Характеристики на вертикалните вятърни турбини

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

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. Не са необходими допълнителни устройства за определяне на посоката на вятъра. Описаното устройство е в състояние да работи на ниска височина, което позволява да се обслужва без използване на оборудване за работа на голяма надморска 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 позволяват да се получи високо ниво на ефективност от генератора, независимо от посоката на вятъра. По време на работа на този генератор никакъв шум напълно липсва, така че няма да смущава потребителя и неговите съседи.

Принципът на работа на описания генератор е магнитна левитация. При въртене на ротора възникват импулсивни и повдигащи сили и сили на триене, които спират ротора. Външният вид на въртящата се част е цилиндър, фиксиран към рамката. Правилната форма на лопатките 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 ветровия 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 структура, отколкото хоризонтална. но ако в дизайна се използват висококачествени резервни части, тогава е възможна самореклама.

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;
• шумът от инсталацията е приблизително равен на 30 dB .;
• интересен и необичаен продукт на вашия сайт със сигурност ще заинтересува всички гости и съседи.

Сред вертикалните генератори от тип въртележка, които се използват за битови нужди, могат да се разграничат различни дизайни и видове. 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 Савунис. Състои се от 2 цилиндъра, в които скоростта на въртене и скоростта на вятъра са независими една от друга. Дори при остри 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 въздушната сила се използва само с 1/3. Геометрията на остриетата им позволява да работят само на ¼ оборота.

• Ротор Дария. Дизайнът може да има 2 или 3 остриета. Монтажът и монтажът са много прости. Захранва се с 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. Монтажът на този тип инсталация е много трудоемък и трудоемък. Сложният дизайн е повлиял на увеличаването на крайната цена на такъв продукт.

• Многолопатков ротор. 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. Енергията от силата на вятъра се извлича възможно най-много. Този дизайн, освен че е скъп, има и високо ниво на шум.

• Ортогонален ротор. Такава инсталация започва да работи при скорост на вятъра от 0,7 m / s. Конструкцията се състои от 1 ос и остриета. Нивото на шума е минимално. В допълнение към всички технически характеристики, заслужава да се отбележи неговият интересен 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.

Преди да разгледате популярните модели вятърни турбини, трябва да разберете техните параметри и критерии за избор на 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";
• ЛМВ "Ветроенергетика";
• АД "Устройство-задвижване".

Произведените в Русия агрегати не са толкова известни и търсени в други страни, колкото ротационните модели на немско, датско, китайско и белгийско производство. Водещите световни компании за вятърни генератори харчат огромни суми за разработване на нови видове лопатки, генератори, прецизни изчисления за предавателни числа. Продуктите на тези фирми имат голям избор от мощности от 1-10 kW и допълнително оборудване, което може да бъде закупено отделно (комплекти с хъб, 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 компактно устройство, което може да се транспортира с всякакъв вид транспорт. При инсталиране и експлоатация е прост и ясен. Този малък генератор е практически безшумен. Има номинална мощност 1,5 kW. Изходно напрежение 48 V. Скоростта на вятъра за нормална работа трябва да бъде в диапазона 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 насочена към захранване 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.

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

За да не сбъркате в размера и да сглобите всичко правилно, можете да използвате всеки готов чертеж от интернет или да нарисувате свой собствен и да го проверите на практика. За да произведете надеждна и висококачествена конструкция, ще ви трябва:

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

Схемата за монтаж на домашен вятърен генератор е проста, винаги можете да добавите свои собствени дизайнерски решения към нея. 4 ножа трябва да бъдат направени 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 да улавяте 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 полуос от едната страна, а получените остриета са монтирани от противоположната страна.

За по-голяма производителност се нуждаем от ролки с различни радиуси. Този, който е по-голям, се прикрепя към мачтата, а по-малкият се прикрепя към самия генератор. Ако генераторът има собствена макара, тогава можете да го използвате. След това генераторът е готов да генерира ток, но 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. мм

Като 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 най-малко 2 пъти годишно. Тъй като конструкцията има постоянни вибрации, е необходимо да се затегнат разхлабени гайки и крепежни елементи по време на поддръжката. Слабите и отпуснати въжета трябва да бъдат затегнати и остриетата да бъдат проверени за пукнатини и разкъсвания.

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

Едно от най-важните условия за работа на вятърна турбина е изборът на мястото за нейното инсталиране. Идеалният вариант за работа на описаното устройство е открита площ и точка за монтаж над всички външни структури и естествени препятствия за вятъра. (къщи, дървета, хълмове). Ако тези изисквания бъдат пренебрегнати, тогава ефективността на вашия генератор ще спадне. Ако е възможно да поставите генератор с вертикална ос на брега на реката, тогава това е много добро решение, тъй като ветровете от водата духат особено често. Добър вариант за поставяне на вашия генератор е на изкуствено или естествено възвишение. Полевите места също са подходящи за поставяне на това приспособление. Просто казано, всеки терен, където няма пречка за вятъра, ще му подхожда.

Възможно е да поставите генератор от този тип в града или в гъсто застроени райони, но само на покрива и възможно най-високо, само така можете 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 управляващото дружество. Освен това шумът на модула 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.

По-долу е представен вертикален вятърен генератор с множител.