Vėjo Generatorius (49 Nuotraukos): Pasirinkimas Privačiam Vėjo Jėgainės Namui Elektrai Gaminti, Privalumai Ir Trūkumai, Vėjo Jėgainių Parko Statyba

2024 Autorius: Beatrice Philips | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-18 12:18

Gyvenimo sąlygoms pagerinti žmonija naudoja vandenį ir įvairius mineralus. Pastaruoju metu populiarėja alternatyvūs energijos šaltiniai, ypač vėjo jėgainės. Pastarojo dėka žmonės išmoko gauti energijos tiek buitiniams, tiek pramoniniams poreikiams.

Kas tai yra?

Atsižvelgiant į tai, kad energijos išteklių poreikis kasdien didėja, o įprastų energijos nešėjų atsargos mažėja, alternatyvių energijos šaltinių naudojimas kiekvieną dieną tampa vis aktualesnis. Pastaruoju metu mokslininkai ir dizaino inžinieriai kuria naujus vėjo jėgainių modelius . Naujausių technologijų naudojimas leidžia pagerinti vienetų kokybės charakteristikas ir sumažinti neigiamų aspektų skaičių konstrukcijose.

Vėjo generatorius yra techninio prietaiso tipas, kuris kinetinę vėjo energiją paverčia elektros energija

Produkto, kurį gamina šie vienetai, vertė ir pritaikymas nuolat auga dėl neišnaudojamų išteklių, kuriuos jie naudoja darbui.

Kur jie naudojami?

Vėjo generatoriai naudojami skirtingose vietose, dažniausiai atvirose vietose, kur vėjo potencialas yra didžiausias. Alternatyvių energijos šaltinių stotys įrengtos kalnuose, sekliuose vandenyse, salose ir laukuose. Šiuolaikiniai įrenginiai gali gaminti elektrą net esant mažam vėjo greičiui. Dėl šios galimybės vėjo generatoriai naudojami elektros energijai tiekti įvairaus pajėgumo objektus.

Stacionarus vėjo jėgainė gali tiekti elektrą privačiam namui ar nedideliam pramonės objektui. Kai nėra vėjo, energijos rezervas bus sukauptas ir panaudotas iš akumuliatoriaus.

Vidutinės galios vėjo jėgainės gali būti naudojamas ūkiuose ar namuose, kurie yra nutolę nuo šildymo sistemų. Šiuo atveju šis elektros energijos šaltinis gali būti naudojamas patalpų šildymui.

Prietaisas ir veikimo principas

Vėjo generatorius maitinamas vėjo energija. Šio prietaiso dizainas turėtų apimti šiuos elementus:

• turbinos mentės arba sraigtas;
• turbina;
• elektros generatorius;
• elektros generatoriaus ašis;
• keitiklis, kurio funkcija yra kintamosios srovės pavertimas nuolatine srove;
• ašmenis sukantis mechanizmas;
• mechanizmas, sukantis turbiną;
• baterija;
• stiebas;
• sukimosi judesio valdiklis;
• sklendė;
• vėjo jutiklis;
• vėjo matuoklio kotas;
• gondola ir kiti elementai.

Generatorių tipai yra skirtingi, todėl jų konstrukciniai elementai gali skirtis.

Pramoniniai įrenginiai turi maitinimo spintelę, apsaugą nuo žaibo, sūpynės mechanizmą, patikimą pamatą, gaisro gesinimo įtaisą ir telekomunikacijas.

Vėjo generatorius laikomas įtaisu, kuris vėjo energiją paverčia elektros energija. Šiuolaikinių vienetų pirmtakai yra malūnai, gaminantys miltus iš grūdų. Tačiau prijungimo schema ir generatoriaus veikimo principas praktiškai nepasikeitė.

1. Vėjo jėgos dėka ašmenys pradeda suktis, kurių sukimo momentas perduodamas generatoriaus velenui.
2. Sukantis rotoriui sukuriama trifazė kintamoji srovė.
3. Per valdiklį į bateriją siunčiama kintamoji srovė. Baterija yra būtina norint sukurti stabilų vėjo generatoriaus veikimą. Jei pučia vėjas, įrenginys įkrauna akumuliatorių.
4. Siekiant apsaugoti nuo uragano vėjo energijos gamybos sistemoje, yra elementų, nukreipiančių vėjo ratą nuo vėjo. Tai atsitinka sulankstant uodegą arba stabdant ratą naudojant elektrinį stabdį.
5. Norėdami įkrauti akumuliatorių, turėsite įdiegti valdiklį. Pastarosios funkcijos apima akumuliatoriaus įkrovimo stebėjimą, kad būtų išvengta jo gedimo. Jei reikia, šis prietaisas gali išmesti energijos perteklių į balastą.
6. Baterijos turi nuolatinę žemą įtampą, tačiau vartotoją ji turėtų pasiekti 220 voltų galia. Dėl šios priežasties inverteriai yra sumontuoti vėjo generatoriuose. Pastarieji gali kintamąją srovę paversti nuolatine srove, padidindami jos galios indikatorių iki 220 voltų. Jei keitiklis neįrengtas, reikės naudoti tik tuos įrenginius, kurie yra skirti žemai įtampai.
7. Pakeista srovė siunčiama vartotojui šildymo baterijoms, kambario apšvietimui ir buitiniams prietaisams maitinti.

Pramoninių vėjo generatorių konstrukcijoje yra papildomų elementų, kurių dėka prietaisai veikia autonominiu režimu.

Tipai, jų privalumai ir trūkumai

Vėjo jėgainių klasifikacija grindžiama šiais kriterijais

1. Ašmenų skaičius . Šiuo metu parduodamas galite rasti vieno mento, žemo ašmenų, kelių menčių vėjo malūną. Kuo mažiau generatoriaus ašmenų, tuo didesnis jo variklio greitis.
2. Nominalios galios indikatorius . Buitinės stotys generuoja iki 15 kW, pusiau pramoninės - iki 100, o pramoninės - daugiau nei 100 kW.
3. Ašies kryptis . Vėjo jėgainės gali būti tiek vertikalios, tiek horizontalios, kiekviena rūšis turi savo privalumų ir trūkumų.

Norintieji įsigyti alternatyvų energijos šaltinį gali įsigyti vėjo generatorių su rotoriumi, kinetinį, sūkurinį, burinį, mobilųjį.

Taip pat yra vėjo jėgainių klasifikacija pagal jų vietą. Šiandien yra 3 vienetų tipai.

1. Antžeminis . Tokie vėjo malūnai laikomi dažniausiai pasitaikančiais; jie sumontuoti ant kalvų, aukštumų, iš anksto paruoštų aikštelių. Tokių įrenginių montavimas atliekamas naudojant brangią įrangą, nes konstrukciniai elementai turi būti pritvirtinti dideliame aukštyje.
2. Pakrantės stotys statomos jūros ir vandenyno pakrantės dalyje . Generatoriaus veikimui įtakos turi jūros vėjas, dėl kurio sukamasis įtaisas gamina energiją visą parą.
3. Jūroje . Tokio tipo vėjo jėgainės montuojamos jūroje, dažniausiai maždaug 10 metrų atstumu nuo kranto. Tokie prietaisai generuoja energiją iš įprasto jūros vėjo. Vėliau energija specialiu kabeliu patenka į krantą.

Vertikaliai

Vertikalios vėjo jėgainės pasižymi vertikalia sukimosi ašimi žemės atžvilgiu. Šis prietaisas, savo ruožtu, yra suskirstytas į 3 tipus.

Su Savounis rotoriumi . Konstrukciją sudaro keli pusiau cilindriniai elementai. Vieneto ašies sukimasis vyksta nuolat ir nepriklauso nuo vėjo stiprumo ir krypties. Šio generatoriaus privalumai yra aukštas gaminamumo lygis, aukštos kokybės paleidimo momentas, taip pat galimybė veikti net esant nedidelei vėjo jėgai. Prietaiso trūkumai: menko našumo peilių veikimas, didelio kiekio medžiagų poreikis gamybos procese.

Su Darrieus rotoriumi . Prietaiso sukimosi ašyje yra keletas ašmenų, kurios kartu yra juostelės formos. Generatoriaus privalumai yra tai, kad nereikia sutelkti dėmesio į oro srautą, nėra gamybos proceso sunkumų ir paprasta bei patogi priežiūra. Įrenginio trūkumai yra mažas efektyvumas, trumpas kapitalinio remonto ciklas ir prasta paleidimas.

Su sraigtiniu rotoriumi . Šio tipo vėjo generatorius yra ankstesnės versijos modifikacija. Jo pranašumai yra ilgas veikimo laikas ir maža mechanizmų ir atraminių mazgų apkrova. Įrenginio trūkumai yra didelė konstrukcijos kaina, sudėtingas ir sudėtingas peilių gamybos procesas.

Horizontalus

Šio prietaiso horizontalaus rotoriaus ašis yra lygiagreti žemės paviršiui. Jie yra vieno ašmenų, dviejų ašmenų, trijų ašmenų, taip pat kelių ašmenų, kurių ašmenų skaičius siekia 50 vienetų. Šio tipo vėjo jėgainių privalumai yra didelis efektyvumas. Vieneto trūkumai yra šie:

• poreikis orientuotis pagal oro srautų kryptį;
• aukštų konstrukcijų montavimo poreikis - kuo aukštesnis įrenginys, tuo jis bus galingesnis;
• pamato poreikis vėlesniam stiebo įrengimui (tai prisideda prie proceso išlaidų padidėjimo);
• didelis triukšmas;
• pavojus skrendantiems paukščiams.

Vane

Ašmeniniai generatoriai yra propelerio formos. Tokiu atveju ašmenys gauna oro srauto energiją ir apdoroja ją sukamuoju judesiu.

Šių elementų konfigūracija turi tiesioginį poveikį vėjo jėgainės efektyvumui.

Horizontalios vėjo jėgainės turi sparnuotes su mentėmis, kurių gali būti tam tikras skaičius . Paprastai jų yra 3. Priklausomai nuo ašmenų skaičiaus, prietaiso galia gali padidėti arba sumažėti. Aiškus šio tipo vėjo jėgainių privalumas yra tolygus apkrovų paskirstymas traukos guoliui. Įrenginio trūkumas yra tas, kad tokios konstrukcijos įrengimui reikia daug papildomų medžiagų ir darbo sąnaudų.

Turbina

Vėjo jėgainių generatoriai šiuo metu laikomi efektyviausiais. To priežastis yra optimalus ašmenų sričių ir jų konfigūracijos derinys . Be ašmenų dizaino pranašumai apima aukštą efektyvumo lygį, mažą triukšmą, kurį sukelia nedideli prietaiso matmenys. Be to, šie agregatai nesugriūna esant stipriam vėjui ir nekelia pavojaus kitiems ir paukščiams.

Turbinos tipo vėjo malūnas naudojamas miestuose ir miesteliuose, su jo pagalba galima aprūpinti privačiu namu ir vasarnamiu su apšvietimu . Tokio generatoriaus trūkumų praktiškai nėra.

Vėjo jėgainės trūkumas yra stabilizuojančių konstrukcijos komponentų poreikis.

Pagrindinės charakteristikos

Pagrindinės vėjo generatorių savybės yra šios:

• aplinkos sauga - įrenginių eksploatavimas nekenkia aplinkai ir gyviems organizmams;
• dizaino sudėtingumas;
• naudojimo ir valdymo paprastumas;
• nepriklausomumas nuo elektros tinklų.

Tarp šių prietaisų trūkumų ekspertai išskiria:

• aukšta kaina;
• galimybė atsipirkti tik po 5 metų;
• mažas efektyvumas, maža galia;
• brangios įrangos poreikis.

Matmenys (redaguoti)

Įrenginiai, skirti energijai gaminti iš vėjo, gali būti įvairaus dydžio. Jų galia priklauso nuo vėjo rato dydžio, stiebo aukščio ir vėjo greičio. Didžiausias agregatas turi 135 m ilgio koloną, o jo rotoriaus skersmuo - 127 m . Taigi bendras jo aukštis siekia 198 metrus. Didelės vėjo jėgainės su dideliu aukščiu ir ilgomis mentėmis tinka tiekti energiją mažoms pramonės įmonėms, ūkiams. Kompaktiškesnius modelius galima montuoti namuose ar šalyje.

Šiuo metu jie gamina žygio tipo vėjo malūnus, kurių ašmenys yra 0, 75 ir 60 metrų skersmens . Pasak ekspertų, generatoriaus matmenys neturėtų būti dideli, nes nedidelis nešiojamas įrenginys yra tinkamas nedideliam energijos kiekiui gaminti. Mažiausias įrenginio modelis yra 0,4 metro aukščio ir sveria mažiau nei 2 kilogramus.

Gamintojai

Šiandien vėjo jėgainių gamyba yra sukurta daugelyje pasaulio šalių. Rinkoje galite rasti rusiškų modelių ir vienetų iš Kinijos. Iš vietinių gamintojų populiariausios yra šios įmonės:

• „Vėjo šviesa“;
• Rkraft;
• SKB „Iskra“;
• „Sapsan-Energia“;
• "Vėjo energija".

Gamintojai gali pagaminti vėjo jėgaines pagal asmeninius kliento pageidavimus. Be to, gamintojai dažnai turi vėjo jėgainių skaičiavimo ir projektavimo paslaugą.

Užsienio elektros generatorių gamintojai taip pat yra labai populiarūs:

• „Goldwind“- Kinija;
• Vestas - Danija;
• Gamesa - Ispanija;
• Suzion - Indija;
• „GE Energy“- JAV;
• „Siemens“, „Enercon“- Vokietija.

Remiantis vartotojų atsiliepimais, užsienyje pagaminti prietaisai yra aukštos kokybės, nes jie gaminami naudojant naujausią įrangą.

Tačiau verta prisiminti, kad tokių vėjo generatorių naudojimas reiškia brangų remontą, taip pat atsargines dalis, kurių beveik neįmanoma rasti vidaus parduotuvėse. Elektros energijos gamybos įrenginių kaina paprastai priklauso nuo konstrukcijos savybių, pajėgumų ir gamintojo.

Kaip išsirinkti?

Norėdami pasirinkti tinkamą vėjo generatorių vasarnamiui ar namui, turite atsižvelgti į šiuos dalykus

1. Įrengtų elektros prietaisų, kurie bus prijungti prie kambario, galios apskaičiavimas.
2. Būsimo įrenginio galia, atsižvelgiant į saugos veiksnį. Pastarasis neleis perkrauti generatoriaus piko metu.
3. Teritorijos klimatas. Krituliai neigiamai veikia prietaiso veikimą.
4. Įrangos efektyvumas, kuris laikomas vienu svarbiausių rodiklių.
5. Triukšmo indikatoriai, apibūdinantys vėjo jėgainę eksploatacijos metu.

Be visų pirmiau minėtų dalykų, vartotojas turėtų įvertinti visus įrenginio parametrus, taip pat perskaityti atsiliepimus apie tai.

Darbo efektyvumo gerinimo būdai

Norint padidinti vėjo generatoriaus veikimo efektyvumą, reikės pakeisti jo veikimo galimybes ir charakteristikas teigiama linkme. Pirma, verta padidinti sparnuotės jautrumo santykinai silpnam ir nestabiliam vėjui efektyvumą.

Norint idėją paversti realybe, rekomenduojama naudoti „žiedlapių burę“.

Tai savotiška vienpusė membrana oro srautui, kuri laisvai praeina vėją viena kryptimi. Membrana yra nepralaidi kliūtis oro masėms judėti priešinga kryptimi.

Kitas vėjo jėgainės efektyvumo didinimo būdas yra difuzorių arba apsauginių dangtelių naudojimas, kurie nutraukia srautą iš priešingo paviršiaus . Kiekvienas iš variantų turi ir privalumų, ir trūkumų. Tačiau jie bet kokiu atveju yra efektyvesni už tradicinį modelį.

„Pasidaryk pats“konstrukcija

Vėjo generatorius yra brangus. Jei norite jį įdiegti savo teritorijoje, verta apsvarstyti šiuos dalykus:

• tinkamo reljefo prieinamumas;
• dažnų ir stiprių vėjų paplitimas;
• kitų alternatyvių energijos šaltinių trūkumas.

Priešingu atveju vėjo jėgainė neduos laukto rezultato. Kadangi alternatyvios energijos paklausa kasmet didėja, o vėjo jėgainės pirkimas yra apčiuopiamas smūgis šeimos biudžetui, galite pabandyti pasigaminti įrenginį savo rankomis, vėliau sumontavę. Vėjo jėgainės gamyboje gali būti naudojami neodimio magnetai, pavarų dėžė, mentės ir jų nebuvimas.

Vėjo jėgainė turi daug privalumų . Todėl, turėdamas didelį norą ir esant elementariems dizainerio sugebėjimams, beveik bet kuris meistras gali pastatyti stotį elektros gamybai savo svetainėje. Paprasčiausia prietaiso versija laikoma vėjo jėgaine su vertikalia ašimi. Pastarasis nereikalauja atramos ir aukšto stiebo, o montavimo procedūra pasižymi paprastumu ir greičiu.

Norėdami sukurti vėjo generatorių, turėsite paruošti visus reikalingus elementus ir pritvirtinti modulį pasirinktoje vietoje. Kaip naminio vertikalaus energijos generatoriaus dalis, tokių elementų buvimas laikomas privalomu:

• rotorius;
• ašmenys;
• ašinis stiebas;
• statorius;
• baterija;
• keitiklis;
• valdiklis.

Ašmenys gali būti pagaminti iš lengvo elastingo plastiko, nes veikiant didelėms apkrovoms gali būti pažeistos ir deformuotos kitos medžiagos. Pirmiausia iš PVC vamzdžių reikia nupjauti 4 lygias dalis. Po to iš skardos reikia iškirpti porą pusapvalių fragmentų ir pritvirtinti juos išilgai vamzdžių kraštų. Šiuo atveju ašmenų dalies spindulys turėtų būti 69 cm. Šiuo atveju ašmenų aukštis sieks 70 cm.

Norėdami surinkti rotoriaus sistemą, turite paimti 6 neodimio magnetus, 2 feritinius diskus, kurių skersmuo 23 cm, klijus klijavimui. Magnetai turėtų būti dedami ant pirmojo disko, atsižvelgiant į 60 laipsnių kampą ir 16,5 cm skersmenį. Pagal tą pačią schemą surenkamas antrasis diskas, o magnetai pilami klijais. Statorui turite paruošti 9 ritinius, ant kurių kiekviena suvyniojate 60 vario laidų, kurių skersmuo yra 1 mm, apsisukimų. Litavimas turi būti atliekamas tokia seka:

• pirmosios ritės pradžia su ketvirtos pabaiga;
• ketvirtosios ritės pradžia ir septintos pabaigos.

Antrasis etapas surenkamas panašiai. Tada iš faneros lakšto pagaminta forma, kurios apačia padengta stiklo pluoštu. Ant viršaus sumontuotos fazės iš lituotų ritinių. Konstrukcija užpildoma klijais ir paliekama kelioms dienoms, kad visos dalys būtų suklijuotos. Po to galite pradėti jungti atskirus vėjo generatoriaus elementus į vieną visumą.

Norėdami surinkti konstrukciją viršutiniame rotoriuje, reikia padaryti 4 skyles smeigėms. Apatinis rotorius sumontuotas magnetais aukštyn ant laikiklio. Po to statorių reikia įdėti su skylėmis, reikalingomis laikikliui montuoti. Smeigtukai turi būti ant aliuminio plokštės, tada uždengti antruoju rotoriumi, magnetai nuleisti.

Naudojant veržliaraktį, reikia pasukti kaiščius taip, kad rotorius nusileistų tolygiai ir be trūkčiojimų . Užėmus tinkamą vietą, verta atsukti smeigtukus ir nuimti aliuminio plokštes. Pasibaigus darbui, konstrukcija turi būti pritvirtinta veržlėmis, o ne tvirtai priveržta.

Tvirtas metalinis vamzdis, kurio ilgis nuo 4 iki 5 metrų, tinka kaip stiebas . Prie jo prisukamas iš anksto surinktas generatorius. Po to rėmas su ašmenimis pritvirtinamas prie generatoriaus, o stiebo konstrukcija sumontuojama ant platformos, kuri yra paruošta iš anksto. Sistemos padėtis fiksuojama petnešomis.

Maitinimo šaltinis prijungiamas prie vėjo jėgainės nuosekliai. Valdiklis turi paimti iš generatoriaus išteklius ir kintamąją srovę paversti nuolatine.