenzijama rotora. Tijekom rotacije generira kinetičku kU, a ne električnu energiju EU.
Okretanje lopatica ovisi o naletima vjetra. Najoptimalnija brzina opaža se na nadmorskoj visini od 160-162 m. Olujne oluje povećavaju brzinu vjetra za 50%, a jednostavna kiša i do 20%.
Rotori vjetroagregata industrijskog plovila 2 razlikuju se po dimenzijama i materijalu lopatica, kao i po graničnim pokazateljima sile vjetra na kojoj su sposobni raditi:
-
drveni rotor s lopaticama 5x5 dizajniran je za raspon brzina vjetra od 10 do 60 MCW;
željezni rotor s lopaticama 7x7 dizajniran je za raspon brzina - od 14 do 75 MCW; - čelični rotor s lopaticama 9x9 dizajniran je za raspon protoka zraka od 17 do 90 MCW;
- Rotor od ugljičnih vlakana s lopaticama 11x11 dizajniran je za niz brzina zraka od 20 do 110 MCW.
2 kinetičke vjetroturbine za industrijska plovila nisu smještene blizu iste razine leđima okrenute jedna prema drugoj.
Vlastita vertikalna vjetroturbina
U samoproizvodnji je vjetroturbina s okomitim vratilom najjednostavnija. Oštrice su izrađene od bilo kojeg materijala, glavna stvar je da je otporna na vlagu i sunce, a također biti lagana. Za lopatice kućnog generatora vjetra možete koristiti PVC cijev koja se koristi u izradi kanalizacijskog sustava. Ovaj materijal udovoljava svim gore navedenim zahtjevima. Četiri oštrice visine 70 cm izrezane su iz plastike, plus dvije iste izrađene su od pocinčanog čelika. Limeni elementi oblikuju se u polukrug i zatim učvršćuju na obje strane cijevi. Ostatak lopatica učvršćen je na istoj udaljenosti u krugu. Polumjer vrtnje takve vjetrenjače bit će 69 cm.
Sljedeći je korak sastavljanje rotora. Ovdje će vam trebati magneti. Prvo se uzimaju dva feritna diska promjera 23 cm. Uz pomoć ljepila na jedan disk pričvršćeno je šest neodimijskih magneta. S promjerom magneta od 165 cm, kutom od 60oko... Ako su ti elementi manji, tada se njihov broj povećava. Magneti se ne lijepe samo slučajno, već naizmjenično mijenjaju polaritet. Feritni magneti pričvršćeni su na drugi disk na sličan način. Cijela se struktura obilno izlije ljepilom.
Najteže je napraviti stator. Trebate pronaći bakrenu žicu debljine 1 mm i od nje napraviti devet zavojnica. Svaki element mora sadržavati točno 60 zavoja. Nadalje, električni krug statora sastavlja se od gotovih zavojnica. Svih devet raspoređenih je u krug. Prvo su povezani krajevi prve i četvrte zavojnice. Zatim spojite drugi slobodni kraj četvrtog s izlazom sedme zavojnice. Rezultat je element jedne faze iz tri zavojnice. Krug druge faze sastavlja se od slijedeće tri zavojnice u nizu, počevši od drugog elementa. Potonji se sakuplja na isti način, treća faza, počevši od treće zavojnice.
Da bi se popravio krug, oblik je izrezan od šperploče. Na nju se postavlja stakloplastika, a na njoj je postavljen krug od devet zavojnica. Sve se to prelije ljepilom, a zatim ostavi da se skrutne. Ne ranije od jednog dana, rotor i stator mogu se povezati. Prvo se rotor postavi s magnetima prema gore, stator se stavi na njega, a drugi disk na vrh s magnetima prema dolje. Načelo povezivanja može se vidjeti na fotografiji.
Sada je vrijeme za montažu vjetroagregata. Cijeli njegov krug sastojat će se od rotora s lopaticama, baterije i pretvarača. Za povećanje okretnog momenta poželjno je ugraditi reduktor. Instalacijski radovi odvijaju se sljedećim redoslijedom:
- Snažni jarbol zavaren je od čeličnog ugla, cijevi ili profila. U visini mora podizati rotor s lopaticama iznad grebena krova.
- Temelj se izlijeva ispod jarbola. Obavezno napravite armaturu i osigurajte sidrenje koje viri iz betona.
- Dalje, rotor s generatorom pričvršćen je na jarbol.
- Nakon ugradnje jarbola na temelj, pričvršćen je na sidra, a zatim ojačan čeličnim žicama. U ove svrhe prikladan je kabel ili čelična šipka debljine 10–12 mm.
Kada je mehanički dio generatora vjetra spreman, počinju sastavljati električni krug. Generator će izlaziti trofaznu struju. Da bi se dobio stalni napon, u krug se postavlja ispravljač dioda. Punjenje baterije prati se preko releja u vozilu. Pretvarač završava krug iz kojeg potrebnih 220 volti odlazi u kućnu mrežu.
Izlazna snaga takvog generatora vjetra ovisi o brzini vjetra. Na primjer, pri 5 m / s, električna instalacija će izdati oko 15 W, a pri 18 m / s, možete dobiti do 163 W. Da bi se povećala produktivnost, jarbol vjetrenjače produžen je na 26 m. Na ovoj visini brzina vjetra je 30% veća, što znači da će struja biti oko jedan i pol puta veća.
Video prikazuje sklop generatora za vjetroagregat:
Sastavljanje vjetroagregata težak je posao. Morate znati osnove elektrotehnike, znati čitati dijagrame i koristiti lemilicu.
