Generator Eolian Vertical: Tipuri De Turbine Eoliene Cu O Axă De Rotație Verticală, Faceți-o Singur în Conformitate Cu Desenele, Producția Rusă și Altele

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-15 04:18

Vântul are o mare forță motrice pe care oamenii o pot folosi în propriile scopuri. Este o sursă de energie curată. Folosind un generator eolian, puteți obține energie suplimentară gratuită. În articolul de astăzi vom lua în considerare tipurile verticale de turbine eoliene, caracteristicile și tipurile acestora.

Dispozitivul și principiul de funcționare

Un generator eolian este cel mai simplu mod de a obține energie alternativă pentru nevoile unei case. Acest dispozitiv este conceput pentru a converti forța vântului într-o resursă electrică. Nu sunt necesare dispozitive suplimentare pentru determinarea direcției vântului . Dispozitivul descris este capabil să funcționeze la o înălțime redusă, ceea ce îi permite să fie întreținut fără a utiliza echipamente pentru lucrări la mare altitudine.

Simplitatea designului și setul minim de piese mobile fac acest dispozitiv fiabil și durabil . Forma corectă a lamelor și structura originală a rotorului permit obținerea unui nivel ridicat de eficiență de la generator, indiferent de direcția vântului. În timpul funcționării acestui generator, orice zgomot este complet absent, deci nu va deranja utilizatorul și vecinii săi.

Nu există emisii în atmosferă, unitatea poate funcționa mulți ani fără întreținere.

Principiul de funcționare al generatorului descris este levitația magnetică . În timpul rotației rotorului, apar forțe impulsive și de ridicare și forțe de frecare, care frânează rotorul. Aspectul piesei rotative este un cilindru fixat pe cadru. Forma corectă a lamelor permite rotația întotdeauna într-o singură direcție, indiferent de direcția vântului. Indiferent de modelul și tipul unui astfel de generator, acesta va funcționa numai dacă presiunea fluxului de vânt pe o parte este mai mare decât pe cealaltă.

Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, atunci vom obține o rotație constantă a axei de acționare a generatorului și generarea de electricitate. Deoarece vântul are un efect pe ambele părți ale mecanismului de rotație, acest lucru înseamnă că va fi nevoie de mai mult efort pentru a porni o structură verticală decât una orizontală. dar dacă în proiectare sunt folosite piese de schimb de înaltă calitate, atunci este posibilă autopromovarea.

Cu un vânt minim, nu se poate obține o putere mare, dar dacă forța de frecare este redusă în toate modurile posibile, atunci acest lucru vă permite să atingeți viteza necesară chiar și la o viteză a vântului de 3-5 m / s.

Avantaje

Ca și în cazul altor dispozitive de acest tip, generatoarele eoliene au avantajele lor:

• nu depinde de direcția vântului;
• utilizarea acestor dispozitive este posibilă în vânt slab;
• zgomotul instalării este aproximativ egal cu 30 dB.;
• un produs interesant și neobișnuit pe site-ul dvs. va interesa cu siguranță toți oaspeții și vecinii.

Dar, ca orice dispozitiv, „turbinele eoliene” au un dezavantaj - este imposibilitatea de a utiliza pe deplin forța vântului datorită vitezei reduse de rotație a rotorului.

Ce sunt ei?

Dintre generatoarele verticale de tip carusel, care sunt utilizate pentru nevoile casnice, se pot distinge diferite modele și tipuri. Sunt foarte ușor de întreținut și nu sunt atât de complexe în ceea ce privește construcția. Principalele părți care necesită întreținere sunt în partea de jos și sunt ușor accesibile. Luați în considerare cele mai faimoase și comune tipuri de turbine eoliene cu o axă de rotație verticală.

Rotor Savounis . Este format din 2 cilindri, în care viteza de rotație și viteza vântului sunt independente una de cealaltă. Chiar și cu rafale puternice de vânt, unitatea continuă să se rotească la viteza setată inițial. În această condiție, putem spune că absența unei relații între viteza vântului și viteza de rotație a generatorului este un avantaj, cu toate acestea, în acest caz, forța aeriană este utilizată doar cu 1/3. Geometria lamelor le permite să lucreze doar ¼ rotație.

Rotor Daria . Designul poate avea 2 sau 3 lame. Asamblarea și instalarea sunt foarte simple. Este pus în mișcare prin intermediul unui start manual. Instalarea descrisă nu are putere mare.

Rotor elicoidal . Rotația acestui generator este uniformă și netedă. Designul elimină sarcina excesivă de pe lagăre, ceea ce prelungește semnificativ durata de viață a dispozitivului. Instalarea acestui tip de instalare necesită mult timp și este laborioasă. Designul complex a influențat creșterea costului final al unui astfel de produs.

Rotor cu mai multe lame . Acest design cu lame de diferite forme și direcții permite dispozitivului să funcționeze chiar și în vânturi foarte slabe. Acest generator este considerat un puternic convertor de putere și are un nivel ridicat de eficiență. Energia maximă este extrasă din forța vântului. Acest design, pe lângă faptul că este scump, are un nivel ridicat de zgomot.

Rotor ortogonal . O astfel de instalație începe să funcționeze la o viteză a vântului de 0,7 m / s. Designul este format din 1 ax și lame. Nivelul de zgomot este minim. În plus față de toate caracteristicile tehnice, merită remarcat aspectul său interesant și neobișnuit. Durata de viață a unui astfel de dispozitiv este de câțiva ani.

Trebuie remarcat faptul că lamele și structurile grele în general îngreunează montarea dispozitivului la o înălțime serioasă . Pe lângă generatoarele eoliene verticale, există și modele orizontale. Diferite versiuni ale acestor dispozitive au de la 1 lamă, performanța lor este mai mare decât cea a celor verticale. Dar au un atașament foarte puternic față de direcția vântului.

Revizuirea modelelor populare

Înainte de a lua în considerare modelele populare de turbine eoliene, trebuie să le înțelegeți parametrii și criteriile de selecție pentru produsele descrise. Principalele criterii de selecție sunt:

• puterea maximă a produsului;
• cantitatea de energie produsă timp de 1 lună;
• viteza minimă a aerului la care poate funcționa generatorul;
• termeni de utilizare;
• prezența dispozitivelor care protejează instalația de suprasarcini;
• durata de viață;
• prețul produsului.

Astăzi generatoarele eoliene sunt produse de multe țări, inclusiv Rusia. Acestea sunt produse de mai multe organizații:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC „Compania de energie eoliană”;
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC „Unit-drive”.

Unitățile fabricate în Rusia nu sunt la fel de cunoscute și la cerere în alte țări ca modelele rotative ale producției germane, daneze, chineze și belgiene. Cele mai importante companii de generatoare eoliene din lume cheltuiesc sume uriașe de bani pentru dezvoltarea de noi tipuri de lame, generatoare și calcule precise pentru raporturile de transmisie. Produsele acestor companii au o gamă largă de capacități de la 1-10 kW și echipamente suplimentare care pot fi achiziționate separat (seturi cu butuc, invertor, baterii). În plus față de putere, există diferențe între preț și piesele componente. Companiile ruse produc generatoare eoliene cu diferite tipuri de rotoare și putere maximă a dispozitivului. Următoarele modele ale noii generații sunt considerate cele mai bine vândute produse.

VUE-1.5 . Aceasta este o unitate compactă care poate fi transportată prin orice tip de transport. În instalare și funcționare, este simplu și simplu. Acest mic generator este practic tăcut. Are o putere nominală de 1,5 kW. Tensiunea de ieșire 48 V. Viteza vântului pentru funcționarea normală ar trebui să fie în intervalul 2,5-25 m / s.

VUE-3 (6) . Un astfel de dispozitiv este destinat aprovizionării autonome a unui mic consumator (casă privată). Puterea nominală a instalației descrise este de 3 kW, dar odată cu instalarea echipamentelor suplimentare (invertor și baterii), puterea poate fi mărită la 6 kW. Tensiunea de ieșire 48 V. Viteza vântului necesară pentru funcționare - de la 4 la 30 m / s.

VUE-30 . Instalarea este axată pe alimentarea unei case mari sau a mai multor case. Puterea sa nominală este de 30 kW. Tensiunea de ieșire are o gamă de 90-400 V. Viteza vântului pentru instalare ar trebui să fie de la 4-60 m / s.

Cum să o faci singur?

Un generator eolian nu este o structură foarte complexă pe care aproape oricine o poate asambla dacă are abilitățile inițiale în lucrul cu un instrument manual și are cunoștințe în inginerie electrică. Luați în considerare procesul de asamblare a celui mai simplu generator eolian pentru utilizatorii care încep să stăpânească surse alternative de energie.

Unelte și materiale

Pentru a nu vă înșela în dimensiune și a asambla totul corect, puteți utiliza orice desen gata de pe Internet sau puteți să-l desenați și să-l verificați în practică. Pentru a fabrica o structură fiabilă și de înaltă calitate, veți avea nevoie de:

• tablă pentru fabricarea lamelor cu grosimea de 0,8-0,9 mm, nu trebuie să fie prea subțire și slabă, astfel încât să nu fie îndoită sau ruptă de o rafală puternică de vânt, dar materialul prea gros este, de asemenea, nedorit, deoarece greutatea în exces structurii va duce la uzura rapidă a rulmenților;
• placă de oțel de 40 mm sau alt diametru;
• țeavă de oțel 25 mm;
• axul axului de la orice mașină cu rulment;
• colț de oțel;
• 2 scripeți de diferite dimensiuni;
• generator auto.

Schema de fabricație

Schema de asamblare a unui generator eolian de casă este simplă, puteți adăuga oricând propriile soluții de proiectare. 4 lamele trebuie să fie fabricate din tablă, a căror dimensiune va fi de 1000 pe 800 mm . Pentru a fixa lamele se folosește o bandă de oțel. Ca urmare, designul ar trebui să semene cu forma unui tambur. Lamele ar trebui să indice de la centru spre exterior. Această direcție vă va permite să aveți o navă mai mare pentru a capta fluxul de aer și, atunci când lama se rotește, forma sa simplificată va avea o rezistență minimă la aer.

O oprire verticală este realizată dintr-o țeavă de oțel, care este atașată pe axul axei pe o parte, iar lamele rezultate sunt instalate pe partea opusă.

Arborele osiei în sine este atașat la rulmenții de pe lagăre, care este realizat sub orice formă și din materialele disponibile. După ce structura este asamblată, este timpul să plasați generatorul pe ea.

Pentru o productivitate mai mare, avem nevoie de scripeți cu raze diferite . Cel mai mare este atașat la catarg, iar cel mai mic este atașat la generatorul însuși. Dacă generatorul are propriul scripete, îl puteți folosi. După aceea, generatorul este gata să genereze curent, dar trebuie trimis în locul de care avem nevoie. Pentru a face acest lucru, atașăm fire la contacte. Este de dorit ca acestea să fie din cupru și să aibă o secțiune transversală de cel puțin 1,5 mp. mm

Serviciu

Ca orice tehnică, generatoarele eoliene au nevoie de întreținere regulată. Pentru o funcționare de înaltă calitate și fără probleme, este necesar să ungeți toate părțile în mișcare ale structurii . Această procedură trebuie efectuată de cel puțin 2 ori pe an. Deoarece structura are vibrații constante, este necesar să strângeți piulițele libere și elementele de fixare în timpul întreținerii. Cablurile slabe și slabe trebuie strânse, iar lamele trebuie inspectate pentru a detecta crăpături și rupturi.

În astfel de produse, este recomandabil să folosiți rulmenți de tip închis, astfel încât să pătrundă mai puțină umiditate și praf, iar piulițele să aibă un inel din plastic autoblocant. Acest lucru nu va scuti utilizatorul de necesitatea menținerii mecanismului, ci va oferi doar o durată de viață mai lungă. Dacă se găsesc urme de coroziune pe piesele metalice, este necesar să se ia măsuri în timp util pentru a proteja metalul. Vopseaua de rugină va remedia situația.

O astfel de întreținere va ajuta la prelungirea duratei de viață a unității și la asigurarea funcționării corecte a unității fără blocaje și viraje dificile.

Unde se instalează?

Una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea unui generator eolian este alegerea locului de instalare al acestuia. Opțiunea ideală pentru funcționarea dispozitivului descris este o zonă deschisă și un punct de instalare deasupra tuturor structurilor străine și a obstacolelor naturale din calea vântului .(case, copaci, dealuri). Dacă aceste cerințe sunt neglijate, atunci eficiența generatorului dvs. va scădea. Dacă este posibil să amplasați un generator cu axă verticală pe malul râului, atunci aceasta este o soluție foarte bună, deoarece vânturile din apă suflă mai des. O opțiune bună pentru amplasarea generatorului este pe o înălțime artificială sau naturală. Locurile de teren sunt, de asemenea, potrivite pentru amplasarea acestui corp de iluminat. Pur și simplu, orice teren în care nu există obstacole în calea vântului i se va potrivi.

Este posibil să amplasați un generator de acest tip în oraș sau în zone dens construite, dar numai pe acoperiș și cât mai sus posibil, acesta este singurul mod în care puteți obține cel mai bun rezultat . Instalarea acestui dispozitiv pe acoperișul unei clădiri de apartamente poate fi dificilă. Va fi necesar acordul scris al tuturor chiriașilor și permisiunea societății de administrare. În plus, zgomotul unității poate fi auzit la etajele superioare, din această cauză, este posibil să fie necesară îndepărtarea unei structuri deja instalate. Amplasarea pe teritoriul unei case private este mult mai ușoară și mai rapidă, deoarece nu trebuie să luați permise și să negociați.

Pentru ca generatorul dvs. să nu interfereze cu nimeni, acesta trebuie așezat la o distanță de 10-15 m de clădirile rezidențiale și apoi nu va interfera cu nimeni.