Sisältö
Oman tuuliturbiinin omistaminen on erittäin hyödyllistä. Ensinnäkin henkilö saa ilmaista sähköä. Toiseksi sähköä voidaan hankkia sivilisaatiosta kaukana olevista paikoista, joissa sähkölinjat eivät kulje. Tuuliturbiini on laite, joka on suunniteltu tuottamaan kineettistä tuulienergiaa. Monet käsityöläiset ovat oppineet pystysuoran tuuligeneraattorin kokoamisen omin käsin, ja saamme nyt selville, miten tämä tehdään.
Tuuliturbiinien laite ja tyypit
Tuuliturbiinilla on monia nimiä, mutta on oikein nimetä ne tuulipuistoksi. Tuulipuisto koostuu sähkölaitteista ja mekaanisesta rakenteesta - tuuliturbiinista, jotka on kytketty yhteen järjestelmään. Sähköasennus auttaa muuttamaan tuulen energialähteeksi.
Tuuligeneraattoreita on monenlaisia, mutta työakselin sijainnin mukaan ne on tavallisesti jaettu kahteen ryhmään:
-
Vaakasuorat tuulimyllyt ovat yleisimpiä. Sähköasennukselle on ominaista korkea hyötysuhde. Lisäksi mekanismi itsessään kestää paremmin hurrikaaneja, ja kevyessä tuulessa roottori käynnistyy nopeammin. Vaakasuuntaisilla tuuliturbiinilla on helpompi tehonsäätö.
-
Pystyakseliset tuulimyllyt pystyvät toimimaan myös pienillä tuulen nopeuksilla. Turbiinit ovat hiljaisia ja helpompia valmistaa, joten useimmiten käsityöläiset asentavat ne pihalleen. Pystysuoran tuuliturbiinin suunnitteluominaisuuden ansiosta se voidaan kuitenkin asentaa vain matalalle maasta. Tämän vuoksi sähköasennuksen tehokkuus heikkenee huomattavasti.
Tuuligeneraattorit erotetaan juoksupyörän tyypin mukaan:
- Potkuri- tai siipimallissa on terät, jotka ovat kohtisuorassa työskentelevään vaakasuoraan akseliin nähden.
- Karusellimalleja kutsutaan myös pyöriviksi. Ne ovat tyypillisiä pystysuorille tuuliturbiinille.
- Rumpumalleilla on samalla tavoin pystysuora työakseli.
Kineettisen tuulienergian tuottamiseksi teollisessa mittakaavassa käytetään yleisesti potkurikäyttöisiä tuulivoimaloita. Rumpu- ja karusellimallit ovat kooltaan suuria sekä vähemmän tehokas mekanismi.
Kaikki tuuliturbiinit voidaan varustaa kertoimella. Tämä vaihdelaatikko aiheuttaa paljon melua käytön aikana. Kotitalouksien tuulimyllyissä kertoja ei yleensä käytetä.
Tuulimyllyn toimintaperiaate
On huomattava, että tuuligeneraattorin toimintaperiaate on sama riippumatta sen suunnittelusta ja ulkonäöstä. Energiantuotanto alkaa siitä hetkestä, kun tuuliturbiinilapat pyörivät. Tällä hetkellä roottorin ja generaattorin staattorin välille syntyy magneettikenttä. Se toimii energianlähteenä, joka tuottaa sähköä.
Joten, kuten saimme tietää, tuuligeneraattori koostuu kahdesta pääosasta: pyörivä mekanismi terillä ja generaattori. Nyt kertoimen työstä. Tämä vaihdelaatikko on asennettu tuuliturbiiniin lisäämään työakselin nopeutta.
Generaattorin roottorin pyörimisen aikana syntyy vaihtovirta, eli kolme vaihetta tulee ulos. Syntynyt energia menee ohjaimeen ja sieltä se akkuun. Tässä ketjussa on toinen tärkeä laite - invertteri. Se muuntaa virran vakaiksi parametreiksi ja toimittaa sen verkon kautta kuluttajalle.
Tuulivoimaloiden teollisuusalukset 2
Tuulienergian alalla kineettinen tuuliturbiiniteollisuuden alus 2, jolla on modifioitu yksikkö tuulienergian tuottamiseksi, tunnetaan hyvin. Sähköasennuksen tehon laskemiseksi sen työelinten nopeuksien summa kerrotaan arvolla 0,1.Työalueen koko määräytyy roottorin mittojen mukaan. Pyörimisen aikana se tuottaa kineettistä kU, ei sähköenergiaa EU.
Terien pyöriminen riippuu tuulen puuskista. Optimaalisin nopeus havaitaan 160-162 m: n korkeudessa. Ukkosmyrskyt lisäävät tuulen nopeutta 50% ja yksinkertainen sade - jopa 20%.
Teollisuusvene 2 tuuliturbiinin roottorit eroavat siipien mitoilta ja materiaalilta sekä tuulen voimaa rajoittavilta indikaattoreilta, joilla ne pystyvät työskentelemään:
-
puinen roottori, jossa on 5x5 terää, on suunniteltu tuulen nopeusalueelle 10-60 MCW;
rautaroottori, jossa on 7x7 terää, on suunniteltu nopeusalueelle - 14-75 MCW; - teräsroottori, jossa on 9x9 terää, on suunniteltu ilmavirta-alueille 17-90 MCW;
- Hiilikuituroottori, jossa on 11x11-terät, on suunniteltu ilmanopeuksille 20-110 MCW.
Teollisuusalukset 2 kineettistä tuuliturbiinia ei ole sijoitettu lähelle samaa tasoa selkänsä vastakkain.
Itse tehty pystysuora tuuliturbiini
Itse valmistuksessa pystysuoralla akselilla varustettu tuuliturbiini on yksinkertaisin. Terät on valmistettu mistä tahansa materiaalista, tärkeintä on, että ne kestävät kosteutta ja aurinkoa ja ovat myös kevyitä. Kodin tuuligeneraattorin siipien osalta voit käyttää PVC-putkea, jota käytetään viemärijärjestelmän rakentamiseen. Tämä materiaali täyttää kaikki yllä olevat vaatimukset. Neljä terää, joiden korkeus on 70 cm, on leikattu muovista, ja kaksi samaa on valmistettu galvanoidusta teräksestä. Tinaelementit muotoillaan puolipyöräksi ja kiinnitetään sitten putken molemmille puolille. Loput terät kiinnitetään samalla etäisyydellä ympyrässä. Tällaisen tuulimyllyn pyörimissäde on 69 cm.
Seuraava vaihe on roottorin kokoaminen. Tarvitset magneetteja täällä. Ensin otetaan kaksi ferriittilevyä halkaisijaltaan 23 cm ja liiman avulla yhdelle levylle kiinnitetään kuusi neodyymimagneettia. Magneetin halkaisija 165 cm, kulma 60noin... Jos nämä elementit ovat pienempiä, niiden määrää lisätään. Magneetteja ei liimataan vain sattumanvaraisesti, vaan ne muuttavat vuorotellen napaisuutta. Ferriittimagneetit kiinnitetään toiseen levyyn samalla tavalla. Koko rakenne kaadetaan runsaasti liimalla.
Vaikeinta on staattorin tekeminen. Sinun on löydettävä 1 mm paksu kuparilanka ja tehtävä siitä yhdeksän kelaa. Jokaisessa elementissä on oltava tarkalleen 60 kierrosta. Lisäksi staattorin sähköpiiri on koottu valmiista keloista. Kaikki yhdeksän niistä on sijoitettu ympyrään. Ensinnäkin ensimmäisen ja neljännen kelan päät yhdistetään. Liitä seuraavaksi neljännen toinen vapaa pää seitsemännen kelan lähtöön. Tuloksena on yhden vaiheen elementti kolmesta kelasta. Toisen vaiheen piiri on koottu seuraavasta kolmesta kelasta peräkkäin alkaen toisesta elementistä. Jälkimmäinen kerätään samalla tavalla, kolmas vaihe alkaen kolmannesta kelasta.
Piirin kiinnittämiseksi leikataan vanerista muoto. Lasikuitu asetetaan sen päälle, ja sen päälle asetetaan yhdeksän kelan piiri. Kaikki tämä kaadetaan liimalla ja jätetään sitten jähmettymään. Roottori staattorilla voidaan liittää aikaisintaan päivässä. Ensinnäkin roottori asetetaan magneeteilla ylöspäin, staattori asetetaan sen päälle ja toinen levy asetetaan päälle magneetit alaspäin. Liitäntäperiaate näkyy kuvassa.
Nyt on aika koota tuuliturbiini. Hänen koko piirinsä koostuu siipipyörästä, paristoista ja invertteristä. Vääntömomentin lisäämiseksi on suositeltavaa asentaa vähennysventtiili. Asennustyöt ovat seuraavassa järjestyksessä:
- Vahva masto hitsataan teräskulmasta, putkista tai profiilista. Korkeudessa sen on nostettava siipipyörä siipien kanssa katon harjanteen yläpuolelle.
- Perusta kaadetaan maston alle. Varmista, että teet raudoituksen ja varmista betonista ulkonevat ankkurit.
- Lisäksi mastoon on kiinnitetty generaattorilla varustettu juoksupyörä.
- Maston asennuksen jälkeen perustukseen se kiinnitetään ankkureihin ja vahvistetaan sitten teräsputkilla. Näihin tarkoituksiin sopii kaapeli tai teräsvapa, jonka paksuus on 10–12 mm.
Kun tuuligeneraattorin mekaaninen osa on valmis, he alkavat koota sähköpiiriä. Generaattori antaa kolmivaiheisen virran. Vakion jännitteen saamiseksi piiriin on asennettu diodien tasasuuntaaja. Akun latausta valvotaan ajoneuvoreleellä. Taajuusmuuttaja lopettaa piirin, josta tarvittavat 220 volttia menevät kotiverkkoon.
Tällaisen tuuligeneraattorin lähtöteho riippuu tuulen nopeudesta. Esimerkiksi 5 m / s nopeudella sähköasennus tuottaa noin 15 W: n virran ja 18 m / s: n nopeudella jopa 163 W. Tuottavuuden lisäämiseksi tuulimylly pidennetään 26 metriin, ja tällä korkeudella tuulen nopeus on 30% suurempi, mikä tarkoittaa, että sähköä on noin puolitoista kertaa enemmän.
Video näyttää tuuliturbiinin generaattorin kokoonpanon:
Tuuliturbiinin kokoaminen on hankala liiketoiminta. Sinun täytyy tuntea sähkötekniikan perusteet, osata lukea kaavioita ja käyttää juotinta.
