Caracteristicile turbinelor eoliene verticale

Vântul are o mare forță motrice pe care oamenii o pot folosi în propriile lor scopuri. Este o sursă de energie curată. Folosind un generator eolian, puteți obține energie suplimentară gratuită. În articolul de astăzi vom lua în considerare tipurile verticale de generatoare eoliene, caracteristicile și tipurile acestora.

Un generator eolian este cel mai simplu mod de a obține energie alternativă pentru nevoile unei locuințe. Acest dispozitiv este conceput pentru a transforma forța vântului într-o resursă electrică. Nu sunt necesare dispozitive suplimentare pentru determinarea direcției vântului. Dispozitivul descris este capabil să funcționeze la altitudine joasă, ceea ce îi permite să fie întreținut fără utilizarea echipamentelor pentru lucrări la altitudine mare.

Simplitatea designului și setul minim de părți mobile fac ca acest dispozitiv să fie fiabil și durabil. Forma corectă a palelor și structura originală a rotorului fac posibilă obținerea unui nivel ridicat de eficiență de la generator, indiferent de direcția vântului. În timpul funcționării acestui generator, orice zgomot este complet absent, astfel încât nu va deranja utilizatorul și vecinii săi.

Principiul de funcționare al generatorului descris este levitația magnetică. În timpul rotației rotorului, apar forțe impulsive și de ridicare și forțe de frecare, care frânează rotorul. Vederea exterioară a piesei rotative este un cilindru fixat pe cadru. Forma corectă a palelor permite rotirea întotdeauna într-o singură direcție, indiferent de direcția vântului. Indiferent de modelul și tipul unui astfel de generator, acesta va funcționa numai dacă presiunea debitului vântului pe o parte este mai mare decât pe cealaltă.

Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, atunci vom obține o rotație constantă a axei de antrenare a generatorului și generarea de energie electrică. Deoarece vântul are efect pe ambele părți ale mecanismului de rotație, aceasta înseamnă că va fi nevoie de mai mult efort pentru a porni o structură verticală decât una orizontală. dar dacă în proiectare sunt utilizate piese de schimb de înaltă calitate, atunci este posibilă autopromovarea.

Ca și în cazul altor dispozitive de acest tip, generatoarele eoliene au avantajele lor:

• nu depinde de direcția vântului;
• utilizarea acestor dispozitive este posibilă în vânt ușor;
• zgomotul de instalare este aproximativ egal cu 30 dB;
• un produs interesant și neobișnuit pe site-ul dvs. va interesa cu siguranță toți oaspeții și vecinii.

Printre generatoarele verticale de tip carusel, care sunt utilizate pentru nevoile casnice, se pot distinge diferite modele și tipuri. Sunt foarte ușor de întreținut și nu atât de complexe din punct de vedere al designului. Principalele părți care necesită întreținere sunt în partea de jos și sunt ușor accesibile. Luați în considerare cele mai cunoscute și comune tipuri de turbine eoliene cu o axă de rotație verticală.

• Rotor Savounis. Este format din 2 cilindri, în care viteza de rotație și viteza vântului sunt independente una de cealaltă. Chiar și cu rafale de vânt ascuțite, unitatea continuă să se rotească la viteza setată inițial. În această condiție, putem spune că absența unei legături între viteza vântului și viteza de rotație a generatorului este un avantaj, totuși, în acest caz, forța aeriană este folosită doar de 1/3. Geometria lamelor le permite să lucreze doar ¼ de tură.

• Rotor Daria. Designul poate avea 2 sau 3 lame. Asamblarea și instalarea este foarte simplă. Se pune in miscare prin intermediul unei porniri manuale. Instalația descrisă nu are putere mare.

• Rotor elicoidal. Rotația acestui generator este uniformă și lină. Designul îndepărtează sarcina excesivă de pe rulmenți, ceea ce prelungește semnificativ durata de viață a dispozitivului. Instalarea acestui tip de instalație este foarte laborioasă și consumatoare de timp. Designul complex a influențat creșterea costului final al unui astfel de produs.

• Rotor cu mai multe pale. Acest design cu lame de diferite forme și direcții permite dispozitivului să funcționeze chiar și în vânturi foarte slabe. Acest generator este considerat un convertor de putere puternic și are un nivel ridicat de eficiență. Energia maximă este extrasă din forța vântului. Acest design, pe lângă faptul că este scump, are un nivel ridicat de zgomot.

• Rotor ortogonal. O astfel de instalație începe să funcționeze la o viteză a vântului de 0,7 m/s. Designul constă din 1 axă și lame. Nivelul de zgomot este minim. Pe lângă toate caracteristicile tehnice, merită remarcat aspectul său interesant și neobișnuit. Durata de viață a unui astfel de dispozitiv este de câțiva ani.

Trebuie remarcat faptul că lamele și structurile grele în general fac dificilă montarea dispozitivului la o înălțime serioasă. Pe lângă generatoarele eoliene verticale, există și modele orizontale. Diferite versiuni ale acestor dispozitive au de la 1 lamă, performanța lor fiind mai mare decât cea a celor verticale. Dar au un atașament foarte puternic față de direcția vântului.

Înainte de a lua în considerare modelele populare de turbine eoliene, trebuie să înțelegeți parametrii acestora și criteriile de selecție pentru produsele descrise. Principalele criterii de selecție sunt:

• puterea maximă a produsului;
• cantitatea de energie produsă timp de 1 lună;
• viteza minimă a aerului la care poate funcționa generatorul;
• termeni de utilizare;
• prezența dispozitivelor care protejează instalația de suprasarcini;
• durata de viață;
• prețul produsului.

Astăzi, generatoarele eoliene sunt produse de multe țări, inclusiv Rusia. Sunt produse de mai multe organizații:

• OOO SKB Iskra;
• Compania CJSC Energie Eoliană;
• LMV „Vetroenergetika”;
• JSC „Unitate-unitate”.

Unitățile fabricate în Rusia nu sunt la fel de cunoscute și sunt solicitate în alte țări ca modelele rotative de producție germană, daneză, chineză și belgiană. Cele mai importante companii de generatoare eoliene din lume cheltuiesc sume uriașe de bani pentru dezvoltarea de noi tipuri de pale, generatoare și calcule precise pentru rapoartele de transmisie. Produsele acestor companii au o gamă largă de capacități de la 1-10 kW și echipamente suplimentare care pot fi achiziționate separat (seturi cu hub, invertor, baterii). Pe lângă putere, există diferențe de preț și piesele componente. Companiile rusești produc generatoare eoliene cu diferite tipuri de rotoare și putere maximă a dispozitivului. Următoarele modele ale noii generații sunt considerate cele mai bine vândute produse.

• VUE-1.5. Aceasta este o unitate compactă care poate fi transportată cu orice tip de transport. În instalare și operare, este simplu și direct. Acest mic generator este practic silentios. Are o putere nominală de 1,5 kW. Tensiune de ieșire 48 V. Viteza vântului pentru funcționarea normală ar trebui să fie în intervalul 2,5-25 m / s.

• VUE-3 (6). Un astfel de dispozitiv este destinat furnizării autonome a unui mic consumator (casă privată). Puterea nominală a instalației descrise este de 3 kW, dar cu instalarea de echipamente suplimentare (invertor și baterii), puterea poate fi mărită la 6 kW. Tensiune de ieșire 48 V. Viteza vântului necesară pentru funcționare - de la 4 la 30 m / s.

• VUE-30. Instalația se concentrează pe alimentarea unei case mari sau a mai multor case. Puterea sa nominală este de 30 kW. Tensiunea de ieșire are o gamă de 90-400 V. Viteza vântului pentru instalație ar trebui să fie de la 4-60 m/s.

Un generator eolian nu este o structură foarte complexă pe care aproape oricine o poate asambla dacă are abilități de bază în lucrul cu unelte de mână și cunoștințe de inginerie electrică. Luați în considerare procesul de asamblare a celui mai simplu generator eolian pentru utilizatorii care încep să stăpânească sursele alternative de energie.

Pentru a nu vă înșela în dimensiune și a asambla totul corect, puteți utiliza orice desen gata făcut de pe Internet sau îl puteți desena pe al dvs. și îl puteți verifica în practică. Pentru a produce o structură fiabilă și de înaltă calitate, veți avea nevoie de:

• tablă pentru fabricarea lamelor cu o grosime de 0,8-0,9 mm, nu trebuie să fie prea subțire și slabă, astfel încât să nu fie îndoită sau ruptă de o rafală puternică de vânt, dar materialul prea gros este de asemenea nedorit, deoarece excesul de greutate a structurii va duce la uzura rapidă a rulmenților;
• placa de otel 40 mm sau alt diametru;
• teava otel 25 mm;
• arborele axei de la orice mașină cu rulment;
• colț de oțel;
• 2 scripete de diferite dimensiuni;
• generator auto.

Diagrama de asamblare a unui generator eolian de casă este simplă, îi puteți adăuga oricând propriile soluții de proiectare. 4 lame trebuie realizate din tablă, a căror dimensiune va fi de 1000 pe 800 mm. O bandă de oțel este utilizată pentru a fixa lamele împreună. Ca rezultat, designul ar trebui să semene cu forma unui tambur. Lamele ar trebui să fie îndreptate din centru spre exterior. Această direcție vă va permite să aveți o velă mai mare pentru a capta fluxul de aer, iar când lama se întoarce, forma sa aerodinamică va avea o rezistență minimă a aerului.

O oprire verticală este realizată dintr-o țeavă de oțel, care este atașată de arborele axului cu o latură, iar lamele rezultate sunt instalate pe partea opusă.

Pentru o productivitate mai mare, avem nevoie de scripete cu raze diferite. Cel mai mare este atașat de catarg, iar cel mai mic este atașat de generator în sine. Dacă generatorul are propriul scripete, atunci îl puteți folosi. După aceea, generatorul este gata să genereze curent, dar trebuie trimis la locul de care avem nevoie. Pentru a face acest lucru, atașați fire la contacte. Este de dorit ca acestea să fie din cupru și să aibă o secțiune transversală de cel puțin 1,5 mp. mm.

Ca orice tehnică, generatoarele eoliene necesită întreținere regulată. Pentru o funcționare de înaltă calitate și fără probleme, este necesar să lubrifiați toate părțile mobile ale structurii. Această procedură trebuie efectuată de cel puțin 2 ori pe an. Deoarece structura are vibrații constante, este necesar să strângeți piulițele și elementele de fixare a sârmei în timpul întreținerii. Corzile slabe și slăbite trebuie strânse și lamele inspectate pentru fisuri și rupturi.

În astfel de produse, este recomandabil să folosiți rulmenți de tip închis, astfel încât să pătrundă mai puțină umiditate și praf în ei, iar piulițele ar trebui să aibă un inel de plastic cu autoblocare. Acest lucru nu va scuti utilizatorul de nevoia de a menține mecanismul, ci va oferi doar o durată de viață mai lungă. Dacă pe piesele metalice se găsesc urme de coroziune, este necesar să se ia măsuri în timp util pentru a proteja metalul.Vopseaua rugină va rezolva situația.

Una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea unui generator eolian este alegerea locului de instalare a acestuia. Opțiunea ideală pentru funcționarea dispozitivului descris este o zonă deschisă și un punct de instalare deasupra tuturor structurilor străine și obstacolelor naturale în calea vântului. (case, copaci, dealuri). Dacă aceste cerințe sunt neglijate, atunci eficiența generatorului dvs. va scădea. Dacă este posibil să amplasați un generator cu axă verticală pe malul râului, atunci aceasta este o soluție foarte bună, deoarece vânturile din apă bat în mod deosebit des. O opțiune bună pentru plasarea generatorului este pe o înălțime artificială sau naturală. Locațiile de câmp sunt, de asemenea, potrivite pentru amplasarea acestui dispozitiv. Pur și simplu, orice teren unde nu există obstacol în calea vântului i se va potrivi.

Este posibil să amplasați un generator de acest tip în interiorul orașului sau în zone dens construite, dar numai pe acoperiș și cât mai sus, doar așa puteți obține cel mai bun rezultat. Instalarea acestui dispozitiv pe acoperișul unui bloc de apartamente poate fi dificilă. Va fi necesar acordul scris al tuturor chiriașilor și permisiunea companiei de administrare. În plus, zgomotul unității poate fi auzit la etajele superioare, din acest motiv, este posibil să fie necesară îndepărtarea unei structuri deja instalate. Plasarea pe teritoriul unei case private este mult mai ușoară și mai rapidă, deoarece nu trebuie să luați permise și să negociați.

Un generator eolian vertical cu un multiplicator este prezentat mai jos.