Pystysuuntaisten tuuliturbiinien ominaisuudet

Tuulella on suuri liikkeellepaneva voima, jota ihmiset voivat käyttää omiin tarkoituksiinsa. Se on puhtaan energian lähde. Tuuligeneraattorin avulla saat lisää ilmaista tehoa. Tämän päivän artikkelissa tarkastelemme pystysuuntaisia ​​tuuligeneraattoreiden tyyppejä, niiden ominaisuuksia ja tyyppejä.

Tuuligeneraattori on helpoin tapa hankkia vaihtoehtoista energiaa kodin tarpeisiin. Tämä laite on suunniteltu muuttamaan tuulen voima sähkölähteeksi. Lisälaitteita tuulen suunnan määrittämiseen ei tarvita. Kuvattu laite pystyy toimimaan matalalla korkeudella, mikä mahdollistaa sen huollon ilman korkealla työskentelyyn tarkoitettuja laitteita.

Suunnittelun yksinkertaisuus ja liikkuvien osien vähimmäismäärä tekevät tästä laitteesta luotettavan ja kestävän. Siipien oikea muoto ja roottorin alkuperäinen rakenne mahdollistavat generaattorin korkean hyötysuhteen tuulen suunnasta riippumatta. Tämän generaattorin käytön aikana melu puuttuu kokonaan, joten se ei häiritse käyttäjää ja hänen naapureitaan.

Kuvatun generaattorin toimintaperiaate on magneettinen levitaatio. Roottorin pyöriessä syntyy impulsiivisia ja nostovoimia sekä kitkavoimia, jotka jarruttavat roottoria. Pyörivän osan ulkonäkö on runkoon kiinnitetty sylinteri. Terien oikea muoto mahdollistaa pyörimisen aina yhteen suuntaan tuulen suunnasta riippumatta. Tällaisen generaattorin mallista ja tyypistä riippumatta se toimii vain, jos tuulen virtauksen paine toisella puolella on suurempi kuin toisella.

Jos nämä ehdot täyttyvät, saamme generaattorin käyttöakselin jatkuvan pyörimisen ja sähkön tuotannon. Koska tuuli vaikuttaa pyörivän mekanismin molemmille puolille, tämä tarkoittaa, että pystysuoran rakenteen käynnistäminen vaatii enemmän vaivaa kuin vaakasuuntaisen. mutta jos suunnittelussa käytetään korkealaatuisia varaosia, itse mainostaminen on mahdollista.

Kuten muillakin tämän tyyppisillä laitteilla, tuuligeneraattoreilla on etunsa:

• eivät ole riippuvaisia ​​tuulen suunnasta;
• näiden laitteiden käyttö on mahdollista kevyessä tuulessa;
• asennusmelu on noin 30 dB .;
• mielenkiintoinen ja epätavallinen tuote sivustollasi kiinnostaa varmasti kaikkia vieraita ja naapureita.

Kotimaisiin tarpeisiin käytettävistä karusellityyppisistä vertikaalisista generaattoreista voidaan erottaa erilaisia ​​​​malleja ja tyyppejä. Ne ovat erittäin helppohoitoisia, eivätkä rakenteeltaan niin monimutkaisia. Tärkeimmät huoltoa tarvitsevat osat ovat alaosassa ja ovat helposti saavutettavissa. Harkitse tunnetuimpia ja yleisimpiä tuuliturbiinityyppejä, joissa on pystysuuntainen pyörimisakseli.

• Savounis roottori. Se koostuu 2 sylinteristä, joissa pyörimisnopeus ja tuulen nopeus ovat toisistaan ​​riippumattomia. Jopa kovilla tuulenpuuskilla, laite jatkaa pyörimistä alun perin asetetulla nopeudella. Tässä tilanteessa voidaan sanoa, että tuulen nopeuden ja generaattorin pyörimisnopeuden välisen yhteyden puuttuminen on etu, mutta tässä tapauksessa ilmavoimaa käytetään vain 1/3. Terien geometrian ansiosta ne voivat työskennellä vain ¼ kierrosta.

• Roottori Daria. Mallissa voi olla 2 tai 3 terää. Kokoaminen ja asennus on erittäin yksinkertaista. Se saatetaan liikkeelle manuaalisen käynnistyksen avulla. Kuvatulla asennuksella ei ole suurta tehoa.

• Kierteinen roottori. Tämän generaattorin pyöriminen on tasaista ja tasaista. Suunnittelu poistaa liiallisen kuormituksen laakereista, mikä pidentää merkittävästi laitteen käyttöikää. Tämän tyyppisen asennuksen asentaminen on erittäin aikaa vievää ja työlästä. Monimutkainen suunnittelu on vaikuttanut tällaisen tuotteen lopullisten kustannusten nousuun.

• Moniteräinen roottori. Tämä erimuotoisten ja -suuntaisten terien muotoilu mahdollistaa laitteen toiminnan myös erittäin heikossa tuulessa. Tätä generaattoria pidetään tehokkaana tehonmuuntimena ja sillä on korkea hyötysuhde. Tuulen voimasta saadaan energiaa niin paljon kuin mahdollista. Tämä malli on kalliin lisäksi korkea melutaso.

• Ortogonaalinen roottori. Tällainen asennus alkaa toimia tuulen nopeudella 0,7 m / s. Rakenne koostuu 1 akselista ja teristä. Melutaso on minimaalinen. Kaikkien teknisten ominaisuuksien lisäksi on syytä huomata sen mielenkiintoinen ja epätavallinen ulkonäkö. Tällaisen laitteen käyttöikä on useita vuosia.

On huomattava, että raskaat terät ja rakenteet yleensä vaikeuttavat laitteen asentamista vakavalle korkeudelle. Pystysuuntaisten tuuligeneraattoreiden lisäksi on olemassa myös vaakasuuntaisia ​​malleja. Näiden laitteiden eri versioissa on 1 terä, niiden suorituskyky on korkeampi kuin pystysuorien. Mutta niillä on erittäin vahva kiinnitys tuulen suuntaan.

Ennen kuin harkitset suosittuja tuuliturbiinien malleja, sinun on ymmärrettävä niiden parametrit ja valintakriteerit kuvatuille tuotteille. Tärkeimmät valintakriteerit ovat:

• tuotteen suurin teho;
• 1 kuukauden aikana tuotetun energian määrä;
• pienin ilmannopeus, jolla generaattori voi toimia;
• käyttöehdot;
• laitteiden läsnäolo, jotka suojaavat asennusta ylikuormitukselta;
• elinikä;
• tuotteen hinta.

Nykyään tuuligeneraattoreita tuottavat monet maat, mukaan lukien Venäjä. Niitä tuottavat useat organisaatiot:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Wind Energy Company";
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC "Unit-drive".

Venäjällä valmistetut yksiköt eivät ole niin tunnettuja ja kysyttyjä muissa maissa kuin saksalaisen, tanskalaisen, kiinalaisen ja belgialaisen tuotannon pyörivät mallit. Maailman johtavat tuuligeneraattoriyritykset käyttävät valtavia summia uudentyyppisten siipien, generaattoreiden ja tarkkojen välityssuhteiden laskelmien kehittämiseen. Näiden yritysten tuotteissa on laaja valikoima 1-10 kW tehoja ja erikseen ostettavia lisälaitteita (keskitinsarjat, invertteri, akut). Tehon lisäksi eroja on hinnassa ja osissa. Venäläiset yritykset valmistavat tuuligeneraattoreita, joissa on erityyppiset roottorit ja suurin laiteteho. Seuraavia uuden sukupolven malleja pidetään myydyimpinä tuotteina.

• VUE-1.5. Tämä on kompakti yksikkö, jota voidaan kuljettaa millä tahansa kuljetusvälineellä. Asennuksessa ja käytössä se on yksinkertainen ja suoraviivainen. Tämä pieni generaattori on käytännössä äänetön. Nimellisteho on 1,5 kW. Lähtöjännite 48 V. Tuulen nopeuden normaalikäytössä tulisi olla 2,5-25 m/s.

• VUE-3 (6). Tällainen laite on tarkoitettu pienen kuluttajan (yksityisen talon) itsenäiseen toimitukseen. Kuvatun asennuksen nimellisteho on 3 kW, mutta lisälaitteiden (invertteri ja akut) asennuksella tehoa voidaan nostaa 6 kW:iin. Lähtöjännite 48 V. Vaadittu tuulen nopeus toimintaan - 4-30 m/s.

• VUE-30. Asennus keskittyy suuren talon tai useiden talojen sähkönsyöttöön. Sen nimellisteho on 30 kW. Lähtöjännitteen vaihteluväli on 90-400 V. Tuulen nopeuden tulisi olla asennuksessa 4-60 m/s.

Tuuligeneraattori ei ole kovin monimutkainen rakenne, jonka melkein kuka tahansa voi koota, jos hänellä on käsityökalujen perustaidot ja sähkötekniikan tuntemus. Harkitse yksinkertaisimman tuuligeneraattorin kokoamista käyttäjille, jotka alkavat omaksua vaihtoehtoisia energialähteitä.

Jotta ei erehtyisi kokoon ja koota kaikki oikein, voit käyttää mitä tahansa Internetistä valmistettua piirustusta tai piirtää omasi ja tarkistaa sen käytännössä. Luotettavan ja laadukkaan rakenteen valmistamiseksi tarvitset:

• metallilevy 0,8-0,9 mm paksuisten terien valmistukseen, se ei saa olla liian ohut ja heikko, jotta voimakas tuulenpuuska ei taipu tai rikkoudu, mutta liian paksu materiaali ei myöskään ole toivottavaa, koska ylipaino rakenne johtaa laakerien nopeaan kulumiseen;
• teräslevy 40 mm tai muu halkaisija;
• teräsputki 25 mm;
• akselin akseli mistä tahansa laakeroidusta autosta;
• teräs kulma;
• 2 erikokoista hihnapyörää;
• auton generaattori.

Kotitekoisen tuuligeneraattorin kokoonpanokaavio on yksinkertainen, voit aina lisätä siihen omia suunnitteluratkaisuja. Metallilevystä on valmistettava 4 terää, joiden koko on 1000 x 800 mm. Teräsnauhaa käytetään terien kiinnittämiseen yhteen. Tämän seurauksena rakenteen tulisi muistuttaa rummun muotoa. Terien tulee osoittaa keskeltä ulospäin. Tämä suunta mahdollistaa suuremman purjeen vangitsemaan ilmavirran, ja kun terä kääntyy, sen virtaviivainen muoto on minimaalinen ilmanvastus.

Pystysuora on tehty teräsputkesta, joka on kiinnitetty akselin akseliin toiselta puolelta ja tuloksena olevat terät asennetaan vastakkaiselle puolelle.

Suuremman tuottavuuden saavuttamiseksi tarvitsemme erisäteisiä hihnapyöriä. Isompi on kiinnitetty mastoon ja pienempi itse generaattoriin. Jos generaattorissa on oma hihnapyörä, voit käyttää sitä. Sen jälkeen generaattori on valmis tuottamaan virtaa, mutta se on lähetettävä tarvitsemamme paikkaan. Tätä varten kiinnitämme johdot koskettimiin. On toivottavaa, että ne ovat kuparia ja niiden poikkileikkaus on vähintään 1,5 neliömetriä. mm.

Kuten kaikki tekniikat, tuuligeneraattorit tarvitsevat säännöllistä huoltoa. Laadukkaan ja häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi kaikki rakenteen liikkuvat osat on voideltava. Tämä menettely on suoritettava vähintään 2 kertaa vuodessa. Koska rakenteessa on jatkuvaa tärinää, on huollon aikana tarpeen kiristää löystyneet mutterit ja lankakiinnikkeet. Heikot ja löysät köydet on kiristettävä ja terät on tarkastettava halkeamien ja repeytymien varalta.

Tällaisissa tuotteissa on suositeltavaa käyttää suljettuja laakereita, jotta niihin pääsee vähemmän kosteutta ja pölyä, ja muttereissa tulee olla itselukittuva muovirengas. Tämä ei vapauta käyttäjää tarpeesta huoltaa mekanismia, vaan se vain pidentää käyttöikää. Jos metalliosissa havaitaan korroosion jälkiä, on tarpeen ryhtyä ajoissa toimenpiteisiin metallin suojaamiseksi.Ruostemaali korjaa tilanteen.

Yksi tärkeimmistä tuuliturbiinin toiminnan edellytyksistä on sen asennuspaikan valinta. Ihanteellinen vaihtoehto kuvatun laitteen toiminnalle on avoin alue ja asennuspaikka kaikkien vieraiden rakenteiden ja luonnollisten tuulen esteiden yläpuolella. (talot, puut, kukkulat). Jos nämä vaatimukset laiminlyödään, generaattorisi hyötysuhde laskee. Jos joen rannalle on mahdollista sijoittaa pystyakselinen generaattori, tämä on erittäin hyvä ratkaisu, koska vedestä tulevat tuulet puhaltavat erityisen usein. Hyvä vaihtoehto generaattorin sijoittamiseen on keinotekoiselle tai luonnolliselle korkeudelle. Kenttäpaikat sopivat myös tämän valaisimen sijoittamiseen. Yksinkertaisesti sanottuna mikä tahansa maasto, jossa ei ole esteitä tuulelle, sopii hänelle.

Tämän tyyppinen generaattori on mahdollista sijoittaa kaupunkiin tai tiheästi asutuille alueille, mutta vain katolle ja mahdollisimman korkealle, vain näin saavutat parhaan tuloksen. Tämän laitteen asentaminen kerrostalon katolle voi olla vaikeaa. Vaaditaan kaikkien vuokralaisten kirjallinen suostumus ja rahastoyhtiön lupa. Lisäksi yksikön melu kuuluu yläkerroksiin, minkä vuoksi jo asennettu rakenne saattaa joutua poistamaan. Sijoittaminen omakotitalon alueelle on paljon helpompaa ja nopeampaa, koska sinun ei tarvitse ottaa lupia ja neuvotella.

Alla on esitetty pystysuora tuuligeneraattori kertoimella.