Kinetisk vindgenerator: enhed, funktionsprincip, anvendelse

Vindmølle enhed

Vindgeneratorer er absolut miljøvenlige og er i stand til at give forbrugerne gratis energi i ubegrænset tid. Vindgeneratorer - vindmølleparker har forskellig kapacitet, hvilket gør det muligt at bruge dem i forskellige områder.

Den maksimale effektivitet af en vindmøllepark kan opnås ved at installere den på steder med konstant aktive luftstrømme. Normalt bruges bjerge og bakker, havenes og oceanernes kyster og andre lignende forhold til dette. Hoveddelen af ​​installationen er pumpehjulet, der fungerer som en turbine. I de fleste tilfælde bruges trebladede vindmøllestrukturer i form af en propel, installeret i stor højde fra jordens overflade.
For at få størst effekt sættes bladene sammen med rotoren til den optimale position ved hjælp af specielle mekanismer, afhængig af vindens retning og styrke. Der er andre designs - tromle, som ikke afhænger af ovenstående faktorer og ikke kræver nogen justeringer. Men hvis effektiviteten af ​​propelinstallationer er på niveauet 50%, er den for tromleanordninger meget lavere.

Hvert luftkraftværk, uanset design, er fuldstændig forbundet med luftstrømme, som ofte ændrer deres ydeevne. Dette fører igen til ændringer i antallet af omdrejninger af pumpehjulet og den producerede elektriske effekt. Denne situation kræver parring af generatoren og det elektriske netværk ved hjælp af ekstra udstyr.

Som regel bruges batterier til dette sammen med invertere. Først oplades batteriet fra generatoren, for hvilken ensartetheden af ​​strømmen ikke betyder noget. Yderligere overføres batteriladningen, konverteret i inverteren, til netværket.

WPP propelstrukturer kan styres om nødvendigt. Hvis vindhastigheden er for høj, ændres vinklenes angrebsvinkel op til et minimum.Dette medfører en reduktion af vindbelastningen på møllen. Men under påvirkning af orkaner deformeres vindmølleparkernes løbehjul ofte, og hele hjemmeinstallationen svigter. Det er ikke muligt helt at undgå negative påvirkninger, da elektriske generatorer er placeret i en gennemsnitlig højde på 50 m. På grund af dette er det muligt at bruge stærkere og mere stabile vinde, der hersker i store højder.

Sådan vælger du en vindgenerator

For at vælge en vindgenerator skal du:

1. Beregn den installerede effekt af elektriske apparater, der er planlagt til at blive tilsluttet denne energikilde.
2. Baseret på de opnåede værdier for effekt og den gennemsnitlige årlige vindhastighed, i området for installation af enheden, bestemmes generatorens effekt. Strøm bør tages under hensyntagen til sikkerhedsfaktoren baseret på væksten af ​​belastninger og for ikke at overbelaste enheden under spidsbelastninger.
3. Der bør tages hensyn til klimaet på det sted, hvor enheden er installeret, da nedbør påvirker generatorens ydeevne negativt. Tag højde for de klimatiske egenskaber på bopælsstedet.
4. Bestemmelse af effektiviteten af ​​installationen er en af ​​de vigtigste indikatorer.
5. Find ud af generatorens ydeevne i forhold til den støj, der produceres under drift.
6. Udfør en komparativ analyse af forskellige typer generatorer for alle egenskaber og parametre.
7. Læs brugeranmeldelser af lignende installationer.
8. Lav en analyse af indenlandske og udenlandske producenter, undersøg anmeldelser om disse virksomheder.

Placering af en lavhastighedsvindgenerator

Et lille fundament placeres i et stykke jord, hvori masten er fastgjort. Nær tårnet, ved foden, er der et elskab.Øverst er en roterende mekanisme installeret, en gondol er monteret på den. Inde i sidstnævnte er et vindmåler, generator, transmission og bremser. En rotorhætte er fastgjort til gondolen, hvori knivene sidder fast. Hver vinge er forbundet med et system, der automatisk justerer stigningen.

Installation af en lavhastighedsvindmølle begynder med fundamentet og installationen af ​​masten

Efter at have afsluttet installationen af ​​generatoren, monterer de systemer til lynbeskyttelse og transmission af information om arbejde samt en kåbe og en brandslukningsmekanisme.

En lavhastighedsvindgenerator er en enhed, der kan levere elektricitet til et forstadsområde. Brug er berettiget i områder med svag vind.

specifikationer

På købstidspunktet vindmølle laderegulator du skal nøje studere hans datablad. Når du vælger, er egenskaberne vigtige:

• effekt - skal svare til vindmøllens effekt;
• spænding - skal svare til spændingen af ​​batterierne installeret på vindmøllen;
• Maks. power - angiver den maksimalt tilladte effekt for controllermodellen;
• Maks. strøm - angiver med hvilke maksimale kræfter af vindgeneratoren controlleren kan arbejde;
• spændingsområde - indikatorer max. og min. batterispænding for tilstrækkelig drift af enheden;
• displayfunktioner - hvilke data om enheden og dens drift vises på displayet af en bestemt model;
• driftsforhold - ved hvilke temperaturer, luftfugtighedsniveau den valgte enhed kan fungere.

Hvis du ikke selv kan vælge en ladestyringsanordning, så kontakt en konsulent og vis ham databladet for din vindmølle. Enheden vælges i overensstemmelse med vindinstallationens muligheder.Ukorrekte driftsforhold og afvigelser fra spændingsområdet vil påvirke driften af ​​hele vindsystemet negativt.

Vindmøllegenerator

Til drift af vindmøller kræves konventionelle trefasede generatorer. Designet af sådanne enheder ligner de modeller, der bruges på biler, men har større parametre.

Vindmølleanordninger har en trefaset statorvikling (stjerneforbindelse), hvorfra tre ledninger udgår, og går til controlleren, hvor AC-spændingen omdannes til DC.

Generatorrotoren til en vindmølle er lavet på neodymmagneter: i sådanne design er det ikke tilrådeligt at bruge elektrisk excitation, da spolen bruger meget energi

For at øge hastigheden bruges ofte en multiplikator. En sådan enhed giver dig mulighed for at øge strømmen af ​​den eksisterende generator eller bruge en mindre enhed, hvilket reducerer installationsomkostningerne.

Multiplikatorer bruges oftere i lodrette vindmøller, hvor rotationsprocessen af ​​vindhjulet er langsommere. For vandrette enheder med høj rotationshastighed af bladene er der ikke behov for multiplikatorer, hvilket forenkler og reducerer byggeomkostningerne.

Sådan laver du selv en vindgeneratorberegning

Formler bruges til at beregne effektparameteren for udstyr, der vil blive brugt i et bestemt område. Først og fremmest bliver der lavet en beregning af mængden af ​​energi, der gør det muligt for vindgeneratoren at generere hele året.

Beregning af udstyrets samlede effekt

For at fuldføre opgaven udføres følgende handlinger:

1. Først laves beregningerne.I overensstemmelse med de opnåede resultater vælges længden af ​​rotationselementerne såvel som højden af ​​tårnet.
2. En analyse af gennemsnitshastigheden af ​​luftstrømmens karakteristika for et bestemt område udføres. Dette vil kræve specialudstyr. Med det skal du overvåge styrken af ​​luftstrømmen i flere måneder. Hvis der ikke er noget instrument, kan du anmode om resultaterne fra repræsentanter for den lokale vejrstation.

Effektberegning vindgenerator udføres i henhold til formlen P=krV 3S/2.

Symbolbetegnelser:

• r er luftstrømstæthedsparameteren, under normale forhold er denne værdi 1,225 kg/m3;
• V er den gennemsnitlige vindhastighed, målt i meter per sekund;
• S er det samlede areal af luftstrømmen, målt i meter;
• k er effektivitetsparameteren for turbinen installeret i udstyret;

Ved hjælp af disse beregninger kan du nøjagtigt bestemme mængden af ​​strøm, der kræves til et generatorsæt i et bestemt område. Hvis der købes mærkeudstyr, skal dets emballage angive, ved hvilken luftstrømskraft driften af ​​enheden vil være mest effektiv. I gennemsnit vil denne værdi være i området fra syv til elleve meter i sekundet.

Brugeren af ​​Odessa-ingeniøren talte detaljeret om proceduren for montering af generatorenheden samt om udførelse af beregninger.

Beregning af propeller til en vindmølle

Beregningsproceduren udføres i henhold til formlen Z=LW/60/V, symbolnotation:

• Z er lavhastighedsværdien af ​​en propel;
• L er størrelsen af ​​den cirkel, som rotationselementerne vil beskrive;
• W er hastigheden af ​​at dreje en skrue;
• V er hastighedsparameteren for luftstrømforsyningen.

Ud fra denne formel beregnes antallet af omdrejninger. Men til beregningen er det nødvendigt at tage højde for stigningen på en skrue af udstyret. Det beregnes ved formlen H=2pR* tga.

Beskrivelse af symboler:

• 2n er en konstant værdi på 6,28;
• R er værdien af ​​den radius, der vil beskrive udstyrets rotationselementer;
• tg a er snitvinklen.

Beregning af en inverter til en vindgenerator

Før du udfører disse beregninger, skal følgende punkt tages i betragtning. Hvis der kun bruges ét 12-volts batteri i hjemmenetværket, så nytter det ikke noget at installere en inverter. Den gennemsnitlige effekt af et sommerhus eller en privat husstand er omkring 4 kW, underlagt maksimale belastninger. For et sådant netværk vil antallet af batterier være mindst ti, hver af dem er designet til 24 volt. Med så mange batterier er det tilrådeligt at bruge en inverter-enhed.

Men til disse forhold, når der bruges ti 24-volts batterier, skal du have en vindgenerator på mindst 3 kW. Svagere udstyr vil ikke kunne levere energi til et sådant antal batterier. For husholdningsapparater kan denne effekt være for høj.

Beregningen af ​​effektparameteren for inverterenheden udføres som følger:

1. For det første er det nødvendigt at opsummere strømegenskaberne for alle energiforbrugere.
2. Derefter bestemmes forbrugstidspunktet.
3. Spidsbelastningsparameteren beregnes.

Alexander Kapustin viste proceduren for at starte en vindgenerator med en inverter.

Effektivitet

Det er ret enkelt at evaluere energieffektiviteten af ​​en enhed af en bestemt type og design og sammenligne den med ydeevnen af ​​lignende motorer.Det er nødvendigt at bestemme brugskoefficienten for vindenergi (KIEV). Det beregnes som forholdet mellem den effekt, der modtages på vindmølleakslen, og kraften af ​​den vindstrøm, der virker på overfladen af ​​vindhjulet.

Vindenergiudnyttelsesfaktoren for forskellige installationer varierer fra 5 til 40%. Vurderingen vil være ufuldstændig uden hensyntagen til omkostningerne ved at designe og bygge anlægget, mængden og omkostningerne ved produceret elektricitet. I alternativ energi er tilbagebetalingstiden for en vindmølle en vigtig faktor, men det er også nødvendigt at tage højde for den resulterende miljøeffekt.

Hvad er en vindgenerator?

En vindgenerator er en enhed, der bruger vindenergi til at generere elektricitet. Luftstrømme, der bevæger sig frit i atmosfæren, har gigantisk energi og desuden helt gratis. Vindenergi er et forsøg på at udvinde den og udnytte den til gavn.

En vindgenerator er et sæt enheder, der modtager, behandler og forbereder energi til brug. Vindstrømme interagerer med vindmøllens rotor, hvilket får den til at rotere. Rotoren er overdrevet (eller direkte) forbundet med en generator, der oplader batterierne. Ladningen gennem inverteren behandles til en standardform (220 V, 50 Hz) og leveres til forbrugsenheder.

Ved første øjekast er komplekset ret kompliceret. Der er også mere simple designs, såsom vindmøller, der fodrer pumper. Imidlertid kræver komplekse apparater et komplet sæt udstyr, der kan give en stabil og højkvalitets strømforsyning.

Varianter af vindmøller

Der findes flere typer vindgeneratorer.Ifølge antallet af vinger er vindmøller tre-, to-, en-, flerbladede. Enheder fremstilles også uden klinger overhovedet, hvor "sejlet", der ligner en stor plade, fungerer som den vindfangende del. Sådant udstyr har en højere effektivitet end andre enheder, men det er stadig ikke udbredt. Interessant nok, jo færre vinger en vindmølle har, jo mere energi producerer den.

Eksempler på flade vindmøller

Afhængigt af det anvendte materiale er knivene stive (lavet af metal eller glasfiber) og stof. Den anden type er de såkaldte sejlende vindmøller, de er billigere, men de taber til hårde i praktisk og effektivitet.

En anden vigtig egenskab er propellens pitch-egenskab, som gør det muligt at ændre bladenes rotationshastighed. Enheder med variabel pitch giver dig mulighed for at opretholde effektiviteten ved forskellige vindhastigheder. Men samtidig stiger omkostningerne ved systemet, og pålideligheden falder på grund af designets kompleksitet. Derfor bruges der i de fleste tilfælde enheder med fast pitch, som er lette at vedligeholde og pålidelige.

Typer af vindmøller i henhold til placeringen af ​​arbejdsaksen

Vindmøllens rotationsakse kan placeres både lodret og vandret

I begge tilfælde er der fordele og ulemper, som du skal være opmærksom på, når du skal vælge.

Der er flere typer lodrette vindmøller:

1. Savonius vindgeneratorer, hvis design består af flere halvcylindre, som er fastgjort på en akse i lodret position. Styrken ved en sådan enhed er evnen til at arbejde i enhver vindretning. Men der er også en alvorlig ulempe - vindenergi bruges kun af 25 - 30%.
2. I Darrieus-rotoren bruges elastiske bånd som blade, fastgjort på bjælker uden brug af en ramme. Effektiviteten af ​​modellen er den samme som den tidligere variant, men en ekstra installation er påkrævet for at starte systemet.
3. Flerbladede vindmøller er de mest effektive blandt vertikale enheder.
4. Den sjældneste mulighed er enheder med en helicoid rotor. Specielt snoede blade sikrer ensartet rotation af vindhjulet, men designets kompleksitet gør prisen for høj, hvilket begrænser brugen af ​​mekanismer af denne type.

Vandmøller med vandret akse er mere almindelige end lodrette, fordi de er mere effektive, men dyrere.

Typer af vindmøller langs arbejdsaksen

Ulemperne omfatter effektivitetens afhængighed af vindens retning og behovet for at justere strukturens position ved hjælp af en vejrhane. Det er tilrådeligt at installere en vindmølle af denne type i et åbent område, hvor det ikke vil være dækket af træer og bygninger, og det er bedre væk fra folks permanente opholdssted. Det er ret larmende og udgør en fare for fugle, der flyver forbi.

Vindmølleproducenter

Markedet omfatter både enheder af udenlandsk oprindelse (hovedsageligt Nordamerika, Europa og Kina) og indenlandske installationer. Prisen afhænger af strømmen og af konfigurationen - for eksempel tilstedeværelsen af ​​solcellebatterier og varierer i området fra titusinder til hundredtusindvis af rubler.

Vigtigste tekniske egenskaber

Modeller af controllere, der bruges som en del af en bestemt vindmølle, adskiller sig i deres tekniske egenskaber, afspejlet i produktpasset, disse er:

• Nominel effekt, som er hovedindikatoren for enheden, skal svare til vindgeneratorens effekt;
• Den nominelle spænding, også hovedindikatoren, skal svare til spændingen på de batterier, der udgør vindmøllen;
• Maksimal effekt, bestemmer den maksimalt tilladte værdi for en specifik enhedsmodel;
• Den maksimale strøm karakteriserer enhedens evne til at fungere med vindgeneratorens højeste ydeevne;
• Den maksimale og minimale spændingsværdi på batteriet bestemmer det spændingsområde, som enheden fungerer i;
• Hvis modellen kan arbejde samtidigt med en vindmølle og et solenergianlæg - den maksimale ladestrøm genereret af solpaneler;
• Displaytype og driftsparametre vist på den;
• Operationelle egenskaber - omgivende temperatur og fugtighed;
• Overordnede mål og vægt.

Er alle vindmøller ens?

mange klassifikationer til fremstilling af vinger, til jordens overflade,

De fleste af de nuværende vindmøller (vindkraftværk) kan henføres til en-, to-, tre- eller flervinget. En lille del af de mest moderne enheder indeholder slet ikke klinger, og vinden i dem fanger det såkaldte "sejl", der ligner en tallerken. Bagved er stemplerne, der driver det hydrauliske system, og allerede genererer det elektrisk strøm. Effektiviteten af ​​sådanne installationer er højere end alle andres. I forhold til vingesystemer er tendensen følgende: Jo færre vinger, jo mere energi producerer generatoren.

Varianter af vindmøller

kan være billigere,

Hvis vi sammenligner vindmøller efter propellens stigning, er enheder med en fast stigning mere pålidelige. Der er vindmøller med variabel stigning, der kan ændre rotationshastigheden, men deres omfangsrige design medfører ekstra omkostninger til installation og vedligeholdelse af et sådant system.

Vindmøllernes design er de mest forskelligartede, hvis vi betragter dem fra synspunktet om rotationsaksens retning i forhold til jorden.

Enheder, hvis blade roterer om en lodret akse, kan igen opdeles i flere typer.

1. Savonius vindgeneratorer er flere halvdele af hule cylindre indeni, plantet på en lodret akse. Deres største fordel er evnen til at rotere uanset vindens hastighed og retning. En væsentlig ulempe er evnen til kun at bruge vindenergi med en tredjedel.
2. En Darier rotor er et system af to eller flere vinger, der er flade plader. Sådan en enhed er nem at lave, men det vil ikke fungere at få en masse energi med den. Derudover er en ekstra mekanisme nødvendig for at starte en sådan rotor.
3. Den spiralformede rotor har, takket være specielt snoede blade, en ensartet rotation. Enheden er holdbar, men på grund af designets kompleksitet er den dyr.
4. Flerbladede vindmøller med en lodret rotationsakse er den mest effektive mulighed i deres gruppe.

Vindmøller med en vandret rotationsakse har også deres fordele og ulemper. Deres største fordel er høj effektivitet.Blandt ulemperne ved sådanne strukturer er det værd at bemærke behovet for at fange vindens retning med en vejrhane og ændringen i effektivitet afhængigt af vindens retning. I denne henseende er vandrette installationer mest hensigtsmæssige i åbne områder. På samme sted, hvor vingerne vil blive skærmet mod vinden af ​​bygninger, træer eller for eksempel bakker, er det bedre at installere en vindmølle af et andet design.

Derudover er en sådan vindmølle dyr, og udseendet af den i nærheden vil bestemt ikke forårsage stor glæde blandt dine naboer. Dens klinger kan nemt vælte en flyvende fugl og lave en masse larm.

Hvilke andre typer vindmøller findes der? Nå, selvfølgelig, vores, indenlandske og importerede. Blandt sidstnævnte er europæiske, kinesiske og nordamerikanske enheder i spidsen. Samtidig kan tilstedeværelsen af ​​indenlandske vindmøller på markedet ikke andet end at glæde sig.

nye poster
Motorsav eller elektrisk sav - hvad skal man vælge til haven? 4 fejl, når man dyrker tomater i potter, som næsten alle husmødre laver Hemmeligheder for dyrkning af frøplanter fra japanerne, som er meget følsomme over for jorden

Prisen på sådanne enheder bestemmes først og fremmest af deres kraft og tilstedeværelsen af ​​yderligere elementer, for eksempel solpaneler, og varierer over et meget bredt område - fra flere titusinder til flere hundrede tusinde rubler.

At lave en vindmølle med dine egne hænder

Det vigtigste arbejde, der skal udføres, er fremstilling og installation af en roterende rotor. Først og fremmest bør du vælge typen af ​​struktur og dens dimensioner. At kende den nødvendige kraft af enheden og produktionskapaciteter vil hjælpe med at bestemme dette.

De fleste af noderne (hvis ikke alle) skal laves uafhængigt, så valget vil blive påvirket af, hvilken viden skaberen af ​​strukturen har, hvilke enheder og enheder han er bedst bekendt med. Normalt laves først en prøvevindmølle, ved hjælp af hvilken ydeevnen kontrolleres og parametrene for strukturen specificeres, hvorefter de begynder at fremstille en fungerende vindgenerator.

Funktionsprincip

Yderligere omdannes rotationskraften til elektricitet, som lagres i batteriet. Jo stærkere luftstrømmen er, jo hurtigere roterer bladene og producerer mere energi. Da driften af ​​vindgeneratoren er baseret på maksimal udnyttelse af en alternativ energikilde, har den ene side af vingerne en afrundet form, den anden er forholdsvis flad. Når luftstrømmen passerer over den afrundede side, skabes et vakuumområde. Dette suger bladet og trækker det til siden. Dette skaber energi, som får knivene til at snurre.

Driftsskema for en vindgenerator: princippet om at konvertere vindenergi og driften af ​​interne mekanismer er vist

Under deres drejninger roterer skruerne også aksen forbundet med generatorrotoren. Når tolv magneter fastgjort til rotoren roterer i statoren, skabes en elektrisk vekselstrøm, der har samme frekvens som i almindelige rumstik. Dette er grundprincippet for, hvordan en vindmølle fungerer. Vekselstrøm er let at generere og overføre over lange afstande, men umulig at opbevare.

Skematisk diagram af en vindgenerator

For at gøre dette skal den omdannes til jævnstrøm. Dette arbejde udføres af et elektronisk kredsløb inde i turbinen.For at få en stor mængde elektricitet fremstilles industrianlæg. En vindmøllepark består normalt af flere dusin installationer. Takket være brugen af ​​en sådan enhed derhjemme kan du få en betydelig reduktion i energiomkostningerne. Princippet om drift af vindmøller tillader dem at blive brugt i følgende muligheder:

• til selvstændigt arbejde;
• parallelt med backup-batteriet;
• sammen med solpaneler;
• parallelt med en diesel- eller benzingenerator.

Hvis luftstrømmen bevæger sig med en hastighed på 45 km/t, genererer turbinen 400 watt elektricitet. Dette er nok til at belyse forstadsområdet. Denne kraft kan akkumuleres ved at samle den i et batteri.

En speciel enhed styrer opladningen af ​​batteriet. Efterhånden som ladningen falder, sænkes rotationen af ​​knivene. Når batteriet er helt afladet, begynder knivene at rotere igen. På den måde holdes opladningen på et vist niveau. Jo stærkere luftstrømmen er, jo mere elektricitet kan turbinen producere.

Hvordan en vindmølle får strøm fra en alternativ kilde

Vindmøller "føder" ikke på massen af ​​luft, de er indstillet til at forbruge vindhastighed. Med andre ord: vinden nærmer sig vindmøllen med høj hastighed og forlader den med en langsommere hastighed. Forskellen i vindhastigheder før og efter vindgeneratoren bestemmer, hvor meget energi der blev absorberet af denne enhed.

Nogle typer vindmøller gør det bedre, nogle dårligere. Men dette er vindgeneratorens hovedfunktion - at bremse vinden.

Grænsen mellem effektivitet og begrænsning

Tro aldrig på påstandene om, at en bestemt vindmølle fungerer med 100 % effektivitet.Det betyder, at vinden bag møllens vinger skal stoppe helt. Et absurd bevis demonstrerer klart en falsk erklæring.

En vindmølle med ideel effektivitet skal finde balancen, hvor vinden afgiver tilstrækkelig energi, så den kun skal ud af apparatets blændevindue for yderligere bevægelse. Effektiviteten i dette tilfælde bestemmer forskellen i vindhastighed før og efter turbinen, hvilket direkte påvirker vindmøllens effektfaktor, som tager følgende formel: P_Afslut= 1/2 × r × S × V3 × effektivitet.

Den maksimale effektivitet af en vindmølle for mere end 100 år siden blev underbygget af den tyske videnskabsmand Betz i hans grundlæggende videnskabelige arbejde. Med ovenstående formel som grundlag underbyggede tyskeren yderst konsekvent, at der maksimalt kan udvindes 16/27 energi fra vinden. Efterfølgende blev hans beregninger rettet lidt af italieneren Loregio, og det viste sig, at den maksimale virkningsgrad for en vindgenerator er 59%.

Dette er tydeligt mærkbart i forskellen i driftsprincipperne for Savonius- og Darier-turbinerne. Savonius vindmøller tager trods alt kun vindens skubbekraft, og Dariers projekter bruger også aerodynamisk løft, som øger vingernes rotationshastighed.

Princippet om drift af vindmøllen

I mangel eller hyppige strømafbrydelser er det bedre at lave en minivindgenerator eller flere vindmøller (vindmøller) til individuel strømforsyning med egne hænder. En hjemmelavet enhed omdanner vindens kinetiske energi til mekanisk energi på grund af vindhjulets rotation.

I første omgang omdannes den mekaniske energi, der roterer rotoren, til en trefaset vekselstrøm.Energistrømmen gennem regulatoren er lagret i et DC-batteri. Endelig modificerer spændingsomformeren strømmen for at levere elektricitet til apparater og belysning.

Funktionsprincippet for en vindmølle er enkelt og består i virkningen af ​​tre typer kraft på vingerne. Impuls og løft overvinder bremsekraftsystemet og starter svinghjulet i bevægelse. Efter dannelsen af ​​et magnetfelt af rotoren på den stationære del af generatoren, starter strømmen gennem ledningerne.

Anvendelsesområder for enheden

Faktisk er vindmøller i stand til at levere energi til genstande til forskellige formål. Vindmøller med stor kapacitet er velegnede til strømforsyning i industriel skala. Korrekt designet hjemmelavede enheder giver ejeren af ​​webstedet en uafbrudt strømforsyning. Du kan lave en vindgenerator til et privat hus med dine egne hænder med minimal arbejdskraft og penge.

Fordele ved enheden

Den største fordel ved en hjemmevindmølle er besparelsen på elregningen. Pengene brugt på dele og installation tilbagebetales med gratis elforsyning.

Yderligere fordele ved en hjemmelavet vindmølle:

• fabriksmodellen er mange gange dyrere;
• miljøvenligt design, der fungerer uden brændstof;
• ubegrænset levetid (i tilfælde af fejl er komponenter nemme at udskifte);
• egnethed under passende klimatiske forhold med en gennemsnitlig årlig hastighed af måleren fra 4 m/s.

Fejl

Den negative side af en individuel vindmølle inkluderer:

• afhængighed af vejret;
• storme og orkaner sætter ofte mekanismen ud af funktion;
• forebyggende foranstaltninger er påkrævet;
• høje master har brug for jordforbindelse;
• nogle modeller overskrider det tilladte støjniveau.

Vindmøllegenerator

Til drift af vindmøller kræves konventionelle trefasede generatorer. Designet af sådanne enheder ligner de modeller, der bruges på biler, men har større parametre.

Vindmølleanordninger har en trefaset statorvikling (stjerneforbindelse), hvorfra tre ledninger udgår, og går til controlleren, hvor AC-spændingen omdannes til DC.

Generatorrotoren til en vindmølle er lavet på neodymmagneter: i sådanne design er det ikke tilrådeligt at bruge elektrisk excitation, da spolen bruger meget energi

For at øge hastigheden bruges ofte en multiplikator. En sådan enhed giver dig mulighed for at øge strømmen af ​​den eksisterende generator eller bruge en mindre enhed, hvilket reducerer installationsomkostningerne.

Multiplikatorer bruges oftere i lodrette vindmøller, hvor rotationsprocessen af ​​vindhjulet er langsommere. For vandrette enheder med høj rotationshastighed af bladene er der ikke behov for multiplikatorer, hvilket forenkler og reducerer byggeomkostningerne.

Specifikationerne for montering og installation af en vindmølle fra en vaskemaskine og en vindmølle fra en bilgenerator er beskrevet detaljeret i de artikler, vi anbefaler.

Sæt

• Bladet rotor. De kan, afhængigt af modellen, være: en, to, tre eller flere;
• Reducer eller med andre ord en gearkasse designet til at regulere hastigheden mellem generatoren og rotoren;
• Kabinettet er beskyttende. Dens formål er klart af navnet: det beskytter alle komponenter i strukturen mod ydre påvirkninger;
• Halen er ansvarlig for at dreje i retning af den blæsende vind;
• Batteriet er genopladeligt.Dens opgave er at akkumulere energi, dvs. lager. Da vejret ikke altid er gunstigt for kraftværket, vil dette altid hjælpe i dårligt vejr;
• inverter installation. Det bruges til at omdanne jævnstrøm til vekselstrøm, som fodrer elektriske apparater, der bruges i hverdagen.

Beregning af størrelse og placering

For at beregne det nødvendige antal generatorer til et vindkraftværk skal du tage højde for:

• nødvendig strøm;
• antal blæsende dage;
• placeringsfunktioner.

Så for at installationen af ​​en vindmølle kan retfærdiggøres af omkostningerne, er det nødvendigt at bestemme antallet af blæsende dage om året, såvel som deres overvejende retning. Havområder og områder i bjergene har den mest fordelagtige beliggenhed, da vindstyrken her overstiger 60-70 m / s, og det er ganske nok til at opgive lokal elektricitet.

På det flade territorium er vinden præget af en ensartet strømning, men dens styrke er nogle gange ikke nok til fuldt ud at give et privat hus. Installation nær plantager og skove er overhovedet urentabel, da vindenergi forbruges og i højere grad dvæler på træer.

Vindstrømmen har en stigning i kraft i direkte forhold til afstanden fra jordens overflade. Følgelig, jo højere vindmøllemasten er, jo mere momentum kan den fange. Men jo længere det fjernes fra jorden, jo mere forstærkning kræver det. Hjælpestøtter kan ikke altid holde vindmøllen helt. I en kraftig vindstød er sandsynligheden for, at en høj mast falder, meget større end en mast sat i et niveau på 5-7 meter.

Den mest optimale fjernelse af masten fra jorden er 10-15 meter. Dens fastgørelse udføres ved hjælp af to metoder:

1. Fundamentstøbning - de graver fire dybe, men små gruber i diameter, hvori vindmølleforlængelser nedsænkes og betones. Processen er tidskrævende og dyr, men den mest pålidelige. I en hård vind vil masten forblive ubevægelig, og den eneste skade på den kan være skrotningen af ​​knivene.
2. Metalstrækmærker - ved hjælp af et metalkabel fastgøres vindmøllen vinkelret på jordens overflade, mens kablet er godt strakt og fikserer dets ender til jorden.

Varigheden af ​​driften af ​​kraftværket som helhed afhænger af valget af metoden til fastgørelse af masten.

Tilstedeværelsen af ​​specialudstyr samt erfaring med at udføre sådant arbejde vil redde vindmølleparken fra for tidlige nedbrud.

Sejlende vindgenerator

Hvis bladene på traditionelle vindmøller er lavet af hårde materialer, så er de i sejlads tværtimod lavet af bløde materialer. Velegnet til ethvert tæt stof, såsom presenning. Ofte anvendes ikke-vævede laminater i sådanne konstruktioner. Udadtil ligner en sejlende vindgenerator en stor børnepladespiller.

Ved design er sejlende vindmøller opdelt i to typer.

• Cirkulær med trekantede sejlblade
• Med sejlhjul, også cirkulært

Sejlende vindgenerator med trekantede vinger

Trekantede sejlblade laves normalt ligebenede, men i mange tilfælde vælges deres form individuelt - i henhold til vindbelastningerne i det område, hvor de er installeret. En sejlende vindmølle begynder at arbejde ved en vindhastighed på 5 m/s. Dens effektivitet er højere end de fleste vindmøller med vinge, men samtidig er den ikke uden mange mangler. Så når vinden skifter, stopper "sejlbåden", og den har brug for tid til at snurre i den nye retning af vindstrømmen.

En anden ulempe er skrøbeligheden af ​​selve "sejlene". De rives ofte i stykker, fejler og kræver en fuldstændig udskiftning.
Det menes, at en cirkulær sejlgenerator er berøvet disse mangler. Dens effektivitet er dobbelt så stor som en generator med sejlblade. Udadtil ligner den en parabol og adskiller sig fra de sædvanlige generatorer ved, at den ikke har nogen roterende knive, cylindre eller rotorer. Denne generator vibrerer under tryk eller vindstød og overfører mekanisk energi til generatoren med dens vibrationer.