Hari ini, apabila tarif elektrik meningkat dan keinginan orang ramai untuk membina kotej desa dan pondok jauh daripada "tamadun" meningkat, ramai pemilik ladang swasta semakin beralih kepada sumber tenaga alternatif. Yang paling murah pada masa ini ialah kuasa angin. Untuk kegunaannya, peranti khas direka bentuk. Selanjutnya dalam artikel, kami akan mempertimbangkan apa itu penjana angin.
Terminologi
Penjana elektrik Kincir angin ialah peranti yang menukar tenaga kinetik aliran udara kepada mekanikal. Daya ini memulakan putaran rotor. Hasil kerjanya, tenaga mekanikal kemudiannya ditukar kepada tenaga elektrik.
Penggunaan industri
Peranti sedemikian dibina oleh syarikat tenaga swasta atau awam yang besar. Biasanya mereka digabungkan menjadi rangkaian yang dipanggil. Hasilnya adalah ladang angin. Rangkaian industri ini berbezadaripada nuklear atau haba dengan ketiadaan sepenuhnya kedua-dua bahan mentah (bahan api) dan sisa. Agar penjana ladang angin berfungsi tanpa kegagalan, kadar aliran udara tahunan purata mestilah tinggi. Kuasa sistem moden boleh mencapai 7.5 MW.
Beberapa kesukaran operasi
Penjana angin industri dipasang pada tapak yang disediakan khas dalam masa tujuh atau sepuluh hari. Dan mendapatkan permit untuk pembinaan struktur boleh mengambil masa lebih daripada setahun dalam beberapa kes. Di samping itu, kajian jangka panjang diperlukan di tapak di mana pemasangan penjana angin akan dijalankan. Sekurang-kurangnya sepanjang tahun, arah dan kelajuan aliran udara dikaji. Semua aktiviti ini meningkatkan tempoh pelaksanaan projek dengan ketara.
Latar belakang sejarah ringkas
Perlu diingat bahawa manusia mula menggunakan tenaga angin pada zaman dahulu. Contoh mudah ialah layar. Kincir angin telah pun dibina 200 tahun sebelum era kita, dan selepas penemuan elektrik, orang ramai mula cuba menggunakan kuasa arus udara untuk mendapatkannya. Sehingga 50-an abad sebelumnya, terdapat kerja berterusan pada reka bentuk dan reka bentuk peralatan baru di Kesatuan Soviet. Penjana angin telah digunakan secara meluas di negara ini.
Skop permohonan
Penjana angin boleh digunakan terus untuk tujuan yang dimaksudkan, atau ia boleh melakukan fungsi hiasan semata-mata. Kipas boleh dilengkapi dengan ratchet dan meletakkanperanti ke mana-mana lokasi yang sesuai. Untuk tujuan perindustrian, penjana angin telah digunakan lebih awal untuk mengisar bijirin. Hari ini, peralatan lain digunakan untuk tujuan ini, sebagai peraturan. Penjana angin sering digunakan untuk rumah. Ulasan pemilik hartanah pinggir bandar memberi keterangan tentang keberkesanan reka bentuk sedemikian dalam proses mengepam air. Jadi, menurut sesetengah pengguna, unit tersebut mampu mengangkat kira-kira 30-50 liter/jam dari perigi atau perigi. Penjana sedemikian sangat relevan untuk memberi. Struktur angin selalunya sangat diperlukan apabila terdapat gangguan dalam bekalan arus ke rangkaian. Mereka juga digunakan untuk memulakan sistem pemanasan. Walau bagaimanapun, penjana angin paling banyak digunakan untuk menjana elektrik.
Klasifikasi
Jika menjadi perlu untuk membeli penjana angin untuk rumah persendirian, maka anda harus mengetahui lebih lanjut tentang jenis unit ini dan prinsip operasi. Reka bentuk boleh menjadi jenis karusel. Dalam kes ini, ia mempunyai paksi putaran menegak. Juga, reka bentuk boleh bersayap. Ini bermakna paksi putaran unit adalah mendatar. Seterusnya, pertimbangkan setiap jenis secara berasingan.
Reka bentuk karusel
Penjana angin sebegini sudah pasti ada kebaikannya. Ia cepat mendapat daya tarikan dalam proses meningkatkan kekuatan aliran udara. Selepas itu, kelajuan putaran hampir pada tahap yang sama. Reka bentuk ini secara bebas memantau arah angin. Ini bermakna dia tidak memerlukan tambahanlekapan. Penjana angin jenis karusel bergerak perlahan. Ini membolehkan penggunaan skema yang agak mudah. Pada masa yang sama, kelajuan rendah mengehadkan penggunaan struktur dengan ketara. Ini disebabkan oleh fakta bahawa terdapat keperluan untuk menggunakan kotak gear tambahan. Pengganda mempunyai kecekapan yang agak rendah. Tanpa kotak gear, pengendalian penjana angin adalah jauh lebih sukar.
Reka bentuk sayap
Apakah itu penjana (angin)? Ulasan ramai pengguna bercakap menyokong reka bentuk ini. Unit jenis sayap mempunyai banyak kelebihan berbanding yang diterangkan di atas. Untuk kelebihan yang tidak diragukan yang dimiliki oleh penjana angin sedemikian, pengguna mengaitkan kelajuan putaran yang agak tinggi. Terima kasih kepada ini, tidak ada keperluan untuk penggunaan tambahan pengganda. Bilah struktur ram mesti terletak berserenjang dengan aliran udara, iaitu secara menegak. Untuk ini, penstabil digunakan. Satu lagi kelebihan yang dikatakan pengguna penjana angin ram adalah kecekapan penukaran tenaga yang tinggi bagi aliran udara. Pada masa yang sama, kelajuan putaran dalam reka bentuk sedemikian adalah berkadar songsang dengan bilangan bilah. Dalam hal ini, unit mempunyai, sebagai peraturan, tidak lebih daripada tiga sayap. Populariti meluas pemasangan sedemikian juga disebabkan oleh kemudahan pembuatan struktur.
Kriteria pemilihan peranti
Pertama sekali, adalah perlu untuk menentukan dengan tepat kelajuan purata danarah aliran udara pilihan di tempat di mana unit akan beroperasi. Anda harus mengetahui beberapa parameter. Jadi, kelajuan awal di mana putaran bilah bermula ialah 2 m/s. Unit ini mencapai kecekapan maksimum dengan aliran 9-12 m / s. Kuasa penjana bergantung pada diameter kipas dan kelajuan angin.
Ciri Reka Bentuk
Apakah penjana angin rumah terdiri daripada? Reka bentuk itu sendiri termasuk roda dengan bilah. Ia juga mempunyai kotak gear. Mekanisme ini direka untuk menukar dan menghantar tork. Juga dalam reka bentuk terdapat tiang. Peranti itu sendiri dipasang padanya. Juga, unit ini dilengkapi dengan bateri dan penyongsang. Dengan bantuan yang kedua, arus terus ditukar menjadi arus ulang alik yang berkesan.
Peranti & Rangkaian
Kebanyakan unit yang wujud hari ini beroperasi dengan sumber elektrik berpusat atau tempatan. Sebagai contoh, ia boleh menjadi penjana diesel. Keperluan untuk menggunakan sumber tambahan dijelaskan oleh ketidakstabilan aliran udara. Dalam kes ini, rangkaian melakukan tugas penstabilan. Terdapat syarat tertentu untuk penggunaan struktur tersebut. Salah satu yang utama ialah kuasa rangkaian mestilah lebih tinggi daripada penjana angin, sekurang-kurangnya 1.8 kali ganda.
Prinsip kerja
Arus udara yang kuat memacu bilah penjana angin. Mereka mula berputar. Tenaga yang diterima dipindahkan ke pengganda melalui rotor. bagaimanaDikatakan di atas bahawa unit boleh berfungsi secara individu dan berkumpulan. Dalam sesetengah reka bentuk, pengganda dipasang untuk meningkatkan prestasi peranti. Harus dikatakan bahawa tidak semua orang boleh membeli unit sedemikian. Dalam hal ini, sesetengah orang membina penjana angin untuk rumah mereka dengan tangan mereka sendiri. Bagaimana untuk melakukan ini, kami akan mempertimbangkan lebih lanjut.
Jenis unit
Apakah penjana angin untuk rumah? Terdapat dua jenis peranti. Yang pertama adalah mendatar dan yang kedua ialah penjana angin menegak. Reka bentuk terakhir, menurut pengguna sendiri, lebih mudah untuk dipasang dan dipasang - mengimbangi peranti agak mudah. Di samping itu, sistem ini mempunyai pekali tindakan angin berkesan yang lebih tinggi. Lebih berkuasa peranti yang dipilih untuk pemasangan, lebih besar berat dan diameter roda. Ini seterusnya akan menyukarkan pengimbangan dan pemasangan.
Komponen
Sebelum anda membuat penjana angin, anda harus menyediakan semua elemen dan butiran yang diperlukan:
- Bateri 12 V. Anda boleh menggunakan peranti kereta, tetapi lebih baik membeli peranti alternatif. Bateri sedemikian akan menjadi lebih selamat dan lebih tahan lama.
- Penjana 12 V.
- Rotor 1.5-2 m.
- Tong atau baldi logam (besar). Adalah wajar untuk menggunakan bekas yang diperbuat daripada aluminium atau keluli tahan karat.
- Geganti pengecasan bateri.
- Geganti untuk mengecas lampu (contohnya automotif).
- Suis separuh tertutup.
- Kotak simpang.
- Voltmeter. Anda boleh menggunakan kereta itu.
- Tiang, yang ketinggiannya adalah dari 2 hingga 10 meter. Anda juga boleh membuatnya sendiri. Ini memerlukan paip PVC dan bahagian logam untuk asas.
- 4 bolt M6.
- Wayar.
- Wayar atau pengapit tahan karat. Unsur-unsur ini akan dilekatkan pada tiang.
Anda juga memerlukan alatan berikut:
- Pemotong.
- Latih tubi dan latih tubi.
- Pemutar skru.
- Kunci.
Memasang tiang
Sebelum pemasangannya, adalah perlu untuk mengisi asas mengikut isipadu tapak dan keratan rentas paip. Dalam kes ini, iklim dan sifat tanah harus diambil kira. Pemasangan tiang dengan turbin angin dilakukan selepas mortar telah pepejal (sekurang-kurangnya seminggu selepas menuang). Anda hanya boleh menggali tiang ke dalam tanah dan membetulkan wayar lelaki itu. Walau bagaimanapun, pilihan ini kurang dipercayai.
Rotor
Diameter dipilih mengikut purata kelajuan angin. Rotor dibuat dan takal dibuat semula (roda geseran khas dengan rim atau alur di sekeliling lilitan, direka untuk menghantar pergerakan ke tali pinggang pemacu atau tali). Malah, dengan kelajuan angin sehingga 6-7 m/s, kuasa elemen 3 m akan lebih tinggi.
Sayap
Tong dibahagikan kepada 4 bahagian yang sama. Untuk ini, ukuran pita dan penanda digunakan. Bilah dipotong dengan gunting untuk logam. Sayap kemudian dipasang pada takal dan bahagian bawah. Sebagai pengikatbolt digunakan. Tempat untuk mereka harus diukur dengan sangat tepat, jika tidak, pada masa hadapan anda sering perlu menyesuaikan putaran. Bilah dilipat perlahan-lahan, mengikut alasan, untuk mengelakkan tiupan yang tidak perlu dalam aliran udara.
Perhimpunan
Wayar disambungkan kepada penjana dan litar dipasang dalam kotak suis. Unit dipasang pada tiang. Wayar dipasang pada tiang dan penjana. Seterusnya, unit, dan kemudian bateri disambungkan ke litar. Dengan bantuan wayar, keratan rentas yang sehingga 2.5 kW, beban disambungkan. Bergantung pada tahap lenturan bilah, kelajuan putaran ditetapkan. Unit sedemikian sepatutnya cukup untuk menyediakan tenaga untuk rumah desa atau kotej.
Peningkatan produktiviti
Apabila tiang dinaikkan sehingga 20-25 meter, kelajuan aliran udara akan meningkat sebanyak 30%. Pada masa yang sama, pengeluaran tenaga juga akan ditingkatkan sehingga 1.5 kali ganda. Pilihan ini digunakan pada kelajuan angin yang dikurangkan (sehingga 4 m/s). Dengan tiang yang tinggi, pengaruh pokok dan bangunan akan dihapuskan. Begini cara membuat turbin angin anda sendiri.
Pembangunan Industri
Hari ini anda boleh membeli penjana angin rumah dengan kos yang berpatutan. Ini bercakap tentang pembangunan berterusan dan aktif industri ini. Dengan membeli atau memasang sendiri pemasangan, anda boleh memastikan kebebasan tenaga rumah anda sendiri untuk masa yang agak lama. Sebagai peraturan, unit dengan kuasa undian 1 kW adalah mencukupi untuk bangunan kecil. Pada masa yang sama, kelajuan angin di kawasan operasi perantihendaklah 8 m/s. Jika tiada aliran udara yang stabil di kawasan itu, atau ia lemah, peranti itu boleh dilengkapi dengan penjana diesel atau sel fotovoltaik. Di Rusia hari ini, hanya kemunculan kecenderungan untuk memasang penjana angin diperhatikan. Hanya beberapa pengeluar unit berkuasa rendah untuk keperluan domestik diwakili di pasaran domestik. Kos turbin angin untuk 1 kW dalam set lengkap bermula dari 35-40 ribu rubel. Ini adalah harga dari dua tahun lalu. Tidak perlu mengeluarkan sijil untuk memasang peranti.
Keburukan dan kelebihan eksploitasi
Walaupun kenaikan tarif tenaga yang berterusan, kos elektrik itu sendiri bukanlah nilai yang ketara dalam sebahagian besar industri dengan kos lain. Bagi pengguna hari ini, kestabilan dan keselamatan bekalan adalah faktor utama. Sebab utama yang mencetuskan kenaikan kos tenaga untuk kegunaan industri, yang diperoleh daripada penjana angin, ialah:
- Keperluan untuk operasi autonomi untuk beberapa lama. Bateri digunakan dalam kes ini.
- Keperluan untuk tenaga elektrik berkualiti industri. Penyongsang digunakan untuk ini.
- Keperluan untuk masa operasi berterusan. Dalam kes sedemikian, penjana diesel juga digunakan.
Bagi penggunaan peranti dalam kehidupan seharian, kelemahan pengendalian hendaklah termasuk:
- Kos bateri yang tinggi. Diakira-kira 25% daripada harga peranti itu sendiri.
- Kos penyongsang yang agak tinggi.
- Untuk memastikan bekalan elektrik yang boleh dipercayai, penjana diesel digunakan dalam beberapa kes. Kosnya setanding dengan harga peranti itu sendiri.
Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa faktor ini kehilangan kaitannya dengan UPS penukaran berganda moden dan rangkaian biasa. Hari ini, dari sudut pandangan ekonomi, adalah paling sesuai untuk tujuan perindustrian untuk menerima dengan bantuan penjana angin bukan elektrik, tetapi arus terus atau ulang alik. Selepas itu, ia ditukar kepada haba untuk air panas dan pemanasan rumah. Untuk ini, elemen pemanasan digunakan. Skim ini mempunyai kelebihannya. Khususnya, dalam kes ini, dandang biasa dengan air boleh bertindak sebagai penumpuk tenaga, untuk penggunaan haba tidak ada keperluan yang ketat untuk kesinambungan dan kualiti bekalan.
