Περιεχόμενο
Η κατοχή της δικής σας ανεμογεννήτριας είναι πολύ ωφέλιμη. Πρώτον, το άτομο λαμβάνει δωρεάν ηλεκτρικό ρεύμα. Δεύτερον, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να ληφθεί σε μέρη που βρίσκονται μακριά από τον πολιτισμό, όπου οι γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας δεν περνούν. Η ανεμογεννήτρια είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για την παραγωγή κινητικής αιολικής ενέργειας. Πολλοί τεχνίτες έχουν μάθει πώς να συναρμολογούν μια κάθετη ανεμογεννήτρια με τα χέρια τους, και τώρα θα μάθουμε πώς γίνεται αυτό.
Η συσκευή και οι τύποι ανεμογεννητριών
Οι ανεμογεννήτριες έχουν πολλά ονόματα, αλλά είναι πιο σωστό να τις χαρακτηρίσουμε ως αιολικό πάρκο. Το αιολικό πάρκο αποτελείται από ηλεκτρικό εξοπλισμό και μια μηχανική κατασκευή - μια ανεμογεννήτρια, που συνδέονται μεταξύ τους σε ένα ενιαίο σύστημα. Η ηλεκτρική εγκατάσταση βοηθά στη μετατροπή του ανέμου σε πηγή ενέργειας.
Υπάρχουν πολλοί τύποι ανεμογεννητριών, αλλά ανάλογα με τη θέση του άξονα εργασίας, χωρίζονται συμβατικά σε δύο ομάδες:
-
Οι ανεμόμυλοι οριζόντιου άξονα είναι οι πιο συνηθισμένοι. Η ηλεκτρική εγκατάσταση χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση. Επιπλέον, ο ίδιος ο μηχανισμός αντέχει καλύτερα στους τυφώνες και σε ελαφρούς ανέμους, ο ρότορας ξεκινά πιο γρήγορα. Οι οριζόντιες ανεμογεννήτριες έχουν ευκολότερη ρύθμιση ισχύος.
-
Οι ανεμόμυλοι κάθετου άξονα είναι σε θέση να λειτουργούν ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου. Οι τουρμπίνες είναι ήσυχοι και ευκολότεροι στην κατασκευή τους, οπότε τις περισσότερες φορές εγκαθίστανται από τεχνίτες στην αυλή τους. Ωστόσο, το χαρακτηριστικό σχεδιασμού της κάθετης ανεμογεννήτριας επιτρέπει την εγκατάστασή του μόνο χαμηλά από το έδαφος. Εξαιτίας αυτού, η απόδοση της ηλεκτρικής εγκατάστασης μειώνεται σημαντικά.
Οι ανεμογεννήτριες διακρίνονται από τον τύπο της πτερωτής:
- Τα μοντέλα έλικα ή πτερύγια είναι εξοπλισμένα με λεπίδες που είναι κάθετες στον οριζόντιο άξονα εργασίας.
- Τα μοντέλα καρουζέλ ονομάζονται επίσης περιστροφικά. Είναι τυπικά για κάθετες ανεμογεννήτριες.
- Τα τύμπανα έχουν παρόμοιο κατακόρυφο άξονα εργασίας.
Για την παραγωγή κινητικής αιολικής ενέργειας σε βιομηχανική κλίμακα, χρησιμοποιούνται συνήθως ανεμογεννήτριες με έλικα. Τα μοντέλα τυμπάνων και καρουσέλ έχουν μεγάλο μέγεθος, καθώς και έναν λιγότερο αποτελεσματικό μηχανισμό.
Όλες οι ανεμογεννήτριες μπορούν να εξοπλιστούν με πολλαπλασιαστή. Αυτό το κιβώτιο ταχυτήτων κάνει πολύ θόρυβο κατά τη λειτουργία. Στους ανεμόμυλους των νοικοκυριών, οι πολλαπλασιαστές συνήθως δεν χρησιμοποιούνται.
Η αρχή της λειτουργίας ενός ανεμόμυλου
Πρέπει να σημειωθεί ότι η αρχή της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας είναι η ίδια, ανεξάρτητα από το σχεδιασμό και την εμφάνισή της. Η παραγωγή ενέργειας ξεκινά από τη στιγμή που περιστρέφονται οι λεπίδες της ανεμογεννήτριας. Αυτή τη στιγμή, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο μεταξύ του ρότορα και του στάτη της γεννήτριας. Χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Έτσι, όπως ανακαλύψαμε, μια ανεμογεννήτρια αποτελείται από δύο κύρια μέρη: έναν περιστρεφόμενο μηχανισμό με λεπίδες και μια γεννήτρια. Τώρα για το έργο του πολλαπλασιαστή. Αυτό το κιβώτιο ταχυτήτων είναι εγκατεστημένο σε μια ανεμογεννήτρια για να αυξήσει την ταχύτητα του άξονα εργασίας.
Κατά την περιστροφή του ρότορα της γεννήτριας, δημιουργείται εναλλασσόμενο ρεύμα, δηλαδή βγαίνουν τρεις φάσεις. Η παραγόμενη ενέργεια πηγαίνει στον ελεγκτή και από εκεί πηγαίνει στην μπαταρία. Υπάρχει μια άλλη σημαντική συσκευή σε αυτήν την αλυσίδα - ένας μετατροπέας. Μετατρέπει το ρεύμα σε σταθερές παραμέτρους και το παραδίδει μέσω του δικτύου στον καταναλωτή.
Βιομηχανικά σκάφη ανεμογεννητριών 2
Στον τομέα της αιολικής ενέργειας, είναι γνωστό το βιομηχανικό σκάφος κινητικής ανεμογεννήτριας 2, το οποίο έχει τροποποιημένη μονάδα παραγωγής αιολικής ενέργειας. Για τον υπολογισμό της ισχύος μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης, το άθροισμα των ταχυτήτων των σωμάτων λειτουργίας του πολλαπλασιάζεται με μια τιμή 0,1.Το μέγεθος της περιοχής εργασίας καθορίζεται από τις διαστάσεις του ρότορα. Κατά την περιστροφή, παράγει κινητική kU, όχι ηλεκτρική ενέργεια ΕΕ.
Η περιστροφή των λεπίδων εξαρτάται από τις ριπές του ανέμου. Η βέλτιστη ταχύτητα παρατηρείται σε υψόμετρο 160-162 μ. Οι καταιγίδες αυξάνουν την ταχύτητα του ανέμου κατά 50% και η απλή βροχή - έως και 20%.
Οι ρότορες της ανεμογεννήτριας βιομηχανικού σκάφους 2 διαφέρουν ως προς τις διαστάσεις και το υλικό των πτερυγίων, καθώς και τους περιοριστικούς δείκτες της αιολικής δύναμης στην οποία μπορούν να λειτουργήσουν:
-
Ένας ξύλινος ρότορας με λεπίδες 5x5 έχει σχεδιαστεί για μια σειρά από ταχύτητες ανέμου από 10 έως 60 MCW.
ο ρότορας σιδήρου με λεπίδες 7x7 έχει σχεδιαστεί για το εύρος ταχύτητας - από 14 έως 75 MCW. - Ο χαλύβδινος ρότορας με λεπίδες 9x9 έχει σχεδιαστεί για μια σειρά από ρυθμούς ροής αέρα από 17 έως 90 MCW
- Ο ρότορας από ανθρακονήματα με πτερύγια 11x11 έχει σχεδιαστεί για εύρος ταχυτήτων αέρα από 20 έως 110 MCW.
Βιομηχανικά σκάφη 2 κινητικές ανεμογεννήτριες δεν τοποθετούνται κοντά στο ίδιο επίπεδο με τις πλάτες τους μεταξύ τους.
Αυτόνομη κάθετη ανεμογεννήτρια
Στην αυτοπαραγωγή, η ανεμογεννήτρια με κάθετο άξονα είναι η πιο απλή. Οι λεπίδες είναι κατασκευασμένες από οποιοδήποτε υλικό, το κύριο πράγμα είναι ότι είναι ανθεκτικό στην υγρασία και στον ήλιο, και επίσης να είναι ελαφρύ. Για τις λεπίδες μιας οικιακής γεννήτριας ανέμου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον σωλήνα PVC που χρησιμοποιείται στην κατασκευή του συστήματος αποχέτευσης. Αυτό το υλικό πληροί όλες τις παραπάνω απαιτήσεις. Τέσσερις λεπίδες με ύψος 70 cm είναι κομμένες από πλαστικό, ενώ δύο από αυτά είναι κατασκευασμένα από γαλβανισμένο χάλυβα. Τα στοιχεία κασσίτερου διαμορφώνονται σε ημικύκλιο και στη συνέχεια στερεώνονται και στις δύο πλευρές του σωλήνα. Οι υπόλοιπες λεπίδες στερεώνονται στην ίδια απόσταση σε έναν κύκλο. Η ακτίνα περιστροφής ενός τέτοιου ανεμόμυλου θα είναι 69 cm.
Το επόμενο βήμα είναι η συναρμολόγηση του ρότορα. Θα χρειαστείτε μαγνήτες εδώ. Πρώτα, λαμβάνονται δύο δίσκοι φερρίτη με διάμετρο 23 εκ. Χρησιμοποιώντας κόλλα, έξι μαγνήτες νεοδυμίου συνδέονται σε έναν δίσκο. Με διάμετρο μαγνήτη 165 cm, γωνία 60σχετικά με... Εάν αυτά τα στοιχεία είναι μικρότερα, τότε ο αριθμός τους αυξάνεται. Οι μαγνήτες δεν κολλάνε τυχαία, αλλά αλλάζουν εναλλακτικά την πολικότητα. Οι μαγνήτες φερρίτη συνδέονται με τον δεύτερο δίσκο με παρόμοιο τρόπο. Ολόκληρη η δομή χύνεται άφθονα με κόλλα.
Το πιο δύσκολο μέρος είναι ο στάτορας. Πρέπει να βρείτε ένα χαλκό σύρμα πάχους 1 mm και να δημιουργήσετε εννέα σπείρες από αυτό. Κάθε στοιχείο πρέπει να περιέχει ακριβώς 60 στροφές. Περαιτέρω, το ηλεκτρικό κύκλωμα στάτορα συναρμολογείται από τα τελικά πηνία. Και τα εννέα είναι διατεταγμένα σε κύκλο. Πρώτα, τα άκρα του πρώτου και του τέταρτου πηνίου συνδέονται. Στη συνέχεια, συνδέστε το δεύτερο ελεύθερο άκρο του τέταρτου στην έξοδο του έβδομου πηνίου. Το αποτέλεσμα είναι ένα στοιχείο μιας φάσης από τρία πηνία. Το κύκλωμα της δεύτερης φάσης συναρμολογείται από τα ακόλουθα τρία πηνία στη σειρά, ξεκινώντας από το δεύτερο στοιχείο. Το τελευταίο συλλέγεται με τον ίδιο τρόπο, την τρίτη φάση, ξεκινώντας από το τρίτο πηνίο.
Για να στερεώσετε το κύκλωμα, κόβεται ένα σχήμα από κόντρα πλακέ. Το fiberglass τοποθετείται πάνω του, και ένα κύκλωμα εννέα πηνίων απλώνεται πάνω του. Όλα αυτά χύνονται με κόλλα και στη συνέχεια αφήνονται να στερεοποιηθούν. Όχι νωρίτερα από μια μέρα, μπορεί να συνδεθεί ο ρότορας με τον στάτορα. Πρώτον, ο ρότορας τοποθετείται με τους μαγνήτες προς τα πάνω, ο στάτορας τοποθετείται πάνω του και ο δεύτερος δίσκος τοποθετείται στην κορυφή με τους μαγνήτες προς τα κάτω. Η αρχή της σύνδεσης μπορεί να φανεί στη φωτογραφία.
Τώρα είναι η ώρα για τη συναρμολόγηση της ανεμογεννήτριας. Ολόκληρο το κύκλωμα του θα αποτελείται από μια πτερωτή με λεπίδες, μια μπαταρία και έναν μετατροπέα. Για να αυξήσετε τη ροπή, συνιστάται η εγκατάσταση μειωτήρα. Οι εργασίες εγκατάστασης είναι με την ακόλουθη σειρά:
- Ένας ισχυρός ιστός συγκολλάται από μια ατσάλινη γωνία, σωλήνες ή προφίλ. Σε ύψος, πρέπει να σηκώνει την πτερωτή με λεπίδες πάνω από την κορυφογραμμή της οροφής.
- Το θεμέλιο χύνεται κάτω από τον ιστό. Φροντίστε να κάνετε ενίσχυση και να προβλέψετε την αγκύρωση που προεξέχει από το σκυρόδεμα.
- Περαιτέρω, μια πτερωτή με γεννήτρια στερεώνεται στον ιστό.
- Μετά την εγκατάσταση του ιστού στο θεμέλιο, συνδέεται με τις άγκυρες, μετά τις οποίες ενισχύεται με ατσάλινα στηρίγματα. Για τους σκοπούς αυτούς, είναι κατάλληλο ένα καλώδιο ή χαλύβδινη ράβδος πάχους 10-12 mm.
Όταν το μηχανικό μέρος της ανεμογεννήτριας είναι έτοιμο, αρχίζουν να συναρμολογούν το ηλεκτρικό κύκλωμα. Η γεννήτρια θα εξάγει τριφασικό ρεύμα. Για να αποκτήσετε μια σταθερή τάση, ένας ανορθωτής διόδων εγκαθίσταται στο κύκλωμα. Η φόρτιση της μπαταρίας παρακολουθείται μέσω ενός ρελέ οχήματος. Ο μετατροπέας τερματίζει το κύκλωμα, από το οποίο τα απαιτούμενα 220 βολτ πηγαίνουν στο οικιακό δίκτυο.
Η ισχύς εξόδου μιας τέτοιας ανεμογεννήτριας εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέμου. Για παράδειγμα, στα 5 m / s, η ηλεκτρική εγκατάσταση θα δώσει περίπου 15 W, και στα 18 m / s, μπορείτε να φτάσετε έως και 163 W. Για την αύξηση της παραγωγικότητας, ο ιστός του ανεμόμυλου επιμηκύνεται στα 26 m. Σε αυτό το ύψος, η ταχύτητα του ανέμου είναι 30% υψηλότερη, πράγμα που σημαίνει ότι η ηλεκτρική ενέργεια θα είναι περίπου ενάμιση φορές μεγαλύτερη.
Το βίντεο δείχνει τη συναρμολόγηση μιας γεννήτριας για μια ανεμογεννήτρια:
Η συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας είναι μια δύσκολη επιχείρηση. Πρέπει να γνωρίζετε τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής, να είστε σε θέση να διαβάσετε διαγράμματα και να χρησιμοποιήσετε ένα κολλητήρι.
