Вертикален вятърен генератор: видове вятърни турбини с вертикална ос на въртене, направете го сами по чертежи, руско и друго производство

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-15 04:08

Вятърът има голяма движеща сила, която хората могат да използват за свои собствени цели. Той е източник на чиста енергия. Използвайки вятърен генератор, можете да получите допълнителна безплатна мощност. В днешната статия ще разгледаме вертикалните видове вятърни турбини, техните характеристики и видове.

Устройство и принцип на действие

Вятърният генератор е най -лесният начин за получаване на алтернативна енергия за нуждите на дома. Това устройство е предназначено да преобразува силата на вятъра в електрически ресурс. Допълнителни устройства за определяне на посоката на вятъра не са необходими . Описаното устройство може да работи на ниска височина, което позволява да се обслужва без използване на оборудване за работа на височина.

Простотата на дизайна и минималният набор от движещи се части правят това устройство надеждно и издръжливо . Правилната форма на лопатките и оригиналната структура на ротора правят възможно получаването на високо ниво на ефективност от генератора, независимо от посоката на вятъра. По време на работата на този генератор шумът напълно липсва, така че няма да смущава потребителя и неговите съседи.

Няма емисии в атмосферата, устройството може да работи в продължение на много години без поддръжка.

Принципът на действие на описания генератор е магнитна левитация . По време на въртенето на ротора възникват импулсни и повдигащи сили и сили на триене, които спират ротора. Външният вид на въртящата се част е цилиндър, фиксиран към рамката. Правилната форма на остриетата позволява въртене винаги в една посока, независимо от посоката на вятъра. Независимо от модела и вида на такъв генератор, той ще работи само ако налягането на вятърния поток от едната страна е по -голямо, отколкото от другата.

Ако тези условия са изпълнени, тогава ще получим постоянно въртене на задвижващата ос на генератора и генерирането на електричество. Тъй като вятърът има ефект от двете страни на въртящия се механизъм, това означава, че ще са необходими повече усилия за стартиране на вертикална конструкция, отколкото хоризонтална. но ако в дизайна се използват висококачествени резервни части, тогава е възможно саморекламиране.

При минимален вятър не може да се получи висока мощност, но ако силата на триене се намали по всички възможни начини, това ви позволява да постигнете необходимата скорост дори при скорост на вятъра 3-5 m / s.

Предимства

Както при другите устройства от този тип, вятърните генератори имат своите предимства:

• не зависят от посоката на вятъра;
• използването на тези устройства е възможно при слаб вятър;
• монтажният шум е приблизително равен на 30 dB.;
• интересен и необичаен продукт на вашия сайт със сигурност ще заинтересува всички гости и съседи.

Но, както всяко устройство, "вятърните турбини" имат недостатък - това е невъзможността да се използва напълно силата на вятъра поради ниската скорост на въртене на ротора.

Какво са те?

Сред вертикалните генератори от типа въртележка, които се използват за битови нужди, могат да се разграничат различни дизайни и типове. Те са много лесни за поддръжка и не са толкова сложни по отношение на конструкцията. Основните части, които се нуждаят от поддръжка, са в долната част и са лесно достъпни. Помислете за най -известните и често срещани видове вятърни турбини с вертикална ос на въртене.

Ротор Savounis . Състои се от 2 цилиндъра, в които скоростта на въртене и скоростта на вятъра са независими един от друг. Дори при резки пориви на вятъра уредът продължава да се върти с първоначално зададената скорост. При това условие можем да кажем, че липсата на връзка между скоростта на вятъра и скоростта на въртене на генератора е предимство, но в този случай въздушните сили се използват само с 1/3. Геометрията на остриетата им позволява да работят само на. Завъртане.

Ротор Дария . Дизайнът може да има 2 или 3 остриета. Монтажът и монтажът са много прости. Той се задейства чрез ръчно стартиране. Описаната инсталация няма висока мощност.

Спирален ротор . Въртенето на този генератор е равномерно и плавно. Дизайнът премахва прекомерното натоварване от лагерите, което значително удължава експлоатационния живот на устройството. Инсталирането на този тип инсталация отнема много време и отнема много време. Сложният дизайн е повлиял на увеличаването на крайната цена на такъв продукт.

Ротор с много лопатки . Този дизайн с остриета с различни форми и посоки позволява на устройството да работи дори при много слаб вятър. Този генератор се счита за мощен преобразувател на мощност и има високо ниво на ефективност. Максималната енергия се извлича от силата на вятъра. Този дизайн, освен че е скъп, има и високо ниво на шум.

Ортогонален ротор . Такава инсталация започва да работи при скорост на вятъра 0,7 m / s. Дизайнът се състои от 1 ос и остриета. Нивото на шума е минимално. В допълнение към всички технически характеристики, заслужава да се отбележи интересният и необичаен външен вид. Срокът на експлоатация на такова устройство е няколко години.

трябва да бъде отбелязано че тежките остриета и конструкциите като цяло затрудняват монтирането на устройството на сериозна височина . В допълнение към вертикалните вятърни генератори, има и хоризонтални модели. Различните версии на тези устройства имат от 1 острие, тяхната производителност е по -висока от тази на вертикалните. Но те имат много силна привързаност към посоката на вятъра.

Преглед на популярни модели

Преди да разгледате популярните модели вятърни турбини, трябва да разберете техните параметри и критерии за избор за описаните продукти. Основните критерии за подбор са:

• максимална мощност на продукта;
• количеството произведена енергия за 1 месец;
• минималната скорост на въздуха, при която генераторът може да работи;
• условия за ползване;
• наличието на устройства, които предпазват инсталацията от претоварване;
• живот;
• цена на продукта.

Днес вятърните генератори се произвеждат от много страни, включително Русия. Те се произвеждат от няколко организации:

• ООО СКБ Искра;
• ЗАО "Вятърна енергийна компания";
• LMV "Ветроенергетика";
• АД "Unit-drive".

Апаратите, произведени в Русия, не са толкова известни и търсени в други страни като ротационни модели от немско, датско, китайско и белгийско производство. Водещите световни компании за вятърни генератори харчат огромни пари за разработване на нови видове лопатки, генератори и прецизни изчисления за предавателните числа. Продуктите на тези компании имат голям избор от мощности от 1-10 kW и допълнително оборудване, което може да бъде закупено отделно (комплекти с главина, инвертор, батерии). В допълнение към мощността, има разлики в цената и компонентите. Руските компании произвеждат вятърни генератори с различни видове ротори и максимална мощност на устройството. Следните модели от новото поколение се считат за най-продаваните продукти.

VUE-1.5 . Това е компактна единица, която може да се транспортира с всякакъв вид транспорт. При инсталирането и експлоатацията той е прост и ясен. Този малък генератор е почти безшумен. Има номинална мощност 1,5 kW. Изходно напрежение 48 V. Скоростта на вятъра за нормална работа трябва да бъде в диапазона от 2,5-25 m / s.

VUE-3 (6) . Такова устройство е предназначено за автономно захранване на малък потребител (частна къща). Номиналната мощност на описаната инсталация е 3 kW, но с инсталирането на допълнително оборудване (инвертор и батерии) мощността може да се увеличи до 6 kW. Изходно напрежение 48 V. Необходима скорост на вятъра за работа - от 4 до 30 m / s.

VUE-30 . Инсталацията е фокусирана върху захранването на голяма къща или няколко къщи. Номиналната му мощност е 30 kW. Изходното напрежение е в диапазона 90-400 V. Скоростта на вятъра за инсталацията трябва да бъде от 4-60 m / s.

Как да го направите сами?

Вятърният генератор не е много сложна конструкция, която почти всеки може да сглоби, ако има първоначални умения за работа с ръчен инструмент и има познания по електротехника. Помислете за процеса на сглобяване на най -простия вятърен генератор за потребители, които започват да овладяват алтернативни източници на енергия.

Инструменти и материали

За да не сбъркате в размера и да сглобите всичко правилно, можете да използвате всяка готова рисунка от Интернет или да нарисувате своя собствена и да я проверите на практика. За да създадете надеждна и висококачествена структура, ще ви трябва:

• ламарина за производство на остриета с дебелина 0,8-0,9 мм, тя не трябва да бъде твърде тънка и слаба, така че да не се огъва или счупва от силен порив на вятъра, но и прекалено дебелият материал също е нежелан, тъй като излишното тегло на конструкцията ще доведе до бързо износване на лагерите;
• стоманена плоча 40 мм или друг диаметър;
• стоманена тръба 25 мм;
• вал на оста от всяка кола с лагер;
• стоманен ъгъл;
• 2 ролки с различни размери;
• автомобилен генератор.

Схема на производство

Схемата за сглобяване на домашен вятърен генератор е проста, винаги можете да добавите свои собствени дизайнерски решения към нея. Необходимо е да се направят 4 остриета от ламарина, чийто размер ще бъде 1000 на 800 мм . За закрепване на остриетата се използва стоманена лента. В резултат на това дизайнът трябва да наподобява формата на барабан. Остриетата трябва да сочат от центъра навън. Тази посока ще ви позволи да имате по -голямо платно за улавяне на въздушния поток, а когато острието се завърти, неговата опростена форма ще има минимално въздушно съпротивление.

Вертикален ограничител е направен от стоманена тръба, която е прикрепена към оста на оста от едната страна, а получените остриета са монтирани от противоположната страна.

Самият вал на оста е прикрепен към лагери на лагери, който е направен под всякаква форма и от наличните материали. След като конструкцията е сглобена, е време да поставите генератора върху нея.

За по -голяма производителност се нуждаем от ролки с различни радиуси . Този, който е по -голям, е прикрепен към мачтата, а по -малкият е прикрепен към самия генератор. Ако генераторът има своя собствена ролка, можете да я използвате. След това генераторът е готов да генерира ток, но той трябва да бъде изпратен до мястото, от което се нуждаем. За да направите това, ние прикрепяме проводници към контактите. Желателно е те да са медни и да имат напречно сечение най -малко 1,5 кв. mm

Обслужване

Както всяка техника, вятърните генератори се нуждаят от редовна поддръжка. За висококачествена и безпроблемна работа е необходимо да се смазват всички движещи се части на конструкцията . Тази процедура трябва да се извършва поне 2 пъти годишно. Тъй като конструкцията има постоянни вибрации, е необходимо по време на поддръжката да се затягат разхлабените гайки и крепежните елементи. Слабите и отпуснати въжета трябва да се затегнат и остриетата да се проверят за пукнатини и разкъсвания.

В такива продукти е препоръчително да се използват лагери от затворен тип, така че по-малко влага и прах да попаднат в тях, а гайките трябва да имат самозаключващ се пластмасов пръстен. Това няма да освободи потребителя от необходимостта да поддържа механизма, а само ще осигури по -дълъг експлоатационен живот. Ако по металните части се открият следи от корозия, е необходимо да се вземат навременни мерки за защита на метала. Боята за ръжда ще оправи ситуацията.

Такава поддръжка ще спомогне за удължаване на живота на уреда и ще осигури правилната работа на уреда без задръстване и трудни завои.

Къде да инсталирате?

Едно от най -важните условия за работата на вятърния генератор е изборът на мястото за неговото инсталиране. Идеалният вариант за експлоатацията на описаното устройство е открито пространство и място за монтаж над всички външни конструкции и естествени пречки пред вятъра .(къщи, дървета, хълмове). Ако тези изисквания бъдат пренебрегнати, тогава ефективността на вашия генератор ще спадне. Ако е възможно да се постави генератор с вертикална ос на брега на реката, това е много добро решение, тъй като ветровете от водата духат особено често. Добър вариант за поставяне на вашия генератор е на изкуствена или естествена кота. Полевите места също са подходящи за поставяне на това тяло. Просто казано, всеки терен, където няма пречки за вятъра, ще му подхожда.

Възможно е да се постави генератор от този тип в града или в гъсто застроени зони, но само на покрива и възможно най-високо, това е единственият начин да постигнете най-добрия резултат . Инсталирането на това устройство на покрива на жилищна сграда може да бъде трудно. Ще се изисква писмено съгласие от всички наематели и разрешение от управляващата компания. В допълнение, шумът на устройството може да се чуе на горните етажи, поради което може да се наложи премахване на вече инсталирана конструкция. Поставянето на територията на частна къща е много по -лесно и по -бързо, тъй като не е необходимо да вземате разрешителни и да преговаряте.

Така че вашият генератор да не пречи на никого, той трябва да бъде поставен на разстояние 10-15 м от жилищни сгради и тогава той няма да пречи на никого.