Шамал генератору (49 сүрөт): электр энергиясын өндүрүү үчүн шамал турбинасынын жеке үйүн тандоо, жакшы жана жаман жактары, шамал паркын куруу

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-18 12:18

Жашоо шарттарын жакшыртуу үчүн адамзат сууну жана түрдүү минералдарды колдонот. Акыркы убакта альтернативдүү энергия булактары, айрыкча шамал энергиясы популярдуу боло баштады. Акыркылардын аркасында адамдар ички жана өндүрүштүк муктаждыктар үчүн энергия менен камсыздоону үйрөнүштү.

Бул эмне?

Энергия ресурстарына болгон муктаждык күн сайын өсүп жаткандыгына жана кадимки энергия ташуучулардын запастары азайып жаткандыгына байланыштуу, альтернативдүү энергия булактарын колдонуу күн сайын актуалдуу болууда. Жакында окумуштуулар жана инженер -конструкторлор шамал турбиналарынын жаңы моделдерин жаратып жатышат . Акыркы технологияларды колдонуу агрегаттардын сапаттык мүнөздөмөлөрүн жакшыртууга жана түзүмдөрдөгү терс көрүнүштөрдүн санын азайтууга мүмкүндүк берет.

Шамал генератору - кинетикалык шамал энергиясын электр энергиясына айландыруучу техникалык түзүлүштүн бир түрү

Бул агрегаттар өндүргөн продукциянын наркы жана колдонулушу, алар жумуш үчүн колдонгон ресурстардын түгөнбөгөндүгүнөн улам тынымсыз өсүүдө.

Алар кайда колдонулат?

Шамал генераторлору ар кандай жерлерде, көбүнчө шамал потенциалы эң чоң болгон ачык жерлерде колдонулат. Альтернативалуу энергия булактарынын станциялары тоолордо, тайыз сууларда, аралдарда жана талааларда орнотулган. Заманбап орнотмолор шамалдын ылдамдыгы аз болсо дагы электр энергиясын өндүрө алат. Мындай мүмкүнчүлүктөн улам шамал генераторлору ар кандай кубаттуулуктагы объектилерге электр энергиясын берүү үчүн колдонулат.

Стационардык шамал станциясы жеке менчик үйдү же чакан өндүрүш объектин электр энергиясы менен камсыздай алат. Шамал жок болгон учурда энергиянын запасы топтолуп, андан кийин батареядан колдонулат.

Орто кубаттуу шамал турбиналары фермаларда же жылытуу системасынан алыс жайгашкан үйлөрдө колдонулушу мүмкүн. Бул учурда, электр энергиясынын булагы мейкиндикти жылытуу үчүн колдонулушу мүмкүн.

Аспап жана иштөө принциби

Шамал генератору шамалдын күчү менен иштейт. Бул аппараттын дизайны төмөнкү элементтерди камтышы керек:

• турбиналык пышактар же винт;
• турбина;
• электр;
• электр генераторунун огу;
• функциясы өзгөрмө токту туруктуу токко айландыруу болгон инвертор;
• пышактарды айландыруучу механизм;
• турбинаны айландыруучу механизм;
• батарея;
• мачта;
• айлануу кыймылын жөнгө салуучу;
• демпфер;
• шамал сенсору;
• шамал өлчөгүч таяк;
• гондола жана башка элементтер.

Генераторлордун түрлөрү ар башка, андыктан алардагы структуралык элементтер айырмаланышы мүмкүн.

Өнөр жай бөлүмдөрүндө кубат шкафы, чагылганга каршы коргоочу, селкинчек механизми, ишенимдүү пайдубал, өрттү өчүрүүчү түзүлүш жана телекоммуникация бар.

Шамал генератору шамал энергиясын электр энергиясына айландыруучу түзүлүш болуп эсептелет. Заманбап агрегаттардын мурдагылары дандан ун өндүргөн тегирмендер. Бирок, байланыш схемасы жана генератордун иштөө принциби дээрлик өзгөргөн жок.

1. Шамалдын күчү менен пышактар айлана баштайт, моменти генератордун шахтасына берилет.
2. Ротордун айлануусу үч фазалуу өзгөрмө токту пайда кылат.
3. Контроллер аркылуу батареяга алмашма ток жөнөтүлөт. Батарея шамал генераторунун туруктуу иштешин камсыз кылуу үчүн керек. Эгерде шамал болсо, аппарат батареяны заряддайт.
4. Шамал энергиясын өндүрүү системасындагы ураганга каршы коргоо үчүн шамалдын дөңгөлөгүн шамалдан алыстатуучу элементтер бар. Бул куйругун бүктөө же электр тормозун колдонуу менен дөңгөлөктү тормоздоо жолу менен болот.
5. Батареяны кайра толтуруу үчүн контроллерди орнотушуңуз керек. Акыркылардын функциялары анын бузулушуна жол бербөө үчүн батарейканын заряддалышын көзөмөлдөөнү камтыйт. Керек болсо, бул аппарат ашыкча энергияны балластка төгө алат.
6. Батареялар дайыма төмөнкү чыңалууга ээ, бирок ал 220 вольттун күчү менен керектөөчүгө жетиши керек. Ушул себептен инверторлор шамал генераторлоруна орнотулат. Акыркылары өзгөрмө токту түз токко айландырууга жөндөмдүү, анын индикаторун 220 вольтко чейин жогорулатат. Эгерде инвертор орнотулбаса, анда төмөнкү чыңалууга бааланган түзмөктөрдү гана колдонуу керек болот.
7. Трансформацияланган ток керектөөчүгө жылытуучу батареяларды, бөлмөлөрдү жарыктандырууну жана тиричилик техникасын жөнөтүү үчүн жөнөтүлөт.

Өнөр жай шамал генераторлорунун конструкциясында кошумча элементтер бар, алардын жардамы менен аппараттар автономдуу режимде иштейт.

Түрлөрү, алардын артыкчылыктары жана кемчиликтери

Шамал станцияларынын классификациясы төмөнкү критерийлерге негизделген

1. Бычактардын саны . Учурда сатууда сиз бир канаттуу, жапыз, көп канаттуу жел тегирменди таба аласыз. Генератордун пышактары канчалык аз болсо, анын кыймылдаткычынын ылдамдыгы ошончолук жогору болот.
2. Номиналдык кубаттуулуктун көрсөткүчү . Турмуш станциялары 15 кВтка чейин, жарым өнөр жай - 100гө чейин, ал эми өнөр жай - 100 кВттан ашат.
3. Октун багыты . Шамал турбиналары тигинен да, туурасынан да болушу мүмкүн, ар бир түрдүн өзүнүн оң жана терс жактары бар.

Альтернативалуу энергия булагын алууну каалагандар роторлуу, кинетикалык, айланма, парустуу, мобилдүү шамал генераторун сатып алса болот.

Шамал энергия генераторлорунун жайгашкан жерине жараша классификациясы да бар. Бүгүнкү күндө бирдиктердин 3 түрү бар.

1. Жердик . Мындай жел тегирмендери эң кеңири таралган болуп эсептелет; алар адырларга, бийиктиктерге, алдын ала даярдалган жерлерге орнотулган. Мындай орнотууларды орнотуу кымбат жабдууларды колдонуу менен ишке ашырылат, анткени структуралык элементтер бийик бийиктикте бекитилиши керек.
2. Деңиз менен океандын жээк бөлүгүндө жээк станциялары курулууда . Генератордун иштөөсүнө деңиздин шамалы таасир этет, анын айлампасынан аппарат күнү -түнү энергия өндүрөт.
3. Offshore . Мындай типтеги шамал турбиналары деңизде, адатта, жээктен болжол менен 10 метр аралыкта орнотулат. Мындай аппараттар үзгүлтүксүз оффшордук шамалдан энергия өндүрүшөт. Андан кийин, энергия атайын кабель аркылуу жээкке барат.

Vertical

Тик шамал турбиналары жерге салыштырмалуу вертикалдуу айлануу огу менен мүнөздөлөт. Бул аппарат өз кезегинде 3 түргө бөлүнөт.

Savounis ротору менен . Структура бир нече жарым цилиндрлик элементтерди камтыйт. Бирдиктин огунун айлануусу дайыма болуп турат жана шамалдын күчүнө жана багытына көз каранды эмес. Бул генератордун артыкчылыктары-өндүрүмдүүлүктүн жогорку деңгээли, жогорку сапаттагы баштоо моменти, ошондой эле шамалдын бир аз күчү менен иштөө жөндөмдүүлүгү. Аппараттын кемчиликтери: бычактардын аз эффективдүү иштеши, өндүрүш процессинде көп өлчөмдөгү материалдарга болгон муктаждык.

Дарриус ротору менен . Бир нече пышактар түзмөктүн айлануу огунда жайгашкан, алар бирге тилке түрүндө болот. Генератордун артыкчылыктары абанын агымына көңүл буруу зарылчылыгынын жоктугу, өндүрүш процессинде кыйынчылыктын жоктугу жана жөнөкөй жана ыңгайлуу тейлөө деп эсептелет. Агрегаттын кемчиликтери-иштин эффективдүүлүгүнүн төмөндүгү, кыска оңдоо цикли жана начар өз алдынча баштоо.

Спиралдык ротор менен . Бул типтеги шамал генератору мурунку версиянын модификациясы. Анын артыкчылыгы узак иштөө мөөнөтүндө жана механизмдерге жана колдоо агрегаттарына аз жүктөлүүдө. Агрегаттын кемчиликтери - бул структуранын жогорку баасы, пышактарды жасоонун татаал жана татаал процесси.

Горизонталдуу

Бул аппараттагы горизонталдык ротордун огу жер бетине параллель. Алар бир канаттуу, эки канаттуу, үч канаттуу, ошондой эле көп кырдуу, мында бычактардын саны 50 даанага жетет. Шамал турбинасынын бул түрүнүн артыкчылыгы - жогорку эффективдүүлүк. Бирдиктин кемчиликтери төмөнкүлөр:

• аба агымынын багытына жараша багыттоонун зарылдыгы;
• жогорку конструкцияларды орнотуу зарылдыгы - орнотуу канчалык бийик болсо, ошончолук күчтүү болот;
• мачтаны кийинки орнотуу үчүн пайдубалдын зарылдыгы (бул процесстин наркынын өсүшүнө өбөлгө түзөт);
• жогорку ызы -чуу;
• учуп бара жаткан канаттуулар үчүн коркунуч.

Vane

Blade электр генераторлору винт түрүнө ээ. Бул учурда, бычактар аба агымынын энергиясын алышат жана аны айлануучу кыймылга иштетишет.

Бул элементтердин конфигурациясы шамал турбинасынын эффективдүүлүгүнө түздөн -түз таасир этет.

Горизонталдык шамал турбиналарында пышактары бар дөңгөлөктөр бар, алардын саны белгилүү болушу мүмкүн . Адатта, алардын 3 бар. Бычактардын санына жараша аппараттын күчү көбөйүшү же азайышы мүмкүн. Шамал турбинасынын бул түрүнүн ачык артыкчылыгы - жүктөөчү тарткычка бирдей бөлүштүрүү. Агрегаттын кемчилиги - мындай конструкцияны орнотуу көптөгөн кошумча материалдарды жана эмгек чыгымдарын талап кылат.

Турбина

Шамал турбиналары генераторлору учурда эң эффективдүү деп эсептелет. Мунун себеби, алардын конфигурациясы менен бычак аянттарынын оптималдуу айкалышы . Бычаксыз конструкциянын артыкчылыктары аппараттын кичине өлчөмдөрүнөн келип чыккан жогорку эффективдүүлүктү, аз ызы -чууну камтыйт. Мындан тышкары, бул агрегаттар катуу шамалда кулабайт жана башкаларга жана канаттууларга коркунуч туудурбайт.

Турбиналык типтеги жел тегирмени шаарларда жана шаарчаларда колдонулат, анын жардамы менен жеке менчик үйдү жана жарык берүүчү жайдын коттеджин берүүгө болот . Мындай генератордун иш жүзүндө эч кандай кемчилиги жок.

Шамал турбинасынын терс жагы структуранын компоненттерин турукташтыруу зарылчылыгы.

Негизги мүнөздөмөлөрү

Шамал генераторлорунун негизги артыкчылыктары төмөнкүлөр:

• экологиялык коопсуздук - орнотмолордун иштеши айлана -чөйрөгө жана тирүү организмдерге зыян келтирбейт;
• дизайндагы татаалдыктын жоктугу;
• колдонуунун жана башкаруунун оңойлугу;
• электр тармактарынан көз карандысыздык.

Бул аппараттардын кемчиликтеринин арасында эксперттер төмөнкүлөрдү айырмалашат:

• Жогорку баа;
• 5 жылдан кийин гана төлөө мүмкүнчүлүгү;
• аз натыйжалуулук, аз кубаттуулук;
• кымбат жабдууларга муктаждык.

Өлчөмдөрү (оңдоо)

Шамалдан энергия алуу үчүн түзүлүштөр ар кандай өлчөмдө болушу мүмкүн. Алардын күчү шамал дөңгөлөгүнүн чоңдугуна, мачтенин бийиктигине жана шамалдын ылдамдыгына жараша болот. Эң чоң блоктун узундугу 135 м, анын роторунун диаметри 127 м . Ошентип, анын жалпы бийиктиги 198 метрге жетет. Чоң шамал турбиналары бийик жана узун пышактары чакан өнөр жай ишканаларын, фермаларды энергия менен камсыз кылууга ылайыктуу. Дагы компакт моделдер үйдө же өлкөдө орнотулушу мүмкүн.

Учурда алар диаметри 0, 75 жана 60 метр келген жел тегирмендин марштык түрүн чыгарышууда . Эксперттердин пикири боюнча, генератордун өлчөмдөрү чоң болбошу керек, анткени кичинекей портативдүү орнотуу аз гана энергия өндүрүүгө ылайыктуу. Агрегаттын эң кичине модели 0,4 метр бийик жана салмагы 2 килограммга жетпеген.

Өндүрүүчүлөр

Бүгүнкү күндө дүйнөнүн көптөгөн өлкөлөрүндө шамал турбиналарын чыгаруу жолго коюлган. Базардан Кытайдан Россияда жасалган моделдерди жана агрегаттарды таба аласыз. Ата мекендик өндүрүүчүлөрдүн ичинен эң популярдуусу төмөнкү фирмалар:

• "Шамал-жарык";
• Rkraft;
• СКБ Искра;
• Сапсан-Энергия;
• "Шамал энергиясы".

Өндүрүүчүлөр кардардын жеке каалоосуна жараша шамал турбиналарын жасай алышат. Ошондой эле, өндүрүүчүлөр көбүнчө шамал станцияларын эсептөө жана долбоорлоо боюнча кызматка ээ.

Электр генераторлорунун чет элдик өндүрүүчүлөрү да абдан популярдуу:

• Goldwind - Кытай;
• Вестас - Дания;
• Gamesa - Испания;
• Сузион - Индия;
• GE Energy - АКШ;
• Siemens, Enercon - Германия.

Керектөөчүлөрдүн сын-пикирлерине ылайык, чет элдик өндүрүштөгү приборлор жогорку сапатта, анткени алар эң акыркы жабдууларды колдонуу менен өндүрүлгөн.

Бирок, мындай шамал генераторлорун колдонуу кымбат ремонтту, ошондой эле тетиктерди колдонууну билдирет, муну ата мекендик дүкөндөрдө табуу дээрлик мүмкүн эмес экенин эстен чыгарбоо керек. Электр энергиясын өндүрүүчү агрегаттардын баасы адатта дизайн өзгөчөлүктөрүнө, кубаттуулугуна жана өндүрүүчүгө көз каранды.

Кантип тандоо керек?

Шамал генераторун жайкы коттеджге же үйгө тандоо үчүн төмөнкүлөрдү эске алуу керек

1. Бөлмөгө туташа турган орнотулган электр приборлорунун кубаттуулугун эсептөө.
2. Коопсуздук факторун эске алуу менен келечектеги блоктун күчү. Акыркысы, эң жогорку абалда генератордун ашыкча жүктөлүшүнө жол бербейт.
3. Аймактын климаты. Жаан -чачын аппараттын ишине терс таасирин тийгизет.
4. Эң маанилүү көрсөткүчтөрдүн бири деп эсептелген жабдуулардын эффективдүүлүгү.
5. Иштөө учурунда шамал турбинасын мүнөздөгөн ызы -чуу көрсөткүчтөрү.

Жогоруда айтылгандардан тышкары, керектөөчү орнотуунун бардык параметрлерин баалоого, ошондой эле ал тууралуу сын -пикирлерди окууга тийиш.

Иштин эффективдүүлүгүн жогорулатуунун жолдору

Шамал генераторунун иштөөсүнүн эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн анын иштөө мүмкүнчүлүктөрүн жана мүнөздөмөлөрүн оң багытта өзгөртүү зарыл болот. Биринчиден, салыштырмалуу алсыз жана туруксуз шамалга дөңгөлөктүн сезгичтигинин эффективдүүлүгүн жогорулатуу максатка ылайыктуу.

Идеяны ишке ашыруу үчүн "желекчен парусту" колдонуу сунушталат.

Бул шамалдын бир тарапка эркин өтүүчү аба агымы үчүн бир жактуу мембрана. Мембрана аба массаларынын карама -каршы багытта кыймылын өткөрбөгөн тосмо болуп саналат.

Шамал турбинасынын эффективдүүлүгүн жогорулатуунун дагы бир ыкмасы - каршылаш беттен агымды токтотуучу диффузорлорду же коргоочу капкактарды колдонуу . Варианттардын ар биринин артыкчылыктары да, кемчиликтери да бар. Бирок, алар кандай болгон күндө да салттуу моделге караганда эффективдүү.

DIY куруу

Шамал генератору кымбат. Эгер сиз аны өз аймагыңызга орноткуңуз келсе, анда төмөнкү пункттарды эске алуу керек:

• ылайыктуу жердин болушу;
• тез -тез жана катуу шамалдын таралышы;
• башка альтернативалуу энергия булактарынын жоктугу.

Болбосо, шамал станциясы күтүлгөн натыйжаны бербейт. Альтернативдүү энергияга болгон суроо -талап жыл сайын өсүп жаткандыктан жана шамал турбинасын сатып алуу үй -бүлөлүк бюджетке олуттуу сокку болгондуктан, кийинки орнотуу менен өз колуңуз менен блок жасоого аракет кылсаңыз болот. Шамал турбинасын чыгаруу неодим магнитине, редукторго, пышактарга жана алардын жоктугуна негизделиши мүмкүн.

Шамал турбинасынын көптөгөн артыкчылыктары бар . Ошондуктан, чоң каалоо менен жана элементардык дизайнердик жөндөмдүүлүктөрдүн болушу менен, дээрлик бардык усталар өз сайтында электр энергиясын өндүрүү үчүн станция кура алышат. Аппараттын эң жөнөкөй версиясы вертикалдуу огу бар шамал турбинасы деп эсептелет. Акыркы колдоо жана жогорку мачтаны талап кылбайт, жана орнотуу процедурасы жөнөкөйлүгү жана ылдамдыгы менен мүнөздөлөт.

Шамал генераторун түзүү үчүн бардык керектүү элементтерди даярдап, модулду тандалган жерге бекитүү керек болот. Үйдө жасалган тик энергия генераторунун бир бөлүгү катары мындай элементтердин болушу милдеттүү болуп эсептелет:

• ротор;
• пышактар;
• октук мачта;
• статор;
• батарея;
• инвертор;
• контролер.

Бычактар жеңил ийкемдүү пластиктен жасалышы мүмкүн, анткени башка материалдар чоң жүктүн таасири астында бузулуп, деформацияланат. Биринчиден, ПВХ түтүктөрүнөн 4 бирдей бөлүк кесилиши керек. Андан кийин, калайдан жарым тегерек фрагменттерди кесип, түтүктөрдүн четине бекитүүңүз керек. Бул учурда бычак бөлүгүнүн радиусу 69 см болушу керек. Бул учурда бычактын бийиктиги 70 смге жетет.

Ротордук системаны чогултуу үчүн 6 неодим магнитин, диаметри 23 см болгон 2 феррит дискти, байлоо үчүн клейди алуу керек. Биринчи дискке 60 градус бурчту жана диаметри 16,5 смди эске алуу менен магниттерди коюу керек, ошол эле схема боюнча экинчи дискти чогултуп, магниттерди желим менен куюп салышат. Статор үчүн 9 катушка даярдоо керек, алардын ар биринде диаметри 1 мм болгон жез зымдын 60 бурулушун шамалдайсыз. Ширетүү төмөнкү ырааттуулукта жүргүзүлүүгө тийиш:

• төртүнчүнүн аягы менен биринчи катушканын башталышы;
• жетинчи аягы менен төртүнчү катушканын башталышы.

Экинчи фаза да ушундай жол менен чогултулат. Андан кийин, формасы фанер барактан жасалат, анын түбү стекловолокно менен капталган. Лампа катушкаларынын фазалары үстүнө орнотулат. Структура клей менен толтурулат жана бардык бөлүктөрдү бири -бирине жабыштыруу үчүн бир нече күнгө калтырылат. Андан кийин, шамал генераторунун айрым элементтерин бир бүтүндүккө туташтыра баштасаңыз болот.

Структураны жогорку роторго чогултуу үчүн, шпилькалар үчүн 4 тешик жасалышы керек. Төмөнкү ротор кронштейнге магнит менен өйдө орнотулган. Андан кийин, кронштейнди орнотуу үчүн керектүү тешиктери бар статорду жайгаштыруу керек. Түйрүктөр алюминий пластинканын үстүндө турушу керек, андан кийин магнит түшүп экинчи ротор менен жабылышы керек.

Ачкычты колдонуу менен, ротор тегиз түшүп, эч кандай чайпалбастан түшүп кетиши үчүн казыктарды айландыруу керек . Туура орун алынганда, алакаларды ачып, алюминий плиталарды алып салуу керек. Жумуштун аягында структураны гайкалар менен бекитиш керек жана катуу тартпаш керек.

Узундугу 4-5 метр болгон күчтүү металл түтүк мачтага ылайыктуу . Алдын ала чогултулган генератор ага сайылган. Андан кийин, бычактары бар рамка генераторго бекитилет жана мачталык структура алдын ала даярдалган платформага орнотулат. Системанын позициясы кашаа менен бекитилет.

Шамал турбинасына электр энергиясын туташтыруу бир катарда болот. Контроллер генератордон ресурс алып, өзгөрмө токту туруктуу токко айландырышы керек.