Com calcular un aerogenerador

Principi de funcionament dels aerogeneradors

En aparells de vent casolans o de marca amb un eix de rotació vertical o horitzontal, les pales comencen a moure's com a conseqüència de la força del vent. Els elements principals de l'equip fan que el conjunt del rotor giri mitjançant una unitat d'accionament especial.La presència d'un bobinat de l'estator contribueix a la conversió de l'energia mecànica en corrent elèctric. Les hèlixs axials tenen característiques aerodinàmiques, com a resultat de les quals proporcionen un ràpid desplaçament de la turbina de la unitat.

Aleshores, en els generadors rotatius, la força de rotació es converteix en electricitat, que es recull a la bateria. De fet, com més fort és el flux d'aire, més ràpid es mouen les pales de la unitat, la qual cosa contribueix a la generació d'energia. Com que el funcionament de l'equip generador es basa en l'ús màxim d'una font alternativa, una part de les pales té una forma més arrodonida. El segon és pla. Quan el flux d'aire passa per la part arrodonida, es forma una secció de buit, això contribueix a la succió de la fulla i la condueix cap al costat.

Això condueix a la formació d'energia, l'impacte de la qual condueix al gir de les pales amb un petit vent.

Quan es desplaça, gira l'eix dels cargols, que estan connectats al mecanisme rotatiu. Aquest dispositiu té dotze elements magnètics que es desplacen per dins. Això condueix a la formació d'un corrent elèctric altern amb una freqüència, com en els endolls domèstics. L'energia resultant no només es pot generar, sinó també transmetre a distàncies, però no es pot acumular.

Per recollir-lo caldrà convertir-lo en corrent continu, aquesta és la finalitat del circuit elèctric situat a l'interior de la turbina. Per obtenir una gran quantitat d'electricitat, es fabriquen equips industrials; els parcs eòlics solen incloure desenes d'instal·lacions d'aquest tipus.

El principi de funcionament del generador eòlic permet utilitzar la unitat en les següents versions:

• per al funcionament autònom;
• amb plaques solars;
• en paral·lel amb la bateria de reserva;
• juntament amb un grup electrògen de gasolina o dièsel.

Quan el flux d'aire es mou a una velocitat d'uns 45 km/h, la generació d'energia de la turbina és d'aproximadament 400 watts. Això és suficient per il·luminar l'àrea suburbana suburbana. Si cal, podeu implementar l'acumulació d'electricitat a la bateria.

Per carregar la bateria, s'utilitza un equip especial. Amb una disminució de la quantitat de subcàrrega, la velocitat de rotació de les fulles començarà a baixar. Si la bateria està completament descarregada, els elements de l'equip del generador tornaran a desplaçar-se. Aquest principi permet mantenir la càrrega del dispositiu a un nivell específic. Amb un cabal d'aire més elevat, la turbina de la unitat serà capaç de produir més energia.

L'usuari Darkhan Dogalakov, utilitzant l'exemple del model SEAH 400-W, va parlar sobre el principi de funcionament dels equips eòlics.

El generador eòlic per a la llar ja no és una raresa

Les centrals eòliques s'han utilitzat durant molt de temps a escala industrial. Però, la complexitat del disseny, així com la complexitat de la seva instal·lació, no van permetre l'ús d'aquest equipament a les cases particulars, com ara plaques solars.

Tanmateix, ara, amb el desenvolupament de la tecnologia i l'augment de la demanda d'"energia verda", la situació ha canviat. Els fabricants han posat en marxa la producció d'instal·lacions de mida petita per al sector privat.

Principi de funcionament

El vent fa girar les pales del rotor muntades a l'eix del generador. Com a resultat de la rotació en els bobinatges, es genera un corrent altern. Per augmentar el nombre de revolucions i, en conseqüència, la quantitat d'energia generada, es pot utilitzar un engranatge reductor (transmissió). També pot bloquejar completament la rotació de les fulles, si és necessari.

El corrent altern resultant es converteix en 220 W directes mitjançant un inversor. Després va al consumidor o, a través del controlador de càrrega, a les bateries per acumular-les.

Un esquema complet del funcionament de la instal·lació des de la generació d'energia fins al seu consum.

Tipus d'aerogeneradors i quin és millor per a una casa particular

Actualment hi ha dos tipus d'aquest disseny:

1. Amb rotor horitzontal.
2. Amb rotor vertical.

El primer tipus amb rotor horitzontal. Aquest mecanisme es considera el més eficaç. L'eficiència és d'un 50%. El desavantatge és la necessitat d'una velocitat mínima del vent de 3 m per segon, el disseny crea molt soroll.

Per obtenir la màxima eficiència, es requereix un pal alt, que, al seu torn, complica la instal·lació i el manteniment posterior.

El segon tipus amb vertical. Un generador eòlic amb un rotor vertical té una eficiència de no més del 20%, mentre que una velocitat del vent de només 1-2 m per segon és suficient. Al mateix temps, funciona molt més silenciós, el nivell de soroll emès no supera els 30 dB i sense vibracions. No requereix un gran espai per treballar, tot i que no perd eficiència.

La instal·lació no requereix un pal alt. L'equip es pot muntar al terrat de la casa fins i tot amb les vostres pròpies mans.

L'absència d'anemòmetre i mecanisme rotatiu, que no es necessita gens amb aquest disseny, fa que aquest tipus de generador eòlic sigui més econòmic en comparació amb la primera opció.

Revisió de vídeo

Quina configuració triar?

Abans de respondre aquesta pregunta, heu d'entendre les vostres necessitats, capacitats financeres i prioritats operatives.

Si voleu obtenir la màxima potència i esteu disposat a gastar diners en el manteniment periòdic del generador, trieu la primera opció. Després d'haver invertit una vegada en un pal alt i de pagar els coixinets o la substitució d'oli una vegada cada 5-10 anys, obtindreu una independència energètica completa i, fins i tot si viviu a Ucraïna o països de la UE, podreu vendre l'excés d'electricitat.

L'alt nivell de soroll d'aquesta estació obliga a escollir un lloc el més allunyat possible dels edificis residencials. Aquest punt també s'ha de tenir en compte, perquè els infrasons no passaran desapercebuts pels veïns.

Per obtenir una potència equivalent en relació a la primera opció, caldrà subministrar 3 aerogeneradors d'aquest tipus. Tanmateix, pel que fa al preu, s'obté aproximadament la mateixa quantitat (subjecte a automuntatge).

Videorevisió d'un expert en el camp de les fonts d'energia alternatives

Components addicionals

• El controlador, que ocupa un lloc al circuit elèctric darrere del generador, és necessari per controlar les pales i carregar la bateria convertint el corrent altern generat en corrent continu.
• La bateria emmagatzema la càrrega per utilitzar-la en temps tranquils. A més, estabilitza la tensió de sortida del generador, de manera que fins i tot amb ràfegues de vent fortes, no hi ha talls de llum.
• Els sensors de rumb i un anemoscopi recullen dades sobre la direcció i la velocitat del vent.
• L'ATS canvia automàticament entre fonts d'alimentació amb una freqüència de 0,5 segons. L'interruptor automàtic d'alimentació permet combinar el molí de vent amb la xarxa elèctrica pública, generador dièsel, etc.

Important: la xarxa no pot funcionar simultàniament des de diverses fonts d'alimentació. inversors

Com sabeu, la majoria d'aparells domèstics no utilitzen corrent continu per funcionar, per la qual cosa hi ha un inversor a la cadena entre la bateria i els electrodomèstics que realitza el funcionament invers, és a dir.convertint el corrent continu en voltatge alterna 220v, necessari per al funcionament dels dispositius

Inversors. Com sabeu, la majoria d'aparells domèstics no utilitzen corrent continu per funcionar, per la qual cosa hi ha un inversor a la cadena entre la bateria i els electrodomèstics que realitza el funcionament invers, és a dir. convertint el corrent continu en voltatge alterna 220v, necessari per al funcionament dels dispositius.

Totes aquestes transformacions de l'energia rebuda "ocupen" una part determinada, fins a un 20 per cent.

Recanvis i accessoris per a aerogeneradors

El conjunt bàsic principal d'equips, sense els quals el funcionament dels generadors d'energia eòlica és impossible, inclou:

• generador elèctric (motor);
• aerogenerador, pales, rotor;
• fixacions;
• mecanisme rotatiu;
• sensor de vent;
• màstil;
• cable.

Bateries, inversors sense xarxa i de xarxa, controlador, sistema d'accionament azimut (cua), altres equips addicionals es seleccionen individualment per a cada instal·lació.

Cal substituir les peces de recanvi de l'aerogenerador durant el manteniment i, en casos extrems, la reparació

Els components bàsics i les peces de recanvi es demanen millor directament al fabricant. Podeu posar-vos en contacte amb empreses subministradores d'Alemanya i d'altres països europeus d'aerogeneradors renovats (usats) i accessoris adequats per a les seves reparacions.

Es requereix tenir accés als components principals per a la reparació de la instal·lació

Quan feu una comanda de peces de recanvi, heu de proporcionar informació sobre el fabricant del generador, indicar-ne el model i la capacitat. Es requereix una descripció detallada de la peça (possiblement en forma de fotografia), indicant-ne les característiques funcionals i tècniques.

Càlcul de càrregues de vent

Per tant, fa molt de temps que heu estat coordinant, realitzant i finalment muntant la vostra millor publicitat exterior.

La bellesa! Tothom és feliç. Però chu... després del primer vent fort, un client enfadat et truca amb una notícia impactant: la publicitat ha caigut!

El malson de l'anunciant es va fer realitat... Què va passar?

I va passar el següent: en dissenyar publicitat exterior, el càlcul de la càrrega del vent a la publicitat exterior es va ignorar o es va realitzar de manera incorrecta: en el material i en els elements de fixació.

Com evitar-ho, com protegir-se d'un resultat tan deplorable del vostre treball?

Recordem la fórmula senzilla per calcular la càrrega del vent, que es mesura en kg / m²:

Pw = k*q

Desxifrar lletres complicades

Pw és la pressió del vent normal a la superfície receptora. Aquesta pressió es considera positiva.
k és el coeficient aerodinàmic en funció de la forma i la posició del subjecte davant del vent

objecte.
q - Precipitació del vent (kg / m²), corresponent a la velocitat del vent més alta per a un lloc determinat, tenint en compte les ràfegues especials.

El valor de q en funció de la velocitat del vent es determina de la següent manera:

q = 7/g * quadrat V/2

7 - pes de l'aire (1,23 kg/m3) a Patm.= 760 mm Hg. i tatm.= 15 °С
g - acceleració de la gravetat (9,81 m/sq.)
V és la velocitat del vent més alta (m/s) a una alçada determinada h, és a dir.

Alçada h sobre el nivell del sòl, m

Velocitat del vent V, km/h m/s

Velocitat de capçal q, kg/m²

Alçada h sobre el nivell del sòl, m	Velocitat del vent V, km/h m/s	Velocitat de capçal q, kg/m²
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = quadrat V / 16

Tela instal·lada verticalment, fixada en un marc o estirada sobre cables

Construcció: amplada b, alçada d	Relació de mida	Àrea, S	Coeficient aerodinàmic, k
Tela instal·lada verticalment, fixada en un marc o estirada sobre cables	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Així que resulta que tot és bastant senzill.

Vols saber més sobre el càlcul de les càrregues del vent i rebre assessorament dels nostres experts?

Mireu les boniques idees implementades a Alprom

• Tots
• Pancartes
• Lletres volumèriques
• Treball a gran altura
• caixes de llum
• publicitat del sostre
• Impressió de gran format
• Publicitat LED

Cartes volumèriques per a Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galeria

Lletres volumèriques per a Lexus

Lletres volumèriques, publicitat LED

Caixa de llum d'11 metres de llarg de composite amb LED a Samara d'Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Caixa de llum d'11 metres de llarg de composite amb LED a Samara d'Alprom

Galeria

Caixa de llum d'11 metres de llarg de composite amb LED a Samara d'Alprom

Caixes il·luminades, publicitat LED

Caixes de llum Trial Sport a Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Caixes de llum Trial Sport a Togliatti

Galeria

Caixes de llum Trial Sport a Tolyatti

Caixes il·luminades, publicitat LED

Lletres il·luminades volumètriques NOBEL AUTOMOTIVE a Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Lletres il·luminades volumètriques NOBEL AUTOMOTIVE a Tolyatti

Galeria

Lletres il·luminades volumètriques NOBEL AUTOMOTIVE a Tolyatti

Lletres volumèriques, publicitat LED

Grup d'entrada Inglot a Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Grup d'entrada Inglot a Togliatti

Galeria

Grup d'entrada Inglot a Togliatti

Caixes il·luminades, publicitat LED

Lletres volumèriques OK a Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Lletres volumèriques OKAY en Togliatti

Galeria

Lletres volumèriques OKAY en Togliatti

Cartes volumètriques, obres de gran alçada, publicitat LED

Lletres d'escuma 3D Botek Wellness a Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Cartes de volum de polyfoam Botek Wellness a Tolyatti

Galeria

Cartes de volum de polyfoam Botek Wellness a Tolyatti

Lletres volumèriques, publicitat LED

Construcció d'anuncis de coberta de Lada Arena a Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Construcció publicitària del sostre de Lada Arena a Tolyatti

Galeria

Construcció publicitària del sostre de Lada Arena a Tolyatti

Cartes volumètriques, publicitat de sostre, publicitat LED

Consells d'instal·lació

Probablement, tothom entén que s'ha d'instal·lar un aerogenerador en aquells llocs on hi hagi la màxima força del vent. Són estepes, zona costanera, altres espais oberts que s'eliminen dels edificis. L'aerogenerador no s'ha de col·locar al costat d'arbres. Ni tan sols el podeu posar a prop d'arbres petits, perquè creixeran amb el temps.

Generador eòlic amb rotor Darrieus

Pel que fa a compartir amb la xarxa elèctrica o només amb un generador eòlic, aquí teniu l'elecció. En qualsevol cas, la compra s'ha de justificar econòmicament, i no només retre homenatge a la tendència de la moda.

Càlcul d'amortització de l'aerogenerador

Després d'haver invertit centenars de milers de rubles en la compra del dispositiu, el nou propietari té dret a comptar amb els seus avantatges evidents i la recuperació del molí de vent. Intentem calcular el preu d'un quilowatt d'electricitat en un model estàndard d'un generador de 4-5 kW.

Amb una velocitat del vent de 4-5 m / s, el dispositiu donarà uns 350 kW per mes, o 4200 kW per any. La vida útil del generador és d'uns 25 anys, el cost de la majoria dels models de dispositius és de 280.000 rubles.

Dividiu el cost pel producte de la producció anual i la vida útil:

280.000 / 4200*25 = 2,666 rubles

Per tant, el cost d'un quilowatt d'energia d'un generador eòlic d'amortització serà de poc més de 2,5 rubles. En comparació amb el nivell de preus actual, hi ha un benefici, però no és tan gran com voldríem quan utilitzem fonts d'energia alternatives.

Els càlculs anteriors donen un resultat diferent si la velocitat del vent és d'uns 7-8 m/s. Un aerogenerador amb una capacitat de 6-7 kW produirà uns 780 kW al mes o 9000 kW a l'any.

Amb el cost d'aquests molins de vent d'uns 310.000, obtenim el següent resultat:

310.000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubles Aquest cost és un avantatge evident, especialment per a instal·lacions que consumeixen molta energia.

Què determina l'eficiència d'un aerogenerador?

Com ja s'ha esmentat, l'eficiència d'un generador eòlic es deriva de la seva condició tècnica, el tipus de turbina i les característiques de disseny d'aquest model. Des del curs de física escolar, se sap que l'eficiència és la relació entre el treball útil i el treball total. O la relació entre l'energia gastada en el rendiment del treball i l'energia rebuda com a resultat.

En aquest sentit, sorgeix un punt interessant: l'energia eòlica utilitzada s'obté de manera totalment gratuïta, no s'ha fet cap esforç per part de l'usuari. Això fa que l'eficiència sigui un indicador purament teòric que determina les qualitats purament constructives del dispositiu, mentre que per als propietaris, les característiques operatives són més importants.

És a dir, sorgeix una situació en què l'eficiència no és tan important, tota l'atenció es presta a tasques purament pràctiques.

Tanmateix, amb canvis en els paràmetres de funcionament en una direcció o una altra, l'eficiència canvia automàticament, cosa que indica la seva interconnexió amb l'estat general del dispositiu.

càrrega de vent

Mètode de càlcul

Descripció del disseny

Característiques geomètriques dels elements

Determinació de la càrrega del vent

Vent amb un angle de 90 graus amb l'escut

Vent amb un angle de 45 o respecte a l'escut 5 Càlcul del bastidor

Part 2. Càlcul per a la sostenibilitat

Mètode de càlcul

Aquest projecte és típic de les regions eòliques del 3 al 5.
1. Zona de vent - III, IV, V
2.Tipus de terreny en determinar la càrrega del vent - A
3. Nivell de responsabilitat - 3, pel qual el coeficient reductor de càrrega γp es pren igual a 0,8-0 95 (en aquest projecte γp = 09)
4. La vida útil de l'estructura és de 10 anys
5 Temperatura exterior estimada t ≥ -w°c, com a temperatura mitjana del període de cinc dies més fred segons SNiP 23-01-99 "Climatologia de la construcció", que correspon a la regió climàtica de construcció II4, II5
6. Zona d'humitat - "mullat" SNiP 23-01-99 (Fig. 2)
7. El grau d'impacte agressiu del medi ambient sobre estructures metàl·liques és mitjà agressiu, segons SNiP 2.0311-85 "Protecció d'estructures d'edificis contra la corrosió", taula. 24, per al grup de gas "B" en ambient humit

Descripció de l'estructura publicitària

La figura 1 mostra un esquema d'un panell publicitari plegable de doble cara amb una alçada de suport de 2 a 5 m fins a la part inferior del panell.Les dimensions del panell publicitari són de 6180x3350x 410mm., i amb un desplaçament de 3/4. (mostrat a la figura 1). El bastidor es fixa amb 8 ancoratges de fonamentació sobre una base profunda. Tots els paràmetres variables en funció de l'àrea de vent de la instal·lació i l'alçada del bastidor es mostren a la taula 1.

Dibuix de disseny publicitari. Arròs. un

Les principals dimensions geomètriques i elements de fixació de l'estructura publicitària, en funció de la zona del vent. Taula 1

Alçada del bastidor, m	Elements estructurals	regió eòlica
III	IV	V
2	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fundació	2,5×1,9×0,5 m	2,8×2,1×0,5m	3,2×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Bigues transversals	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Fundació	2,7×1,9×0,5m	3×2,1×0,5m	3,6×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Bigues transversals	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 eixos.236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)
3	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fundació	3×1,9×0,5 m	3,6×2,1×0,5m	4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Bigues transversals	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 corrents.amplada 236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)
3,5	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Fundació	3,4×1,9×0,5m	3,8×2,1×0,5m	4,2×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Bigues transversals	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 eixos.236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)
4	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Fundació	3,6×1,9×05m	4×2,1×0,5m	4,4×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M36	M36
Bigues transversals	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2 eixos.236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)
4,5	Prestatge	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Fundació	3,8×1,9×0,5m	4,2×2,1×0,5m	4,6×2,1×0,5m
Ankera	M 30	M36	M36
Bigues transversals	Gnshv.236×70	2 eixos.236×70	2 eixos.236×70
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)
5	Prestatge	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
Fundació	4×1,9×0,5 m	4,4x21x0,5m	—
Ankera	M36	M36	—
Bigues transversals	Gnshv.236×70	2 eixos.236×70	—
marge de capçalera	160x160x8(С245)	160 x 160 x 8 (С345)	—

amunt

Càlcul i selecció d'un aerogenerador

Què cal parar atenció a l'hora d'escollir un aerogenerador. Per començar, entengueu que els models estrangers cars no són necessàriament la millor solució.

Aquí heu de procedir a partir de les vostres necessitats de generació d'electricitat. Per tant, calculeu quanta electricitat gastareu.

Generador eòlic amb rotor helicoïdal

La potència del generador eòlic depèn directament del diàmetre del cercle que formen les pales. Aproximadament, podeu calcular la potència mitjançant la fórmula següent:

P = D^2 * R^3 / 7000, on

D és el diàmetre de les fulles;

R és la velocitat del vent.

Si el diàmetre és d'1,5 metres i la velocitat a la vostra zona és de 5 metres per segon, la potència serà d'aproximadament 0,04 quilowatts. Com podeu veure, la potència es pot augmentar de dues maneres: augmentant el diàmetre i la velocitat del vent. I l'últim paràmetre no depèn de nosaltres.

En comprar, presteu atenció a la capacitat de les bateries. La calma pot ser gairebé a tot arreu, excepte a les zones costaneres

I durant aquests períodes, els vostres aparells elèctrics agafaran electricitat de les bateries. La seva capacitat és limitada. Per tant, és millor disposar d'una font d'alimentació addicional addicional.

Quanta electricitat necessita una família típica? En un apartament normal, fem uns 360 kWh al mes. Un aerogenerador amb una capacitat de 5 quilowatts generarà aquesta quantitat fins i tot a velocitats de vent baixes, que sol passar al centre de Rússia. Però si el consum d'energia és elevat (per exemple, hi ha un escalfador elèctric, una caldera elèctrica, etc.), ja no n'hi ha prou amb un aerogenerador amb una capacitat de 5 quilowatts. A menys que estigui instal·lat a prop del mar o d'una gran massa d'aigua.
 

Una mica sobre el cost

Com podeu veure, el rang de preus és molt gran. AT instal·lació mitjana per 1 kW costarà entre 25.000 i 300.000 rubles. Els models més cars tenen una sèrie d'avantatges significatius, des d'una major eficiència fins a diverses funcions addicionals.

Recomanacions generals

Evidentment, per seleccionar el diàmetre més òptim de l'hèlix de l'aerogenerador, cal conèixer la velocitat mitjana del vent al lloc de la instal·lació prevista. La quantitat d'electricitat produïda per un molí de vent augmenta en relació cúbica amb l'augment de la velocitat del vent. Per exemple, si la velocitat del vent augmenta 2 vegades, l'energia cinètica generada pel rotor augmentarà 8 vegades. Per tant, es pot concloure que la velocitat del vent és el factor més important que afecta la potència de la instal·lació en el seu conjunt.

Per seleccionar el lloc d'instal·lació d'una instal·lació elèctrica eòlica, les zones amb un nombre mínim de barreres antivent (sense grans arbres i edificis) a una distància d'almenys 25-30 metres d'un edifici residencial són les més adequades (no oblideu que les turbines eòliques bruneixen molt fort durant el funcionament). L'alçada del centre del rotor de l'aerogenerador ha de ser almenys 3-5 metres més alta que els edificis més propers. No hi hauria d'haver arbres ni edificis a la línia del pas del vent. Els cims o serralades amb paisatge obert són els més adequats per a la ubicació d'aerogeneradors.

Si no està previst que la vostra casa de camp estigui connectada a una xarxa comuna, hauríeu de considerar l'opció de sistemes combinats:

• WPP + Plaques solars
• WPP + Dièsel

Les opcions combinades ajudaran a resoldre problemes a les regions on el vent és variable o depèn de l'estació, i aquesta opció també és rellevant per als panells solars.

Aerogeneradors renovats: què és?

Els equips d'energia eòlica es poden considerar un dels més fiables, si no el més fiable, de la indústria energètica.La raó d'això no és només l'alta tecnologia utilitzada en la seva fabricació, sinó també les càrregues relativament petites a les quals està sotmès. Per tant, les turbines eòliques serveixen regularment durant molts anys, sovint superant els 20 anys. Atès que cada parc eòlic i cada aerogenerador estan lligats a un terreny concret, és aconsellable substituir el parc eòlic o el generador eòlic per altres de més potent quan s'arribi al període d'amortització d'un projecte concret, és a dir, quan la inversió invertida. en ella es retorna i es rep el benefici previst. Els aerogeneradors existents solen estar en bon estat, i s'aconsella vendre'ls com a “aerogeneradors usats” o “aerogeneradors usats”. El mercat mundial d'aquests equips al món és molt gran. La demanda d'aquests equips també és alta. El motiu és la gran càrrega d'empreses productores d'equips d'energia eòlica. Per regla general, només una petita part d'aquests equips "usats" ja s'ha desmuntat i està en estoc.

Els aerogeneradors "usats" se sotmeten a una preparació prèvia a la venda segons una normativa especial de treball i es converteixen en els anomenats. "reformat". Normalment, durant la renovació, es duen a terme els treballs següents: substitució de coixinets a la caixa de canvis, independentment del seu desgast, resolució de problemes i reparació d'engranatges de la caixa de canvis, generador, bastidor, fulles, pintura. Després de les obres de renovació, els aerogeneradors s'envien al seu nou propietari. Com a regla general, després de la venda d'aquests equips, està cobert per una garantia per un període d'un any.

Un exemple de càlcul de les pales de la canonada 160 per a aquest generador

velocitat

Vaig obtenir el millor resultat de la canonada 160 amb un diàmetre de 2,2 m i una velocitat Z3.4 - 6 pales, però és millor no fer un diàmetre d'hèlix d'una canonada de 160 mm, sortiran fulles massa primes i fràgils. A 3 m / s, la velocitat nominal del cargol era de 84 rpm i la potència del cargol era de 25 watts, és a dir, és aproximadament adequat. És necessari, per descomptat, amb un marge per a l'eficiència del generador, però la canonada 160a ja és prima i el més probable és que ja a 7 m / s s'observarà un aleteig. Però per exemple anirà

Ara, si canvieu la velocitat del vent a la taula, podreu veure que la potència de l'hèlix i la seva velocitat coincidiran aproximadament amb els paràmetres de l'hèlix, que és el que necessitem, ja que és important que l'hèlix no estigui sobrecarregada. i no amb poca càrrega; en cas contrari, es desviarà amb un gran vent.
>

Així que amb un vent diferent, vaig rebre aquestes dades d'hèlix. A continuació, a la captura de pantalla, hi ha les dades de l'hèlix a 3 m/s, la potència màxima de l'hèlix (KIEV) a la velocitat Z3.4. En aquest cas, les revolucions i la potència coincideixen aproximadament amb la potència del generador a aquestes revolucions.

Velocitat del generador 100 rpm - 2 amperes 30 watts
>

A continuació, introduïm la velocitat de 5 m/s, com podeu veure a la captura de pantalla, 141 rpm de l'hèlix i la potència a l'eix de l'hèlix és de 124 watts, que també coincideix aproximadament amb el generador. Velocitat del generador 150 rpm - 8 amperes 120 watts

A 7 m / s, l'hèlix comença a desviar el generador en termes de potència i, naturalment, amb poca càrrega, agafa alta velocitat, així que vaig augmentar la velocitat a Z4, també va resultar ser una coincidència aproximada en termes de potència. i velocitat amb el generador. Velocitat del generador 200 rpm -14 amperes 270 watts

A 10 m / s, el cargol es va fer molt més potent que el generador a velocitat nominal, com velocitat lenta i no pot girar el generador més ràpid.Així, amb Z4, la potència de l'hèlix és de 991 watts i les revolucions són només de 332 rpm. Velocitat del generador 300 rpm - 26 amperes 450 watts. Però un generador amb poca càrrega permet que l'hèlix giri fins a la velocitat Z5 i més El cargol de KIEV cau, i per tant la potència, però al mateix temps la velocitat augmenta, així que va resultar que el cargol girarà una mica més el generador, però al mateix temps perdrà potència i l'equilibri arribarà en algun lloc. En aquest cas, les dades coincideixen aproximadament amb el generador, però l'hèlix supera clarament el generador en termes de potència, així que amb aquest vent és el moment de fer protecció movent l'hèlix fora del vent.

Així que vam col·locar un cargol de tub de PVC amb un diàmetre de 160 mm sota el generador. He de dir de seguida que va ser l'hèlix de sis pales de tal velocitat la que va resultar ser la més adequada. I així pots considerar un cargol de qualsevol diàmetre i nombre de fulles. Només una hèlix de tres pales amb un diàmetre de 2,3 m per a aquest generador va resultar ser massa ràpida i no guanyaria impuls per al seu màxim KIEV, ja que el generador immediatament començaria a frenar-lo.

Per tant, augmentant el nombre de pales, vaig baixar la velocitat de l'hèlix i vaig mantenir la seva potència. Així que l'hèlix va resultar adequada per al generador, però la canonada 160 va introduir les seves pròpies limitacions, en particular, el diàmetre és massa gran i amb el vent a partir de 7 m / s, l'hèlix amb pales fràgils i primes probablement obtindrà un aletejarà i ressonarà com un helicòpter que enlaira. Sí, i amb aquesta hèlix retirem del generador, a grans trets, amb un vent de 10 m/s, només 600-700 watts, però pot ser el doble si augmentem la velocitat de l'hèlix i augmentem lleugerament el seu diàmetre. .

A continuació es mostra una captura de pantalla de la pestanya Geometria de la fulla. Aquestes són les dimensions per tallar la fulla de la canonada

Principis de bricolatge per fer pales per a un generador eòlic

Sovint, la principal dificultat és determinar les dimensions òptimes, ja que el seu rendiment depèn de la longitud i la forma de les pales de l'aerogenerador.

Materials i eines

Els materials següents formen la base:

• fusta contraxapada o fusta en una altra forma;
• làmines de fibra de vidre;
• alumini laminat;
• Tubs de PVC, components per a canonades de plàstic.

Pales d'aerogeneradors de bricolatge

Trieu un tipus del que està disponible en forma de residus després de la reparació, per exemple. Per al seu processament posterior, necessitareu un retolador o un llapis per dibuixar, un trencaclosques, paper de vidre, tisores metàl·liques, una serra de metall.

Dibuixos i càlculs

Si estem parlant de generadors de baixa potència, el rendiment dels quals no supera els 50 watts, es fa un cargol segons la taula següent, és ell qui és capaç de proporcionar altes velocitats.

A continuació, es calcula una hèlix de tres pales de baixa velocitat, que té una alta taxa d'arrencada de ruptura. Aquesta part servirà completament els generadors d'alta velocitat, el rendiment dels quals arriba als 100 watts. El cargol funciona en tàndem amb motors pas a pas, motors de baixa tensió de baixa potència, generadors de cotxes amb imants febles.

Des del punt de vista de l'aerodinàmica, el dibuix de l'hèlix hauria de ser així:

Producció a partir de canonades de plàstic

Les canonades de PVC de clavegueram es consideren el material més convenient; amb un diàmetre final del cargol de fins a 2 m, són adequades peces de treball amb un diàmetre de fins a 160 mm. El material atrau amb facilitat de processament, cost assequible, ubiqüitat i abundància de dibuixos, diagrames ja desenvolupats

És important triar plàstic d'alta qualitat per evitar l'esquerda de les fulles.

El producte més convenient, que és un canal llis, només cal tallar-lo d'acord amb el dibuix. El recurs no té por de l'exposició a la humitat i és poc exigent en la cura, però pot tornar-se fràgil a temperatures sota zero.

Fabricació de fulles a partir de palanxes d'alumini

Aquests cargols es caracteritzen per la durabilitat i la fiabilitat, són resistents a influències externes i són molt duradors. Però tingueu en compte que resulten més pesats com a resultat, en comparació amb els de plàstic, la roda en aquest cas està sotmesa a un escrupolós equilibrat. Malgrat que l'alumini es considera força mal·leable, treballar amb metall requereix la presència d'eines convenients i habilitats mínimes per manejar-les.

La forma de subministrament de material pot complicar el procés, ja que la xapa d'alumini comuna es converteix en fulles només després de donar als espais en blanc un perfil característic; per a això, primer s'ha de crear una plantilla especial. Molts dissenyadors novells dobleguen primer el metall al llarg del mandril, després passen a marcar i tallar espais en blanc.

Fulles d'alumini billet

Les fulles d'alumini mostren una gran resistència a les càrregues, no reaccionen als fenòmens atmosfèrics i als canvis de temperatura.

cargol de fibra de vidre

És preferit pels experts, ja que el material és capritxós i difícil de processar. Seqüenciació:

• retalla una plantilla de fusta, frega-la amb llentiscle o cera: el recobriment ha de repel·lir la cola;
• primer, es fa la meitat de la peça: la plantilla s'unta amb una capa d'epoxi, es col·loca fibra de vidre a la part superior. El procediment es repeteix ràpidament fins que la primera capa hagi tingut temps d'assecar-se. Així, la peça de treball rep el gruix requerit;
• realitzar la segona meitat de manera similar;
• quan la cola s'endureix, les dues meitats es poden connectar amb epoxi amb una mòlta acurada de les juntes.

L'extrem està equipat amb una funda, a través de la qual el producte es connecta al concentrador.

Com fer una fulla amb fusta?

Aquesta és una tasca difícil a causa de la forma específica del producte, a més, tots els elements de treball del cargol haurien de resultar idèntics. El desavantatge de la solució també reconeix la necessitat de la protecció posterior de la peça de la humitat, per això es pinta, s'impregna amb oli o oli secant.

La fusta no és desitjable com a material per a una roda de vent, ja que és propensa a esquerdar-se, deformar-se i podrir-se. A causa del fet que dóna i absorbeix ràpidament la humitat, és a dir, canvia de massa, l'equilibri de l'impulsor s'ajusta arbitràriament, això afecta negativament l'eficiència del disseny.

Valor de disseny de la càrrega del vent

El valor estàndard de la càrrega del vent (1) és:

\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0,1 + 0,248 = {\rm{0,348}}\) kPa. (vint)

El valor final calculat de la càrrega del vent, pel qual es determinaran les forces en les seccions del parallamps, es basa en el valor estàndard, tenint en compte el factor de fiabilitat:

\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0,348}} \cdot 1,4 = {\rm{0,487}}\) kPa. (21)

Preguntes freqüents (FAQ)

De què depèn el paràmetre de freqüència de la fórmula (6)?

el paràmetre de freqüència depèn de l'esquema de disseny i de les condicions per a la seva fixació. Per a una barra amb un extrem fixat rígidament i l'altre lliure (biga en voladís), el paràmetre de freqüència és 1,875 per al primer mode de vibració i 4,694 per al segon.

Què signifiquen els coeficients \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) a les fórmules (7), (10)?

aquests coeficients porten tots els paràmetres a una unitat de mesura (kg, m, Pa, N, s).

Recuperació i eficiència

El cost del generador eòlic en si és bastant gran. I a més, encara caldrà comprar bateries, un inversor, un controlador, un pal, cables, etc. Actualment són habituals els models d'aerogeneradors amb una capacitat de 300 watts. Es tracta de models més aviat febles que generen els seus 300 watts-hora en cas de vent de 10-12 metres per segon, i amb un vent de 4-5 metres per segon es generen 30-50 watts-hora. Aquestes instal·lacions són suficients per proporcionar il·luminació LED i alimentar petits dispositius electrònics. No cal que espereu que d'aquest aerogenerador pugueu proporcionar un televisor, microones, nevera i il·luminació completa. El cost de les turbines eòliques de baixa potència comença entre 15 i 20 mil rubles. El kit no inclou piles, inversor i pal. Un conjunt complet costarà almenys 50 mil rubles.

Quan aneu a subministrar electricitat a una casa i una petita granja, necessitareu un generador eòlic de 3-5 quilowatts. El preu d'aquesta turbina eòlica oscil·la entre 0,3 i 1 milions de rubles. El preu inclou el controlador, el pal, l'inversor, les bateries.