Κινητική ανεμογεννήτρια: συσκευή, αρχή λειτουργίας, εφαρμογή

Μια σύγχρονη κινητική ανεμογεννήτρια σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τη δύναμη των ρευμάτων αέρα, μετατρέποντάς την σε ηλεκτρική ενέργεια. Για το σκοπό αυτό, υπάρχουν εργοστασιακά και οικιακά μοντέλα συσκευών που χρησιμοποιούνται τόσο στη βιομηχανία όσο και σε ιδιωτικές εκμεταλλεύσεις.

Θα μιλήσουμε για τον τρόπο με τον οποίο οργανώνονται οι ανεμόμυλοι αυτού του τύπου, θα σας παρουσιάσουμε τις δυνατότητες της συσκευής και τις επιλογές σχεδίασης. Το άρθρο που προτείναμε δείχνει τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες ενός σταθμού αιολικής ενέργειας. Ανεξάρτητοι δάσκαλοι μαζί μας θα βρουν χρήσιμα σχήματα και προτάσεις για συναρμολόγηση.

Η αρχή της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας

Η λειτουργία της ανεμογεννήτριας βασίζεται στη μετατροπή της κινητικής ενέργειας του ανέμου σε μηχανική ενέργεια του ρότορα, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η αρχή της λειτουργίας είναι αρκετά απλή: η περιστροφή των λεπίδων που είναι τοποθετημένες στον άξονα της συσκευής οδηγεί σε κυκλικές κινήσεις της γεννήτριας ρότορα, λόγω της οποίας παράγεται ηλεκτρισμός.

Η αιολική ενέργεια είναι ένας από τους πιο υποσχόμενους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα μοντέρνα σχέδια επιτρέπουν οικονομικά αποδοτική χρήση της ροής του αέρα, χρησιμοποιώντας την για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Το προκύπτον ασταθές εναλλασσόμενο ρεύμα "ρέει" στον ελεγκτή, όπου μετατρέπεται σε σταθερή τάση που μπορεί να φορτίσει τις μπαταρίες. Από εκεί, η ισχύς τροφοδοτείται στον μετατροπέα, όπου μετατρέπεται σε εναλλασσόμενη τάση με ένδειξη 220/380 V, η οποία παρέχεται στους καταναλωτές.

Η ισχύς της ανεμογεννήτριας εξαρτάται άμεσα από την ισχύ της ροής αέρα (N), που υπολογίζεται σύμφωνα με τον τύπο N = pSV³/ 2, όπου το V είναι η ταχύτητα του ανέμου, το S είναι η περιοχή εργασίας, το p είναι η πυκνότητα του αέρα.

Συσκευή γεννήτριας ανέμου

Οι διαφορετικές εκδόσεις των ανεμογεννητριών διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους.

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει την εσωτερική δομή μιας κλασικής οριζόντιας ανεμογεννήτριας. Τέτοια μοντέλα χρησιμοποιούνται συχνότερα τόσο στη βιομηχανία όσο και στην καθημερινή ζωή.

Οι βιομηχανικές συσκευές είναι μια πολύπλοκη κατασκευή πολλών μέτρων, η εγκατάσταση της οποίας απαιτεί θεμέλιο, ενώ ένα οικιακό μοντέλο μπορεί να αποτελείται από ελάχιστα εξαρτήματα (κινητήρας 3-12V DC, ηλεκτροσυμπιεστής 1000uF 6V, δίοδος ανορθωτή πυριτίου).

Μια τυπική εγκατάσταση περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• εναλλάκτη (η ισχύς εξαρτάται από την ταχύτητα της ροής του ανέμου)
• λεπίδες που μεταδίδουν περιστροφή στον άξονα της γεννήτριας (συχνά είναι επίσης εξοπλισμένες με κιβώτια ταχυτήτων, σταθεροποιητές ταχύτητας ρότορα).
• ιστός του ανεμόμυλου, στον οποίο συνδέονται οι λεπίδες (όσο υψηλότερα είναι αυτά τα στοιχεία, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της αιολικής ενέργειας που μπορούν να λάβουν).
• μπαταρίες που συσσωρεύουν ενέργεια, η οποία σας επιτρέπει να τη χρησιμοποιείτε με μικρή ροή ανέμου ή την πλήρη απουσία της. Η μπαταρία εκτελεί επίσης τη λειτουργία σταθεροποίησης της ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται από τη γεννήτρια.
• ελεγκτής - μετατροπέας εναλλασσόμενης τάσης που λαμβάνεται από τη γεννήτρια σε συνεχές ρεύμα, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας. Ο ελεγκτής ελέγχεται περιστρέφοντας τις λεπίδες, κάτι που σας επιτρέπει να σκεφτείτε πού ρέει ο αέρας.
• ABP - αυτόματη συσκευή εναλλαγής που συνδέει την ανεμογεννήτρια με άλλες πηγές ενέργειας (ηλιακοί συλλέκτες, ηλεκτρικό δίκτυο).
• αισθητήρας κατεύθυνσης ανέμου - μια συσκευή που διευκολύνει την εύρεση της ροής του αέρα από τις λεπίδες.
• ένας μετατροπέας για τη μετατροπή συνεχούς ρεύματος από μπαταρίες σε εναλλασσόμενη τάση, ο οποίος χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές επικοινωνίες.

Για την καλύτερη κάλυψη των αναγκών των χρηστών, η συσκευή μπορεί να εξοπλιστεί με διάφορους τύπους μετατροπέων:

• συσκευές με ημιτονοειδές κύμα τροποποιημένο με μετατροπέα, εκδίδοντας τετραγωνικό ημιτονοειδές. Συσκευές αυτού του τύπου είναι κατάλληλες για θερμαντικά στοιχεία, λαμπτήρες πυρακτώσεως και άλλες συσκευές που δεν απαιτούν την ποιότητα του δικτύου.
• τριφασικοί μετατροπείς τάσης σχεδιασμένοι για τριφασικά δίκτυα ισχύος ·
• εγκαταστάσεις καθαρού ημιτονοειδούς κύματος που παράγουν ενέργεια για μια πιο ευαίσθητη τεχνική.
• μετατροπείς δικτύου ικανούς να λειτουργούν χωρίς μπαταρίες. Τέτοιες συσκευές προορίζονται για κυκλώματα που περιλαμβάνουν την είσοδο ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας σε ένα κοινό δίκτυο.

Κατά την επιλογή μοντέλων, θα πρέπει σίγουρα να δώσετε προσοχή στον τύπο του μετατροπέα.

Τύποι ανεμογεννητριών

Κατά την ταξινόμηση των ανεμογεννητριών, χαρακτηριστικά όπως:

• ραντεβού
• χαρακτηριστικά σχεδιασμού?
• αριθμός λεπίδων
• τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται ·
• άξονας περιστροφής ·
• βίδα.

Εξετάστε λεπτομερώς τις δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενες ταξινομήσεις.

Ταξινόμηση των ανεμογεννητριών κατά σκοπό

Υπάρχουν ποικιλίες ανεμογεννητριών που διαφέρουν ως προς τον σκοπό τους. Τα κύρια χαρακτηριστικά των συσκευών, για παράδειγμα, η ισχύς, εξαρτώνται από αυτό.

Βιομηχανικές ανεμογεννήτριες

Τέτοιες συσκευές εγκαθίστανται από μεγάλες εταιρείες ενέργειας ή από το κράτος για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι ανεμογεννήτριες με χωρητικότητα δεκάδων μεγαβάτ βρίσκονται συνήθως σε περιοχές ανέμου (ανοιχτοί λόφοι, ακτές).

Τα αιολικά πάρκα, όπου υπάρχουν δεκάδες ανεμογεννήτριες, είναι σπασμένα όχι μόνο στο έδαφος, αλλά και σε ρηχά νερά. Η ληφθείσα ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται συνήθως για βιομηχανικούς σκοπούς.

Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια, κατά κανόνα, πηγαίνει απευθείας στο δίκτυο, ενώ για σταθερότητα και ρύθμιση της συχνότητας περιστροφής των πτερυγίων της ανεμογεννήτριας είναι εξοπλισμένοι με πρόσθετους μηχανισμούς.

Εμπορικές ανεμογεννήτριες

Τέτοιες εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας προς πώληση ή για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε βιομηχανίες σε περιοχές με δίκτυα χαμηλής ισχύος (ή με την πλήρη απουσία της). Τέτοια αιολικά πάρκα αποτελούνται από ένα σύμπλεγμα ηλεκτρικών γεννητριών, τα οποία μπορούν να έχουν διαφορετικές χωρητικότητες.

Η ενέργεια των εμπορικών εγκαταστάσεων μπορεί να τροφοδοτείται απευθείας σε ηλεκτρικές επικοινωνίες ή να χρησιμοποιείται για τη φόρτιση μιας μεγάλης σειράς μπαταριών, όπου αποθηκεύεται και μετατρέπεται για τροφοδοσία στο σύστημα ισχύος.

Οικιακές συσκευές ανέμου

Οι μονάδες χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για ιδιωτική χρήση. Σύμφωνα με τους κανόνες, ανεμόμυλοι με ιστούς με ύψος μικρότερο από 25 μέτρα μπορούν να εγκατασταθούν από τους ιδιοκτήτες των χώρων χωρίς τη συγκατάθεση των αρχών, για υψηλότερους ιστούς είναι απαραίτητο να λάβετε ειδική άδεια.

Οι ανεμόμυλοι χαμηλής και μεσαίας ισχύος μπορούν να χρησιμεύσουν ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για εξοχικές κατοικίες, εξοχικές κατοικίες, εξοχικές κατοικίες, αγροκτήματα

Οι οικιακές ανεμογεννήτριες είναι κατάλληλες για φόρτιση μπαταριών με τάση 12/24 / 48V, η ενέργεια από την οποία μετατρέπεται σε τάση 220 βολτ. Τέτοιες συσκευές μπορούν να λύσουν πλήρως ή εν μέρει το πρόβλημα με την τροφοδοσία μικρών αντικειμένων που βρίσκονται μακριά από το κεντρικό δίκτυο τροφοδοσίας.

Με οδηγίες για την επιλογή μιας ανεμογεννήτριας για την παροχή ενέργειας σε μια ιδιωτική κατοικία θα εισαγάγει το άρθροαφιερωμένο σε αυτήν την ενδιαφέρουσα ερώτηση.

Ποικιλίες κατασκευής ανεμόμυλων

Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού της συσκευής μπορεί επίσης να χωριστεί σε μια σειρά κατηγοριών, αν και όλες οι ποικιλίες μειώνονται σε δύο κύριους τύπους: κάθετη και οριζόντια.

Κλασικές οριζόντιες ανεμογεννήτριες

Παρόμοιες εγκαταστάσεις (ονομάζονται επίσης έλικα ή πτερύγια) συνήθως έχουν 3-5 λεπίδες τοποθετημένες σε έναν οριζόντιο άξονα. Περιστρέφοντας με υψηλή ταχύτητα, τέτοια στοιχεία σας επιτρέπουν να έχετε τη μέγιστη ποσότητα ενέργειας (KIEV έως 0,4).

Επιπλέον, η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ύψος της συσκευής (όσο υψηλότερο είναι, τόσο μεγαλύτερο είναι το αποτέλεσμα).

Η οριζόντια γεννήτρια ανέμου χρησιμοποιεί τη δύναμη ανύψωσης που συμβαίνει όταν η πίεση αυξάνεται στο σημείο όπου η άμεση ροή αέρα περνά μέσα από τις λεπίδες, που αντανακλώνται από αυτά τα στοιχεία

Τέτοιες συσκευές εγκαθίστανται συνήθως σε αιολικά πάρκα όπου παράγεται ενέργεια για βιομηχανική και εμπορική χρήση, αλλά είναι επίσης κατάλληλες για οικιακή χρήση.

Μια ενδιαφέρουσα λύση για έναν οριζόντιο ανεμόμυλο είναι ένα μοντέλο με μία λεπίδα, τα χαρακτηριστικά του θα εισαχθούν με την ακόλουθη επιλογή φωτογραφιών:

Κάθετες ανεμογεννήτριες

Ένα ενεργό στοιχείο τέτοιων εγκαταστάσεων είναι ένας περιστρεφόμενος τροχός ανέμου. Λόγω των χαρακτηριστικών σχεδίασης, τέτοια σχέδια διαφέρουν στον τύπο ("Βαρέλι", "Σαβωνίος").

Η ακόλουθη επιλογή φωτογραφιών θα σας εξοικειώσει με την αρχή της κατασκευής στροβίλου για κάθετη γεννήτρια Savonius:

Παρά τον χαμηλό δείκτη KIEV (0.1-0.2), χρησιμοποιούνται ευρέως: οι κάθετες μονάδες λειτουργούν σε τυρβώδεις ροές αέρα, ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν ακόμη και σε περιοχές όπου σπάνια φυσούν άνεμοι.

Η λειτουργία κάθετων ανεμογεννητριών δεν εξαρτάται από την κατεύθυνση των ανέμων. Είναι εύκολο να εγκατασταθούν και να λειτουργήσουν, επιπλέον, τέτοιες συσκευές μπορούν να τοποθετηθούν κοντά στο έδαφος

Για την αύξηση της αποτελεσματικότητας των κάθετων ανεμόμυλων, οι κατασκευαστές συχνά αυξάνουν τις παραμέτρους μεγέθους τους, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική αύξηση του κόστους. Δεδομένου ότι τέτοιες εγκαταστάσεις είναι αρκετά εύθραυστες, απαιτούν αυξημένη προστασία έναντι τυφώνων και άλλων φυσικών φαινομένων.

Ανεμογεννήτριες "Rotor Daria"

Τέτοιες συσκευές ανήκουν στην κατηγορία των κάθετων ανεμογεννητριών, ωστόσο, έχουν έντονες διαφορές στο σχεδιασμό. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά, επιτυγχάνεται μείωση θορύβου και το KIEV μεγαλώνει, το οποίο προσεγγίζει την απόδοση των οριζόντιων μοντέλων.

Ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης με άξονα περιστροφής κάθετο στο περιβάλλον του αέρα, που προτάθηκε το 1931 από τον Γάλλο σχεδιαστή αεροσκαφών Georges Darier, χρησιμοποιήθηκε ευρέως στην αιολική ενέργεια

Το μειονέκτημα τέτοιων σχεδίων είναι η χαμηλή στιγμή εκκίνησης (λόγω της παρουσίας μόνο δύο λεπίδων, είναι δύσκολο για τη συσκευή να ξεκινήσει ανεξάρτητα). Για την επίλυση του προβλήματος, χρησιμοποιείται συχνά το υβρίδιο Savonius + Darier.

Εγκαταστάσεις ανέμου ιστιοπλοΐας

Για τέτοιες εγκαταστάσεις, μπορεί να εφαρμοστεί η αρχή των κάθετων και οριζόντιων ανεμόμυλων. Το κύριο δομικό χαρακτηριστικό είναι ένας τροχός ανέμου που καλύπτεται με πολλές λεπίδες ή πανιά, ενώ απουσιάζει το αεροδυναμικό προφίλ τέτοιων μοντέλων.

Υπάρχουν πολλά μοντέλα ανεμογεννητριών ιστιοπλοΐας, τα οποία διαφέρουν ως προς τον αριθμό των λεπίδων, το βάρος, την ισχύ. Όλες αυτές οι παράμετροι πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή μιας συσκευής.

Παρά το γεγονός ότι οι εγκαταστάσεις ιστιοπλοΐας χαρακτηρίζονται από χαμηλή ταχύτητα και χαμηλή απόδοση, χρησιμοποιούνται συχνά στην εθνική οικονομία. Τέτοια σχέδια είναι εύκολο να εγκατασταθούν και να λειτουργήσουν και ο συνδυασμός υψηλής ροπής με χαμηλές ταχύτητες σάς επιτρέπει να ενεργοποιήσετε άμεσα διάφορους χρήσιμους μηχανισμούς, για παράδειγμα, μια αντλία άντλησης νερού.

Η παρακάτω γκαλερί θα σας εξοικειώσει με ένα από τα πρακτικά μοντέλα ιστιοπλοϊκών ανεμόμυλων:

Γεννήτρια ανεμογεννητριών

Για τη λειτουργία των ανεμόμυλων, απαιτούνται συμβατικές τριφασικές γεννήτριες. Ο σχεδιασμός τέτοιων συσκευών είναι παρόμοιος με τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα, αλλά έχει μεγάλες παραμέτρους.

Σε συσκευές για ανεμογεννήτριες, παρέχεται τριφασική περιέλιξη στάτη (σύνδεση αστεριού), από όπου τρία καλώδια πηγαίνουν στον ελεγκτή, όπου η εναλλασσόμενη τάση μετατρέπεται σε άμεση τάση.

Ο ρότορας της γεννήτριας για μια ανεμογεννήτρια κατασκευάζεται σε μαγνήτες νεοδυμίου: δεν είναι σωστό να χρησιμοποιείται ηλεκτρική διέγερση σε τέτοια σχέδια, καθώς το πηνίο καταναλώνει πολλή ενέργεια

Για την αύξηση της ταχύτητας χρησιμοποιείται συχνά ένας πολλαπλασιαστής. Αυτή η συσκευή σάς επιτρέπει να αυξήσετε την ισχύ της υπάρχουσας γεννήτριας ή να χρησιμοποιήσετε μια μικρότερη συσκευή, γεγονός που μειώνει το κόστος εγκατάστασης.

Οι πολλαπλασιαστές χρησιμοποιούνται συχνότερα σε κάθετες ανεμογεννήτριες, στις οποίες η διαδικασία περιστροφής του τροχού ανέμου είναι πιο αργή. Για οριζόντιες συσκευές με υψηλή ταχύτητα περιστροφής των λεπίδων, δεν απαιτούνται πολλαπλασιαστές, γεγονός που απλοποιεί και μειώνει το κόστος κατασκευής.

Οι ιδιαιτερότητες της συναρμολόγησης και της εγκατάστασης μιας ανεμογεννήτριας από το πλυντήριο και ανεμογεννήτριες από μια γεννήτρια αυτοκινήτων αναλυτικά στα προτεινόμενα άρθρα μας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μιας ανεμογεννήτριας

Ας εξετάσουμε λεπτομερώς τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ανεμογεννητριών, καθώς η απόφαση να αγοράσετε έναν ανεμόμυλο ή να την εγκαταλείψετε εξαρτάται από αυτά.

Πλεονεκτήματα των αιολικών συσκευών

Τα οφέλη των συσκευών αιολικής ενέργειας περιλαμβάνουν:

• Φιλικότητα προς το περιβάλλον. Τα εργοστάσια χρησιμοποιούν ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνεχώς χωρίς να βλάπτει το περιβάλλον. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ανεμογεννήτριες αντικαθιστά την ενέργεια των θερμοηλεκτρικών σταθμών, μειώνοντας τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
• Ευελιξία. Τα αιολικά πάρκα μπορούν να χτιστούν σχεδόν παντού: στις πεδιάδες, στα βουνά, στα χωράφια, στα νησιά και ακόμη και στα ρηχά νερά. Η αιολική ενέργεια εκτιμάται ιδιαίτερα σε απομακρυσμένα μέρη όπου είναι δύσκολο να επεκταθεί η συνήθης ηλεκτρική επικοινωνία. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ανεμογεννήτριες καθιστούν δυνατή την εγκατάσταση τροφοδοσίας σε εγκαταστάσεις, παρέχοντας την ανεξαρτησία από τυχαίους παράγοντες (για παράδειγμα, από καύσιμα που δεν παραδίδονται εγκαίρως).
• Χρησιμοποιήστε την αποδοτικότητα. Τα μοντέρνα μοντέλα ανακυκλώνουν την ενέργεια ακόμη και ελαφρών ανέμων - το ελάχιστο όριο είναι 3,5 m / s. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατή η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα κεντρικό δίκτυο, καθώς και η οργάνωση της τροφοδοσίας μεμονωμένων εγκαταστάσεων (νησί ή τοπικό), ανεξάρτητα από την χωρητικότητά τους.
• Μια αξιόλογη εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές πηγές. Σταθερά αιολικά πάρκα μπορούν να παρέχουν πλήρως ηλεκτρική ενέργεια σε ένα κτίριο κατοικιών ή ακόμη και σε μια μικρή εγκατάσταση παραγωγής. Σε αυτήν την περίπτωση, η τουρμπίνα συσσωρεύει στις μπαταρίες την απαιτούμενη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, που προορίζεται για χρήση σε περιόδους χωρίς αέρα.
• Κερδοφορία Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας (αέριο, τύρφη, άνθρακας, πετρέλαιο), οι στρόβιλοι ποδηλάτων μπορούν να μειώσουν σημαντικά το ενεργειακό κόστος. Σε πολλές περιπτώσεις, η κατασκευή αιολικού πάρκου είναι φθηνότερη από τη σύνδεση σε υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.

Η χρήση ανεμογεννητριών μπορεί να είναι μια εναλλακτική λύση στη χρήση ακριβών γεννητριών ντίζελ, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος μεταφοράς και αποθήκευσης καυσίμου έως και 80%.

Η μέση ισχύς μιας ανεμογεννήτριας διαφέρει σημαντικά από την ένδειξη μέγιστου φορτίου. Η ανεμογεννήτρια είναι υπεύθυνη μόνο για την ποσότητα ενέργειας που παράγεται για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο με τη μέση μηνιαία ταχύτητα ανέμου χαρακτηριστική μιας δεδομένης περιοχής.

Για μια πιο ακριβή αξιολόγηση των αιολικών πόρων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ειδικά παραγόμενα δεδομένα (παράμετροι Weibull). Αυτοί οι δείκτες αντικατοπτρίζουν την κατανομή ανέμων διαφορετικών δυνατοτήτων που χαρακτηρίζουν μια συγκεκριμένη περιοχή. Τέτοιες πληροφορίες είναι σημαντικές για να ληφθούν υπόψη κατά την ανάπτυξη έργων αιολικής ενέργειας με χωρητικότητα δεκάδων MW.

Η ισχύς που παράγεται από την ανεμογεννήτρια είναι ανάλογη με την ταχύτητα του τριπλού ανέμου. Επομένως, αυτός ο δείκτης είναι πολύ μικρός με ασθενή ρεύματα ανέμου, ωστόσο, όταν ενισχύονται, αυξάνεται απότομα. Λόγω της μεταβλητότητας της κατεύθυνσης των ανέμων και της ταχύτητάς τους κατά την κατασκευή της ανεμογεννήτριας, είναι απαραίτητο να παρέχονται σταθεροποιητικά εξαρτήματα.

Κανόνες και τύποι για τον υπολογισμό της ισχύος μιας ανεμογεννήτριας δίνεται εδώΣας συνιστούμε να διαβάσετε μερικές πολύ χρήσιμες πληροφορίες.

Σε μικρά αυτόνομα συστήματα, η λειτουργία τους εκτελείται από μπαταρίες, η φόρτιση των οποίων αρχίζει να αυξάνεται μόλις η ισχύς της ανεμογεννήτριας υπερβεί τον δείκτη φορτίου.

Καθώς το φορτίο αυξάνεται, η μπαταρία μπορεί να εξαντληθεί. Αυτό το χαρακτηριστικό της εργασίας είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη κατά την επιλογή οικιακής μονάδας, η χωρητικότητά του πρέπει να συμπίπτει με το μηνιαίο ή ετήσιο ρυθμό κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματική χρήση των ροών ανέμου συμβάλλει στην ποικιλία σχεδίων των ανεμογεννητριών.

Οι οριζόντιες τουρμπίνες δίνουν υψηλή απόδοση σε επίπεδα μέρη όπου υπάρχουν πολλοί άνεμοι, ενώ οι κάθετοι στρόβιλοι λειτουργούν καλύτερα σε περιοχές με τυρβώδεις ροές που παρατηρούνται χαμηλά από το έδαφος (στο πάνω μέρος των λόφων, οροσειρές).

Τα κύρια μειονεκτήματα των ανεμόμυλων

Ταυτόχρονα, οι ανεμόμυλοι έχουν τις δικές τους αρνητικές πτυχές:

• Το μέγεθος της αιολικής δύναμης είναι δύσκολο να προβλεφθεί εκ των προτέρων, καθώς συχνά αλλάζει. Εξαιτίας αυτού, συνιστάται να σκεφτείτε ένα δίχτυ ασφαλείας, παρέχοντας μια εφεδρική πηγή ενέργειας (ηλιακοί συλλέκτες, ηλεκτρική σύνδεση).
• Οι κάθετες συσκευές κινδυνεύουν να καταστρέψουν τις λεπίδες του ρότορα λόγω της δράσης των φυγοκεντρικών δυνάμεων όταν οι λεπίδες περιστρέφονται γύρω από τον κύριο άξονα. Λόγω αυτού του φαινομένου, σημαντικά δομικά στοιχεία παραμορφώνονται και καταστρέφονται με την πάροδο του χρόνου και ο μηχανισμός αποτυγχάνει.
• Οι ανεμόμυλοι εγκαθίστανται καλύτερα στον ελεύθερο χώρο, καθώς τα κοντινά κτίρια μπορούν να «υγράσουν» τον άνεμο, σχηματίζοντας μια «νεκρή» ζώνη αέρα.
• Για να εξοικονομήσετε την υπερβολική ενέργεια των ανεμογεννητριών, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η χρήση μπαταριών και άλλων πρόσθετων συσκευών στο σχεδιασμό, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας σε ρεύμα με κατάλληλα χαρακτηριστικά καταναλωτή.
• Κατά τη λειτουργία, οι ανεμογεννήτριες κάνουν θόρυβο που μπορεί να προκαλέσει δυσφορία στους ανθρώπους, να τρομάξει τα ζώα. Οι λεπίδες των εγκαταστάσεων μπορούν επίσης να προκαλέσουν το θάνατο των πτηνών που πετούν πάνω τους.
• Σύμφωνα με ορισμένους ειδικούς, οι ανεμογεννήτριες μπορούν να υποβαθμίσουν τη λήψη ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών εκπομπών.

Οι αρνητικές πτυχές μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν το μάλλον υψηλό κόστος τέτοιων μονάδων, ωστόσο, η φθηνή πηγή ενέργειας εξαλείφει σε μεγάλο βαθμό αυτόν τον παράγοντα.

Σχέδια και μέθοδοι σύνδεσης

Αν και η ανεμογεννήτρια μπορεί να λειτουργήσει αυτόνομα, μπορεί να επιτευχθεί πολύ καλύτερο αποτέλεσμα με τη βοήθεια συνδυασμένων σχημάτων που προβλέπουν το συνδυασμό μιας συσκευής αιολικής ενέργειας με ηλιακούς συλλέκτες, ένα κεντρικό ηλεκτρικό δίκτυο, πηγές ενέργειας ντίζελ ή αερίου.

Εργασία εκτός σύνδεσης. Σε αυτήν την περίπτωση, ρυθμίζεται μία μόνο εγκατάσταση, με τη βοήθεια της οποίας συλλαμβάνεται και συσσωρεύεται η αιολική ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα που χρειάζονται οι καταναλωτές.

Το διάγραμμα δείχνει τον απλούστερο τρόπο χρήσης μιας ανεμογεννήτριας, ο οποίος συνιστάται να χρησιμοποιείται σε περιοχές όπου φυσούν άνεμοι συνεχώς.

Συνδυάζοντας μια ανεμογεννήτρια με ηλιακούς συλλέκτες. Η συνδυασμένη επιλογή θεωρείται αξιόπιστος και αποτελεσματικός τρόπος τροφοδοσίας. Εάν δεν υπάρχει άνεμος, η μπαταρία λειτουργεί ηλιακοί συλλέκτες, και σε συννεφιά και κατά τη διάρκεια της νύχτας, η φόρτιση προέρχεται από εγκατάσταση ανέμου.

Ιδανικό για ένα ιδιωτικό σπίτι ή νοικοκυριό, που βρίσκεται μακριά από ένα κεντρικό ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό το συνδυασμένο σχήμα επιτρέπει τη χρήση δύο τύπων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Συνδυασμένη λειτουργία ανεμογεννήτριας και δικτύου. Μια ανεμογεννήτρια μπορεί να συνδυαστεί με ηλεκτρικές επικοινωνίες.

Ένα παρόμοιο μοτίβο είναι τυπικό για βιομηχανικές και εμπορικές συσκευές. Η σύνδεση με ηλεκτρικές επικοινωνίες παρέχεται επίσης από ορισμένα μοντέλα οικιακών ανεμογεννητριών.

Με την παραγόμενη υπερβολική ηλεκτρική ενέργεια, εισέρχεται στο κεντρικό δίκτυο, και με την έλλειψή του, είναι δυνατή η χρήση ηλεκτρικού ρεύματος από το γενικό σύστημα ισχύος.

Αποχρώσεις από τη χρήση ανεμογεννητριών

Επί του παρόντος, οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της οικονομίας. Βιομηχανικά μοντέλα διαφορετικής χωρητικότητας χρησιμοποιούνται από πετρέλαιο και φυσικό αέριο, εταιρείες τηλεπικοινωνιών, σταθμούς γεώτρησης και εξερεύνησης, εγκαταστάσεις παραγωγής και κυβερνητικές υπηρεσίες.

Ο ανεμόμυλος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετη πηγή ενέργειας σε νοσοκομεία και άλλα ιδρύματα για την παροχή συνεχούς τροφοδοσίας ηλεκτρικής ενέργειας σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Ιδιαίτερη σημασία έχει η σημασία της χρήσης ανεμογεννητριών για την ταχεία ανάκτηση της διαταραγμένης ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια κατακλυσμών και φυσικών καταστροφών. Για το σκοπό αυτό, οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται συχνά από το Υπουργείο Έκτακτης Ανάγκης.

Οι οικιακές ανεμογεννήτριες είναι ιδανικές για την οργάνωση φωτισμού και θέρμανσης εξοχικών σπιτιών και ιδιωτικών σπιτιών, καθώς και για οικιακούς σκοπούς σε αγροκτήματα.

Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένα σημεία:

• Οι συσκευές έως 1 kW μπορούν να παρέχουν επαρκή ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος μόνο σε θυελλώδεις χώρους. Συνήθως η ενέργεια που παράγουν είναι αρκετή μόνο για φωτισμό LED και ισχύ για μικρές ηλεκτρονικές συσκευές.
• Για την πλήρη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος στο εξοχικό (εξοχική κατοικία) θα χρειαστείτε μια ανεμογεννήτρια χωρητικότητας άνω του 1 kW.Αυτός ο δείκτης είναι αρκετός για να τροφοδοτήσει τον φωτισμό, καθώς και έναν υπολογιστή και τηλεόραση, αλλά η ισχύς του δεν επαρκεί για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα σύγχρονο 24ωρο ψυγείο.
• Για να παρέχετε ενέργεια στο εξοχικό σπίτι, χρειάζεστε έναν ανεμόμυλο 3-5 kW, αλλά ακόμη και αυτός ο αριθμός δεν είναι αρκετός για τη θέρμανση σπιτιών. Για να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη δυνατότητα, χρειάζεστε μια ισχυρή επιλογή, ξεκινώντας από 10 kW.

Κατά την επιλογή ενός μοντέλου, πρέπει να σημειωθεί ότι η ένδειξη ισχύος που εμφανίζεται στη συσκευή επιτυγχάνεται μόνο με τη μέγιστη ταχύτητα ανέμου. Έτσι, μια εγκατάσταση 300V θα παράγει την υποδεικνυόμενη ποσότητα ενέργειας μόνο με ρυθμό ροής αέρα 10-12 m / s.

Όσοι επιθυμούν να κατασκευάσουν μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια τους, προσφέρουμε επόμενο άρθροστην οποία αναλύονται χρήσιμες πληροφορίες.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Το παρακάτω βίντεο παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την αρχή της λειτουργίας και το σχεδιασμό ενός οικιακού μοντέλου μιας ανεμογεννήτριας:

Η ανεμογεννήτρια είναι μια εξαιρετική πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, την οποία εκτιμούν ιδιαίτερα οι κάτοικοι των απομακρυσμένων περιοχών. Διάφορες ρωσικές και ξένες επιχειρήσεις προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα αιολικών κατασκευών, επιπλέον, τα οικιακά μοντέλα μπορούν να κατασκευαστούν με τα χέρια σας.

Παρακαλώ γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ. Πείτε μας πώς δημιουργήσατε μια ανεμογεννήτρια στον ιστότοπό σας ή πώς οι γείτονές σας έχουν έναν ανεμόμυλο. Κάντε ερωτήσεις, μοιραστείτε χρήσιμες πληροφορίες και φωτογραφίες σχετικά με το θέμα.