Cara mengira turbin angin: formula + contoh pengiraan praktikal

Pemilihan model

Kos satu set penjana angin, penyongsang, tiang, SHAVRA - kabinet suis pemindahan automatik, secara langsung bergantung kepada kuasa dan kecekapan.

Kuasa maksimum kW	Diameter pemutar m	ketinggian tiang m	Kelajuan dinilai m/s	voltan tue
0,55	2,5	6	8	24
2,6	3,2	9	9	120
6,5	6,4	12	10	240
11,2	8	12	10	240
22	10	18	12	360

Seperti yang anda lihat, untuk membekalkan sepenuhnya atau sebahagian ladang dengan elektrik, penjana kuasa tinggi diperlukan, yang agak bermasalah untuk dipasang sendiri. Walau apa pun, pelaburan modal yang tinggi dan keperluan untuk pemasangan tiang dengan bantuan peralatan khas dengan ketara mengurangkan populariti sistem tenaga angin untuk kegunaan persendirian.

Terdapat turbin angin berkuasa rendah mudah alih yang boleh anda bawa semasa perjalanan. Model-model ini padat, dipasang dengan cepat di atas tanah, tidak memerlukan penjagaan khas, dan memberikan tenaga yang mencukupi untuk hobi yang selesa di alam semula jadi.

Dan walaupun kuasa maksimum model sedemikian hanya 450 W, ini cukup untuk menerangi seluruh tapak perkhemahan dan memungkinkan untuk menggunakan peralatan elektrik rumah jauh dari tamadun.

Bagi perusahaan sederhana dan kecil, pemasangan beberapa ladang angin penjanaan boleh memberikan penjimatan yang ketara dalam kos tenaga. Banyak syarikat Eropah terlibat dalam pengeluaran produk jenis ini.

Ini adalah sistem kejuruteraan kompleks yang memerlukan penyelenggaraan dan penyelenggaraan pencegahan, tetapi kuasa dinilainya adalah sedemikian rupa sehingga dapat menampung keperluan keseluruhan pengeluaran. Sebagai contoh, di Texas, di ladang angin terbesar di Amerika Syarikat, hanya 420 penjana seperti itu menjana 735 megawatt setahun.

Kebaikan dan Keburukan Memasang Turbin Angin

Peralatan ini, seperti panel solar, tergolong dalam kategori sumber tenaga alternatif. Tetapi, tidak seperti sel fotovoltaik, yang memerlukan cahaya matahari, turbin angin boleh beroperasi dengan cekap 24 jam sehari, 365 hari setahun.

Kelebihan	Kecacatan
Tenaga percuma di mana sahaja	Harga peralatan
Tenaga ekologi	Kos pemasangan
Kebebasan tenaga daripada negeri dan tarifnya	Kos perkhidmatan.
Kemerdekaan daripada cahaya matahari	Pergantungan pada kelajuan angin

Untuk mengimbangi semua kebaikan dan keburukan ini, mereka sering membuat sekumpulan: penjana angin dengan panel solar. Pemasangan ini saling melengkapi, sekali gus mengurangkan pergantungan penjanaan elektrik kepada matahari dan angin.

Pengiraan kuasa penjana angin

Dalam kebanyakan kes, proses kebolehlaksanaan pemasangan ladang angin akan bergantung pada purata kelajuan angin di kawasan tertentu. Pemasangan turbin angin adalah wajar dengan daya angin minimum empat meter sesaat. Dengan kelajuan angin sembilan hingga dua belas meter sesaat, turbin angin akan beroperasi pada kelajuan maksimum.

Penjana angin mendatar

Di samping itu, kuasa peranti sedemikian juga bergantung pada permukaan bilah yang digunakan dan pada saiz diameter peranti pemutar. Dengan kelajuan angin purata yang diketahui untuk kawasan tertentu, adalah mungkin untuk memilih penjana yang diperlukan menggunakan saiz kipas tertentu.

Pengiraan dibuat mengikut formula: P \u003d 2D * 3V / 7000 kW, di mana P ialah kuasa, D ialah saiz diametrik peranti skru, dan parameter seperti V menunjukkan kekuatan angin dalam meter sesaat . Tetapi formula ini hanya sesuai untuk turbin angin mendatar.

tenaga alternatif

Beban angin juga boleh membawa faedah, contohnya, dengan menukar daya angin dalam turbin angin. Jadi, pada kelajuan angin V = 10 m/s, dengan diameter bulatan 1 meter, kincir angin mempunyai bilah d = 1.13 m dan menghasilkan kira-kira 200–250 W kuasa berguna. Bajak elektrik, menggunakan jumlah tenaga sedemikian, akan dapat membajak kira-kira lima puluh (50 m²) tanah dalam plot peribadi dalam satu jam.

Jika anda menggunakan saiz besar penjana angin - sehingga 3 meter, dan kelajuan aliran udara purata 5 m / s, anda boleh mendapatkan kuasa 1-1.5 kW, yang sepenuhnya akan menyediakan rumah desa kecil dengan elektrik percuma.Dengan pengenalan tarif yang dipanggil "hijau", tempoh bayaran balik peralatan akan dikurangkan kepada 3-7 tahun dan, pada masa hadapan, boleh membawa keuntungan bersih.

Pengiraan kipas turbin angin

Apabila mereka bentuk kincir angin, dua jenis skru biasanya digunakan:

1. Putaran dalam satah mengufuk (vane).
2. Putaran dalam satah menegak (Rotor Savonius, rotor Darrieus).

Reka bentuk skru dengan putaran dalam mana-mana satah boleh dikira menggunakan formula:

Z=L*W/60/V

Untuk formula ini: Z ialah darjah kelajuan (kelajuan rendah) kipas; L ialah saiz panjang bulatan yang diterangkan oleh bilah; W ialah kelajuan (frekuensi) putaran kipas; V ialah kadar aliran udara.

Ini adalah reka bentuk skru yang dipanggil "Rotor Darier". Versi kipas ini dianggap berkesan dalam pembuatan turbin angin dengan kuasa dan saiz yang kecil. Pengiraan skru mempunyai beberapa ciri

Berdasarkan formula ini, anda boleh mengira dengan mudah bilangan pusingan W - kelajuan putaran. Dan nisbah kerja revolusi dan kelajuan angin boleh didapati dalam jadual yang tersedia di rangkaian. Sebagai contoh, untuk kipas dengan dua bilah dan Z=5, hubungan berikut adalah sah:

Bilangan bilah	Darjah kelajuan	Kelajuan angin m/s
2	5	330

Selain itu, salah satu penunjuk penting kipas kincir angin ialah padang. Parameter ini boleh ditentukan menggunakan formula:

H=2πR*tgα

Di sini: 2π ialah pemalar (2*3.14); R ialah jejari yang diterangkan oleh bilah; tg α ialah sudut keratan.

Pengiraan kuasa penjana angin

Pembuatan sendiri kincir angin juga memerlukan pengiraan awal. Tiada siapa yang mahu menghabiskan masa dan bahan untuk pembuatan siapa yang tahu apa, mereka ingin mempunyai idea tentang keupayaan dan kuasa pemasangan yang dijangkakan terlebih dahulu.Amalan menunjukkan bahawa jangkaan dan realiti berkorelasi buruk antara satu sama lain, pemasangan yang dibuat berdasarkan anggaran anggaran atau andaian yang tidak disokong oleh pengiraan yang tepat memberikan hasil yang lemah.

Oleh itu, kaedah pengiraan yang dipermudahkan biasanya digunakan, yang memberikan hasil yang cukup dekat dengan kebenaran dan tidak memerlukan penggunaan sejumlah besar data.

Formula untuk pengiraan

Untuk pengiraan penjana angin mesti dibuat tindakan berikut:

• Tentukan keperluan elektrik rumah anda. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk mengira jumlah kuasa semua peranti, peralatan, lampu dan pengguna lain. Jumlah yang terhasil akan menunjukkan jumlah tenaga yang diperlukan untuk menghidupkan rumah.
• nilai yang terhasil mesti ditingkatkan sebanyak 15-20% untuk mempunyai beberapa rizab kuasa untuk berjaga-jaga. Tidak dinafikan bahawa rizab ini diperlukan. Sebaliknya, ia mungkin menjadi tidak mencukupi, walaupun, selalunya, tenaga tidak akan digunakan sepenuhnya.
• mengetahui kuasa yang diperlukan, seseorang boleh menganggarkan penjana yang boleh digunakan atau dihasilkan untuk menyelesaikan tugas. Hasil akhir menggunakan kincir angin bergantung pada keupayaan penjana, jika mereka tidak memenuhi keperluan rumah, maka anda sama ada perlu menukar peranti atau membina kit tambahan
• pengiraan turbin angin. Sebenarnya, saat ini adalah yang paling sukar dan kontroversi dalam keseluruhan prosedur. Formula untuk menentukan kuasa aliran digunakan

Sebagai contoh, pertimbangkan pengiraan pilihan mudah. Formulanya kelihatan seperti ini:

P=k R V³ S/2

Di mana P ialah kuasa aliran.

K ialah pekali penggunaan tenaga angin (nilai yang sememangnya hampir dengan kecekapan) diambil dalam 0.2-0.5.

R ialah ketumpatan udara. Ia mempunyai nilai yang berbeza, untuk kesederhanaan kita akan mengambil sama dengan 1.2 kg/m3.

V ialah kelajuan angin.

S ialah kawasan liputan roda angin (dilindungi oleh bilah berputar).

Kami menganggap: dengan jejari roda angin 1 m dan kelajuan angin 4 m/s

P = 0.3 x 1.2 x 64 x 1.57 = 36.2 W

Hasilnya menunjukkan bahawa aliran kuasa ialah 36 watt. Ini sangat kecil, tetapi pendesak meter terlalu kecil. Dalam amalan, roda angin dengan jarak bilah 3-4 meter digunakan, jika tidak, prestasinya akan terlalu rendah.

Perkara yang Perlu Dipertimbangkan

Apabila mengira kincir angin, seseorang harus mengambil kira ciri reka bentuk rotor. Terdapat pendesak dengan jenis putaran menegak dan mendatar, mempunyai kecekapan dan prestasi yang berbeza. Struktur mendatar dianggap paling berkesan, tetapi mereka mempunyai keperluan untuk titik pemasangan yang tinggi.

Ia akan menjadi sama penting untuk memastikan kuasa pendesak yang mencukupi untuk memutarkan pemutar penjana. Peranti dengan pemutar kaku, membolehkan untuk mendapatkan output tenaga yang baik, memerlukan kuasa yang besar pada aci, yang hanya boleh disediakan oleh pendesak dengan kawasan yang besar dan diameter bilah.

Titik yang sama penting ialah parameter sumber putaran - angin. Sebelum membuat pengiraan, anda harus belajar sebanyak mungkin tentang kekuatan dan arah angin semasa di kawasan tertentu. Ambil kira kemungkinan taufan atau angin ribut, ketahui berapa kerap ia boleh berlaku. Peningkatan kadar aliran yang tidak dijangka adalah berbahaya untuk kemusnahan kincir angin dan kegagalan menukar elektronik.

Turbin angin berorientasikan menegak sedia dibuat

Terdapat minat baru dalam turbin angin, terutamanya dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Terdapat model baru yang lebih mudah dan praktikal.

Sehingga baru-baru ini, turbin angin mendatar dengan tiga bilah digunakan terutamanya. Dan pandangan menegak tidak tersebar kerana beban berat pada galas roda angin, akibatnya peningkatan geseran timbul, menyerap tenaga.

Tetapi terima kasih kepada penggunaan prinsip levitasi magnetik, penjana angin pada magnet neodymium mula digunakan dengan tepat berorientasikan menegak, dengan putaran inersia bebas yang jelas. Pada masa ini, ia telah terbukti lebih berkesan daripada mendatar.

Permulaan mudah dicapai terima kasih kepada prinsip pengangkatan magnetik. Dan terima kasih kepada pelbagai tiang, yang memberikan voltan undian pada kelajuan rendah, adalah mungkin untuk meninggalkan kotak gear sepenuhnya.

Sesetengah peranti boleh mula berfungsi apabila kelajuan angin hanya satu setengah sentimeter sesaat, dan apabila ia mencapai hanya tiga atau empat meter sesaat, ia sudah boleh sama dengan kuasa peranti yang dijana.

Bayaran balik ladang angin

Bagi loji kuasa angin yang dicipta untuk tujuan menjual elektrik, iaitu sebagai pengeluaran perindustrian, isu bayaran balik kelihatan lebih berjaya. Penjualan produk - arus elektrik - membolehkan anda membayar balik kos pembelian, pengendalian dan pembaikan kincir angin. Pada masa yang sama, hasil praktikal tidak selalu kelihatan cemerlang. Oleh itu, loji kuasa angin terbesar yang wujud di dunia, dengan jumlah pengeluaran tenaga yang besar, mempunyai keuntungan yang sangat rendah, dan sebahagian daripadanya diiktiraf sebagai tidak mampan.

Sebab untuk keadaan ini terletak pada nisbah malang kos peralatan, hayat perkhidmatan dan prestasi kompleks. Ringkasnya, semasa hayat perkhidmatan turbin tidak mempunyai masa untuk menghasilkan tenaga yang mencukupi untuk mewajarkan kos pembelian dan penyelenggaraannya.

Keadaan ini adalah tipikal untuk kebanyakan ladang angin. Ketidakstabilan sumber tenaga, kecekapan rendah reka bentuk, secara keseluruhan, membentuk pengeluaran untung rendah, jika kita bercakap semata-mata dari segi ekonomi. Antara peluang untuk meningkatkan keuntungan, yang paling berkesan ialah:

• peningkatan produktiviti
• kos operasi yang lebih rendah

Dengan mengambil kira keistimewaan meteorologi Rusia, cara yang menjanjikan ialah meningkatkan bilangan turbin angin di stesen, tetapi mengurangkan kuasanya. Ternyata sistem yang mempunyai banyak kelebihan:

• kincir angin individu mampu menjana kuasa dalam angin ringan apabila model besar tidak boleh dimulakan
• kos pembelian dan penyelenggaraan peralatan dikurangkan
• kegagalan unit individu tidak menimbulkan masalah serius untuk loji secara keseluruhan
• mengurangkan kos pentauliahan dan pengangkutan

Perkara terakhir amat relevan untuk negara kita, di mana pemasangan loji kuasa angin berlaku di kawasan terpencil atau pergunungan, dan isu penghantaran dan pemasangan struktur adalah sangat akut.

Satu lagi cara untuk meningkatkan keuntungan ialah menggunakan struktur menegak. Pilihan ini dianggap dalam amalan dunia sebagai produktif rendah, sesuai untuk menyediakan tenaga kepada pengguna individu - rumah persendirian, lampu, pam, dll.

Turbin angin manakah yang paling cekap

Mendatar

menegak

Peralatan jenis ini telah mendapat populariti yang paling popular, di mana paksi putaran turbin selari dengan tanah. Turbin angin sedemikian sering dipanggil kincir angin, di mana bilahnya berpusing melawan aliran angin. Reka bentuk peralatan termasuk sistem untuk menatal automatik kepala. Ia diperlukan untuk mencari aliran angin. Peranti juga diperlukan untuk memusingkan bilah supaya sedikit daya boleh digunakan untuk menjana elektrik. Penggunaan peralatan tersebut lebih sesuai dalam perusahaan perindustrian berbanding dalam kehidupan seharian. Dalam amalan, mereka lebih kerap digunakan untuk mencipta sistem ladang angin.

Peranti jenis ini kurang berkesan dalam amalan. Putaran bilah turbin dilakukan selari dengan permukaan bumi, tanpa mengira kekuatan angin dan vektornya. Arah aliran juga tidak penting, dengan apa-apa kesan, elemen putaran menatal melawannya. Akibatnya, penjana angin kehilangan sebahagian daripada kuasanya, yang membawa kepada penurunan kecekapan tenaga peralatan secara keseluruhan. Tetapi dari segi pemasangan dan penyelenggaraan, unit di mana bilah disusun secara menegak adalah lebih sesuai untuk kegunaan rumah. Ini disebabkan oleh fakta bahawa pemasangan kotak gear dan penjana dipasang di atas tanah. Kelemahan peralatan tersebut termasuk pemasangan mahal dan kos operasi yang serius. Ruang yang cukup diperlukan untuk memasang penjana. Oleh itu, penggunaan peranti menegak lebih sesuai di ladang swasta kecil.

Berbilah dua	Berbilah tiga	berbilang bilah
Unit jenis ini dicirikan oleh kehadiran dua elemen putaran.Pilihan ini boleh dikatakan tidak cekap hari ini, tetapi agak biasa kerana kebolehpercayaannya.	Jenis peralatan ini adalah yang paling biasa. Unit tiga bilah digunakan bukan sahaja dalam pertanian dan industri, tetapi juga dalam isi rumah persendirian. Peralatan jenis ini telah mendapat populariti kerana kebolehpercayaan dan kecekapannya.	Yang terakhir boleh mempunyai 50 atau lebih elemen putaran. Untuk memastikan penjanaan jumlah elektrik yang diperlukan, tidak perlu menatal bilah itu sendiri, tetapi untuk membawanya ke bilangan revolusi yang diperlukan. Kehadiran setiap elemen tambahan putaran memberikan peningkatan dalam parameter jumlah rintangan roda angin. Akibatnya, output peralatan pada bilangan putaran yang diperlukan akan menjadi masalah. Peranti karusel yang dilengkapi dengan kepelbagaian bilah mula berputar dengan daya angin yang kecil. Tetapi penggunaannya lebih relevan jika fakta menatal memainkan peranan, contohnya, apabila mengepam air diperlukan. Untuk memastikan pengeluaran tenaga yang banyak dengan berkesan, unit berbilang bilah tidak digunakan. Untuk operasi mereka, pemasangan peranti gear diperlukan. Ini bukan sahaja merumitkan keseluruhan reka bentuk peralatan secara keseluruhan, tetapi juga menjadikannya kurang dipercayai berbanding dengan dua dan tiga bilah.

Dengan bilah yang keras

Unit pelayaran

Kos unit tersebut lebih tinggi disebabkan kos pengeluaran bahagian putaran yang tinggi. Tetapi berbanding dengan peralatan belayar, penjana dengan bilah tegar lebih dipercayai dan mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang. Memandangkan udara mengandungi habuk dan pasir, elemen berputar tertakluk kepada beban yang tinggi.Apabila peralatan beroperasi dalam keadaan stabil, ia memerlukan penggantian tahunan filem anti-karat yang digunakan pada hujung bilah. Tanpa ini, elemen putaran mula kehilangan sifat kerjanya dari semasa ke semasa.

Bilah jenis ini lebih mudah dari segi pengeluaran dan lebih murah daripada logam atau gentian kaca. Tetapi penjimatan dalam pembuatan boleh membawa kepada kos yang serius pada masa hadapan. Dengan diameter roda angin tiga meter, kelajuan hujung bilah boleh sehingga 500 km / j, apabila pusingan peralatan adalah kira-kira 600 seminit. Ini adalah beban yang serius walaupun untuk bahagian tegar. Amalan menunjukkan bahawa elemen putaran pada peralatan pelayaran perlu sering ditukar, terutamanya jika daya angin adalah tinggi.

Selaras dengan jenis mekanisme berputar, semua unit boleh dibahagikan kepada beberapa jenis:

• peranti Darier ortogon;
• unit dengan pemasangan berputar Savonius;
• peranti dengan reka bentuk paksi menegak unit;
• peralatan dengan mekanisme berputar jenis helicoid.

Kelajuan angin

Tidak kira sama ada anda bercadang untuk membeli penjana siap sedia atau membinanya sendiri, kelajuan angin akan menjadi salah satu parameter yang paling penting dalam menentukan kuasa pemasangan.

Pertama, setiap jenis turbin angin mempunyai kelajuan awalnya sendiri. Untuk kebanyakan pemasangan, ini ialah 2-3 m/s. Sekiranya kelajuan angin berada di bawah ambang ini, penjana tidak akan berfungsi sama sekali, dan, dengan itu, elektrik juga akan dijana.

Sebagai tambahan kepada kelajuan awal, terdapat juga yang nominal, di mana penjana angin mencapai kuasa undiannya. Bagi setiap model, pengeluar menunjukkan angka ini secara berasingan.

Walau bagaimanapun, jika kelajuan lebih tinggi daripada yang awal, tetapi lebih rendah daripada yang nominal, maka penjanaan elektrik akan berkurangan dengan ketara. Dan untuk tidak dibiarkan tanpa elektrik, anda harus sentiasa fokus pada purata kelajuan angin di rantau anda dan terus di tapak anda. Anda boleh mengetahui penunjuk pertama dengan melihat peta angin, atau dengan melihat ramalan cuaca di bandar anda, yang biasanya menunjukkan kelajuan angin.

Angka kedua, idealnya, harus diukur dengan instrumen khas secara langsung di tempat di mana turbin angin akan berdiri. Lagipun, rumah anda boleh berada di atas bukit, di mana kelajuan angin akan lebih tinggi, dan di tanah rendah, di mana tidak akan ada angin.

Dalam keadaan ini, mereka yang sentiasa mengalami tiupan taufan berada dalam kedudukan yang lebih baik, dan boleh mengharapkan prestasi turbin angin yang lebih baik.

Apakah beban angin

Aliran jisim udara di sepanjang permukaan bumi berlaku pada kelajuan yang berbeza. Terlanggar sebarang halangan, tenaga kinetik angin ditukar kepada tekanan, mewujudkan beban angin. Usaha ini boleh dirasai oleh sesiapa sahaja yang bergerak melawan arus. Beban yang dijana bergantung kepada beberapa faktor:

• kelajuan angin,
• ketumpatan jet udara, - pada kelembapan yang tinggi, graviti tentu udara menjadi lebih besar, masing-masing, jumlah tenaga yang dipindahkan meningkat,
• bentuk objek pegun.

Dalam kes kedua, daya yang diarahkan ke arah yang berbeza bertindak pada bahagian individu struktur bangunan, contohnya:

Pemilihan penjana untuk kincir angin

Mempunyai nilai pengiraan bilangan pusingan kipas (W), yang diperolehi dengan kaedah yang diterangkan di atas, sudah mungkin untuk memilih (mengeluarkan) penjana yang sesuai. Contohnya, dengan darjah kelajuan Z = 5, bilangan bilah ialah 2 dan kelajuan ialah 330 rpm. dengan kelajuan angin 8 m/s, kuasa penjana hendaklah lebih kurang 300 watt.

Penjana turbin angin "dalam bahagian". Salinan contoh salah satu reka bentuk penjana yang mungkin untuk sistem kuasa angin rumah, dipasang oleh saya sendiri

Beginilah rupa motor basikal elektrik, atas dasar itu dicadangkan untuk membuat penjana untuk kincir angin rumah. Reka bentuk motor basikal sesuai untuk pelaksanaan dengan sedikit atau tiada pengiraan dan pengubahsuaian. Walau bagaimanapun, kuasa mereka adalah rendah.

Ciri-ciri motor basikal elektrik adalah lebih kurang seperti berikut:

Parameter	Nilai
Voltan, V	24
Kuasa, W	250-300
Kekerapan putaran, rpm	200-250
Tork, Nm	25

Ciri positif motor basikal ialah ia boleh dikatakan tidak perlu dibuat semula. Ia direka bentuk secara struktur sebagai motor elektrik berkelajuan rendah dan boleh digunakan dengan jayanya untuk turbin angin.

Cara memotong bilah

Lebih jauh di sepanjang garisan bermula dari akar bilah perhatikan dimensi jejari bilah - dalam lajur "Jejari bilah" dalam lajur hijau. Mengikut dimensi ini, letakkan titik pada garisan ke kiri dan ke kanan akar bilah. Di sebelah kiri, jika anda melihat dari akar bilah ke hujung, akan terdapat koordinat corak mm Belakang, dan di sebelah kanan garisan, koordinat corak mm Depan. Selepas anda menyambungkan titik dan anda mempunyai bilah, yang biasanya dipotong dengan bilah dari gergaji besi, atau dengan jigsaw elektrik.

Lubang untuk memasang bilah ke hab dibuat dengan ketat di sepanjang garis tengah bilah, yang dilukis pada paip pada awalnya, jika anda menggerakkan lubang, bilah akan berdiri pada sudut yang berbeza terhadap angin dan kehilangan semua kualitinya. tepi bilah adalah perlu untuk memproses, membulatkan bahagian hadapan bilah, mengasah bahagian belakang ’dan membulatkan hujung bilah supaya tiada apa-apa yang bersiul dan membuat bunyi. Hamparan Excel sudah mengambil kira pemprosesan tepi dalam pengiraan dengan cara seperti dalam gambar di bawah.
>

Saya harap ia telah menjadi lebih jelas kepada anda cara menggunakan plat dan cara memilih skru untuk penjana. Sebagai contoh, sudah tentu, saya memilih penjana dengan parameter yang tidak sesuai, kerana pengecasan bateri 12v bermula terlalu awal, untuk 24v dan 48 volt hasilnya akan berbeza dan kuasa akan lebih tinggi, tetapi anda tidak boleh menerangkan semua contoh.

Perkara yang paling penting ialah memahami prinsip, sebagai contoh, memilih kipas jika ia mempunyai kuasa yang baik pada satu kelajuan, ini tidak bermakna ia akan memilikinya dalam amalan, jika penjana memuatkan kipas terlalu awal, ia tidak akan sampai. kelajuannya dan tidak akan membangunkan kuasa yang sepatutnya pada kelajuan yang lebih rendah, walaupun angin akan dikira atau lebih tinggi. Bilah disesuaikan pada kelajuan tertentu dan akan mengambil kuasa maksimum daripada angin pada kelajuannya.

Peranti dan prinsip operasi

Penjana angin berfungsi dengan bantuan kuasa angin. Reka bentuk peranti ini mesti mengandungi elemen berikut:

• bilah turbin atau kipas;
• turbin;
• penjana elektrik;
• paksi penjana elektrik;
• penyongsang, fungsinya adalah untuk menukar arus ulang alik kepada arus terus;
• mekanisme yang memutarkan bilah;
• mekanisme yang memutarkan turbin;
• bateri;
• tiang;
• pengawal gerakan berputar;
• peredam;
• sensor angin;
• batang sensor angin;
• gondola dan elemen lain.

Unit industri mempunyai kabinet kuasa, perlindungan kilat, mekanisme berputar, asas yang boleh dipercayai, alat pemadam api dan telekomunikasi.

Penjana angin ialah peranti yang menukar tenaga angin kepada elektrik. Pendahulu agregat moden ialah kilang yang menghasilkan tepung daripada bijirin. Walau bagaimanapun, skema sambungan dan prinsip operasi penjana tidak banyak berubah.

1. Oleh kerana daya angin, bilah mula berputar, tork yang dihantar ke aci penjana.
2. Putaran pemutar menghasilkan arus ulang alik tiga fasa.
3. Melalui pengawal, arus ulang alik dihantar ke bateri. Bateri diperlukan untuk mencipta operasi penjana angin yang stabil. Jika ada angin, unit mengecas bateri.
4. Untuk melindungi daripada taufan, sistem penjanaan kuasa angin mempunyai elemen untuk mengemudi roda angin daripada angin. Ini berlaku dengan melipat ekor atau membrek roda dengan brek elektrik.
5. Untuk mengecas semula bateri, anda perlu memasang pengawal. Fungsi yang terakhir termasuk memantau pengecasan bateri untuk mengelakkan kerosakannya. Jika perlu, peranti ini boleh membuang tenaga berlebihan ke dalam pemberat.
6. Bateri mempunyai voltan rendah yang berterusan, tetapi ia mesti mencapai pengguna dengan kuasa 220 volt. Atas sebab ini, penyongsang dipasang di turbin angin. Yang terakhir ini mampu menukar arus ulang alik kepada arus terus, meningkatkan kekuatannya kepada 220 volt.Jika penyongsang tidak dipasang, maka hanya peranti yang direka untuk voltan rendah yang perlu digunakan.
7. Arus yang ditukar dihantar kepada pengguna untuk membekalkan kuasa bateri pemanasan, lampu bilik dan peralatan rumah.

Justifikasi baru untuk konsep lama

Andaian yang tidak berasas bahawa perkembangan moden sepatutnya meningkatkan kecekapan turbin angin secara mendadak tidak mempunyai asas sama sekali. Model mendatar moden mencapai kecekapan 75% daripada had Bentz teori mereka (kira-kira 45% kecekapan). Lagipun, bahagian fizik yang mengawal kecekapan turbin angin ialah hidrodinamik, dan undang-undangnya tidak berubah dari saat ia ditemui.

Sesetengah pereka bentuk cuba meningkatkan kecekapan dengan menambah bilangan bilah, menjadikannya lebih nipis. Anda boleh menambah panjangnya, dan ini memberikan kesan yang lebih besar disebabkan oleh pertumbuhan kawasan yang disapu.

Namun begitu, adalah perlu untuk mengekalkan keseimbangan antara perlambatan angin dan baki kelajuannya.

Terdapat arah lain - untuk meningkatkan kelajuan angin dengan melepasinya melalui peresap. Tetapi hidrodinamik penuh dengan kesan aliran yang telah ditemui di sekeliling halangan di sepanjang laluan rintangan yang paling sedikit.

Terdapat lebih kurang model DAWT yang berjaya dengan sudut kon yang besar, tetapi percubaan untuk "menipu angin" ini tidak meningkatkan kecekapan seperti yang diiklankan.

Turbin angin moden yang paling berjaya ialah model menegak dengan bilah Darrieus, dipasang pada galas tujahan levitating magnetik (MAGLEV). Bekerja hampir senyap, mereka mula berputar pada kelajuan angin kurang daripada 1 m / s, dan menahan hembusan kuat sehingga 200 km / j.Ia adalah berdasarkan sumber tenaga alternatif yang paling menguntungkan untuk membentuk sistem tenaga bebas persendirian.

Terima kasih kerana membaca sehingga habis! Jangan lupa jika anda menyukai artikel itu!

Kongsi dengan rakan-rakan, tinggalkan KOMEN anda (Komen anda banyak membantu pembangunan projek)

Sertai kumpulan VK kami:

ALTER220 Portal tenaga alternatif

dan cadangkan topik untuk perbincangan, bersama-sama ia akan menjadi lebih menarik!!!

Nilai prosedur

Jika anda mengabaikan pengiraan beban pergerakan udara, anda boleh, seperti yang mereka katakan, merosakkan segala-galanya dalam tunas dan membahayakan nyawa orang.

Sekiranya biasanya tidak ada kesulitan dengan tekanan salji di dinding bangunan - beban ini dapat dilihat, ia boleh ditimbang dan juga disentuh - maka semuanya menjadi lebih rumit dengan angin. Ia tidak kelihatan, sangat sukar untuk meramalkannya secara intuitif. Ya, sudah tentu, angin mempunyai beberapa kesan ke atas struktur sokongan, dan dalam beberapa kes ia juga boleh merosakkan: ia memutar sepanduk pengiklanan, menimpa pagar dan bingkai dinding, dan merobek bumbung. Tetapi bagaimana mungkin untuk meramalkan dan mengambil kira daya ini? Adakah ia sebenarnya boleh dikira?

mengalah! Walau bagaimanapun, ini adalah perniagaan yang membosankan, dan bukan profesional tidak suka mengira beban angin. Terdapat penjelasan yang jelas untuk ini: kepentingan pengiraan adalah perkara yang sangat bertanggungjawab dan sukar, jauh lebih rumit daripada pengiraan beban salji. Sekiranya hanya dua setengah halaman dikhaskan untuk beban salji dalam usaha sama yang didedikasikan khusus untuk ini, maka pengiraan beban angin adalah tiga kali lebih banyak! Selain itu, aplikasi mandatori diberikan kepadanya, ia diletakkan pada 19 muka surat yang menunjukkan pekali aerodinamik.

Sekiranya warga Rusia masih bernasib baik dengan ini, maka bagi penduduk Belarusia adalah lebih sukar - dokumen TKP_EN_1991-1-4-2O09 "Kesan angin", yang mengawal piawaian dan pengiraan, mempunyai jumlah 120 halaman!

Dengan Eurocode (EN_1991-1-4-2O09) pada skala membina struktur persendirian untuk kesan angin, beberapa orang ingin berurusan dengan secawan teh di rumah. Mereka yang berminat secara profesional dinasihatkan untuk memuat turun dan mengkajinya dengan teliti, mempunyai perunding pakar yang dikelilingi olehnya. Jika tidak, disebabkan pendekatan dan pemahaman yang salah, akibat pengiraan boleh membawa bencana.

Faktor penggunaan kuasa angin

Perlu diingatkan bahawa untuk turbin angin terdapat penunjuk kecekapan khusus - KIEV (Wind Energy Utilization Coefficient). Ia menunjukkan berapa peratus aliran udara yang melalui bahagian kerja secara langsung mempengaruhi bilah kincir angin. Atau, secara lebih saintifik, ia menunjukkan nisbah kuasa yang diterima pada aci peranti kepada kuasa aliran yang bertindak pada permukaan angin pendesak. Oleh itu, KIEV adalah khusus, terpakai hanya untuk turbin angin, analog kecekapan.

Sehingga kini, nilai KIEV daripada 10-15% asal (penunjuk kincir angin lama) telah meningkat kepada 356-40%. Ini disebabkan oleh penambahbaikan dalam reka bentuk kincir angin dan kemunculan bahan baharu yang lebih cekap dan butiran teknikal, pemasangan yang membantu mengurangkan kehilangan geseran atau kesan halus lain.

Kajian teori telah menentukan faktor penggunaan maksimum bagi tenaga angin ialah 0.593.

Merumuskan perkara di atas: Adakah turbin angin menguntungkan?

Keputusan di atas jelas membuktikan bayaran balik kos pembelian dan pelancaran penjana angin. Terutama sejak:

• Kos satu kilowatt sentiasa meningkat disebabkan oleh inflasi.
• Apabila menggunakan kincir angin, objek menjadi tidak meruap.
• "Lebihan" tenaga elektrik yang dijana boleh terkumpul dan disimpan sekiranya cuaca tenang berkat sistem bekalan kuasa yang tidak terganggu.
• Banyak objek yang jauh dari rangkaian bekalan kuasa terpusat terpaksa wujud tanpa ketiadaan elektrik, kerana sambungannya tidak menguntungkan.

Jadi, penjana angin adalah menguntungkan. Pembeliannya untuk pengguna intensif tenaga tanpa bekalan kuasa adalah boleh dilaksanakan dari segi ekonomi. Hotel di luar bandar, ladang pertanian atau perusahaan ternakan, penempatan kotej - dalam apa jua keadaan, kos penyambungan sumber elektrik alternatif adalah wajar. Ia kekal hanya untuk memilih model kincir angin yang sesuai dan memasangnya, dipandu oleh cadangan pengilang. Kuasa peranti harus sepadan dengan purata kelajuan angin di kawasan anda. Anda boleh menentukannya menggunakan peta angin khas atau mengikut stesen cuaca tempatan.

Sila ambil perhatian: untuk turbin angin daripada pengeluar China, kuasa undian peranti dikira dengan mengambil kira kelajuan angin pada 50-70% paras tanah. Memasang kincir angin pada ketinggian sedemikian adalah bermasalah

Tiang yang terlalu tinggi adalah mahal, dan kekuatannya tertakluk kepada keperluan yang ketat. Di samping itu, pada ketinggian yang ditunjukkan, tiupan angin membentuk arus pusar yang kuat. Mereka bukan sahaja melambatkan operasi penjana angin, tetapi juga boleh menyebabkan bilah pecah.Penyelesaiannya ialah memasang peranti pada ketinggian 30-35m, yang akan memberikan akses kepada angin kencang, tetapi akan menghalang kincir angin daripada pecah.