Bila je to inovativna tehnika, ali danas je sve češća u svakodnevnom životu. Da biste odabrali takav uređaj za svoj dom, morate shvatiti koje su vjetroelektrane, koje vrste postoje i koji su uvjeti potrebni za njihov potpuni i isplativ rad.

Vjetroturbine - šta je to?

Ovaj uređaj radi prema sljedećem principu: do rotacije lopatica, koje su postavljene na vratilu generatora, dolazi zbog strujanja vjetra - to proizvodi naizmjeničnu struju. Takva se električna energija akumulira i pohranjuje u baterije, troši kućanskih aparata po potrebi. Ovaj dijagram je vrlo pojednostavljen. U stvarnosti, ponekad su potrebni uređaji koji se transformiraju struju.

Nakon generatora, regulator se postavlja u ovo kolo. Uz njegovu pomoć, izmjenična struja se pretvara u istosmjernu, koja puni baterije. Gotovo sva oprema ne radi na istosmjernoj struji, pa će nakon baterije biti potreban drugi uređaj - pretvarač. Ovaj uređaj operaciju izvodi obrnutim redoslijedom, odnosno pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu struju s naponom od 220V. Tijekom takvih manipulacija dolazi do određenih gubitaka primljene električne energije, što je približno 15-20%. Ovo je veliki dio.

U slučaju da se za proizvodnju električne energije koristi nekoliko uređaja (vjetroturbina plus solarni paneli ili generator goriva), bit će potrebno krug dopuniti prekidačem (ATS). Bit će potrebno da se, kad je jedan uređaj isključen, uključi drugi - sigurnosna kopija.

Top 5 najboljih vjetroturbina za privatnu kuću (cijene)

Model	Specifikacije
Vjetroturbina "Condor Home" - 0,5 kW Buy	Jarbol - 1 kom. Generator - 1 kom. Rotor - 1 kom. Oštrice - 1 set. Kontroler - 1 kom. Tehnički pasoš - 1 kom. Snaga pri 9 m / s 500 W; Napon 12V; Početna brzina vjetra 2 m / s; Radni opseg 3-25 m / s (zaštitno kočenje se aktivira od 20 m / s); Broj oštrica 3 kom. Materijal oštrice Kompozit (poliesterska smola + stakloplastika); Prečnik rotora 2,5 m. Težina vjetroturbine (bez jarbola) 55 kg. Vijek trajanja ne manje od 20 godina
Vjetroturbina WW / FD 5,5 - 2 kW / 48VDC Buy	Zemlja porijekla Kina; Tvornički naziv OE / WW / FD 5,5 - 2 kW; Nazivna snaga 2 kW pri brzini vjetra od 8,9 m / s; Nazivni generator napona 48 V; Površina rotora vjetar je 23,72 m2; Početna radna brzina 2,43 m / s; Procijenjena radna brzina 10 m / s; Maksimalna sigurna brzina vjetra 40 m / s; Način odmotavanja Automatska električna kočnica; Materijal oštrice Aluminij; Preporučene baterije 12 V 200 Ah, 4 kom; USB sistem za nadzor - RS232; Softver Windoms98 / SE / ME / 2000 / XP / Vista Težina (sklop generatora) 90 kg.
Vjetroturbina FD 8-10 kW Buy	Zemlja porijekla Kina; Tvornički naziv FD 8-10 kW; Nazivna snaga 10 kW pri brzini vjetra 11 m / s; Generatori nazivnog napona 240 V; Površina rotora vjetrovitog kotača iznosi 50,24 m2; Početna radna brzina 3 m / s; Projektna radna brzina 12 m / s; Maksimalna sigurna brzina vjetra 50 m / s; Način izlaska iz vjetra je mehaničko preklapanje uslijed rotacione lopatice; Materijal oštrica je ojačano stakloplastikom; Preporučene baterije 12 V 150 Ah, 30 kom; Težina (kompletni generator) 440 kg
Buy	Jarbol - 1 kom. Kablovi za jarbol (strije) - 1 set. Generator - 1 kom. Rotor - 1 kom. Oštrice - 1 set. Pričvršćivači (komplet za montažu) - 1 kom. Kontroler - 1 kom. Visina oštrice (m) 3,5; Visina jarbola (m) 12; Broj oštrica 3; Faktor iskorištenja energije vjetra> 0,42; Frekvencija generatora (Hz) 0-50; Naizmjenična struja iz generatora; Nazivna struja (A) 50; Maksimalna struja (A) 60; Efikasnost sistema konverzije> 0,85;
Horizontalno -aksijalna vjetroturbina "Condor Air 380 - 10 kW" Buy	Jarbol - 1 kom. Kablovi za jarbol (strije) - 1 set. Generator - 1 kom. Rotor - 1 kom. Oštrice - 1 set. Pričvršćivači (komplet za montažu) - 1 kom. Kontroler - 1 kom. Tehnički pasoš - 1 kom. Prečnik vetra (m) 7,5; Visina oštrice (m) 3,5; Nazivna brzina (o / min) 35-40; Nazivna snaga W 10.000; Maksimalna snaga W 11 200; Početna brzina vjetra 2,5 m / s; Nazivna brzina vjetra 9 m / s; Radna brzina vjetra 3-20 m / s; Automatska zaštita od uragana; Automatska orijentacija vjetra da; Visina jarbola (m) 12; Težina WPP -a (bez jarbola) (kg) 600; Broj oštrica 3; Faktor iskorištenja energije vjetra> 0,42; Generator trofaznog generatora sa permanentnim magnetom; Frekvencija generatora (Hz) 0-50; Naizmjenična struja iz generatora; Nazivna struja (A) 50; Maksimalna struja (A) 60; Preporučeni broj baterija (kom.) 20; Preporučeni kapacitet baterije (A * h) 150; Efikasnost sistema konverzije> 0,85; Viši nivo buke (dB) 45; Ograničavanje brzine vjetra 35 m / s

Da biste dobili najveću moguću snagu, potrebno je postaviti vjetrenjaču duž strujanja vjetra. Ovaj trenutak se ostvaruje na principu vjetrometine. Potrebno je pričvrstiti okomitu lopaticu na suprotni kraj generatora - to se radi tako da je okreće prema zračnim strujama. Ako se koristi snažnija jedinica, na nju je ugrađen rotacijski elektromotor.

Vrste i značajke generatora vjetra za privatnu kuću

Sve vjetroturbine podijeljene su u dvije grupe:

1. s okomito postavljenim rotorom;
2. sa horizontalnim rotorom.

Prvi tip se smatra manje efikasnim za proizvodnju električne energije: njegova efikasnost je manja od efikasnosti horizontalnih, gotovo tri puta.

Na napomenu! Prednosti su jednostavnost montaže i pouzdanost. Nizak nivo buke čini moguća ugradnja takav uređaj na krovu kuće i u prizemlju. Takvi uređaji su otporni na loše uslove vremenskim uvjetima(uragan, poledica). Počinju raditi od slabe sile vjetra od 1-2 m / s.

Ako govorimo o vodoravnim, tada im je potrebna snaga vjetra od najmanje 3,5 m / s, ali ti su uređaji najčešći. Nivo efikasnosti je 50%, ali će buka i vibracije biti prilično velike. Da biste instalirali takav uređaj, bit će potrebno mnogo slobodan prostor, do 100 metara, i visoki jarbol.

Upotreba generatora vjetra za 220V može se opravdati u nekoliko slučajeva:

1. nemogućnost povezivanja na javni energetski sistem;
2. uređaj možete napraviti sami;
3. u slučaju aktivnog učešća u pokretu bezbednost životne sredine planete.

Bilješka! Jednostavno nema smisla instalirati vjetroturbinu za napajanje vašeg doma, jer čak i ako vjetar neprestano puše na vašoj geografskoj širini, to ne čini uređaj isplativim s ekonomskog gledišta.

Izračunavamo i odabiremo generator vjetra za vaš dom

Zračne struje ne mogu stalno dolijevati u vaš dom, kao što je, na primjer, gasovoda iz cevovoda... Ovo je ćudljivo prirodni fenomen, koji se teško može nazvati trajnim. Jednog dana uragan, drugi - potpuna smirenost. Prije nego što kupite generator vjetra za privatnu kuću ili ga sami napravite, trebali biste utvrditi mogućnosti vjetra u vašoj regiji. Ovo se procjenjuje koristeći godišnju prosječnu brzinu vjetra. Ovaj se parametar lako može pronaći na Internetu.

Ako dobijete silu manju od 4 m / s, tada ne biste trebali instalirati vjetroturbinu jer neće moći generirati potreban iznos struju. Nakon što odlučite u kojem trenutku možete instalirati uređaj, trebali biste odabrati generator u smislu snage.

Također je potrebno zapamtiti o uređajima za zaštitu i autonomni rad generator vjetra. O tome ovisi kontinuirano snabdijevanje kuće energijom.

1. Sve instalacije nužno su opremljene zaštitom od groma: to je potrebno jer je vjetroturbina visoka konstrukcija izrađena od materijala koji nosi struju.
2. Neophodno je opremiti uređaj zaštitom od zaleđivanja - to će izbjeći zaleđivanje na lopaticama turbine u hladnoj sezoni.
3. Instalaciju je potrebno opremiti sistemom za gašenje požara. To će vam omogućiti da brzo lokalizirate izvor požara, čiji razlozi mogu biti nekoliko: curenje ulja, kratki spoj, udar groma.
4. Kako bi stvorili ispravan rad vjetrenjače s različitim naletima vjetra, oni ih koriste automatski sistem kočenje. Vjetar pri velikoj brzini može oštetiti mjenjač i sam generator, pa jednostavno ne možete bez kočnice.

Mogućnosti ugradnje vjetroturbina

Prije nego što kupite generator vjetra 220 V za privatnu kuću, morate znati kako i gdje ga instalirati. Prilikom instaliranja potrebno je uzeti u obzir nekoliko točaka:

• uređaj mora biti montiran posebna zgrada, koje nužno moraju premašiti za nekoliko metara sve stoji pored zgrade;
• imajte na umu da ih ne bi trebalo biti drveće i stupove, kao i objekte koji smanjuju performanse generatora;
• većina najbolji način- udaljenost od stambene zgrade na 50 m, što je posljedica prisutnosti buke, koja može uzrokovati nelagodu ljudima.

Neće biti moguće postići stalnu proizvodnju energije tokom vremena. To je zbog činjenice da se prirodni uvjeti stalno mijenjaju. Unaprijed razmislite gdje ćete koristiti višak električne energije koji će se pojaviti pri jakim vjetrovima. Na primjer, možete osigurati grijanje vode u kotlu ili električnom grijaču za vaš dom. Ova bi se funkcija trebala automatski uključiti pri jakim vjetrovima i malim opterećenjima.

Za klimu s dugom zimom, prikladniji su modeli s vertikalnim rasporedom rotora. Takav uređaj možete postaviti na tlo ili na niski jarbol. Osim toga, može se izravno spojiti na električnu mrežu pomoću i bojler... U tom slučaju možete pokušati bez pretvarača i punjive baterije... Najčešće se takva shema povezivanja može provesti vlastitim rukama bez uključivanja organizacija trećih strana. Takav generator vjetra može poslužiti.

Također biste trebali riješiti neke probleme koji su povezani s radom vjetroturbine:

1. prvo, prisutnost buke. To vjerojatno neće ugoditi vašim susjedima, osim toga infrazvuk može biti neugodan za slušanje. Da biste uklonili ovu značajku, instalirajte uređaj što je dalje moguće od stambenih zgrada;
2. drugo, obavezno prisustvo uzemljenja i zaštite od groma, kao i sistem signalizacije najviše za vazduhoplovstvo high point konstrukcije. Imajte na umu da će se tijekom rada stvarati vibracije. To znači da jarbol ne smije doći u dodir s drugim predmetima;
3. treće, sam generator i drugi dijelovi sistema. Baterije i pretvarači zahtijevaju redovno održavanje i sustavnu zamjenu. Jarbol takođe treba ofarbati, pregledati i blagovremeno održavati;
4. četvrto, postoji mogućnost oštećenja usled poledice ili jakog uragana.

Kako odabrati električni generator?

Ako se odlučite za kupovinu vjetroturbine, potrebno je ispitati cijene. Obratite pažnju na aparate Ruske proizvodnje, kao i proizvedeni u Kini: bit će mnogo jeftiniji od sličnih instalacija europske proizvodnje.

Uraditi pravi izbor, vrijedi razmotriti sve prednosti i nedostatke instalacija. Prednosti vjetroturbina:

1. troškovi su potrebni samo za održavanje instalacije;
2. dobro koordiniran rad ne zahtijeva intervenciju;
3. uređaj se može koristiti u mnogim klimatskim zonama;
4. sve komponente sistema podložne su niskom trošenju.

Potrebno je pronaći i kupiti neodimijumski generator koji će ukloniti energiju vjetra. Propeler može biti jedra ili rotacijski. Da biste prikupili sve i instalirali na podršku, morate to učiniti betonska podloga koji će ga sigurno držati. Koristeći podupirače, morate jarbol fiksirati u uspravnom položaju.

Već pročitano: 2695

Snaga vjetra čvrsto je zauzela svoju nišu među ostalim metodama proizvodnje električne energije. Udio električne energije proizvedene iz ukupne količine potrošene energije, na primjer, u Danskoj, iznosi 36%. Mogućnosti ove metode još nisu u potpunosti istražene, a obilje novih razvoja koji se stalno pojavljuju i demonstriraju dizajneri, govori o izgledima ovog smjera.

Previše primamljivo proizvode energiju iz vjetra, koja je potpuno besplatna i neograničena. Energije ima, ima je puno, samo je morate moći dobiti.

Vjetrenjače neobičnog dizajna

Prema izračunatim podacima, maksimalno moguće. Razlog tome leži u konstrukcijskim karakteristikama vjetroagregata i u velikom broju gubitaka zbog trenja, prijenosa rotacije i drugih suptilnih učinaka, koji zajedno uzimaju polovicu (ili čak i više) učinkovitosti uređaja. Ograničene mogućnosti postojeći vjetrogeneratori postali su razlog aktivne potrage za više uspešni dizajni rade na različitim principima i sposobni su za intenzivniji prijem energije vjetra.

Najatraktivnija ideja je napustiti poznato i krenuti putem korištenja jednostavnijih struktura. To će smanjiti troškove proizvodnje i održavanja, produžiti vijek trajanja, smanjiti razinu buke i smanjiti rizik za ptice i životinje. Događaji koji su već dostupni u ovom smjeru obećavaju ako se široko šire.

Vjetroturbina bez lopatica

Vjetroturbine bez lopatica razvijali su se dosta dugo, ali stvari do sada nisu išle dalje od predloženih projekata. Konačno, španska kompanija Vortex predstavila je kompletnu radna struktura potpuno bez oštrica.

Opcija Vortex izazvala je veliko interesovanje predstavnika naučnih i poslovnih krugova. S obzirom na skepticizam koji je uobičajeno doživljavati u odnosu na različite "neshvatljive" konstrukcije, takav stav jasno pokazuje postojanje problema i postojanje ozbiljnog interesa za njegovo rješavanje.

Ima i drugih konstrukcije bez oštrica, na primjer, bez rotirajućih dijelova, već koristeći silu pritiska vjetra na čvrsto platno. Struja koja stupa u interakciju s jedrom u potpunosti je iskorištena, ali su gubici veliki pri prijenosu energije u sistem klipova, iz kojih se generator pokreće u rotaciju. Osim toga, jak nalet vjetra stvara veliko opterećenje na platnu, što predstavlja prijetnju od uništenja ili prevrtanja jarbola s vjetrenjačom.

Sve opcije za projektiranje vjetroagregata bez lopatica koje su do sada bile dostupne imale su zajednički nedostatak - koristile su konvencionalne generatore male brzine za proizvodnju energije, koju je potrebno rotirati. Stoga je svaki razvoj imao istu problematičnu jedinicu - odjeljak za pretvaranje primljene energije u rotacijsko kretanje.

Čini se da je Vortex pronašao rješenje za problem odbacivanjem tradicionalnih generatora.

PROČITAJTE I: Dozvola i porez za vjetroagregate u Rusiji: istina i nagađanja o ugradnji vjetroturbine

Kako su raspoređene vjetroturbine bez lopatica?

Dizajn, koji su inženjeri Vortex -a iznijeli na javnu ocjenu, prema njihovim uvjeravanjima, ima veću efikasnost, ekonomičnost i ekološku prihvatljivost. Izvana uređaj izgleda neobično i pomalo futuristički - vjetrenjača je izduženi konus postavljen na vrh.

Nemoguće je po izgledu odrediti svrhu takve strukture ako o tome unaprijed nemate pojma. Tokom rada nema rotacije, uređaj se samo lagano njiše pod utjecajem vjetra. Kompanija planira započeti masovnu proizvodnju s malim modelima težine 10 kg, visine 3 m i snage 100 W. Paralelno s tim, razvijena je solidnija jedinica snage 4 kW, visine 13 m i težine 100 kg.

U bliskoj budućnosti planirano je probno lansiranje stanice od 100 stubova, koja će snabdijevati električnom energijom 300 privatnih kuća u Škotskoj. Planovi kompanije uključuju projekt stvaranja megavatne instalacije sposobne za opskrbu energijom značajnog broja potrošača u razmjerima velikih gradova, velikih industrijska preduzeća... Projekt je dobio široku podršku organizacija za zaštitu okoliša i društvenih pokreta.

Princip rada

Djelovanje generatora temelji se na stvaranju zračnih vrtloga, koji nastaju kada vjetar struji oko cilindričnih prepreka. Konusni oblik uređaja potiče njihanje, osjetljivost na neravnotežu važan je pokazatelj rada vjetrenjače.

Rezultirajući vrtlozi stvaraju dovoljno jake vibracije koje pokreću čitavu strukturu stuba; osjetljivi magneti reagiraju na promjenu položaja, stvarajući jako polje... Učinak stvaranja vrtloga, koji stvara lance poremećaja protoka, poznat je više od 100 godina. Prvi put ga je opisao i izračunao Theodor von Karman 1912. godine, ali ga niko nije pokušao pretvoriti u svoju korist.

Neiscrpna energija koju zračne mase nose sa sobom oduvijek je privlačila pažnju ljudi. Naši pradjedovi su naučili da uprežu vetar u jedra i točkove vetrenjače, nakon čega je dva stoljeća besciljno jurio po ogromnim prostranstvima Zemlje.

Danas je opet bilo za njega koristan posao... Generator vjetra za privatnu kuću iz kategorije tehničkih inovacija postaje pravi faktor u našem životu.

Pogledajmo pobliže vjetroelektrane, procijenimo uslove za njihovu isplativu upotrebu i razmotrimo postojeće sorte... Domaći majstori dobit će informacije za razmišljanje o ovoj temi u našem članku. samostalno sklapanje vjetroturbinu i uređaje potrebne za nju efikasan rad.

Šta je vjetroturbina?

Princip rada vjetroelektrane za domaćinstvo je jednostavan: protok zraka rotira lopatice rotora postavljene na vratilu generatora i stvara naizmjeničnu struju u njegovim namotima. Dobivena električna energija se skladišti u baterijama i po potrebi troši kućanskim aparatima. Naravno, ovo je pojednostavljeni dijagram kako kućna vjetroturbina radi. U praktičnom smislu, nadopunjuju ga uređaji koji pretvaraju električnu energiju.

Kontroler se nalazi odmah iza generatora u energetskom lancu. Pretvara trofaznu izmjeničnu struju u istosmjernu i usmjerava je za punjenje baterija. Većina kućanskih aparata ne može raditi s "konstante", stoga je iza baterija postavljen drugi uređaj - pretvarač. Obavlja suprotnu operaciju: pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu struju za domaćinstvo s naponom od 220 volti. Jasno je da te transformacije ne prolaze bez ostavljanja traga i uzimaju prilično pristojan dio početne energije (15-20%).

Ako je vjetroturbina uparena sa solarna baterija ili drugog proizvođača električne energije (benzin, dizel), tada se shema dopunjava prekidač(ABP). Kad je glavno napajanje isključeno, aktivira se rezervno napajanje.

Primiti maksimalna snaga generator vjetra trebao bi biti smješten uz tok vjetra. V jednostavni sistemi ostvaren je princip vjetrometine. Da biste to učinili, okomita oštrica pričvršćena je na suprotnom kraju generatora, koja ga okreće prema vjetru.

U snažnijim instalacijama postoji rotacijski elektromotor kojim upravlja senzor smjera.

Glavni tipovi vjetroturbina i njihove karakteristike

Postoje dvije vrste vjetroturbina:

1. Sa horizontalnim rotorom.
2. Sa vertikalnim rotorom.

Prvi tip je najčešći. Karakteriše ga visoka efikasnost(40-50%), ali ima povećanu razinu buke i vibracija. Osim toga, njegova instalacija zahtijeva veliki slobodni prostor (100 metara) ili visoki jarbol (od 6 metara).

Generatori s okomitim rotorom manje su energetski učinkoviti (učinkovitost je gotovo 3 puta niža od one horizontalnih).

Njihove prednosti uključuju jednostavnu instalaciju i pouzdanost konstrukcije. Niska razina buke omogućuje postavljanje vertikalnih generatora na krovove, pa čak i u prizemlju. Ove instalacije se ne boje poledice i uragana. Pokreću se sa slabim vjetrom (od 1,0-2,0 m / s), dok horizontalna vjetroturbina treba strujanje zraka srednje jačine (3,5 m / s i više). U obliku rotora (rotora), vertikalni vjetrogeneratori su vrlo raznoliki.

Rotacijski kotači vertikalnih vjetroturbina

Zbog male brzine rotora (do 200 o / min), mehanički resursi takvih instalacija značajno premašuju performanse horizontalnih vjetrogeneratora.

Kako izračunati i odabrati generator vjetra?

Vjetar nije prirodni gas pumpa se cijevima, a ne električnom energijom, neprekidno teče kroz žice do naše kuće. On je hirovit i prevrtljiv. Danas uragan otkida krovove i lomi drveće, a sutra popušta. Stoga, prije nego što kupite ili napravite vlastitu vjetroturbinu, morate procijeniti potencijal energije zraka u vašem području. Da biste to učinili, trebate odrediti prosječnu godišnju snagu vjetra. Ova vrijednost se može pronaći na Internetu na zahtjev.

Nakon što smo dobili takvu tablicu, pronalazimo područje našeg prebivališta i gledamo intenzitet njegove boje, uspoređujući je sa skalom ocjenjivanja. Ako se pokaže da je prosječna godišnja brzina vjetra manja od 4,0 metara u sekundi, nema smisla instalirati vjetroagregat. Neće osigurati potrebnu količinu energije.

Ako je snaga vjetra dovoljna za ugradnju vjetroelektrane, možete prijeći na sljedeći korak: odabir snage generatora.

Ako govorimo o autonomnom napajanju kod kuće, tada se uzima u obzir prosječna potrošnja električne energije od jedne porodice. Ona se kreće od 100 do 300 kWh mjesečno. U regijama s niskim godišnjim potencijalom vjetra (5-8 m / s), takvu količinu električne energije može proizvesti vjetroturbina od 2-3 kW. Treba imati na umu da zimi prosečna brzina vjetrovi su jači, pa će proizvodnja energije u ovom periodu biti veća nego ljeti.

Odabir vjetrogeneratora. Predviđene cijene

Cijene vertikalnih domaćih vjetrogeneratora snage 1,5-2,0 kW kreću se u rasponu od 90 do 110 hiljada rubalja. Komplet po ovoj cijeni uključuje samo generator s lopaticama, bez jarbola i dodatne opreme (kontroler, pretvarač, kabel, baterije). Kompletna elektrana zajedno s instalacijom koštat će 40-60% više.

Cijena snažnijih vjetroturbina (3-5 kW) kreće se od 350 do 450 hiljada rubalja (s dodatnom opremom i instalacijskim radovima).

DIY vjetrenjača. Zabava ili prava ušteda?

Recimo odmah da napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama punim i efikasnim nije lako. Kompetentan proračun kotača vjetra, prijenosnog mehanizma, odabir generatora koji odgovara snazi ​​i brzini je zasebna tema. Dat ćemo samo kratke preporuke o glavnim fazama ovog procesa.

Generator

Automobilski generatori i elektromotori iz mašine za pranje veša s izravnim pogonom nisu prikladni za tu svrhu. Oni su sposobni stvarati energiju iz kotača vjetra, ali to će biti zanemarivo. Za efikasan rad, autogeneratorima su potrebne vrlo velike brzine koje vjetroturbine ne mogu razviti.

Motori perilica imaju drugačiji problem. Tamo postoje feritni magneti, a za generator vjetra potrebni su produktivniji - niodimij. Obradi ih samostalno sastavljanje i navijanje živih namota zahtijeva strpljenje i visoku preciznost.

Snaga samo-sastavljenog uređaja u pravilu ne prelazi 100-200 vata.

V novije vrijeme motori na kotačima za bicikle i skutere popularni su među majstorima za gradnju. Sa stanovišta energije vjetra, ovo su snažni neodimijumski generatori koji su optimalno prilagođeni za rad s okomitim kotačima vjetra i punjenjem baterija. Iz takvog generatora može se ukloniti do 1 kW energije vjetra.

Motorni kotač-gotov generator za domaću vjetroelektranu

Screw

Najlakše je napraviti propelere za jedra i rotora. Prvi se sastoji od laganih zakrivljenih cijevi pričvršćenih na središnju ploču. Oštrice od izdržljive tkanine navlače se na svaku cijev. Za veliki vjetar elise potrebno je pričvršćivanje lopatica pomoću šarki, tako da se tijekom uragana presavijaju i ne deformiraju.

Dizajn rotora vjetar se koristi za vertikalne generatore. Jednostavan je za proizvodnju i pouzdan u radu.

Vlastito izrađene vjetroturbine s vodoravnom osi rotacije pokreću se vijkom za elisu. Zanatlije ga prikupljaju PVC cijevi prečnika 160-250 mm. Oštrice su montirane na okruglu čeličnu ploču sa rupa za slijetanje za vratilo generatora.

Na mnogo načina, efikasnost proizvodnje električne energije pomoću vjetra ovisi o vrsti vjetrogeneratora. Vjetroelektrane su nekoliko vrsta, koje se razlikuju po položaju osi (vodoravno i okomito), broju lopatica (jedno, dvo, tro i više lopatica), prema materijalu iz kojeg su lopatice izrađene su (krute i jedrene), u nagibu elise (fiksne i varijabilne). Razmotrimo različite opcije.

Generatori s propelerom sa fiksnim i promjenjivim korakom

Na prvi pogled, varijabilni nagib elise vjetroturbine čini se najpoželjnijim, jer je takav dizajn učinkovitiji zbog upotrebe različitih brzina vjetra. Ako generator vjetra s fiksnim nagibom elise smanjuje učinkovitost pri promjeni brzine vjetra, tada se zbog promjenjivog koraka elise efikasnost nastavlja održavati na maksimalnom nivou i pri promjeni brzine (fiksni korak uzrokuje maksimalna efikasnost pri određenim brzinama, a promjenjivo - povećava raspon takvih brzina).

No postoji i značajan nedostatak: upotreba sistema s promjenjivim nagibom elise znači povećanje troškova i samog vjetrogeneratora i njegovog rada, i što je najvažnije - smanjenje pouzdanosti vjetrogeneratora zbog do komplikacija dizajna i povećanja težine vjetrogona. Stoga se promjenjivi nagib propelera rijetko koristi, ali se uglavnom koristi fiksni - pouzdanost i lakoća održavanja kompenziraju gubitak učinkovitosti i čine rad opreme prikladnijim.

Materijal i vrste noževa

Lopatice generatora vjetra mogu biti jedrilice i krute (lopatice). Jedrilice pored izgled nalikuju mlinskim krilima ili brodskim jedrima i rade na istom principu: zbog pritiska na njihovu površinu vazdušne mase... Nažalost, ova vrsta lopatica ne koristi energiju vjetra na najefikasniji način, jer se u ovom slučaju ne koristi aerodinamička komponenta, pa se kao rezultat toga koristi oko 10% energije koja dolazi.

Još jedan nedostatak je prilično niska čvrstoća noževa. Visoka vjetra i konstantan pritisak vjetra dovode do brzog otkaza lopatica - zbog stalnih opterećenja. Osim toga, za plovidbu se obično koriste materijali poput šperploče, plastike, kositra, rjeđe posebne tkanine (na primjer, tkanina za zastavice, koja je mješavina poliestera i plastifikatora, što joj daje veću čvrstoću). Ovi materijali su dostupni i prilično jeftini, ali njihova otpornost na opterećenja kojima su izložene lopatice generatora vjetra nije dovoljno visoka. Obično se jedrilice moraju mijenjati jednom godišnje, ako ne i češće, što značajno povećava troškove rada opreme. Stoga se noževi za jedrenje najčešće koriste u domaćoj radinosti vetrogeneratori, kao najjednostavniji za proizvodnju.

U industrijskim generatorima vjetra koriste se lopatice: takve lopatice maksimalno iskorištavaju energiju vjetra, a njihov oblik i materijali, te izrađeni, mogu uspješno izdržati razorne utjecaje okoliša.

Broj lopatica

Broj lopatica vjetrogeneratora može biti potpuno različit, ovisno o području primjene opreme. Činjenica je da se generatori s više lopatica počinju okretati pri minimalnim brzinama vjetra, ali nisu baš prikladni za proizvodnju električne energije: male brzine vjetra i veliki otpor vjetrovitog kotača s velikim brojem lopatica ne osiguravaju potrebnu brzinu. Rezultat je da je potrebna velika brzina vjetra prije postizanja radne brzine! Stoga se takve konstrukcije koriste kao uređaji za podizanje(na primjer, za podizanje vode iz bunara) - u ovim slučajevima nisu važni okretaji, već jednostavno okretanje kotača vjetra.

Generatori vjetra s jednim, dva i tri noža koriste se za proizvodnju električne energije. Ono što je zanimljivo: generatori vjetra s jednim nožem mogu raditi čak i pri malim brzinama vjetra, nižim od dva i tri lopatica.

Položaj radne osi rotacije

Lokacija radne osi rotacije vjetrogeneratora može biti vodoravna i okomita. Svaka od ovih vrsta ima svoje prednosti i nedostatke, a pri odabiru vjetrogeneratora morate uzeti u obzir oboje.

Od vertikalnih vjetrogeneratora najstariji je izum Savoniusa, koji je star već dva stoljeća. Generator vjetra Savonius sastoji se od nekoliko polucilindra (iz dva ili više), učvršćenih na okomito smještenoj osi. Glavna prednost takvog vjetrogeneratora u odnosu na vodoravne je da radi u bilo kojem smjeru vjetra. Nažalost, u isto vrijeme postoje niski pokazatelji korištenja energije vjetra - ne više od 25-30%. Savonius generator vjetra često koriste narodni majstori kada vlastite proizvodnje vjetroelektrane, metalne (ponekad plastične) bačve koriste se za proizvodnju lopatica.

Darrieus rotor je druga verzija vertikalnog rasporeda radne osi rotacije. U tom se slučaju koriste ravne oštrice. Glavna prednost Darrieus rotora je jednostavnost proizvodnje i naknadna ugradnja. Njegova efikasnost je ista kao kod vjetrogeneratora Savonius, ali postoji dodatni nedostatak: Darrieus rotor ne može se sam pokrenuti.

Najefikasniji vertikalni generatori vjetra su oni s rotorima s više lopatica.

Najmanje se koristi vertikalne vjetrenjače sa helikoidnim rotorom. Okretanje lopatica osigurava ujednačeno okretanje propelera, ali i složenost proizvodnje dovodi do toga visoka cijena, što ograničava upotrebu takvih vjetroturbina.

Generatori vjetra s vodoravnom osi rotacije koriste se češće od vertikalnih vjetroturbina, jer je njihova učinkovitost znatno veća. Nedostaci horizontalnih vjetroagregata uključuju potrebu za ugradnjom vremenske lopatice, jer se vjetrovito kolo ove vrste mora stalno postavljati na vjetar.

Generatori vjetra ovog tipa mogu biti jednokrilni, dvo-, tro- i višekraki. Generatori s jednim nožem imaju najveću brzinu rotacije, a težina i dimenzije cijele instalacije su mali. Karakteristike dizajnačine takve vjetrogeneratore ne samo praktično nečujnim, već i jeftinim.

Generatori vjetra s dvije oštrice sličnih su karakteristika jednostrukim (njihova glavna strukturna razlika je u tome što se protuteža koristi u jednoj lopatici umjesto u drugoj lopatici).

Od vertikalnih vjetroturbina, trokrilne se najčešće koriste za proizvodnju električne energije. Ova vrsta vjetroturbina posebno se aktivno koristi u privatnim domaćinstvima za opskrbu energijom seoske kuće i vikendice.

Za pumpe za vodu koriste se vertikalne vjetroturbine s više lopatica. Snaga koju generiraju nije dovoljna za korištenje za proizvodnju električne energije, ali među uređajima koji se koriste za podizanje vode iz bunara takvi su uređaji uključeni ovaj trenutak najbolji.

Koristeći magnetsku levitaciju

Aplikacija najnovije tehnologije a Lorenz-Lenzov zakon elektromagnetske indukcije, poznat čak i školarcima, dopustio je stvaranje vjetrogeneratora koji kombinira prednosti generatora s okomitim i vodoravnim rotorom. Ovaj generator nema mehaničko trenje, nema četkica - ovo čini uređaj izuzetno pouzdanim, a održavanje je čisto simbolično ("bolna mjesta" standardnih generatora su ležajevi, koji se zbog trenja prilično brzo troše, a četke često moraju biti zamenjen).

Vjetroturbine koje koriste fenomen magnetske levitacije proizvode se s vertikalnim rotorom. Životni vijek im je mnogo duži od standardnih vjetroturbina, štoviše, rade gotovo tiho.

Vjetroturbine bez lopatica

Suvremene tehnologije omogućuju stvaranje takvog čuda kao što je generator vjetra, kojem potpuno nedostaju lopatice. Najviše od svega, uređaj izgleda kao antena za satelitsku televiziju - ravna antena. Vjetroturbina bez lopatica radi gotovo bez buke, operativni troškovi su gotovo 50% manji u odnosu na klasične uređaje, a efikasnost je mnogo veća.

Također u svijetu je počeo serijska proizvodnja plutajuće elektrane, u kojima se umjesto energije vjetra koristi kretanje morskih valova - zbog njihanja valova pokreću se klipovi hidrauličnih motora, a zatim se dobivena mehanička energija pretvara u električnu energiju.

Generatori vjetra za domaćinstvo

Trenutno sve više vlasnika privatnih kuća i vikendica razmišlja o ugradnji vjetrogeneratora. Štoviše, najčešće im pažnju privlače okomite vjetrenjače, ako se uređaj kupuje, i vodoravne, od onih koji sami izrađuju uređaj.

Treba napomenuti da je period povrata za takvu opremu prilično dug, s obzirom na cijenu baterija. Ali bez baterija nemoguće je osigurati neprekidno napajanje kuće i dvorišta. električna energija upotrebom takvog generatora. Najčešće se kućanski generatori koriste u kombinaciji s drugim izvorima energije, poput solarnih panela. Optimalno je ako se za proizvodnju električne energije koristi tandem generator vjetra / solarni panel, a toplinska pumpa za opskrbu kuće toplinom. Alternativno, bioplin se može koristiti za grijanje, ali pravi iznos može se proizvesti samo ako imate vlastitu stoku ili farmu usjeva.

Tako možete postići potpunu autonomiju kuće i domaćinstva od vanjskih "kupljenih" izvora energije i učiniti opskrbu energijom vašeg doma potpuno besplatnom.

Publikacije

Postova: 148

28.05.2015

Budućnost energije vjetra: vjetroturbina bez lopatica

Španski programeri iz kompanije Vortex Bladeless predstavili su revolucionarni projekat vetrogeneratora. Za razliku od već poznatih "vjetrenjača" s tri lopatice, koje se polako okreću i škripe na vjetru, sada će ti uređaji imati potpuno drugačiji oblik.

Obično dizajneri na sve moguće načine pokušavaju minimizirati učinak vrtloga i opterećenja vjetrom (posebno u slučaju mostova), ali u novoj vjetroturbini je suprotno - sada će turbine povećati turbulencije! Predloženi koncept je sljedeći: stub postoji veliki propeler koji nije postao poznat u Europi, rotirajući se unutra vertikalna ravan, a dizajn je u obliku obrnutog stošca, koji se širi pri vrhu. Ovaj konus će "skupljati" zračne vrtloge i, usisavajući ih poput tornada, povećati njihovu snagu.

Pirinač. 1. Vjetroturbina Vortex Bladeless

U osnovi konstrukcije ugrađeni su magneti u obliku prstena koji stvaraju polja koja se međusobno odbijaju. Oni će preuzeti funkciju svojevrsnog motora. Svrha ovih magneta je gurnuti lijevak u suprotnom smjeru od mjesta na koje je usmjeren. vazdušne struje, prisiljavajući, na taj način, da proizvodi još više vibracija, i kao rezultat toga, kinetičku energiju, koja se zatim pretvara u električnu struju na alternatoru.

Navodi se da konstrukcija neće imati direktnu interakciju između pokretnih i nepomičnih dijelova, te kao posljedicu trenja između njih, a s time i potrebe za periodičnim podmazivanjem i zamjenom rezervnih dijelova.

Što se tiče performansi, prema rezultatima provedenih ispitivanja, turbina bez lopatica proizvodi u prosjeku 30% manje energije od konvencionalne. Na prvi pogled, ovo je značajan nedostatak i odmah postaje nekako neshvatljivo zašto je onda takva novina uopće potrebna. No, vratimo se nekim aspektima alternativnu energiju: zbog činjenice da je energija vjetroturbina općenito nestabilna, te je potrebno održavati ujednačen napon u mreži, vjetroturbine dizajnirane za masovnu proizvodnju električne energije nikada se ne instaliraju u jednoj kopiji. Da bi se osiguralo manje -više jednoliko i neprekidno snabdijevanje električnom energijom, potrebno ih je na desetine. Ovdje se novi razvoj turbina bez lopatica "vraća u igru" - mnogo više njih može se staviti na isto područje. Osim toga, troškovi proizvodnje i ugradnje novih turbina u obliku lijevka, prema njihovim autorima, bit će upola manji od tradicionalnih. Operativni troškovi će se također smanjiti.

Pirinač. 2. Masovno raspoređivanje Vortex turbina bez lopatica

Imajte na umu da pristalice novi dizajn ekolozi također mogu postati - novi uređaj je mnogo "prijateljskiji" za ptice koje lete i ovce koje pasu u blizini od rotirajućih lopatica konvencionalnih "vjetroturbina". Osim toga, karbonska stakloplastika će se koristiti u proizvodnji novih turbina - više ekološki prihvatljiv materijal od one koja ide na konvencionalne vjetroturbine. Osim toga, ukupna količina korištenih materijala će se također smanjiti. Štaviše, novi "lijevci" će biti praktično tihi.