kategorier: Udvalgte artikler » Autonom strømforsyning
Antal visninger: 20109
Kommentarer til artiklen: 3
Vindgeneratorer i Rusland: hvordan man vælger, installerer og undgår skuffelse
Evnen til at modtage gratis elektricitet fra vinden appellerer til mange ejere af individuelle huse, men en bestemt del af dem mislykkes, er skuffet over denne metode og skriver negative anmeldelser i forskellige fora. Men du kan undgå fejl i oprettelsen af sådanne installationer og få mest muligt ud af dem.
Vindgeneratoren med dens elektriske kredsløb og designprincipper ligner enhver anden elektrisk generator. Den største forskel ligger i metoden til at dreje sin rotor på grund af den kinetiske energi i de luftstrømme, der er fanget af de aerodynamiske klinger.
Anslåede lokale forhold
Vindens hastighed og kraft skal pålideligt dreje motorens løbehjul, hvis energi forbruges af generatoren. Hvis dette ikke gøres, bliver du efterladt uden elektricitet.
Et omtrentlig estimat af sandsynligheden for en aktiv vind vil blive hjulpet af den gennemsnitlige årlige vindfordelingsplan. Bare husk, at det er designet til en højde på 50 meter fra jordoverfladen. Under reelle forhold er det nødvendigt at indføre korrektioner.
Det gennemsnitlige årlige fordelingskort over vinde for Russlands område, defineret for højder på 50 meter (for stigning, klik på billedet):
Mere specifik information for hvert område kan afklares med de ansatte i den regionale vejrstation og tage højde for den planlagte installationshøjde. Det er ikke nødvendigt at bede dem om vindretninger: vindgeneratoren roterer automatisk.
Effekt af terræn og sæson
Afhængigt af sæsonen, blæser vinden på forskellige måder. I nogle områder kan der være en lang pause.
Derudover reduceres vindtrykket kraftigt:
-
skov og nærliggende træer;
-
tilstødende huse og bygninger;
-
placeringen af strukturen i lavlandet eller bag højden.
Til installation af vindelektriske installationer er bakketoppe, der er åbne fra alle retninger, bedst egnede. Det tilrådes at hæve vindmøllen til den maksimalt tilladte højde. Det er bedre at bruge et separat stærkt fundament og et tårn med sikkert fastgjorte forlængelser, der øger stabiliteten: med kraftigt vindtryk kan der opstå enorme vippekræfter.
Individuelle ejere monterer vindkraftanlæg på husets tag eller væg. Dette er ikke den bedste mulighed. Det gælder for motorer med lav effekt: bygningsstrukturen rystes konstant ved at ændre dynamiske belastninger, og støj fra en roterende rotor overføres gennem bygningselementer til boligbyggerier.
Eksempel: på et fladt tag i bygningen i et nabobygning - en to etagers bygning lavet af armeret betonplader i to år arbejdede et tårn med en antenne fra mobiloperatøren MTS. Efter at der opstod revner mellem panelerne og taget begyndte at lække, blev antennen fjernet, og bygningen blev revideret.
Valg af vindhjuldesign
I hele menneskehedens historie er der testet et stort antal enheder drevet af vindenergi. Maksimal effektivitet (høj virkningsgrad) hænger sammen med strukturer, der danner en løftekraft som de buede klinger af flymotorpropeller (husk det berømte udtryk “Fra propellen”) eller båd / skibsmotorer placeret i skarpe vinkler til møde af luft / væske.
For at vælge en model af et vindhjul, er det nødvendigt ikke kun at kende vindhastigheden (V), men også at bestemme designet af blæserbladene. Deres hovedindikator er området for den fejede overflade (S), der påvirkes af vindstrømmen.
For at estimere den effekt (N), som ventilatoren kan fjerne, bruges formlen: N = (SρV3)/2.
Værdien ρ er densiteten af luftmasser.
Nogle sælgere hævder effektiviteten af de enkelte vindkraftværker ved lufthastigheder på op til 3 m / s eller størrelsen på bladene, der beskriver en cirkel med en radius på ≤ 1,3 meter under drift. Udskift egenskaberne ved deres enheder i ovennævnte formel: du kontrollerer pålideligheden af sådanne annonceringsangivelser i henhold til fysikens grundlæggende love.
Vind med en hastighed på <3m⁄sek kan ikke pålideligt overføre energi til en konventionel vindgenerator. Men til sådanne forhold kan du bruge knivene med et forøget areal, som oprettes ved at øge deres dimensioner - især længden på 2 meter. Sådanne strukturer er på grund af det fire meter store spændvidde mere egnede til industrianlæg.
Hvis vi vender tilbage til tidsplanen for fordeling af vinde og tager højde for deres specifikke virkning på vindhjulet (ikke i en højde på 50 meter), så hvis vindens art matcher den orange zone (fra 5 m / s) eller højere, vil Voronezh State University retfærdiggøre omkostningerne ved dens produktion og installation.
Ved høje vindhastigheder øges den genererede kraft kraftigt. I sådanne tilfælde er bare enhver vindgenerator konfigureret. I andre situationer lever han muligvis ikke op til sine forventninger.
Introduktion til producentens specifikationer
Test og kontrol af vindgeneratorens magt udføres på fabrikken: en vindtunnel med en justerbar luftstrøm fra stationære ventilatorer. Dette kontrollerer de aerodynamiske egenskaber ved fly og alle bilkarosserier. Men denne metode afspejler ikke de faktiske driftsbetingelser for en vindelektrisk installation.
I en vindtunnel blæser vinden i en retning med konstant indsats, men i virkeligheden ændrer den sig altid noget både i hastighed og retning. Vær opmærksom på en almindelig vejrvanes opførsel. Og vindgeneratoren herfra er meget forskellig fra virkningen af acceleration og bremsning.
For at forstå dette er det nok at prøve at slappe af med en hånd med et simpelt leje (vingeblade) og derefter rotoren fra en elektrisk generator (eller motor) fyldt med viklinger omgivet af elektromagnetiske felter. Den skabte opposition må overvindes, selv ved tomgang. Når du tilslutter lasten (af hensyn til dette er alt gjort), er det nødvendigt at anvende mere strøm.
Ændring i vindtryk
Let vindvind (stærkere / svagere) har ringe indflydelse på rotorhastigheden og vindstød - markant. For at imødegå dem bruges forskellige dæmpningsordninger, herunder bremsning og foldning af konstruktionselementer.
Et eksempel er vindgeneratorer med en høj kølposition (haleenden). Under en stormpåvirkning vippes hele strukturen pludselig tilbage til en ret stor vægt.
Efter at have reduceret trykket vender det tilbage til sin plads. I et vindpust fordobler tårnets tårne stormens energi. Og hvis en sådan vindgenerator er fastgjort på bygningen, opfatter den sådanne stød. Bare hvordan?
Det elektromagnetiske bremsesystem fungerer bedre og blødere, hvilket lukker viklingerne i kritiske hastigheder. Men det er meget mere kompliceret og dyrt.
Vindretning ændring
Vind kan skabe vindstød fra forskellige sider i et vandret plan. Mange udformninger af vindgeneratorer reagerer meget følsomt på sådanne belastninger på grund af det store område af arbejdsknivenes fejede overflade.
Vindgeneratorer begynder at gentage bevægelsen af vindbelastningen, men, med en betydelig masse, passerer vindretningens akse forbi inerti og går til meget større afbøjningsvinkler.
Med betydelige vindkast kan det nå en vinkelret retning eller glide gennem den og stoppe i modsat tilstand til vinden. Vindhjulet stopper, vender tilbage til sin oprindelige position og forlader driftstilstand. I disse situationer fungerer vibrationsdæmpningssystemet (hvis nogen) ikke godt.
Vejrvanen installeres heller ikke med det samme i retningen, men dens masse er meget mindre, og indsatsen, der bruges på elektromagnetiske processer, anvendes ikke.
Lynbeskyttelse
Af en eller anden grund glemmer de det eller husker det sidst. Men forgæves. Placeringen af metalkonstruktioner i stor højde og endda generering af elektricitet under tordenvejr skaber forudsætningerne for at tiltrække lynpotentialer.
Det er enklere at overveje designet til lynbeskyttelse og skabe det sammen med installationen af en vindgenerator end senere for at udføre ændringerne.
Typiske hjemmestationsvindkredsløb
Det er nødvendigt at bestemme den endelige konstruktion af vindgeneratoren under hensyntagen til de elektriske energiforbrugs opgaver. Lastforbindelsesdiagrammet skal hjælpe.
Et forenklet diagram over et hjemmekraftværk med et solbatteri og en vindgenerator (klik på billedet for at forstørre):
Det er nødvendigt at begynde at vælge en vindgenerator i henhold til den genererede effekt på de principper, der er beskrevet i artiklen “Solkraftværker til hjemmet”. Læs denne artikel, så vil du forstå, at vind- og solstationer fungerer på de samme algoritmer.
Bemærk, at sådanne stationer kan passe perfekt ind i det overordnede skema og komplementere hinanden, arbejde sammen med det samme el-udstyr: inverter, controlleren og batterier kan arbejde fra enhver kilde: solpaneler, vind.
Under visse betingelser er det økonomisk muligt. Selvom du kun kan opgive solbatteriet og kun arbejde fra en vindgenerator. Valget er dit.
Nogle kilder anbefaler brugen af en vindgenerator uden en controller og batterier til at drive varmeelementerne, der opvarmer vandet fra kedler eller glødepærer. Der er et modent korn i denne idé: ordningen er meget forenklet. Men nichrome filamenter i kold tilstand har lav aktiv modstand, hvilket simpelthen skifter udgangsterminalerne på generatoren. Dette punkt skal tages i betragtning ved hver start af et sådant kredsløb: tænd forvarmeren.
Mulige problemer
Når du betjener en vindgenerator, kan du opleve:
-
krænkelse af styrken på fundamentets fastgørelse eller mekaniske strækmærker. De bør inspiceres regelmæssigt;
-
glasur af kroppen og knivene i koldt vejr fører til udseendet af yderligere vægt, hvilket skaber øgede belastninger og reducerer systemets effektivitet;
-
forringelse af stabiliteten på grund af en krænkelse af rotationshastigheden (skiftende vindhastighed), som er mest typisk for asynkrone generatorer;
-
brand i det elektriske kredsløb med isoleringsskader.
De bedste globale producenter af vindgeneratorer
Udstyret fra disse virksomheder har pålideligt bevist sig selv, derfor koster det høje omkostninger. I det indledende trin i udviklingen af vindenergi kan du dog prøve at lave et lignende design med dine egne hænder. De færdigheder, der er opnået ved dens implementering, vil hjælpe med at vurdere potentialet for vindbelastninger i dit område uden store økonomiske omkostninger.
Se også på elektrohomepro.com
: