Alt om vindmøller

For at forbedre levevilkårene bruger menneskeheden vand og forskellige mineraler. For nylig er alternative energikilder, især vindkraft, blevet populære. Takket være sidstnævnte har folk lært at modtage energiforsyning til både husholdnings- og industribehov.

På grund af det faktum, at behovet for energiressourcer stiger dagligt, og lagrene af sædvanlige energibærere falder, bliver brugen af ​​alternative energikilder mere og mere relevant for hver dag. For nylig har forskere og designingeniører skabt nye modeller af vindmøller. Brugen af ​​de nyeste teknologier gør det muligt at forbedre enhedernes kvalitetsegenskaber og reducere antallet af negative aspekter i strukturerne.

En vindgenerator er en type teknisk enhed, der omdanner kinetisk vindenergi til elektrisk energi.

Vindgeneratorer bruges forskellige steder, normalt åbne områder, hvor vindpotentialet er størst. Stationer med alternative energikilder er installeret i bjergene, i lavt vand, øer og marker. Moderne installationer kan generere elektricitet selv med lav vindstyrke. På grund af denne mulighed bruges vindgeneratorer til at levere elektrisk energi til genstande med forskellig kapacitet.

• Stationær en vindmøllepark kan levere elektricitet til et privat hus eller et lille industrianlæg. Under fravær af vind vil energireserven blive akkumuleret og derefter brugt fra batteriet.

• Mellemkraftige vindmøller kan bruges på gårde eller i huse, der ligger fjernt fra varmeanlæg. I dette tilfælde kan denne elektricitetskilde bruges til rumopvarmning.

Vindgeneratoren drives af vindkraft. Designet af denne enhed bør omfatte følgende elementer:

• turbineblade eller propel;
• turbine;
• elektrisk generator;
• den elektriske generators akse;
• en inverter, hvis funktion er konvertering af vekselstrøm til jævnstrøm;
• en mekanisme, der roterer knivene;
• en mekanisme, der roterer turbinen;
• batteri;
• mast;
• roterende bevægelse controller;
• dæmper;
• vind sensor;
• vindmåler skaft;
• gondol og andre elementer.

Industrielle enheder har et strømskab, lynbeskyttelse, en svingmekanisme, et pålideligt fundament, en anordning til slukning af en brand og telekommunikation.

En vindgenerator anses for at være en enhed, der omdanner vindenergi til elektricitet. Forgængerne for moderne enheder er møller, der producerer mel af korn. Tilslutningsdiagrammet og princippet om drift af generatoren er dog praktisk talt ikke ændret.

1. Takket være vindens kraft begynder knivene at rotere, hvis drejningsmoment overføres til generatorakslen.
2. Rotationen af ​​rotoren skaber en trefaset vekselstrøm.
3. Gennem controlleren sendes en vekselstrøm til batteriet. Batteriet er nødvendigt for at skabe en stabil drift af vindgeneratoren. Hvis der er vind, oplader enheden batteriet.
4. For at beskytte mod en orkan i vindkraftproduktionssystemet er der elementer til at aflede vindhjulet fra vinden. Dette sker ved at folde halen eller bremse hjulet ved hjælp af en elektrisk bremse.
5. For at genoplade batteriet skal du installere en controller. Sidstnævntes funktioner omfatter sporing af batteriets opladning for at forhindre dets sammenbrud. Om nødvendigt kan denne enhed dumpe overskydende energi på ballasten.
6. Batterier har en konstant lav spænding, men den skal nå forbrugeren med en effekt på 220 volt. Af denne grund er invertere installeret i vindgeneratorer. Sidstnævnte er i stand til at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm, hvilket øger dens strømindikator til 220 volt. Hvis inverteren ikke er installeret, vil det kun være nødvendigt at bruge de enheder, der er klassificeret til lavspænding.
7. Den konverterede strøm sendes til forbrugeren for at drive varmebatterier, belysning af lokaler og drift af husholdningsapparater.

Klassificeringen af ​​vindmølleparker er baseret på følgende kriterier.

1. Antal knive. I øjeblikket til salg kan du finde en enkeltbladet, lavvinget, flerbladet vindmølle. Jo færre vinger en generator har, jo højere vil dens motorhastighed være.
2. Indikator for mærkeeffekt. Husstandsstationer genererer op til 15 kW, semi-industrielle - op til 100 og industrielle - mere end 100 kW.
3. Akse retning. Vindmøller kan være både lodrette og vandrette, hver type har sine fordele og ulemper.

De, der ønsker at anskaffe sig en alternativ energikilde, kan købe en vindgenerator med rotor, kinetik, vortex, sejl, mobil.

Der er også en klassificering af vindkraftgeneratorer efter deres placering. I dag er der 3 typer enheder.

1. Terrestrisk. Sådanne vindmøller betragtes som de mest almindelige; de ​​er monteret på bakker, højder, på forhånd forberedte steder. Installationen af ​​sådanne installationer udføres ved hjælp af dyrt udstyr, da de strukturelle elementer skal fastgøres i en høj højde.
2. Kyststationer bygges i den kystnære del af havet og havet. Generatorens drift er påvirket af havbrisen, på grund af hvilken den roterende enhed producerer energi døgnet rundt.
3. Offshore. Vindmøller af denne type er installeret på havet, normalt i en afstand på omkring 10 meter fra kysten. Sådanne enheder genererer energi fra den almindelige havvind. Efterfølgende går energien til kysten gennem et særligt kabel.

Lodrette vindmøller er kendetegnet ved en lodret rotationsakse i forhold til jorden. Denne enhed er til gengæld opdelt i 3 typer.

• Med en Savounis rotor. Strukturen omfatter flere halvcylindriske elementer. Rotationen af ​​enhedsaksen sker konstant og afhænger ikke af vindens styrke og retning. Fordelene ved denne generator er et højt niveau af fremstillingsevne, startmoment af høj kvalitet samt evnen til at fungere selv med en svag vindstyrke. Ulemper ved enheden: laveffektiv drift af knivene, behovet for en stor mængde materialer i fremstillingsprocessen.

• Med Darrieus rotor. Flere blade er placeret på enhedens rotationsakse, som tilsammen har form af en strimmel.Fordelene ved generatoren anses for at være fraværet af behovet for at fokusere på luftstrømmen, fraværet af vanskeligheder i fremstillingsprocessen og enkel og bekvem vedligeholdelse. Ulemperne ved enheden er lav effektivitet, kort eftersynscyklus og dårlig selvstart.

• Med spiralformet rotor. Vindgeneratoren af ​​denne type er en modifikation af den tidligere version. Dens fordele ligger i en lang driftsperiode og en lav belastning af mekanismer og støtteenheder. Ulemperne ved enheden er de høje omkostninger ved strukturen, den vanskelige og komplekse proces til fremstilling af knivene.

Aksen for den vandrette rotor i denne enhed er parallel med jordens overflade. De er enkeltbladede, dobbeltbladede, trebladede og også flerbladede, hvor antallet af knive når 50 stykker. Fordelene ved denne type vindgenerator er høj effektivitet. Ulemperne ved enheden er som følger:

• behovet for orientering i henhold til retningen af ​​luftstrømme;
• behovet for installation af høje strukturer - jo højere installationen er, jo mere kraftfuld vil den være;
• behovet for et fundament for den efterfølgende installation af masten (dette bidrager til en stigning i omkostningerne ved processen);
• højt støjniveau;
• farer for fugle, der flyver forbi.

Blade kraftgeneratorer har form af en propel. I dette tilfælde modtager bladene energien fra luftstrømmen og bearbejder den til roterende bevægelse.

Vandrette vindmøller har løbehjul med vinger, som der kan være et vist antal af. Normalt er der 3 af dem. Afhængigt af antallet af blade kan enhedens kraft enten øges eller mindskes. En klar fordel ved denne type vindmølle er den ensartede fordeling af belastninger på tryklejet. Ulempen ved enheden er, at installationen af ​​en sådan struktur kræver mange ekstra materialer og arbejdsomkostninger.

Vindmøllegeneratorer anses i øjeblikket for at være de mest effektive. Årsagen til dette er den optimale kombination af vingeområder med deres konfiguration. Fordelene ved et bladløst design inkluderer et højt effektivitetsniveau, lav støj, som er forårsaget af enhedens små dimensioner. Derudover kollapser disse enheder ikke i stærk vind og udgør ikke en fare for andre og fugle.

En vindmølle af turbinetypen bruges i byer og byer; den kan bruges til at give belysning til et privat hus og et sommerhus. Der er praktisk talt ingen ulemper ved en sådan generator.

De vigtigste fordelagtige egenskaber ved vindgeneratorer er følgende:

• miljøsikkerhed - driften af ​​installationerne skader ikke miljøet og levende organismer;
• mangel på kompleksitet i designet;
• brugervenlighed og styring;
• uafhængighed af elektriske netværk.

Blandt ulemperne ved disse enheder skelner eksperter mellem følgende:

• høj omkostning;
• muligheden for at betale sig først efter 5 år;
• lav effektivitet, lav effekt;
• behovet for dyrt udstyr.

Enheder til at generere energi fra vind kan være af forskellige størrelser. Deres kraft afhænger af vindhjulets størrelse, mastens højde og vindhastigheden. Den største enhed har en søjle på 135 m, mens dens rotordiameter er 127 m. Således når dens samlede højde 198 meter. Store vindmøller med stor højde og lange vinger er velegnede til at levere energi til små industrivirksomheder, gårde. Mere kompakte modeller kan installeres derhjemme eller i landet.

I øjeblikket producerer de en marcherende type vindmølle med vinger i diameter fra 0,75 til 60 meter. Ifølge eksperter bør dimensionerne af generatoren ikke være grandiose, da en lille bærbar installation er egnet til at generere en lille mængde energi. Den mindste model af enheden er 0,4 meter høj og vejer mindre end 2 kg.

I dag er produktionen af ​​vindmøller etableret i mange lande i verden. På markedet kan du finde russisk-fremstillede modeller og enheder fra Kina. Af de indenlandske producenter er de mest populære følgende firmaer:

• "Vind-Lys";
• Rkraft;
• SKB Iskra;
• Sapsan-Energia;
• "Vindenergi".

Udenlandske producenter af strømgeneratorer er også meget populære:

• Goldwind - Kina;
• Vestas - Danmark;
• Gamesa - Spanien;
• Suzion - Indien;
• GE Energy - USA;
• Siemens, Enercon - Tyskland.

Det er dog værd at huske på, at brugen af ​​sådanne vindgeneratorer indebærer brugen af ​​dyre reparationer samt reservedele, som er næsten umulige at finde i indenlandske butikker. Omkostningerne til elproduktionsenheder afhænger normalt af designfunktionerne, kapaciteten og producenten.

For at vælge den rigtige vindgenerator til et sommerhus eller hjem, skal du tage højde for følgende.

1. Beregning af strømmen af ​​installerede elektriske apparater, der vil blive tilsluttet i rummet.
2. Den fremtidige enheds kraft under hensyntagen til sikkerhedsfaktoren. Sidstnævnte vil ikke tillade overbelastning af generatoren i en spidsbelastningssituation.
3. Territoriets klima. Nedbør har en negativ indvirkning på enhedens ydeevne.
4. Udstyrseffektivitet, som betragtes som en af ​​de vigtigste indikatorer.
5. Støjindikatorer, der karakteriserer vindmøllen under drift.

Ud over alt ovenstående skal forbrugeren evaluere alle parametrene for installationen samt læse anmeldelserne om det.

For at øge effektiviteten af ​​driften af ​​vindgeneratoren vil det være nødvendigt at ændre dens driftsevner og egenskaber i en positiv retning. For det første er det umagen værd at øge effektiviteten af ​​pumpehjulets følsomhed over for relativt svag og ustabil vind.

Dette er en slags ensidet membran til luftstrøm, som frit passerer vinden i én retning. Membranen er en uigennemtrængelig barriere for luftmassernes bevægelse i den modsatte retning.

En anden metode til at øge effektiviteten af ​​en vindmølle er brugen af ​​diffusorer eller beskyttelseshætter, som afbryder strømmen fra den modsatte overflade. Hver af mulighederne har både fordele og ulemper. De er dog under alle omstændigheder mere effektive end den traditionelle model.

En vindgenerator er dyr. Hvis du vil installere det på dit område, er det værd at overveje følgende punkter:

• tilgængelighed af passende terræn;
• forekomst af hyppige og stærke vinde;
• mangel på andre alternative energikilder.

Ellers vil vindmølleparken ikke give det forventede resultat. Da efterspørgslen efter alternativ energi stiger hvert år, og købet af en vindmølle er et håndgribeligt slag for familiebudgettet, kan du prøve at lave en enhed med dine egne hænder med efterfølgende installation. Fremstillingen af ​​en vindmølle kan være baseret på neodymmagneter, en gearkasse, vinger og deres fravær.

Vindmøllen har en masse fordele. Derfor, med et stort ønske og tilstedeværelsen af ​​elementære designerfærdigheder, kan næsten enhver håndværker bygge en station til at generere elektricitet på sit websted. Den enkleste version af enheden anses for at være en vindmølle med en lodret akse. Sidstnævnte kræver ikke støtte og høj mast, og installationsproceduren er kendetegnet ved enkelhed og hastighed.

For at oprette en vindgenerator skal du forberede alle de nødvendige elementer og fikse modulet på det valgte sted. Som en del af en hjemmelavet vertikal energigenerator betragtes tilstedeværelsen af ​​sådanne elementer som obligatoriske:

• rotor;
• klinger;
• aksial mast;
• stator;
• batteri;
• inverter;
• controller.

Bladene kan være lavet af letvægts elastisk plast, da andre materialer kan blive beskadiget og deformeret under påvirkning af høje belastninger. Først og fremmest skal 4 lige dele skæres fra PVC-rør. Derefter skal du skære et par halvcirkelformede fragmenter ud af dåsen og fiksere dem langs kanterne af rørene. I dette tilfælde skal bladets radius være 69 cm. I dette tilfælde vil bladets højde nå 70 cm.

For at samle rotorsystemet skal du tage 6 neodymmagneter, 2 ferritskiver med en diameter på 23 cm, lim til limning. Magneterne skal placeres på den første skive under hensyntagen til en vinkel på 60 grader og en diameter på 16,5 cm.I henhold til samme skema er den anden skive samlet, og magneterne hældes med lim. Til statoren skal du forberede 9 spoler, på hver af dem vikler du 60 omgange kobberledninger med en diameter på 1 mm. Lodning skal udføres i følgende rækkefølge:

• begyndelsen af ​​den første spole med slutningen af ​​den fjerde;
• begyndelsen af ​​den fjerde spole med enden af ​​den syvende.

Anden fase er samlet på lignende måde. Dernæst laves en form af en krydsfinerplade, hvis bund er dækket af glasfiber. Faser fra loddede spoler er monteret ovenpå. Strukturen fyldes med lim og efterlades i flere dage for at lime alle delene. Derefter kan du begynde at forbinde vindgeneratorens individuelle elementer til en enkelt helhed.

For at samle strukturen i den øvre rotor skal der laves 4 huller til tappene. Den nederste rotor monteres med magneter opad på beslaget. Derefter skal du placere statoren med de huller, der kræves til montering af beslaget. Stifterne skal hvile på aluminiumspladen, og dæk derefter med den anden rotor med magneterne nede.

Ved hjælp af en skruenøgle er det nødvendigt at dreje stifterne, så rotoren falder jævnt og uden ryk. Når det rigtige sted er taget, er det værd at skrue tapperne af og fjerne aluminiumspladerne. Ved afslutningen af ​​arbejdet skal strukturen fastgøres med møtrikker og ikke strammes tæt.

Et stærkt metalrør med en længde på 4 til 5 meter er velegnet som mast. En formonteret generator er skruet på den. Derefter er rammen med knivene fastgjort til generatoren, og maststrukturen er installeret på platformen, som er forberedt på forhånd. Systemets position fastgøres med en bøjle.

Den følgende video giver et overblik over en hjemmelavet vindmølle.