Penjana angin kinetik: peranti, prinsip operasi, aplikasi

Peranti turbin angin

Penjana angin sememangnya mesra alam dan mampu memberikan pengguna tenaga percuma untuk masa yang tidak terhad. Penjana angin - ladang angin mempunyai kapasiti yang berbeza, yang memungkinkan untuk menggunakannya di kawasan yang berbeza.

Kecekapan maksimum ladang angin boleh dicapai dengan memasangnya di tempat dengan arus udara aktif yang berterusan. Biasanya, gunung dan bukit, pantai laut dan lautan, dan keadaan lain yang serupa digunakan untuk ini. Bahagian utama pemasangan ialah pendesak, yang bertindak sebagai turbin. Dalam kebanyakan kes, struktur ladang angin tiga bilah digunakan dalam bentuk kipas, dipasang pada ketinggian yang tinggi dari permukaan bumi.
Untuk mendapatkan kesan yang terbaik, bilah, bersama-sama dengan pemutar, ditetapkan ke kedudukan optimum menggunakan mekanisme khas, bergantung pada arah dan kekuatan angin. Terdapat reka bentuk lain - dram, yang tidak bergantung pada faktor di atas dan tidak memerlukan sebarang pelarasan. Walau bagaimanapun, jika kecekapan pemasangan kipas berada pada tahap 50%, maka untuk peranti dram ia jauh lebih rendah.

Setiap loji kuasa udara, tanpa mengira reka bentuk, disambungkan sepenuhnya dengan tindakan arus udara, yang sering mengubah prestasinya. Ini seterusnya membawa kepada perubahan dalam bilangan pusingan pendesak dan kuasa elektrik yang dihasilkan. Keadaan ini memerlukan pemasangan penjana dan rangkaian elektrik dengan bantuan peralatan tambahan.

Sebagai peraturan, bateri digunakan untuk ini bersama-sama dengan penyongsang. Pertama, bateri dicas dari penjana, yang mana keseragaman arus tidak penting. Selanjutnya, cas bateri, ditukar dalam penyongsang, dipindahkan ke rangkaian.

Struktur kipas WPP boleh dikawal jika perlu. Jika kelajuan angin terlalu tinggi, sudut serangan bilah diubah, sehingga paling minimum.Ini membawa kepada pengurangan beban angin pada turbin. Walau bagaimanapun, di bawah pengaruh taufan, pendesak ladang angin sering berubah bentuk, dan keseluruhan pemasangan rumah gagal. Tidak mustahil untuk mengelakkan kesan negatif sepenuhnya, kerana penjana elektrik terletak pada ketinggian purata 50 m. Disebabkan ini, adalah mungkin untuk menggunakan angin yang lebih kuat dan lebih stabil yang berlaku pada altitud tinggi.

Bagaimana untuk memilih penjana angin

Untuk memilih penjana angin, anda mesti:

1. Kira kuasa terpasang peralatan elektrik yang dirancang untuk disambungkan kepada sumber tenaga ini.
2. Berdasarkan nilai kuasa yang diperoleh dan purata kelajuan angin tahunan, di kawasan pemasangan unit, kuasa penjana ditentukan. Kuasa harus diambil kira dengan mengambil kira faktor keselamatan, berdasarkan pertumbuhan beban dan supaya tidak membebankan peranti semasa beban puncak.
3. Pertimbangan harus diberikan kepada iklim di tempat peranti dipasang, kerana pemendakan memberi kesan buruk kepada prestasi penjana. Mengambil kira ciri iklim tempat kediaman.
4. Menentukan kecekapan pemasangan adalah salah satu petunjuk yang paling penting.
5. Ketahui prestasi penjana berhubung dengan bunyi yang dihasilkan semasa operasi.
6. Menjalankan analisis perbandingan pelbagai jenis penjana untuk semua ciri dan parameter.
7. Baca ulasan pengguna tentang pemasangan yang serupa.
8. Buat analisis pengeluar domestik dan asing, kaji ulasan perusahaan ini.

Penempatan penjana angin berkelajuan rendah

Asas kecil diletakkan di sebidang tanah, di mana tiang dipasang. Berhampiran menara, di kaki, terdapat kabinet kuasa.Di bahagian atas, mekanisme berputar dipasang, gondola dipasang di atasnya. Di dalam yang terakhir adalah anemometer, penjana, transmisi dan brek. Penutup pemutar dipasang pada gondola, yang mana bilahnya tersangkut. Setiap sayap disambungkan ke sistem yang melaraskan padang secara automatik.

Pemasangan turbin angin berkelajuan rendah bermula dengan asas dan pemasangan tiang

Selepas menyelesaikan pemasangan penjana, mereka memasang sistem untuk perlindungan kilat dan penghantaran maklumat tentang kerja, serta fairing dan mekanisme pemadam api.

Penjana angin berkelajuan rendah adalah peranti yang boleh membekalkan elektrik ke kawasan pinggir bandar. Penggunaan adalah wajar di kawasan dengan angin ringan.

Spesifikasi

Pada masa membeli pengawal cas turbin angin anda perlu mengkaji dengan teliti helaian datanya. Apabila memilih, ciri-ciri adalah penting:

• kuasa - mesti sepadan dengan kuasa turbin angin;
• voltan - mesti sepadan dengan voltan bateri yang dipasang pada kincir angin;
• Maks. kuasa - menunjukkan kuasa maksimum yang dibenarkan untuk model pengawal;
• Maks. semasa - menunjukkan dengan kuasa maksimum penjana angin pengawal boleh berfungsi;
• julat voltan - penunjuk maks. dan min. voltan bateri untuk operasi peranti yang mencukupi;
• keupayaan paparan - apakah data tentang peranti dan operasinya dipaparkan pada paparan model tertentu;
• keadaan operasi - pada suhu, tahap kelembapan peranti yang dipilih boleh beroperasi.

Jika anda tidak boleh memilih sendiri peranti kawalan cas, hubungi perunding dan tunjukkan kepadanya helaian data kincir angin anda. Peranti dipilih mengikut keupayaan pemasangan angin.Keadaan operasi yang tidak betul dan sisihan daripada julat voltan akan menjejaskan operasi keseluruhan sistem angin.

Penjana Turbin Angin

Untuk operasi kincir angin, penjana tiga fasa konvensional diperlukan. Reka bentuk peranti sedemikian adalah serupa dengan model yang digunakan pada kereta, tetapi mempunyai parameter yang lebih besar.

Peranti turbin angin mempunyai belitan stator tiga fasa (sambungan bintang), dari mana tiga wayar keluar, pergi ke pengawal, di mana voltan AC diubah menjadi DC.

Rotor penjana untuk turbin angin dibuat pada magnet neodymium: dalam reka bentuk sedemikian tidak digalakkan untuk menggunakan pengujaan elektrik, kerana gegelung menggunakan banyak tenaga

Untuk meningkatkan kelajuan, pengganda sering digunakan. Peranti sedemikian membolehkan anda meningkatkan kuasa penjana sedia ada atau menggunakan peranti yang lebih kecil, yang mengurangkan kos pemasangan.

Pengganda lebih kerap digunakan dalam turbin angin menegak, di mana proses putaran roda angin lebih perlahan. Untuk peranti mendatar dengan kelajuan putaran tinggi bilah, pengganda tidak diperlukan, yang memudahkan dan mengurangkan kos pembinaan.

Bagaimana untuk membuat pengiraan penjana angin sendiri

Formula digunakan untuk mengira parameter kuasa peralatan yang akan digunakan di kawasan tertentu. Pertama sekali, pengiraan dibuat terhadap jumlah tenaga yang membolehkan penjana angin menjana sepanjang tahun.

Pengiraan jumlah kuasa peralatan

Untuk menyelesaikan tugas, tindakan berikut dilakukan:

1. Pertama, pengiraan dibuat.Selaras dengan keputusan yang diperolehi, panjang elemen putaran, serta ketinggian menara, dipilih.
2. Analisis kelajuan purata ciri aliran udara kawasan tertentu dilakukan. Ini akan memerlukan peralatan khas. Dengan itu, anda perlu memantau kekuatan aliran udara selama beberapa bulan. Jika tiada instrumen, anda boleh meminta keputusan daripada wakil stesen cuaca tempatan.

Pengiraan kuasa penjana angin dilakukan mengikut formula P=krV 3S/2.

Penamaan simbol:

• r ialah parameter ketumpatan aliran udara, dalam keadaan normal nilai ini ialah 1.225 kg/m3;
• V ialah purata kelajuan angin, diukur dalam meter sesaat;
• S ialah jumlah kawasan aliran udara, diukur dalam meter;
• k ialah parameter kecekapan turbin yang dipasang dalam peralatan;

Menggunakan pengiraan ini, anda boleh menentukan dengan tepat jumlah kuasa yang diperlukan untuk set penjana di kawasan tertentu. Jika peralatan berjenama dibeli, maka pembungkusannya harus menunjukkan pada kekuatan aliran udara operasi peranti akan menjadi paling cekap. Secara purata, nilai ini akan berada dalam julat antara tujuh hingga sebelas meter sesaat.

Jurutera pengguna Odessa bercakap secara terperinci tentang prosedur untuk memasang peranti penjana, serta tentang melakukan pengiraan.

Pengiraan kipas untuk turbin angin

Prosedur pengiraan dilakukan mengikut formula Z=LW/60/V, notasi simbol:

• Z ialah nilai kelajuan rendah bagi satu kipas;
• L ialah saiz bulatan yang akan diterangkan oleh elemen putaran;
• W ialah kelajuan memutar satu skru;
• V ialah parameter kelajuan bekalan aliran udara.

Berdasarkan formula ini, bilangan pusingan dikira. Tetapi untuk pengiraan adalah perlu untuk mengambil kira padang satu skru peralatan. Ia dikira dengan formula H=2pR* tga.

Penerangan tentang simbol:

• 2n ialah nilai malar 6.28;
• R ialah nilai jejari yang akan menerangkan unsur-unsur putaran peralatan;
• tg a ialah sudut keratan.

Pengiraan penyongsang untuk penjana angin

Sebelum melakukan pengiraan ini, perkara berikut mesti diambil kira. Jika hanya satu bateri 12 volt digunakan dalam rangkaian rumah, maka tidak ada gunanya memasang penyongsang. Kuasa purata kotej musim panas atau isi rumah persendirian adalah kira-kira 4 kW, tertakluk kepada beban maksimum. Untuk rangkaian sedemikian, bilangan bateri akan sekurang-kurangnya sepuluh, setiap daripada mereka direka untuk 24 volt. Dengan begitu banyak bateri, adalah dinasihatkan untuk menggunakan peranti penyongsang.

Tetapi untuk keadaan ini, apabila sepuluh bateri 24 volt digunakan, anda memerlukan penjana angin yang dinilai pada 3 kW, sekurang-kurangnya. Peralatan yang lebih lemah tidak akan dapat membekalkan tenaga untuk bilangan bateri sedemikian. Untuk perkakas rumah, kuasa ini mungkin terlalu tinggi.

Pengiraan parameter kuasa peranti penyongsang dijalankan seperti berikut:

1. Pertama, adalah perlu untuk meringkaskan ciri kuasa semua pengguna tenaga.
2. Kemudian masa penggunaan ditentukan.
3. Parameter beban puncak dikira.

Alexander Kapustin menunjukkan prosedur untuk memulakan penjana angin dengan penyongsang.

Kecekapan

Adalah agak mudah untuk menilai kecekapan tenaga unit jenis dan reka bentuk tertentu, dan membandingkannya dengan prestasi enjin yang serupa.Ia adalah perlu untuk menentukan pekali penggunaan tenaga angin (KIEV). Ia dikira sebagai nisbah kuasa yang diterima pada aci turbin angin kepada kuasa aliran angin yang bertindak pada permukaan roda angin.

Faktor penggunaan tenaga angin untuk pelbagai pemasangan adalah antara 5 hingga 40%. Penilaian akan menjadi tidak lengkap tanpa mengambil kira kos mereka bentuk dan membina kemudahan, jumlah dan kos tenaga elektrik yang dijana. Dalam tenaga alternatif, tempoh bayaran balik untuk turbin angin adalah faktor penting, tetapi ia juga perlu mengambil kira kesan alam sekitar yang terhasil.

Apakah penjana angin?

Penjana angin ialah peranti yang menggunakan tenaga angin untuk menjana elektrik. Arus udara, bebas bergerak di atmosfera, mempunyai tenaga gergasi, dan, lebih-lebih lagi, bebas sepenuhnya. Tenaga angin adalah percubaan untuk mengekstraknya dan mengubahnya untuk digunakan dengan baik.

Penjana angin ialah satu set peranti yang menerima, memproses dan menyediakan tenaga untuk digunakan. Arus angin berinteraksi dengan pemutar kincir angin, menyebabkan ia berputar. Rotor digerakkan terlebih (atau terus) disambungkan kepada penjana yang mengecas bateri. Caj melalui penyongsang diproses ke dalam bentuk standard (220 V, 50 Hz) dan dibekalkan kepada peranti penggunaan.

Pada pandangan pertama, kompleks ini agak rumit. Terdapat juga reka bentuk yang lebih ringkas, seperti kincir angin yang memberi makan kepada pam. Walau bagaimanapun, peralatan kompleks memerlukan set lengkap peralatan yang boleh menyediakan bekalan kuasa yang stabil dan berkualiti tinggi.

Pelbagai jenis turbin angin

Terdapat beberapa jenis penjana angin.Mengikut bilangan bilah, kincir angin adalah tiga, dua, satu, berbilang bilah. Peranti juga dihasilkan tanpa bilah sama sekali, di mana "layar", menyerupai plat besar, berfungsi sebagai bahagian yang menangkap angin. Peralatan sedemikian mempunyai kecekapan yang lebih tinggi daripada peranti lain, tetapi ia masih tidak digunakan secara meluas. Menariknya, semakin sedikit bilah yang dimiliki oleh kincir angin, semakin banyak tenaga yang dihasilkannya.

Contoh turbin angin rata

Mengikut bahan yang digunakan, bilah adalah tegar (diperbuat daripada logam atau gentian kaca) dan kain. Jenis kedua ialah turbin angin belayar yang dipanggil, mereka lebih murah, tetapi mereka kalah kepada yang sukar dalam kepraktisan dan kecekapan.

Satu lagi ciri penting ialah ciri padang kipas, yang memungkinkan untuk menukar kelajuan putaran bilah. Peranti pic boleh ubah membolehkan anda mengekalkan kecekapan pada kelajuan angin yang berbeza. Tetapi pada masa yang sama, kos sistem meningkat, dan kebolehpercayaan berkurangan disebabkan oleh kerumitan reka bentuk. Oleh itu, dalam kebanyakan kes, peranti nada tetap digunakan, yang mudah diselenggara dan boleh dipercayai.

Jenis turbin angin mengikut lokasi paksi kerja

Paksi kerja putaran turbin angin boleh terletak secara menegak dan mendatar

Dalam kedua-dua kes, terdapat kelebihan dan kekurangan yang perlu anda perhatikan semasa memilih.

Terdapat beberapa jenis turbin angin menegak:

1. Penjana angin Savonius, reka bentuk yang terdiri daripada beberapa setengah silinder, yang dipasang pada paksi dalam kedudukan menegak. Kekuatan peranti sedemikian adalah keupayaan untuk bekerja dalam mana-mana arah angin. Tetapi terdapat juga kelemahan yang serius - tenaga angin digunakan hanya sebanyak 25 - 30%.
2. Dalam pemutar Darrieus, jalur elastik digunakan sebagai bilah, dipasang pada rasuk tanpa menggunakan bingkai. Kecekapan model adalah sama seperti varieti sebelumnya, tetapi pemasangan tambahan diperlukan untuk memulakan sistem.
3. Kincir angin berbilang bilah adalah yang paling cekap antara peranti menegak.
4. Pilihan yang paling jarang adalah peranti dengan pemutar helicoid. Bilah yang dipintal khas memastikan putaran seragam roda angin, tetapi kerumitan reka bentuk menjadikan harga terlalu tinggi, yang mengehadkan penggunaan mekanisme jenis ini.

Kincir angin paksi mendatar adalah lebih biasa daripada kincir angin paksi menegak kerana ia lebih cekap tetapi lebih mahal.

Jenis turbin angin di sepanjang paksi kerja

Kelemahannya termasuk pergantungan kecekapan pada arah angin dan keperluan untuk menyesuaikan kedudukan struktur menggunakan ram cuaca. Adalah dinasihatkan untuk memasang turbin angin jenis ini di kawasan terbuka di mana ia tidak akan dilitupi oleh pokok dan bangunan, dan lebih baik jauh dari tempat kediaman tetap orang. Ia agak bising dan menimbulkan bahaya kepada burung yang berterbangan.

Pengeluar turbin angin

Pasaran termasuk kedua-dua peranti asal asing (terutamanya Amerika Utara, Eropah dan China) dan pemasangan domestik. Harga bergantung pada kuasa dan pada konfigurasi - sebagai contoh, kehadiran bateri solar, dan berbeza dalam julat dari puluhan hingga ratusan ribu rubel.

Ciri teknikal utama

Model pengawal yang digunakan sebagai sebahagian daripada turbin angin tertentu berbeza dalam ciri teknikalnya, yang ditunjukkan dalam pasport produk, ini adalah:

• Kuasa undian, yang merupakan penunjuk utama peranti, mesti sepadan dengan kuasa penjana angin;
• Voltan undian, juga penunjuk utama, mesti sepadan dengan voltan bateri yang membentuk turbin angin;
• Kuasa maksimum, menentukan nilai maksimum yang dibenarkan untuk model peranti tertentu;
• Arus maksimum mencirikan keupayaan peranti untuk beroperasi pada prestasi tertinggi penjana angin;
• Nilai voltan maksimum dan minimum pada bateri menentukan julat voltan di mana peranti beroperasi;
• Jika model boleh berfungsi serentak dengan turbin angin dan loji kuasa solar - arus cas maksimum yang dihasilkan oleh panel solar;
• Jenis paparan dan parameter operasi dipaparkan padanya;
• Ciri-ciri operasi - suhu dan kelembapan ambien;
• Dimensi dan berat keseluruhan.

Adakah semua turbin angin sama?

banyak klasifikasi untuk pembuatan bilah, ke permukaan bumi,

Kebanyakan turbin angin sedia ada (loji kuasa angin) boleh dikelaskan sebagai satu, dua, tiga atau berbilang bilah. Sebahagian kecil peranti yang paling moden tidak mengandungi bilah sama sekali, dan angin di dalamnya menangkap apa yang dipanggil "layar", yang kelihatan seperti piring. Di belakangnya terdapat omboh yang meletakkan sistem hidraulik beroperasi, dan ia sudah pun menghasilkan arus elektrik. Kecekapan pemasangan sedemikian adalah lebih tinggi daripada semua yang lain. Berhubung dengan sistem bilah, arah aliran adalah seperti berikut: semakin sedikit bilah, semakin banyak tenaga yang dihasilkan oleh penjana.

Pelbagai jenis turbin angin

mungkin lebih murah,

Jika kita membandingkan turbin angin mengikut padang kipas, maka peranti dengan padang tetap lebih dipercayai. Terdapat kincir angin padang berubah-ubah yang boleh mengubah kelajuan putaran, tetapi reka bentuk besarnya memerlukan kos tambahan untuk pemasangan dan penyelenggaraan sistem sedemikian.

Reka bentuk kincir angin yang paling pelbagai, jika kita menganggapnya dari sudut pandangan arah paksi putaran berbanding dengan tanah.

Peranti yang bilahnya berputar pada paksi menegak, seterusnya, boleh dibahagikan kepada beberapa jenis.

1. Penjana angin Savonius ialah beberapa bahagian silinder berongga di dalamnya, ditanam pada paksi menegak. Kelebihan utama mereka adalah keupayaan untuk berputar tanpa mengira kelajuan dan arah angin. Kelemahan yang ketara ialah keupayaan untuk menggunakan tenaga angin dengan hanya satu pertiga.
2. Rotor Darier ialah sistem dua atau lebih bilah yang merupakan plat rata. Peranti sedemikian mudah dibuat, tetapi ia tidak akan berfungsi untuk mendapatkan banyak tenaga dengannya. Di samping itu, mekanisme tambahan diperlukan untuk memulakan pemutar sedemikian.
3. Rotor helicoid, terima kasih kepada bilah berpintal khas, mempunyai putaran seragam. Peranti ini tahan lama, tetapi kerana kerumitan reka bentuk, ia mahal.
4. Turbin angin berbilang bilah dengan paksi putaran menegak adalah pilihan paling cekap dalam kumpulan mereka.

Kincir angin dengan paksi putaran mendatar juga mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Kelebihan utama mereka adalah kecekapan tinggi.Di antara kelemahan struktur sedemikian, perlu diperhatikan keperluan untuk menangkap arah angin dengan ram cuaca dan perubahan kecekapan bergantung pada arah angin. Dalam hal ini, pemasangan mendatar paling sesuai di kawasan terbuka. Di tempat yang sama di mana bilah akan dilindungi dari angin oleh bangunan, pokok atau, sebagai contoh, bukit, lebih baik memasang turbin angin dengan reka bentuk yang berbeza.

Di samping itu, turbin angin seperti itu mahal, dan penampilannya di sekitar pasti tidak akan menimbulkan kegembiraan yang besar di kalangan jiran anda. Bilahnya boleh dengan mudah menumbangkan burung yang terbang dan membuat bunyi yang banyak.

Apakah jenis turbin angin lain yang ada? Sudah tentu, milik kita, domestik dan import. Antara yang terakhir, unit Eropah, China dan Amerika Utara mendahului. Pada masa yang sama, kehadiran turbin angin domestik di pasaran tidak boleh tidak bergembira.

entri baru
Gergaji rantai atau gergaji elektrik - apa yang perlu dipilih untuk taman? 4 kesilapan ketika menanam tomato dalam pasu yang hampir semua suri rumah membuat Rahsia menanam anak benih dari Jepun, yang sangat sensitif terhadap tanah

Harga peranti sedemikian ditentukan, pertama sekali, oleh kuasa mereka dan kehadiran unsur tambahan, contohnya, panel solar, dan berbeza-beza dalam julat yang sangat luas - dari beberapa puluh hingga beberapa ratus ribu rubel.

Membuat kincir angin dengan tangan anda sendiri

Kerja utama yang perlu dilakukan ialah pembuatan dan pemasangan pemutar berputar. Pertama sekali, anda harus memilih jenis struktur dan dimensinya. Mengetahui kuasa yang diperlukan peranti dan keupayaan pengeluaran akan membantu menentukan perkara ini.

Kebanyakan nod (jika tidak semuanya) perlu dibuat sendiri, jadi pilihan akan dipengaruhi oleh pengetahuan pencipta reka bentuk, peranti dan peranti yang paling dia kenali. Biasanya, kincir angin percubaan pertama kali dibuat, dengan bantuan yang mana prestasi diperiksa dan parameter struktur ditentukan, selepas itu mereka mula mengeluarkan turbin angin yang berfungsi.

Prinsip operasi

Selanjutnya, daya putaran ditukar kepada elektrik, yang disimpan dalam bateri. Semakin kuat aliran udara, semakin cepat bilah berputar, menghasilkan lebih banyak tenaga. Oleh kerana operasi penjana angin adalah berdasarkan penggunaan maksimum sumber tenaga alternatif, satu sisi bilah mempunyai bentuk bulat, yang lain agak rata. Apabila aliran udara melepasi bahagian bulat, kawasan vakum dicipta. Ini menghisap bilah, menariknya ke tepi. Ini menghasilkan tenaga, yang menyebabkan bilah berputar.

Skim operasi penjana angin: prinsip menukar tenaga angin dan operasi mekanisme dalaman ditunjukkan

Semasa gilirannya, skru juga memutarkan paksi yang disambungkan kepada pemutar penjana. Apabila dua belas magnet yang dipasang pada pemutar berputar dalam pemegun, arus elektrik berselang-seli tercipta yang mempunyai frekuensi yang sama seperti di alur keluar bilik biasa. Ini adalah prinsip asas bagaimana turbin angin berfungsi. Arus ulang alik mudah dijana dan dihantar pada jarak yang jauh, tetapi mustahil untuk disimpan.

Gambarajah skematik penjana angin

Untuk melakukan ini, ia mesti ditukar kepada arus terus. Kerja ini dilakukan oleh litar elektronik di dalam turbin.Untuk mendapatkan sejumlah besar tenaga elektrik, loji perindustrian dikilangkan. Taman angin biasanya terdiri daripada beberapa dozen pemasangan. Terima kasih kepada penggunaan peranti sedemikian di rumah, anda boleh mendapat pengurangan yang ketara dalam kos tenaga. Prinsip operasi turbin angin membolehkannya digunakan dalam pilihan berikut:

• untuk kerja autonomi;
• selari dengan bateri sandaran;
• bersama-sama dengan panel solar;
• selari dengan penjana diesel atau petrol.

Jika aliran udara bergerak pada kelajuan 45 km/j, turbin menghasilkan 400 watt elektrik. Ini sudah cukup untuk menerangi kawasan pinggir bandar. Kuasa ini boleh dikumpul dengan mengumpulnya dalam bateri.

Peranti khas mengawal pengecasan bateri. Apabila cas berkurangan, putaran bilah menjadi perlahan. Apabila bateri dinyahcas sepenuhnya, bilah mula berputar semula. Dengan cara ini, pengecasan dikekalkan pada tahap tertentu. Lebih kuat aliran udara, lebih banyak tenaga elektrik yang boleh dihasilkan oleh turbin.

Bagaimana turbin angin dikuasakan daripada sumber alternatif

Kincir angin tidak "memakan" jisim udara, ia ditala untuk menggunakan kelajuan angin. Dalam erti kata lain: angin menghampiri turbin angin pada kelajuan tinggi dan meninggalkannya pada kelajuan yang lebih perlahan. Perbezaan dalam kelajuan angin sebelum dan selepas penjana angin menentukan berapa banyak tenaga yang diserap oleh peranti ini.

Sesetengah jenis turbin angin melakukannya dengan lebih baik, ada yang lebih teruk. Tetapi ini adalah fungsi utama penjana angin - untuk memperlahankan angin.

Garis antara kecekapan dan had

Jangan percaya dakwaan bahawa turbin angin tertentu beroperasi pada kecekapan 100%.Ini bermakna angin di belakang bilah kincir angin mesti berhenti sepenuhnya. Bukti yang tidak masuk akal jelas menunjukkan kenyataan palsu.

Turbin angin dengan kecekapan yang ideal mesti mencari keseimbangan di mana angin mengeluarkan tenaga yang mencukupi supaya ia hanya perlu keluar dari tingkap apertur peranti untuk pergerakan selanjutnya. Kecekapan dalam kes ini menentukan perbezaan kelajuan angin sebelum dan selepas turbin, secara langsung mempengaruhi faktor kuasa kincir angin, yang mengambil formula berikut: P_keluar= 1/2 × r × S × V3 × kecekapan.

Kecekapan maksimum turbin angin, lebih daripada 100 tahun yang lalu, telah dibuktikan oleh saintis Jerman Betz dalam kerja saintifik asasnya. Mengambil formula di atas sebagai asas, Jerman membuktikan dengan sangat konsisten bahawa maksimum 16/27 tenaga boleh diekstrak daripada angin. Selepas itu, pengiraannya telah diperbetulkan sedikit oleh Loregio Itali, dan ternyata kecekapan maksimum untuk penjana angin ialah 59%.

Ini jelas ketara dalam perbezaan prinsip operasi turbin Savonius dan Darier. Lagipun, kincir angin Savonius hanya mengambil daya tolakan angin, dan projek Darier juga menggunakan lif aerodinamik, yang meningkatkan kelajuan putaran bilah.

Prinsip operasi turbin angin

Sekiranya tiada atau gangguan kuasa yang kerap, lebih baik membuat penjana angin mini atau beberapa turbin angin (turbin angin) untuk bekalan kuasa individu dengan tangan anda sendiri. Peranti buatan sendiri menukarkan tenaga kinetik angin kepada tenaga mekanikal akibat putaran roda angin.

Pada mulanya, tenaga mekanikal yang memutarkan rotor ditukar kepada arus ulang-alik tiga fasa.Aliran tenaga melalui pengawal disimpan dalam bateri DC. Akhir sekali, penyongsang voltan mengubah suai arus untuk membekalkan elektrik kepada peralatan dan lampu.

Prinsip operasi kincir angin adalah mudah dan terdiri daripada tindakan tiga jenis daya pada bilah. Impuls dan daya angkat mengatasi sistem daya brek dan mulakan roda tenaga dalam gerakan. Selepas pembentukan medan magnet oleh pemutar pada bahagian pegun penjana, arus bermula melalui wayar.

Bidang aplikasi peranti

Malah, turbin angin mampu membekalkan tenaga kepada objek untuk pelbagai tujuan. Turbin angin berkapasiti besar sesuai untuk bekalan kuasa pada skala industri. Peranti buatan rumah yang direka dengan betul memberi pemilik tapak bekalan kuasa tanpa gangguan. Anda boleh membuat penjana angin untuk rumah persendirian dengan tangan anda sendiri dengan kos buruh dan tunai yang minimum.

Kelebihan peranti

Kelebihan utama turbin angin rumah ialah penjimatan bil elektrik. Wang yang dibelanjakan untuk alat ganti dan pemasangan dibayar balik dengan bekalan elektrik percuma.

Kelebihan tambahan turbin angin buatan sendiri:

• model kilang berkali-kali lebih mahal;
• reka bentuk mesra alam yang berfungsi tanpa bahan api;
• hayat perkhidmatan tanpa had (sekiranya berlaku kegagalan, komponen mudah diganti);
• kesesuaian dalam keadaan iklim yang sesuai dengan purata kelajuan tahunan meter dari 4 m / s.

Kecacatan

Sisi negatif kincir angin individu termasuk:

• pergantungan pada cuaca;
• ribut dan taufan sering menyebabkan mekanisme tidak berfungsi;
• langkah pencegahan diperlukan;
• tiang tinggi memerlukan pembumian;
• sesetengah model melebihi tahap hingar yang dibenarkan.

Penjana Turbin Angin

Untuk operasi kincir angin, penjana tiga fasa konvensional diperlukan. Reka bentuk peranti sedemikian adalah serupa dengan model yang digunakan pada kereta, tetapi mempunyai parameter yang lebih besar.

Peranti turbin angin mempunyai belitan stator tiga fasa (sambungan bintang), dari mana tiga wayar keluar, pergi ke pengawal, di mana voltan AC diubah menjadi DC.

Rotor penjana untuk turbin angin dibuat pada magnet neodymium: dalam reka bentuk sedemikian tidak digalakkan untuk menggunakan pengujaan elektrik, kerana gegelung menggunakan banyak tenaga

Untuk meningkatkan kelajuan, pengganda sering digunakan. Peranti sedemikian membolehkan anda meningkatkan kuasa penjana sedia ada atau menggunakan peranti yang lebih kecil, yang mengurangkan kos pemasangan.

Pengganda lebih kerap digunakan dalam turbin angin menegak, di mana proses putaran roda angin lebih perlahan. Untuk peranti mendatar dengan kelajuan putaran tinggi bilah, pengganda tidak diperlukan, yang memudahkan dan mengurangkan kos pembinaan.

Spesifikasi pemasangan dan pemasangan turbin angin dari mesin basuh dan turbin angin dari penjana kereta diterangkan secara terperinci dalam artikel yang kami cadangkan.

Set

• Pemutar berbilah. Mereka, bergantung pada model, mungkin: satu, dua, tiga atau lebih;
• Reducer atau, dengan kata lain, kotak gear yang direka untuk mengawal kelajuan antara penjana dan pemutar;
• Selongsong adalah pelindung. Tujuannya jelas dari namanya: ia melindungi semua komponen struktur daripada pengaruh luar;
• Ekor bertanggungjawab untuk membelok ke arah angin yang bertiup;
• Bateri boleh dicas semula.Tugasnya adalah untuk mengumpul tenaga, i.e. stok. Memandangkan cuaca tidak selalunya baik untuk loji kuasa, ini akan sentiasa membantu dalam cuaca buruk;
• pemasangan penyongsang. Ia digunakan untuk menukar arus terus kepada arus ulang alik, yang menyalurkan peralatan elektrik yang digunakan dalam kehidupan seharian.

Pengiraan saiz dan penempatan

Untuk mengira bilangan penjana yang diperlukan untuk loji kuasa angin, ambil kira:

• kuasa yang diperlukan;
• bilangan hari berangin;
• ciri lokasi.

Oleh itu, agar pemasangan turbin angin dibenarkan oleh kos, adalah perlu untuk menentukan bilangan hari berangin setiap tahun, serta arah utamanya. Kawasan tepi laut dan kawasan di pergunungan mempunyai lokasi yang paling menguntungkan, kerana di sini daya angin melebihi 60-70 m / s, dan ini cukup untuk meninggalkan elektrik tempatan.

Di wilayah rata, angin dicirikan oleh aliran seragam, tetapi kekuatannya kadang-kadang tidak mencukupi untuk menyediakan rumah persendirian sepenuhnya. Pemasangan berhampiran ladang dan hutan adalah tidak menguntungkan sama sekali, kerana tenaga angin digunakan dan berlarutan pada tahap yang lebih besar pada pokok.

Aliran angin mempunyai peningkatan kuasa secara berkadar langsung dengan jarak dari permukaan bumi. Sehubungan itu, semakin tinggi tiang kincir angin, semakin banyak momentum yang dapat ditangkap. Walau bagaimanapun, semakin jauh ia dikeluarkan dari tanah, semakin banyak tetulang yang diperlukan. Sokongan tambahan tidak boleh sentiasa memegang sepenuhnya kincir angin. Dalam angin bertiup kencang, kebarangkalian tiang tinggi jatuh jauh lebih besar daripada set tiang pada paras 5-7 meter.

Penyingkiran tiang yang paling optimum dari tanah ialah 10-15 meter. Pengancingnya dilakukan menggunakan dua kaedah:

1. Pengkonkretan asas - mereka menggali empat lubang dalam, tetapi diameter kecil, di mana sambungan turbin angin direndam dan dikonkritkan. Proses ini memakan masa dan mahal, tetapi paling boleh dipercayai. Dalam angin yang kuat, tiang akan kekal tidak bergerak, dan satu-satunya kerosakan padanya mungkin adalah pemotongan bilah.
2. Tanda regangan logam - dengan bantuan kabel logam, kincir angin dipasang berserenjang dengan permukaan bumi, manakala kabel diregangkan dengan baik, membetulkan hujungnya ke tanah.

Tempoh operasi loji kuasa secara keseluruhan bergantung pada pilihan kaedah memasang tiang.

Kehadiran peralatan khas, serta pengalaman dalam menjalankan kerja sedemikian, akan menyelamatkan ladang angin daripada kerosakan pramatang.

Penjana angin belayar

Jika bilah kincir angin tradisional diperbuat daripada bahan keras, maka dalam pelayaran, sebaliknya, ia diperbuat daripada bahan lembut. Sesuai untuk mana-mana fabrik padat, seperti tarpaulin. Selalunya lamina bukan tenunan digunakan dalam pembinaan sedemikian. Secara luaran, penjana angin belayar kelihatan seperti meja putar kanak-kanak yang besar.

Mengikut reka bentuk, kincir angin belayar dibahagikan kepada dua jenis.

• Pekeliling dengan bilah layar segi tiga
• Dengan roda layar, juga bulat

Penjana angin belayar dengan bilah segi tiga

Bilah layar segi tiga biasanya dibuat isosceles, tetapi dalam banyak kes bentuknya dipilih secara individu - mengikut beban angin kawasan di mana ia dipasang. Sebuah kincir angin belayar mula bekerja pada kelajuan angin 5 m / s. Kecekapannya lebih tinggi daripada kebanyakan kincir angin berbilah, tetapi pada masa yang sama ia bukan tanpa banyak kekurangan. Oleh itu, apabila angin berubah, "perahu layar" berhenti dan ia memerlukan masa untuk berputar ke arah aliran angin yang baru.

Kelemahan lain ialah kerapuhan "layar" itu sendiri. Mereka sering koyak, gagal dan memerlukan penggantian lengkap.
Adalah dipercayai bahawa penjana layar pekeliling tidak mempunyai kekurangan ini. Kecekapannya adalah dua kali ganda daripada penjana dengan bilah layar. Secara luaran, ia kelihatan seperti piring satelit dan berbeza daripada penjana biasa kerana ia tidak mempunyai bilah berputar, silinder atau pemutar. Penjana ini bergetar di bawah tekanan atau tiupan angin, memindahkan tenaga mekanikal kepada penjana dengan getarannya.