Tipuri de locuri de muncă 

Turbină eoliană cu vele. Generatoare eoliene de navigatie - sectiune

Ei spun că noul este vechiul bine uitat. Iar energia pare să nu facă excepție aici. După ce s-a ars la Cernobîl și s-a confruntat cu amenințarea unei crize energetice în mai multe locuri, omenirea își îndreaptă din ce în ce mai mult atenția către soluții tehnice care au fost anulate în mod nemeritat în arhive în trecut. Utilizarea puterii libere a vântului este una dintre aceste soluții. Iubitorii de a face lucruri cu propriile mâini vin și ei în cercetarea lor creativă (vezi, de exemplu, „M-K” nr. 4/84, 5/86, 6/90, 7/92 |.

În acest sens, publicația propusă, bazată pe materiale din revista americană Mechanic Illustrated, pare să prezinte un interes și o relevanță deosebită pentru mulți dintre cititorii noștri.

Ideea de a valorifica vântul, oferind astfel casei tale electricitate gratuită, este, fără îndoială, foarte tentantă. Dar centralele eoliene produse industrial nu sunt întotdeauna potrivite pentru amplasare, de exemplu, în apropiere casa la tara. Și prețurile lor sunt astronomice.

O alternativă ar putea fi o centrală eoliană de casă, destul de accesibilă din punctul de vedere al unei familii cu un venit mediu, precum cel prezentat în ilustrațiile publicate. Cu excepția unui generator electric de curent alternativ sincron, designul său nu conține piese și componente scumpe și extrem de rare. Cinematica este simplă (și, prin urmare, fiabilă în funcționare, ușor de fabricat și configurat). Iar capacitățile energetice sunt astfel încât la o viteză medie a vântului Vvsr = 4,8 m/s. vor satisface mai mult decât nevoile de electricitate ale unei case mici cu gospodărie și anexe.

„Celul culminant” al întregii structuri de aici este roata vântului. În primul rând, este cu lame. Deși inferioară celei mai simple moară de vânt rotativă datorită aspectului său oarecum arhaic, care amintește de morile medievale cu care a luptat celebrul Don Quijote, această moară de vânt câștigă în principal: puterea livrată încărcăturii. În al doilea rând, în acest caz, în pereche cu vântul... funcționează câte o velă - pe fiecare dintre cele trei pale cu zonă variabilă B* și autolimitare prevăzută pentru vânturi puternice.

Faptul este că ansamblul lamei de la aripa morii de vânt constă dintr-o margine anterioară rigidă, nervuri ale secțiunii corespunzătoare și „răsucire”, care asigură funcționarea optimă a capătului, părților mijlocii și bazei, precum și marginea de fugă, tensiunea. din care este asigurată de un cablu de oțel. Pânza cu lamă este realizată din nailon impregnat cu lac sintetic. Este întins peste cadru și fixat cu o bară de prindere pe baza distanțierului (vezi figura), iar datorită cablului este întotdeauna elastic. După impregnarea cu lac sintetic, materialul nu și-a pierdut deloc elasticitatea, iar lama își poate schimba forma ca răspuns la rafale de vânt. Adoptă automat cel mai bun unghi de înclinare pentru fiecare sarcină specifică de vânt.

Ei bine, dacă se întâmplă, va lovi un uragan. Ce atunci? Nu se va întâmpla nimic rău. Cablul care stabilește tensiunea pe marginea de fugă este atât de tensionat încât la viteze ale vântului care depășesc domeniul de funcționare, vela cade și devine, parcă, inactivă: apare un mod de autolimitare și automat.

Printre alte soluții tehnice care se potrivesc cu succes în proiectarea acestei centrale eoliene, nu se poate să nu remarcăm simplitatea și fiabilitatea ansamblului rulmentului de rotire, îndepărtarea electricității la sarcină, utilizarea în diagrama cinematică a acționărilor obișnuite cu lanț, mai degrabă. decât o cutie de viteze unghiulară și plasarea cu succes a aproape tuturor cinematicii într-un caren de capsulă. Capsula în sine s-a dovedit bine în practică.

Caracteristicile de fabricație ale principalelor componente, precum și ale întregii centrale eoliene luate în considerare, sunt o consecință a originalității acesteia.

Luați, de exemplu, marginea anterioară a ansamblului lamei. În esență, aceasta este o structură casetată. Este nevoie de un schelet: un spat cu elemente corespunzătoare interconectate. Și nu pot fi făcute fără șabloane.

Veți avea nevoie de șase șabloane. Două - pentru formarea coastelor

blocuri, trei pentru dispozitivul de asamblare al unității de lame (alunecare) și unul pentru semifabricatul de nervuri inițiale. Producția lor necesită îngrijire și concentrare maximă și marcaje curate.

1 – consumator de energie electrică (sarcină), 2 generator electric sincron cu transmisie în capsula carenului. 3 - spate de lame (3 buc.), 4 - roată de vânt, 5 - lamă de pânză (3 buc.), 6 suport de rotire, 7 - catarg din ferme metalice, 8 - tipi.

1 - roată cu trei pale, 2 - rulment cu bile cu contact unghiular (2 buc.), 3 - țeavă de sprijin pătrată, 4 - arbore de antrenare, 5 - rulment radial cu bile (2 buc.), 6 - arbore intermediar, 7 - transmisie de putere cu lanț cu role de antrenare PR-19.05, 8 - carenare, 9 - transmisie de putere cu lanț de role de antrenare PR-12.7, 10 - generator sincron cu o putere de 1200 W, 11 - suport tub interior, 12 - rulment radial auto-lubrifiant , 13 - suport exterior pentru conducte, 14 - rulment axial, 15 - catarg cu ferme metalice.

1 - bară de prindere (bandă cu o secțiune transversală de 3X25 mm, AL9-1), 2 - distanțier-bază (o bucată de colțuri din aluminiu de 25X25 mm nituite și „epoxidate” împreună pentru a da configurația dorită), 3 - velă ( țesătură de nailon impregnată cu lac sintetic cu o greutate de 113, 4 g), 4 - braț mare (aluminiu laminat de 12 mm), 5 - configurație specială), 9 - nervură „sandwich” (semifabricate nituite și „epoxidate” împreună de la 6 mm AL9-1 foaie; 3 buc.), 10 - suport de andocare (piesă de 20 mm colț din aluminiu 25X25 mm, 6 buc.), 11 - braț mic (aluminiu laminat de 12 mm), 12 - capăt (piesă de aluminiu nituită împreună și „epoxidat” colțuri 25X 25 mm), 13 - manșon de plumb (secțiunea de 12 mm a unui cilindru turtit cu un diametru exterior de 12 mm și un diametru interior de 3 mm, 2 buc.), 14 - manșon de cablu (două secțiuni de tub de polietilenă dispuse în serie), 15 - cablu de tensiune.

1 - bandă de întărire (75 mm lățime de nailon) a părții vârfului, 2 - 20 mm alocație de cusătură, 3 - țesătură semifabricată (nailon pliat în jumătate), 4 - bandă de întărire a bazei (75 mm lățime de nailon).

1 - nervură-"capăt lateral" (3 buc.), 2 - "bureau" al capătului distanțierului, 3 - suport de andocare (6 buc.), 4 - tija capătului distanțierului și (aceeași parte) distanţier-mijloc, 5 - distanţier-bază.

1 - bloc de formare (placaj de 20 mm), 2 - suport de andocare, 3 - conturul blocului de lemn, precum și al doilea strat al nervurii „sandwich”, 4 - primul strat al nervurii „saidwich”.

1 - bază, 2 - distanțier, 3 - stâlp de fixare a lamei (2 buc.), 4 - șablon pentru efectuarea lucrărilor la baza velei, 5 - placă de întărire (3 buc.), 6 - stâlp de fixare centrală pânzei, 7 - stand pentru lucru pe vârf. Toate părțile rampei sunt realizate din placaj de 20 mm, fixarea se face cu șuruburi. Săgețile indică direcțiile în care nervurile „sandwich” sunt atașate la rampă în locurile prevăzute pentru acestea.

1 - arbore de antrenare (diametru 25 mm, lungime 1500 mm, oțel 45), 2 - roată de vânt (D16), 3 - suport (bandă de secțiune 3×25 mm, St3, 3 buc., 4 - spiță butuc sudată (oțel) unghi 25 X 25 mm, 3 buc.), 5 - butuc (Oțel 20), 6 ansamblu rulment al arborelui de antrenare (2 buc.), 7 - suport orizontal (unghi din oțel 25X 25 mm, 2 buc.), 8 - țeavă de susținere din oțel (în secțiune transversală - pătrată 50X 50 mm, grosimea peretelui 4 mm) cu obraji sudate din oțel pătrat de 4 mm la capete, 9 - pinion Z3=45 (Oțel 45), 10 - lanț PR 12.7, II - vertical suport (300 - mm bucată de canal de oțel nr. 8, sudată pe pereții laterali ai țevii de susținere), 12 - piuliță M14 cu șaibă Grover (4 buc.), 13 - arbore intermediar (diametru 20 mm, lungime 350 mm, Oțel 45), 14 - ax intermediar ansamblu rulment (2 buc.), 15 - șurub M14 (4 buc.), 16 - lanț PR-19.05, 17 - pinion Z2= 18 (Oțel 45), 18 - pinion Z1 = 42 (Oțel 45), 19 - șurub M18 (4 buc.), 20 pinion Z4 = 17 (Oțel 45), 21 - suport în formă de cutie (dimensiuni la locul de instalare în funcție de tipul generatorului, St3, 2 buc.) , 22 - generator electric, sincron, putere 1200 W, 23 - rulment de rotire, 24 - suport interior țeavă de oțel (lungime 90 mm, diametru exterior 60 mm, grosime perete 4,5 mm), 25 - braț sudat (piesă unghi de oțel de 305 mm 25X 25 mm, 2 buc.), 26 - șaibă de blocare (4 buc.), 27 - piuliță M18 (4 buc.), 28 - piuliță cu fante autoblocante M12 (6 buc.), 29 - piuliță lame (1830) mm secțiune de țeavă cu diametrul exterior de 50 mm și grosimea peretelui de 3,5 mm, AL9-1, mod de tratament termic T6, 3 buc.), 30 - șurub M12 (6 buc.).

1 - cadru principal (placaj multistrat, 3 buc.), 2 - panou trapă longitudinal (placaj de 12 mm, 2 buc.), 3 - spar (bandă de placaj multistrat, tăiat cu o îndoire după al treilea cadru, 4 buc. ), 4 - conexiune cu șuruburi M16 cu autoblocare (8 buc.), 5 - ghidaj-consola (piesă de 100 mm din oțel unghi 40X X 40 mm, 4 buc.), 6 - bandă de înveliș (placaj, conic. lățime după deformare cu cadru de 3 m, 23 buc.), 7 - cadru de tranziție (placaj de 20 mm), 8 - cadru de capăt, 9 - acoperire din fibră de sticlă, 10 - duză în formă de con (diametru maxim 386 mm, spumă), 11 - panou trapa transversal (placaj de 20 mm).

1 - suport sudat (unghi de oțel 25X 25 mm), 2 - nit (4 buc.), 3 - cablu electric, 4 - borna pentru conectarea la peria de contact (2 buc.), 5 - miez cablu electric (2 buc. ), placă din fibră de sticlă de 6 - 5 mm, 7 - suport de oprire (colț din aluminiu 12X 12 mm, 2 buc.), 8 - arc cu șurub de contact (2 buc.), 9 - ghidaj priză (țeavă din aluminiu cu secțiune pătrată cu elemente de fixare , 2 buc.), 10 - perie de contact (2 buc.), 11 - acționare electrică izolată (2 buc.), 12 - suport interior pentru țevi de oțel, 13 - inel de alamă cu șurub de contact (2 buc.), 14 - bucșă textolit cu două șuruburi de fixare, 15 - șaibă pieptene (St3) cu două șuruburi de fixare, 16 - rulment radial auto-lubrifiant (AFGM), 17 - suport exterior pentru țeavă de oțel, 18 - rulment axial (BrAZh9-4), 19 - șurub M24 cu piuliță și fixând strângerea.

Două șabloane (vezi Fig. 6, articolul 1) sunt lipite de o bucată de placaj de 20 mm. Urmând conturul, tăiați două plăcuțe de placaj formând o margine cu un ferăstrău sau un puzzle. Găuriți găuri de 5 mm pentru centrul barei și marcajele de asamblare. O rotunjire cu o rază de 2,5 mm (pentru îndoirea flanșei) și o tăietură de cinci grade a colțului din spate se efectuează cu ajutorul unei râșoare.

Șablonul (articolul 4, Fig. 6) cu o margine de flanșă de 15 mm este lipit de o foaie de aluminiu de 6 mm AL9-1, care a suferit un tratament termic T4. Piesa de prelucrat rezultată este tăiată cu grijă; gauri centrul spatelui, iar pt instalare corectă există găuri corespunzătoare pe rampă. Acesta este un fel de șablon nou pentru a face încă opt astfel de semifabricate (3 bucăți pentru fiecare lamă).

Nervurile „sandwich” sunt obținute prin „slefuirea” pieselor de prelucrat între două blocuri de formare (garnituri). Fixarea rigidă se realizează prin introducerea șuruburilor de 5 mm prin orificiul din rampă și orificiul din centrul spatelui în blocurile de formare cu semifabricate. Și pentru a face „sandwich-ul” mai reușit, viitoarele „sandvișuri” sunt prinse într-o menghină de forjă. Îndoiți flanșele în direcțiile necesare folosind un ciocan de cauciuc.

Flanșa este formată folosind lipitură moale cu plumb. După care nervura rezultată este îndepărtată, marginea din spate este tăiată pentru a se potrivi cât mai aproape de spate. Acum este timpul pentru restul părților lamei.”

Suporturile de andocare sunt realizate din unghi de aluminiu 25X25 mm. Din el se fac și distanțiere pentru a ține frânghia și a tensiona marginea de fugă la bază, în mijloc și în vârful lamei. Sunt realizate într-un mod foarte unic: nu dintr-una, ci din două bucăți de unghi de aluminiu, nituite și „epoxidate” împreună. Lungimea unei astfel de piese de prelucrat este de 2,4 m. În secțiunea sa transversală, seamănă cu litera T. Calitatea înaltă a cusăturii este obținută prin curățarea temeinică a suprafețelor înainte de a le îmbina, pentru care este puternică. detergenti urmată de clătire cu apă și ștergere până când devine strălucitoare cu o „încurcătură” de metal.

Forma dorită a distanțierilor se realizează cu ajutorul unui ferăstrău. Iar decupajul pentru găuri pentru spate, nituri și cabluri sunt găurite cu un burghiu electric. La fel și orificiile din baza distanțierului pentru atașarea ulterioară a unei bare de prindere pentru a ține în mod fiabil vela pe lamă chiar și în timpul celor mai mari încărcări ale vântului.

În ceea ce privește suporturile de andocare, acestea sunt nituite și „epoxidate” la distanțiere (vezi ilustrații), și la nervurile „sandwich” și la spatul lamei. Mai mult, este mai convenabil să faceți acest lucru pe un dispozitiv special - o rampă, care asigură executarea uniformă a lamelor și setează corect unghiurile de înclinare.

Iată o astfel de operațiune.

Nervurile „sandwich” sunt fixate cu șuruburi pe rampă în locurile prevăzute pentru ele (în direcțiile indicate în Fig. 7 prin săgețile corespunzătoare și de-a lungul orificiilor de instalare, care sunt realizate atât în ​​rampă, cât și în nervurile în sine). Apoi, pornind de la capăt, așezați cu atenție „rafturile laterale” ale suporturilor de cablu pe „piedestalele” destinate acestora, capetele proeminențelor de placaj situate la unghiurile necesare față de bază: suportul 7, suportul de reținere 6 și șablonul 4 (vezi Fig. 7). Baronul lamei este filetat în orificiile formate pe rampă; din fericire, pentru aceasta sunt prevăzute în mod special adâncituri semicirculare cu o rază de 25 mm.

Marcați găurile pentru nituri din spate. Apoi, acesta din urmă este scos și sunt găurite în el. Și după ce a instalat din nou șanțul în rampă, au nituit și au „epoxidat” suporturile de andocare.

Învelișul de aluminiu al muchiei de față a lamei este realizat din tablă AL9-1 de 6 mm, îndoindu-o în prealabil sub formă de parabolă. Mai mult decât atât, este mai bine să faceți aceasta din urmă pe o podea plată folosind o placă lungă așezată pe margine de-a lungul axei de îndoire. Rezemarea genunchilor pe planșă, mâinile și întregul corp creează presiunea necesară asupra foii, obținând forma dorită.

Următoarea operațiune este atașarea carcasei la scheletul lamei. În acest caz, este recomandabil să folosiți cleme speciale în formă de C (nu sunt prezentate în ilustrații).

Pornind de la vârf, găuriți nituri în acoperire, spate și nervuri. Piesele de îmbinat sunt „epoxidate” și lipite. Și după ce „epoxidul” s-a întărit complet, „excesul” de aluminiu este tăiat și marginile ascuțite rezultate sunt pilite.

Acum - câteva cuvinte despre marginea de fugă a lamei. Se montează cu un cablu flexibil de oțel de 3 mm, care se trece prin orificiile prevăzute pentru acesta în distanțiere. Cablul este instalat în tuburi de clorură de vinil și fixat la capăt, prinzându-l într-un manșon de plumb. După care vela este trasă peste scheletul lamei.

Este mai bine să efectuați împreună o astfel de operație responsabilă. O persoană stă pe masă, ținând lama în mâini, astfel încât distanțierul de bază să fie în partea de jos, iar cablul de margine de fugă este poziționat vertical cu o greutate de două kilograme atârnată la capăt. Apoi celălalt (asistent), asigurându-se că a fost atinsă tensiunea necesară, apasă pe cablu al doilea manșon de plumb situat la distanțierul de bază. Excesul de cablu și manșon sunt șlefuite. Și capătul „deschis” al pânzei este înfășurat și apoi fixat de distanțierul de bază folosind o bară de strângere și șuruburi și piulițe.

Lamele rămase sunt realizate în același mod. În ceea ce privește alte componente și piese, implementarea lor, de regulă, nu provoacă dificultăți deosebite nimănui. Același lucru se poate spune despre asamblarea întregii centrale eoliene în ansamblu. Ușor de depanat. Du-te!

Materialul a fost pregătit pentru publicare de către N. KOCHETOV

Distribuie la:
Iata o teorie!!! Poti merge sa exersezi aici!!!

Cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini. Este chiar posibil un generator eolian de casă?

Unii cetățeni curioși s-au gândit în mod repetat la întrebarea: „Cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini, ce desene sunt necesare și cât de dificil este să faci?”

Pare incredibil, dar un generator eolian de casă poate fi făcut cu propriile mâini dintr-o roată obișnuită de bicicletă. Principalul lucru este să înțelegeți puțină fizică și să aveți mâini „de aur”.

Lamele sunt instalate pe o roată de bicicletă, al cărei număr poate fi de la trei la șase, în funcție de planul inventatorului. Grinda de coadă poate fi realizată din țeavă PVC. Roata de bicicletă este atașată de capacul de capăt al țevii, în care este pregăurit un orificiu. Generatorul este un motor a cărui tensiune de funcționare este de 24V. Anterior, astfel de motoare erau utilizate pe scară largă în computerele vechi pentru a conduce discuri. Cel mai probabil, astfel de motoare nu vor fi greu de găsit la „piețele de vechituri” hardware de computer.

În continuare, generatorul trebuie atașat la moara de vânt folosind un colț obișnuit. Rezultatul ar trebui să fie un băț rezistent, care este fixat cu cleme. Acest stâlp este destinat să asigure că parcurile eoliene DIY sunt la o înălțime suficientă pentru a interacționa cu curenții vântului. În plus, toate cablurile electrice sunt, de asemenea, așezate în interiorul acestuia.

Un generator eolian de casă trebuie să fie complet echilibrat de coadă, pentru care greutatea sa este calculată în avans. În acest exemplu, un motor cu magnet permanent a fost folosit ca generator, precum și o curea de transmisie rezistentă la expunerea prelungită la lumina soarelui.

Caracteristicile designului dezvoltat pot concura cu bateriile solare, iar parametrii de ieșire sunt destul de suficienți pentru a asigura o alimentare autonomă a unei clădiri rezidențiale. Costul total al unui dispozitiv de casă, cu condiția ca toate componentele să fie achiziționate într-un magazin, se amortizează în câteva luni de la funcționarea acestuia.

Folosind această tehnologie, este posibil să se producă și generatoare eoliene verticale, dar lungimea stâlpului în acest caz ar trebui să fie de 1,5 ori mai mare.

Centrale eoliene - energia eoliană este în mâinile noastre.

Prețurile la sursele tradiționale de energie cresc în fiecare zi. În acest sens, în timpuri moderne Energia alternativă, netradițională, are o relevanță deosebită, deoarece este mai mult mod economic asigurarea resurselor energetice la nevoile populaţiei. Desigur, energia eoliană nu a trecut neobservată, deoarece este o sursă inepuizabilă de energie electrică și, în plus, absolut gratuită.

Energia eoliană este o ramură a energiei a cărei specializare principală este posibilitatea utilizării energiei eoliene, generată de energia cinetică din mișcarea tuturor masele de aerîn straturile atmosferei.

Nimeni nu mai este surprins de structurile misterioase, care sunt mori pe stâlpi lungi care se găsesc în zonele înalte. Toată lumea știe că acestea sunt centrale eoliene concepute pentru a genera energie electrică din mișcarea maselor de aer. Pe vremuri, erau considerate exotice și erau instalate doar la întreprinderile mari care își puteau permite echipamente atât de scumpe.

Astăzi situația s-a schimbat dramatic. Aceste modele pot fi găsite în zonele agricole și industriale, precum și în sectoarele private, unde uneori este mai ușor să aveți grijă de un sistem autonom de alimentare cu energie decât să depindeți de linii centralizate.

Centralele eoliene sunt economice și, cel mai important, ecologice, deoarece utilizarea lor elimină complet posibilitatea eliberării deșeurilor toxice în atmosferă. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că pentru exploatarea unor astfel de centrale electrice nu este necesară utilizarea niciunei resurse de combustibil, ceea ce, având în vedere prețurile în continuă creștere la benzină și combustibil diesel, pune vântul dincolo de concurență.

Aspectele tehnice nu pot fi excluse: nu este nevoie de electricitate tradițională, ceea ce face posibilă aranjarea alimentării neîntrerupte chiar și în locurile în care nu există deloc alimentare cu energie. Turbinele eoliene sunt capabile să furnizeze întreprinderilor sau clădirilor private cu energie electrică pentru mulți ani, cu o viteză minimă a vântului de 9 m/s.

Generatoare eoliene pentru casa si gradina. Dispozitiv și domeniu de aplicare.

Generatoarele eoliene sunt considerate astăzi unul dintre cele mai promițătoare sisteme care pot genera energie electrică în mod autonom. Cel mai optim și mai puternic în ceea ce privește cantitatea de energie generată este un sistem de generatoare eoliene conectate într-o singură rețea folosind un sistem informatic. Acest lucru face posibilă controlul mai multor sute de turbine eoliene simultan.

Înainte de a instala aceste dispozitive, este necesar să faceți câteva calcule. În primul rând, va fi necesar să se determine ce potențial eolian are zona în zona în care se preconizează construirea de surse de energie autonome. De asemenea, o atenție deosebită trebuie acordată dezvoltării unei scheme de amplasare a turbinei, ținând cont de caracteristicile amplasamentului.

În cele mai multe cazuri, turbinele eoliene, centralele eoliene pentru întreprinderi casnice sau industriale constau din următoarele componente principale: o turbină eoliană, care include un generator și un dispozitiv rotativ, unități de control și conversie, un catarg pe care este montată turbina și o baterie.

De obicei, turbinele eoliene constau din trei pale, deși, în teorie, este posibil orice număr de pale. Pentru a evita defecțiunile frecvente ale turbinei, se folosește un sistem aeromecanic pentru a stabiliza viteza de rotație.

Un generator, care este conectat la o turbină, este responsabil pentru producerea de energie electrică. În funcție de modelul de instalare, acesta poate fi conectat fie direct, fie printr-o transmisie.

Pentru a putea orienta turbina eoliană în funcție de direcția curgerii vântului la un moment dat, este prevăzut un dispozitiv special, amplasat pe catarg.

Generatoarele eoliene pentru casă și dachas au un set diferit de echipamente față de echipamentele profesionale și sunt dispozitive mai puțin puternice. Cu toate acestea, ei fac față perfect problemei alimentării cu energie electrică a caselor individuale în timpul unei întreruperi a liniei centralizate. Ele pot genera energie non-stop, sunt economice, ecologice și, de asemenea, destul de frumoase.

Generatoare eoliene verticale. Principalele caracteristici.

Astăzi, generatoarele eoliene cu axă verticală de rotație pot fi găsite mult mai rar decât cu una orizontală. Cu toate acestea, merită și atenția consumatorilor. În unele cazuri, instalarea lor este cea mai optimă soluție la problema alimentării autonome.

Pe baza principiului lor de funcționare, acestea sunt împărțite în:
- viteza mica;
- de mare viteză.

Cel mai comun exemplu de turbină eoliană verticală este turbina eoliană de tip carusel.

Mai jos sunt parametrii medii de funcționare ai acestui tip de design, care pot varia ușor în funcție de modelul specific:
- putere optima - 1 kW;
- sunt instalate doua module de vant;
- nu există vergeturi în design;
- inaltimea medie de instalare este de 12 metri;
- complet silentios;
- viteza minimă a vântului la care se generează energie este de 3 m/s.

În vremurile moderne, aceste instalații sunt deosebit de populare în SUA, Japonia, Canada și Anglia, unde producția lor este la scară masivă. Generatoarele eoliene verticale sunt ușor de operat, nu necesită întreținere complexă și sunt capabile să facă față perfect chiar și la suprafață, schimbând frecvent fluxurile de aer.

Dacă viteza vântului crește, acest sistem este capabil să mărească instantaneu forța de tracțiune. După aceasta, viteza de rotație se va stabiliza automat. Caracteristicile acestei instalații includ și viteza lor redusă, ceea ce permite utilizarea unor circuite electrice simple. Acest lucru elimină complet riscul de deteriorare a unității în cazul unei rafale bruște de vânt.

Există, de asemenea, un tip ortogonal de turbină eoliană, care este utilizată în principal în industriile energetice la scară largă. Acest tip de generatoare eoliene are un dezavantaj, dar foarte semnificativ: necesită o „pornire în funcțiune”. Cu alte cuvinte, pentru a comuta dispozitivul în modul generator din modul motor, este necesar să îi furnizezi energie pentru a-l învârti până la parametrii aerodinamici necesari.

Generator de casă pentru o moară de vânt.

Se pare că generator de casă pentru o moară de vânt, o persoană chiar și departe de inginerie o poate face cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie să obțineți discuri de frână ale mașinii, al căror interior ar trebui să fie șlefuit. Acest lucru trebuie făcut pentru a oferi magneților o atașare mai bună.

În timpul procesului de fabricație, axele discurilor rotorului trebuie sudate la stator, iar știfturile trebuie introduse în găurile pre-forate pentru a permite fixarea acestuia.

Toate bobinele statorului trebuie înfășurate în aceeași direcție și se recomandă marcarea imediată a începutului înfășurărilor, astfel încât acestea să poată fi conectate corect ulterior. În această etapă, va trebui să lucrați din greu la realizarea unui dispozitiv de înfășurare. După ce bobinele sunt înfășurate, acestea trebuie acoperite cu lipici. Rezultatul ar trebui să fie nouă bobine. După aceasta, este necesar să începeți să faceți o matriță pentru turnarea statorului. Foile de placaj sunt cel mai bun material pentru fabricarea acestuia.

Bobinele trebuie așezate uniform de-a lungul cercului marcat și umplute cu lipici epoxidic. Pentru a oferi statorului o rezistență maximă, garniturile din fibră de sticlă sunt realizate pe ambele părți.

Rezultatul tuturor manipulărilor va fi un generator trifazat - dispozitivul principal al generatorului eolian, fără de care pur și simplu nu poate funcționa.

Desigur, puteți evita toate aceste operațiuni obositoare și puteți face o moară de vânt dintr-un generator auto, care, în principiu, îndeplinește toate caracteristicile necesare în aceste scopuri.

Paletele turbinelor eoliene pot fi realizate din placaj, foi de plastic sau chiar fier pentru acoperiș. Principalul lucru este să vă asigurați că sunt dimensiune potrivită. În orice caz, piesele excesiv de groase trebuie evitate dacă este posibil, deoarece rotorul trebuie să fie ușor. Acest lucru va reduce frecarea care apare în rulmenți și, ca urmare, întregul tambur va fi mult mai ușor de rotit de curenții vântului.

Generator eolian de casă pornit magneți permanenți.

Pentru cei care se gândesc serios să-și asigure locuința cu o sursă de alimentare autonomă constantă și în același timp să folosească energie gratis vântul, de interes deosebit este un generator eolian de casă, folosind magneți permanenți, pe care îi puteți realiza singur.

Pentru aceasta trebuie să obțineți un butuc de bicicletă de la roata din spate. Magneții pentru generator se găsesc în difuzoarele vechi (clopote), care pot fi văzute și astăzi în gări, în locuri publice și oriunde au fost instalate anterior sisteme de adresare.

După cum arată practica, patru difuzoare arse sunt destul de suficiente. Apoi, acestea ar trebui tăiate în 16 părți și instalate astfel încât să fie îndreptate unul către celălalt cu stâlpi identici.

Bobinele pot fi conectate în două moduri: în serie și în paralel. Trebuie avut în vedere faptul că, cu prima metodă de conectare, curentul crește, iar cu a doua - tensiunea. Care dintre aceste opțiuni va fi cea mai optimă într-o anumită situație ar trebui selectată experimental.

Acest tip de minicentrală eoliană este destul de simplă, practică și nu necesită costuri materiale pentru producerea sa. Dar înainte de a face o moară de vânt sau un generator eolian, este necesar să-i calculăm parametrii necesari și să țineți cont de condițiile de funcționare planificate.

De asemenea, puteți face singur generatoare eoliene verticale. De obicei, acestea sunt echipate cu patru lame, fiecare având 1 metru înălțime și 0,8 metri lățime. Materialul pentru fabricarea lor poate fi acoperișurile mașinilor de pasageri, fixate împreună cu cruci metalice.

Traversele sunt atașate la o țeavă, care poate fi obținută din vechi schele. Baza unei astfel de centrale electrice va fi o structură sudată piramidală.

Principalele avantaje ale acestui design sunt costurile reduse Provizii, fiabilitate, ușurință de asamblare, capacitatea de a muta unitatea dintr-un punct în altul, întreținere simplă.

Generatoare eoliene industriale. Există suficientă putere?

Pentru a furniza energie autonomă neîntreruptă diverselor întreprinderi industriale și agricole, se folosesc instalații speciale care pot primi energie electrică din energia eoliană. Astăzi, generatoarele eoliene industriale sunt instalate folosind fonduri alocate de stat sau de marile corporații. Adesea, dispozitivele individuale sunt combinate în circuite controlate de computer. Așa se fac centralele eoliene.

Principalul avantaj al vântului ca sursă de energie este absența completă atât a materiilor prime pentru generatoarele de energie, cât și a deșeurilor care ar putea dăuna mediului.

Din păcate, în prezent, instalațiile industriale de acest tip sunt produse cu precădere în străinătate, din cauza necesității de a utiliza producția pe scară largă, consumatoare de resurse. În plus, în unele țări există probleme serioase cu alimentarea cu energie, iar astfel de instalații reprezintă singura cale de ieșire din situația actuală.

Aplicabil unităților industriale pentru generarea energiei din vânt, cel mai comun design este generatoarele eoliene cu trei pale cu axă orizontală de rotație. Înainte de a continua cu instalarea lor pe sol, este necesar să se efectueze sondaje complete ale zonelor, precum și să se efectueze o serie de lucrări complexe de pregătire și instalare.

Puterea mare a unui generator eolian, ajungând la 6 MW, este o trăsătură distinctivă a centralelor electrice alimentate cu energie eoliană, care afectează în mod natural costul acestora.

Unitățile industriale sunt inaccesibile pentru populație, astfel încât unitățile de putere redusă de aproximativ 2-5 kW sunt cele mai comune în rândul consumatorilor obișnuiți. Dacă viteza vântului atinge 4 m/s, o astfel de minicentrală va fi destul de capabilă să furnizeze energie electrică unei cabane de țară sau o casă privată cu toate aparatele de uz casnic instalate în ea. Cel din urmă tip al acestui dispozitiv este aplicabil și în locuri publice mici, de exemplu, cafenele, hoteluri private etc.

Generator eolian pentru o resedinta de vara. Principiul de funcționare și avantaje.

Funcționarea oricărei centrale eoliene, indiferent dacă este destinată să furnizeze energie unui întreg oraș sau este doar un generator eolian pentru o reședință de vară, se rezumă la aceleași principii:

Vântul trebuie să sufle;
- cu ajutorul cozii generatorului, structura se întoarce în vânt;
- palele care sunt atașate generatorului încep să se miște sub influența vântului;
- datorita rotatiei palelor se genereaza energie electrica pe care consumatorii o pot folosi in scopurile lor casnice.

Acest principiu simplu de funcționare explică popularitatea instalării în rândul consumatorilor care doresc chiar și casa la tara au o sursă de alimentare autonomă neîntreruptă. O mini moara de vant cu o putere de doar 2 kW este ideala pentru astfel de scopuri. Acest aparat Perfect pentru iluminarea și funcționarea aparatelor electrocasnice necesare: frigider, televizor etc. Chiar și o singură persoană poate instala o astfel de sursă de energie autonomă.

Va fi interesant de știut că puteți face un generator eolian dintr-un generator auto. Desigur, nu este posibil să preziceți în avans costul exact al acestui proiect. Totul depinde de ce componente și piese are maestrul în arsenalul său și pe care va trebui să le achiziționeze din magazin. Dacă trebuie să cumpărați totul, este recomandat să mergeți nu la magazin, ci la piață, de unde puteți cumpăra piese uzate de bună calitate. Iată câteva prețuri: un generator folosit cu o capacitate de 3-4 kW poate fi cumpărat cu 30-40 USD. De asemenea, va trebui să achiziționați condensatori (metal sau hârtie cu o anumită capacitate), diagrame pentru conectarea condensatorului la înfășurare și o diagramă a unității de control, care constă din trei comutatoare. În această etapă, putem presupune că generatorul este gata.

Cu propriile mâini, puteți proiecta, de asemenea, un generator eolian de uz casnic vertical, silentios, a cărui diferență principală este poziția axei de rotație. Proprietarul unei astfel de instalații va aprecia cu siguranță toate avantajele acesteia: durabilitate, stabilitatea curentului de ieșire, absența completă a zgomotului.

Turbină eoliană cu vele. Caracteristici de design de fabricație.

Cel mai lent generator eolian este, desigur, o turbină eoliană cu vele. Cu toate acestea, datorită aerodinamicii sale colosale, viteza sa este în intervalul 1-1,5. Dar, în ciuda acestui fapt, are multe avantaje, dintre care principalul este sensibilitatea extremă. Reacționează la cea mai mică mișcare a maselor de aer, începând de la 1 m/s. Acest avantaj este deosebit de important pentru terenul rusesc, unde vitezele vântului care depășesc 4-5 m/s sunt rare. În astfel de situații, când turbinele eoliene mai rapide sunt inactiv, aceste generatoare de energie eoliană fac față perfect sarcinii care le sunt atribuite.

Un alt avantaj incontestabil al acestui tip de design este simplitatea fabricării acestuia. Componentele acestei unități pot fi numărate pe de o parte: arborele de instalare este pe rulmenți, există un butuc pe arbore, iar catargele, la rândul lor, sunt atașate la acesta, al căror număr poate varia de la 8 la 24. Pânzele sunt atașate de catarge, care sunt realizate din material subțire, dar foarte durabil, mai ales sintetic. Capătul opus al velei este atașat folosind tije care îndeplinesc simultan două roluri: protecție împotriva furtunii și regulatoare de unghi.

Tocmai această producție elementară de turbine eoliene explică utilizarea lor în vremurile moderne, când, în mod logic, astfel de instalații ar fi trebuit de mult să fie înlocuite de unități mai avansate tehnologic.

În plus, astfel de minicentrale sunt o opțiune ideală pentru drumeții și călătorii, deoarece atunci când sunt pliate au dimensiunea unei valize mici, pânzele pot fi înfășurate, iar catargele pot fi pliate. Și deși eficiența lor rămâne scăzută, este suficient să reîncărcați bateria unui telefon mobil.

Opțional, se propune utilizarea plasticului ca material pentru realizarea pânzelor, care poate ajuta la creșterea vitezei de mai multe ori. Cu toate acestea, acest lucru ar trebui să conducă inevitabil la o scădere a mobilității, adică atunci când este dezasamblată, această structură va ocupa mult mai mult spațiu.

 Secțiunea: [Materiale teoretice]
Salvați articolul pe:
Lăsați comentariul sau întrebarea dvs.:

Această metodă de generare a energiei nu are un impact negativ asupra mediului și nici un accident provocat de om nu poate avea loc în acest proces. Proprietățile cinetice ale vântului sunt disponibile în fiecare colț al globului, astfel încât echipamentul poate fi instalat oriunde. Până în 2005, capacitatea totală a energiei eoliene se ridica la 59 mii megawați. Și pentru întregul an a crescut cu 24%. Un generator eolian, științific vorbind, transformă energia cinetică în energie mecanică.


În limba engleză simplă, cu ajutorul acestei unități, energia fluxului de aer este procesată în energie electrică, care poate fi utilizată în zonele populate și industriale îndepărtate de rețeaua centrală de energie. Are un mecanism de operare destul de simplu: vântul rotește rotorul, care generează curent și, la rândul său, este transmis prin controler la baterii. Invertorul transformă tensiunea de la bornele bateriei într-o tensiune utilizabilă.

Proiectarea și caracteristicile tehnice ale unei centrale eoliene

Studiile tehnice au demonstrat că ciclonii atmosferici sunt mult mai puternici decât cei de la sol, așa că este necesară instalarea dispozitivului generator mai sus. Pentru a obține energia vânturilor de mare altitudine este nevoie de o anumită tehnologie.

Poate fi obținut folosind o combinație de turbine și zmee. Centralele electrice situate pe suprafața pământului sau pe platforma mării primesc un flux de suprafață. Studiu proces tehnologic producția a două tipuri de stații, experții au ajuns la o diferență colosală de eficiență. Turbinele terestre vor putea produce mai mult de 400 TW, iar turbinele de mare altitudine - 1800 TW.


În general, generatoarele eoliene sunt împărțite în casnice și industriale. Acestea din urmă sunt instalate la facilități mari corporative, deoarece au o putere mai mare, uneori chiar sunt combinate într-o rețea, care, prin urmare, constituie o întreagă centrală electrică. O caracteristică a unor astfel de metode de generare a energiei electrice este absența completă atât a materiilor prime pentru procesare, cât și a deșeurilor. Tot ceea ce este necesar pentru funcționarea activă a centralei electrice sunt rafale puternice de vânt.
Harta vântului pe regiune și viteza medie anuală.

Puterea poate ajunge la 7,5 megawați.

Cele rotative trebuie instalate în locuri unde viteza vântului este mai mare de 4 m/s. Distanța de la catarg până la cele mai apropiate clădiri sau copaci înalți trebuie să fie de cel puțin 15 metri, iar distanța de la marginea inferioară a roții eoliene până la cele mai apropiate ramuri de copaci și clădiri trebuie să fie de cel puțin 2 metri. Trebuie remarcat faptul că fiecare calculează individual designul și înălțimea catargului, în funcție de local conditii naturale, prezența obstacolelor și viteza fluxului de aer.

Instalarea generatoarelor eoliene orizontale și verticale se realizează pe fundație. Catargul este atașat la șuruburi de ancorare. Înainte de instalarea catargului, fundația este păstrată timp de o lună, acest lucru este necesar pentru ca betonul să se aseze și să câștige rezistență. Acestea trebuie să fie echipate cu un sistem de protecție împotriva trăsnetului, astfel încât să vă poată asigura în mod fiabil locuința cu energie electrică, chiar și pe vreme ploioasă.

Cele mai recente tehnologii de la dezvoltatorii NASA au ca scop generarea de dispozitive zmeu. Acest lucru va crește eficiența la 90%. Deoarece va exista un generator la sol și un dispozitiv în aer care va detecta rafale atmosferice. Sistemul de zbor al dispozitivului aerian este în prezent testat, raza maximă de acțiune este de 610 metri, iar anvergura aripilor este de aproximativ 3 metri. Faza de rotație a bilei va consuma mai puține resurse, iar paletele turbinei se vor mișca mai repede. Designerii sugerează că o astfel de inginerie poate fi implementată în spațiu, de exemplu pe Marte.

Șerpii sunt generatoare electrice

După cum putem vedea, perspectivele de viitor sunt destul de optimiste; trebuie doar să așteptăm până când toate acestea prind viață. Nu numai că agenția spațială oferă metode inovatoare, dar multe companii au deja planuri de a amplasa astfel de structuri în zonele geografice dorite ale Pământului. Unii dintre ei au făcut progrese uimitoare, iar creațiile lor sunt deja exploatate.

Priviți doar turnurile gemene din Bahrain, unde două clădiri uriașe sunt ca o singură centrală electrică. Înălțimea ajunge la 240 de metri. Pe parcursul unui an, un astfel de proiect generează 1.130 MW. Există o mulțime de exemple care pot fi date, ideea este că în fiecare an crește numărul companiilor interesate să participe la dezvoltarea industriei.


Schema distributiei energiei: 1 - generator eolian; 2 - controler de încărcare; 3 - baterie; 4 - invertor; 5 - sistem de distribuție; 6 - retea; 7 - consumator.

Energie eoliană alternativă în CSI

Desigur, industria energiei eoliene din țările CSI rămâne în urma țărilor avansate. Acest lucru se datorează mai multor motive, în primul rând economice. Departamentele guvernamentale dezvoltă programe și introduc „tarife verzi” pentru a promova dezvoltarea industriei.

Există un potențial enorm pentru acest lucru, dar există multe obstacole în calea implementării. De exemplu, Belarus a început recent să se dezvolte în această direcție, dar problema principala republici, este lipsa producției proprii, trebuie să comande echipamente din țările partenere. Vorbind despre Rusia, această producție este în stare „înghețată”, deoarece sursele de bază sunt: ​​apa, cărbunele și energia nucleară. Drept urmare, locul 64 în clasamentul producției de energie electrică. Pentru Kazahstan, o locație geografică favorabilă ar trebui să ajute, dar baza tehnică este foarte depășită și necesită o modernizare majoră.

Dezvoltarea energiei eoliene în nordul Europei

Norvegia este situată în Peninsula Scandinavă, cea mai mare parte a teritoriului este spălată de mare, unde bate vânturi puternice din nord. Posibilitățile de generare a energiei electrice sunt nelimitate. În 2014, a fost dat în funcțiune un parc cu o capacitate proiectată de 200 de megawați. Un astfel de complex va oferi 40 de mii de clădiri rezidențiale. Nu trebuie să uităm că Norvegia și Danemarca cooperează strâns pe piața energiei. Danemarca este lider mondial în energie offshore.

Majoritatea centralelor electrice sunt situate în larg; peste 35% din electricitate este generată de astfel de complexe. Fără centrale nucleare, Danemarca se aprovizionează cu ușurință și Europa cu energie electrică. Utilizarea competentă a surselor alternative a făcut posibilă realizarea unor astfel de progrese.


Echipamente pentru turbine eoliene

Verticala, de regulă, constă din următoarele părți:

  • turbină
  • coadă
  • rotorul din amonte
  • catarg cu tiran
  • generator
  • baterii
  • invertor
  • controler de încărcare a bateriei

Pale de turbine eoliene


Separat, aș dori să abordez subiectul lamelor; eficiența instalației depinde direct de numărul acestora și de materialul din care sunt fabricate. În funcție de numărul lor, pot fi una, două sau trei și multi-lame. Acestea din urmă se caracterizează printr-un număr de lame mai mare de cinci; au inerție și eficiență ridicate, datorită cărora pot fi folosite pentru a acționa pompele de apă. Până în prezent a fost deja dezvoltat unul destul de eficient, capabil să capteze fluxurile de aer fără lame. Funcționează pe principiul unei bărci cu pânze; prinde rafale de aer, ceea ce face ca pistoanele, care se află în partea superioară, să se miște, imediat în spatele plăcii.

Pe baza materialelor din care sunt realizate paletele din instalatii, se face distinctia intre structurile rigide si cele cu vele. Cele de navigație sunt o opțiune mai ieftină din fibră de sticlă sau metal, dar în timpul lucrului activ se sparg foarte des.

Elemente suplimentare ale unei turbine eoliene

Unele dintre modelele moderne au un modul pentru conectarea unei surse DC pentru operarea panourilor solare. Uneori, designul unei mori de vânt verticale este completat cu elemente neobișnuite, de exemplu, magneți. Magneții de ferită sunt foarte populari. Aceste elemente pot accelera viteza rotorului și, în consecință, pot crește puterea și eficiența generatorului.

Așa se obțin îmbunătățiri de performanță folosind un ansamblu realizat manual, de exemplu, de la un generator auto vechi. Este necesar să rețineți principiul unei centrale eoliene din magneți de ferită - vă permite să faceți fără cutie de viteze, iar acest lucru minimizează zgomotul și crește fiabilitatea de mai multe ori._

Rotor Darrieus cu axă verticală. Caracteristicile rotorului



În noile modele de turbine eoliene verticale, este utilizat rotorul Darrieus; acesta are un coeficient de procesare a fluxului vântului de două ori mai mare decât toate instalațiile cunoscute anterior de acest tip. Este recomandabil să instalați axial vertical cu rotorul Daria pentru echipamente statii de pompare, unde este nevoie de un moment puternic pe axa de rotație la extragerea apei din puțuri și foraje în condiții de stepă.

Rotor Savonius - noi generatoare verticale



Oamenii de știință ruși au inventat un generator vertical de nouă generație care funcționează pe un rotor Voronin-Savonius. Este alcătuit din două jumătăți de cilindri pe axa verticala rotație. În orice direcție și furtună,” moara de vant” bazat pe rotorul Savonius, se va roti complet în jurul axei sale și va genera energie.

Principalul său dezavantaj este utilizarea redusă a forței vântului, deoarece lamele semicilindrice funcționează doar într-un sfert de rotație și încetinește restul cercului său de rotație cu mișcarea sa. Funcționarea pe termen lung a instalației va depinde și de rotorul pe care îl alegeți. De exemplu, morile de vânt elicoidale se pot roti uniform datorită răsucirii palelor. Acest moment reduce sarcina asupra rulmentului și crește durata de viață.

Generator eolian cu putere diferită

Dispozitivul „moară” trebuie selectat în funcție de cât de multă putere ar trebui să aibă la ieșire. Puterea de până la 300 W este unul dintre cele mai simple tipuri de echipamente. Astfel de modele se potrivesc cu ușurință în portbagajul unei mașini și pot fi instalate de un singur muncitor în câteva minute. Captează foarte repede fluxul de aer care trece și asigură încărcarea dispozitive mobile, iluminarea și capacitatea de a viziona televizorul.

5 kw este cea mai bună opțiune pentru o casă mică de țară. Cu o putere de 5-10 kW, poate funcționa pe deplin la viteze reduse ale vântului, astfel încât au o geografie mai largă pentru instalarea lor.

Avantajele și avantajele utilizării

Dacă luăm în considerare avantajele, atunci în primul rând aș dori să observ că oferă electricitate gratuită condiționat, care în vremea noastră nu este ieftină. Pentru a asigura o casă mică cu energie electrică, trebuie să plătești facturi uriașe. Este important ca turbinele eoliene moderne să fie foarte compatibile cu surse alternative. De exemplu, ele pot funcționa împreună cu generatoare diesel, creând un singur ciclu închis.

  • Eficiența depinde direct de alegerea spațiului în care va fi amplasat
  • Pierderi reduse de energie în timpul transportului, deoarece consumatorul se poate afla la o distanță apropiată de sursă
  • Producție ecologică
  • Gestionare ușoară, nu este nevoie să instruiți permanent personalul
  • Utilizarea pe termen lung a componentelor, nu este necesară înlocuirea frecventă

Viteza optimă a debitului este considerată a fi de 5 – 7 m/s. Există o mulțime de locuri pentru a realiza acest indicator. Foarte des, un parc eolian este folosit în larg, la o distanță de 15 km. de la mal. În fiecare an, nivelul producției de energie crește cu 20%. Dacă luăm în considerare perspectivele ulterioare, în acest sens, resursa naturală este nesfârșită, ceea ce nu se poate spune despre petrol, gaze, cărbune etc. De asemenea, nu trebuie să neglijăm siguranța unei astfel de industrii. Dezastrele provocate de om asociate cu atomul provoacă teamă întregii omeniri.


În fața ochilor mei există o imagine teribilă a unui reactor nuclear explodat Centrala nucleara de la Cernobîlîn 1986. Iar accidentul de la Fukushima a fost descris ca un deja vu al Cernobîlului. Consecințele distructive pentru toate viețuitoarele după astfel de situații obligă multe țări să renunțe la scindarea atomului și să caute metode alternative de producere a kW.

Odată ce plătiți o anumită sumă, vă puteți bucura de electricitate gratuită timp de câțiva ani. Un avantaj incontestabil este, de asemenea, acela că este posibil să cumpărați altele second-hand, iar acest lucru vă permite să economisiți și mai mult.

Argumente pro şi contra

În ciuda tuturor calităților pozitive ale parcurilor eoliene, există și locuri unde să fii laturile negative. În cele mai multe cazuri, deficiențele sunt asemănătoare propagandei și sunt contradictorii. Să luăm în considerare cele mai replicate în toate programele TV, articolele din ziare și resursele de pe Internet:

  • Primul dintre neajunsuri este că o persoană nu a învățat să controleze fenomene naturale, prin urmare, este imposibil de prezis cum va funcționa generatorul într-o anumită zi
  • Un alt dezavantaj al morilor de vânt este bateriile lor. Sunt relativ durabile și, prin urmare, trebuie înlocuite la fiecare 15 ani
  • Investițiile financiare necesită cheltuieli mari. De fapt, noile tehnologii tind să scadă
  • Dependență de puterea fluxului de aer orizontal. Acest minus este mai adecvat, deoarece nu puteți influența puterea vortexului
  • Impact negativ asupra mediului din cauza efectului de zgomot. După cum au arătat studii recente pe această problemă, nu există motive temeinice pentru a spune acest lucru.
  • Distrugerea păsărilor care cad în lame. Conform analizei statistice, probabilitatea unei coliziuni este echivalentă cu o linie electrică
  • Distorsiunea recepției semnalului. Potrivit estimărilor, este foarte puțin probabil, mai ales că multe stații sunt situate în apropierea aeroporturilor
  • Ele distorsionează peisajul (neconfirmat)

Aceasta este doar o mică parte din mituri - povești de groază cu care încearcă să sperie oamenii. Acesta este un motiv și nimic mai mult, pentru că în practică, exploatarea unui parc eolian cu o capacitate de 1 MW permite economisirea, peste 20 de ani, a aproximativ 29 de mii de tone de cărbune sau 92 de mii de barili de petrol. Țările lider dezvoltă o sursă alternativă într-un ritm record, abandonând complexul nuclear. Germania, SUA, Canada, China, Spania instalează în mod activ echipamente în zonele lor.


De asemenea, este necesar să ne amintim că unele tipuri de instalații creează mult zgomot. Cu cât puterea instalației este mai mare, cu atât va veni mai puternic zgomotul din ea. Trebuie instalat la o distanta la care nivelul de zgomot de la statie nu depaseste 40 de decibeli. În caz contrar, vei avea constant dureri de cap. De asemenea, interferează cu emisiunile de televiziune și radio.

Generatoare eoliene verticale și solare, design și eficiență, hibrizi de nouă generație


Verticala de nouă generație, așa cum sa menționat mai sus, poate diferi în ceea ce privește tipul lamelor sale. Un exemplu izbitor este un generator eolian hiperboloid, în care turbina are o formă de hiperboloid și este semnificativ superioară unei turbine eoliene cu palete cu o axă de rotație verticală. De exemplu, zona sa funcțională este de 7...8% din suprafață, iar hiperboloidul are o zonă de lucru de 65...70%. Pe baza unor astfel de turbine din Statele Unite, au fost conectate două surse alternative, vântul și soarele. WindStream Technologies a lansat un sistem de alimentare hibrid pe acoperiș numit SolarMill ("Solar Mill") cu o capacitate de 1,2 kW.

Generatorul eolian Bolotov și independența acestuia față de condițiile meteorologice


Recent, s-a acordat multă atenție instalațiilor mici. Una dintre cele mai de succes este moara de vânt Bolotov. Este o centrală electrică cu un ax generator amplasat vertical.

O caracteristică specială a echipamentului este că nu trebuie să fie adaptat la diferite condiții meteorologice. Generatorul lui Bolotov este capabil să primească flux din toate părțile fără opțiunile corespunzătoare și fără necesitatea de a întoarce instalația într-o direcție diferită. Cel rotativ este capabil să forțeze fluxul de intrare, datorită căruia poate funcționa pe deplin în vânturi de orice putere, inclusiv furtuni.

Un alt avantaj al acestui tip este locația convenabilă a generatorului în ele, schema electrica si baterii. Ca urmare, sunt la pământ întreținere Echipamentul este foarte convenabil.

O singură lamă pe catarg

O dezvoltare inovatoare, este considerată a fi cu o singură lamă; principalul său avantaj este frecvența mare și viteza de rotație. În ele, în locul numărului optim de lame, este încorporată o contragreutate, care are un efect redus asupra rezistenței la mișcarea aerului.


Moara de vânt Onipko

Continuând să discutăm opțiuni neobișnuiteșuruburi, este imposibil să nu menționăm moara de vânt Onipko, care se distinge prin lame în formă de con. Principalul avantaj al acestor instalații este capacitatea de a recepționa și transforma în kW la o viteză de curgere de 0,1 m/s. Cele cu lame, în schimb, încep să se rotească cu o viteză de 3 m/s. Onipko este silentios si complet sigur pentru mediul extern. Nu a găsit distribuție în masă, dar conform rezultatelor cercetării, va fi o opțiune excelentă pentru unitățile mari de producție care caută surse alternative, deoarece are putere mare.

Sub forma unei cochilie de melc.
Invenția companiei Archimedes, care se află în Țările de Jos, este considerată o descoperire inovatoare. Ea a adus în atenția publicului un design de tip silentios care poate fi instalat direct pe acoperișul unei clădiri cu mai multe etaje. Potrivit cercetărilor, unitatea poate funcționa împreună cu panourile solare și poate reduce dependența clădirii de rețeaua electrică externă la zero. Noile generatoare se numesc Liam F1. Echipamentul arată ca o turbină mică cu un diametru de 1,5 metri și o greutate de 100 de kilograme.


Forma instalației seamănă cu coaja unui melc. Turbina se rotește în direcția captării fluxului de aer. Agustin Otegu, inventatorul celebrei turbine spiralate Nano Skin, vede ca viitorul umanitatii nu este unul urias. alimentat cu energie solaraşi turbine cu deschideri mari ale elicei. El recomandă instalarea lor pe exteriorul clădirilor. Turbinele vor începe să se rotească odată cu vântul și vor crea energie care va fi transferată direct în rețeaua electrică a clădirii.

Navigația este cea mai rapidă captare a fluxului

O alternativă la cea cu lamă este cea cu vele. Lama prinde foarte repede vântul din spate și se adaptează instantaneu la acesta, drept urmare poate funcționa la toate vitezele de la cea mai mică până la viteze de furtună. Acest tip de echipament nu creează deloc zgomot sau interferențe radio; este ușor de operat și transportat, iar acesta este un factor important.

Dispozitive neobișnuite, energia eoliană și proiectele acesteia

Există multe mai multe tipuri neobișnuite de structuri în stadiul de dezvoltare. Printre acestea, de interes deosebit sunt:

  • Sheerwind seamănă cu un instrument muzical în aspectul său
  • generatoare eoliene de la compania TAK, care amintesc de lămpile stradale autoportante
  • turbine eoliene pe poduri sub forma unei treceri de pietoni
  • leagăne de vânt care primesc curenți de aer din toate direcțiile
  • „lentile de vânt” cu un diametru de 112 metri
  • turbine eoliene plutitoare de la FLOATGEN corporation
  • dezvoltat de Tyer Wind - un generator eolian care imită batetul aripilor unui colibri cu lamele sale
  • sub forma unei case adevarate in care poti locui din firma TAMEER. Un analog al acestei dezvoltări este Anara Tower din Dubai

Primele instalații fără vânt din lume vor fi instalate în curând. Compania germană Max Bögl Wind AG le va prezenta în atenția omenirii. Acestea vor consta din turbine de 178 de metri înălțime. Vor servi și ca rezervoare de apă. Principiul de funcționare al sistemului este destul de simplu: atunci când este vânt, echipamentul va funcționa ca un generator eolian, iar când vremea nu este vântuloasă, vor fi puse în funcțiune turbinele hidraulice. Ele generează energie din apă care trebuie să curgă din rezervoare în josul dealului. Când va apărea din nou, apa va începe să fie pompată înapoi în rezervoare. Acest lucru va asigura funcționarea continuă a centralei electrice.
Epoca „morilor” cu care a luptat Don Quijote în povestea lui Cervantes se întoarce în trecutul îndepărtat. Astăzi, instalațiile industriale amintesc mai mult de opere de artă unice decât de instalațiile industriale.

Dirijabil de la Altaeros Energies

În fiecare zi apare totul mai multe idei privind dezvoltarea surselor alternative și una dintre cele mai noi este considerată a fi generatorul de dirijabile. Palele tradiționale sunt destul de zgomotoase, iar coeficientul de utilizare a debitului vântului ajunge la 30%. Aceste neajunsuri au fost pe care Altaeros Energies a decis să le corecteze prin dezvoltarea aeronavei. Acest tip inovator va funcționa la altitudini de până la 600 de metri. Turbinele eoliene cu pale convenționale nu ating această limită de înălțime, dar aici sunt cele mai puternice vânturi, care pot asigura funcționarea continuă a generatoarelor. Echipamentul este o structură gonflabilă care arată ca o încrucișare între o moară și o navă. Are o turbină cu trei pale instalată pe o axă orizontală.

Caracteristica specială a unei astfel de centrale eoliene plutitoare este că poate fi controlată de la distanță, nu necesită costuri suplimentare de întreținere și este foarte ușor de operat. Potrivit dezvoltatorilor, în viitor, aceste instalații nu vor fi doar surse de energie electrică, ci vor putea oferi și acces la internet în zone îndepărtate ale globului, care sunt departe de dezvoltarea infrastructurii. Conform datelor obținute, se poate susține că producția în masă a acestei centrale generatoare de energie va fi o descoperire uriașă în lumea tehnologiei. Și rezerva de putere a dirijabilului este suficientă pentru „doi”.



Generator eolian „Flying Dutchman” și alte instalații zburătoare.
Acest dispozitiv este un hibrid dintre o aeronavă și o moară. În timpul testelor, dirijabilul a fost ridicat la o înălțime de 107 metri și a rămas acolo ceva timp. Rezultatele au arătat că aceste tipuri de instalații sunt capabile să genereze de două ori mai multă energie decât instalațiile convenționale care sunt instalate pe turnuri înalte.

Proiect Wavestalk

Este interesant de știut că pentru a converti puterea valurilor și a curenților oceanici în energie electrică, a fost propusă o opțiune alternativă proiectului Windstalk - Wavestalk. Dispozitivul este de tip navigator fără lamă. În forma sa, seamănă cu o antenă satelit mare, care, sub influența vântului, se înclină înainte și înapoi, creând astfel vibrații în sistemul hidraulic.

În acest design, vântul este captat la velă, ceea ce permite conversia unor volume mari de energie cinetică.


Proiectul Windstalk

Un catarg fără lame a fost mult timp considerat cea mai de succes opțiune pentru sursele alternative de energie electrică. În Abudhabi, în orașul Mansard, au decis să construiască o centrală electrică Windstalk. Este o colecție de tulpini armate cu cauciuc, cu o lățime de 30 cm și până la 5 cm în punctul de sus. Fiecare astfel de tulpină, conform designului, conține straturi de electrozi și discuri ceramice care sunt capabile să genereze curent electric. Vântul, scuturând aceste tulpini, va comprima discurile, în urma căruia se va genera un curent electric. Fără zgomot sau pericol pentru mediu inconjurator, astfel de turbine eoliene nu sunt create. Suprafața ocupată de tulpini în proiectul Windstalk se întinde pe 2,6 hectare, iar puterea acesteia este mult mai mare decât numărul identic al celor de tip lamă care pot fi amplasate pe același teritoriu. Dezvoltatorii au fost inspirați să creeze un astfel de design din stuf pe un șurub, care se leagănă uniform în vânt.


Moara de vant sub forma de copac

Observarea naturii, așa cum reiese din exemplul de mai sus, inspiră foarte mult inginerii moderni. O altă confirmare a acestui lucru este această structură care seamănă cu forma unui copac. Acest concept neobișnuit a fost prezentat de reprezentanții companiei NewWind. Dezvoltarea se numește Arbre à Vent; înălțimea sa este de trei metri, iar dispozitivul este echipat cu 72 de mini-turbine verticale care pot funcționa chiar și la viteze ale vântului de 7 km/h sau 2 m/s. Moara de vânt sub formă de copac funcționează foarte liniștit, în plus arată destul de realist, fără a strica exteriorul înconjurător al unui oraș sau al unei zone suburbane cu aspectul său.


Cel mai mare captator de vant

Cel mai mare din lume este considerat a fi creat de Enercon. Capacitatea centralei este de 7,58 MW. Înălțimea turnului de susținere poate varia în funcție de cerințele consumatorului; în versiunea standard, înălțimea este de 135 m, iar deschiderea lamei este de 126 m. Masa totală a acestei structuri este de aproximativ 6000 de tone.

Bateriile blindate sunt fabricate folosind o tehnologie unică, sunt considerate o nouă generație de baterii și au proprietăți îmbunătățite. Durată lungă de viață de la 800 la 2 mii de cicluri de încărcare-descărcare. Bateriile depind de temperatura mediului ambiant. O scădere de 1ºС duce la o scădere a capacității dispozitivului cu 1%. Acest parametru al bateriei pe vreme rece de -25 ºС va fi cu jumătate mai mic decât valorile sale la +25 ºС.

Ce dispozitiv să alegeți și ce să luați în considerare atunci când alegeți

După cum se poate observa din modelele de mai sus, în lume se inventează constant noi instalații electrice care pot funcționa la resurse naturale. Puteți folosi cu succes fiecare dintre ele în zona dvs. suburbană. Familiarizându-vă pe deplin cu principiul de funcționare al turbinelor eoliene, puteți încerca chiar să vă faceți propria stație de acasă, care va deveni un analog excelent al unei linii electrice centrale și, poate, chiar va face o descoperire în lumea electronicii.
Un circuit clasic de centrală electrică care utilizează un controler, baterii și un invertor în circuit.

Regula de selecție a echipamentelor

  • Cantitatea de putere în kW pentru a vă asigura casa cu energie. Puterea trebuie luată cu rezervă. Calculați numărul de baterii pentru depozitare în caz de vreme calmă.
  • Viteza medie anuală a fluxului de aer. Caracteristicile climatice ale locului de reședință. Instalarea nu este justificată în zonele în care există înghețuri puternice și există, de asemenea, ploaie și zăpadă constantă.
  • Lame, sau mai degrabă numărul lor. Mai puține lame înseamnă mai multă eficiență. Intensitatea zgomotului în timpul funcționării instalării. Vizualizați recenzii ale producătorilor de generatoare eoliene, recenzii despre ei, precum și specificații.

Păreau suficient de lungi pentru a fi avut timp să dobândească o mulțime de opțiuni de design. Una dintre opțiunile de design vechi, dar încă folosite cu succes și în curs de dezvoltare, este rotorul de pânză. Durabilitatea structurii se datorează sensibilității sale ridicate - suprafața mare a palelor vă permite să primiți eficient energia eoliană.

Pe fluxurile cu viteză mică, când cele obișnuite nu au fost încă lansate, bărcile cu pânze deja se rotesc și generează energie. Aceste avantaje îi obligă pe designeri să îmbunătățească în mod constant designul și să creeze modele noi, mai eficiente.

Moara de vant-pompa de apa

Prototipul turbinelor cu vele actuale a fost o turbină eoliană.. El a transformat energia eoliană în mișcare de rotație și apoi în mișcare alternativă, forțând pompa care furnizează apă de la puț la suprafață să se miște. Designul a fost simplu și foarte fiabil; astfel de mori de vânt încă există.

Este de remarcat faptul că aspect Roata eoliană era practic aceeași ca la modelele actuale, deși au trecut mai bine de 100 de ani de la apariția primelor modele industriale. Singura diferență sunt lamele de tablă ale modelelor vechi și lamele din material moale ale celor moderne.

Turbine eoliene moderne cu rotor de pânză

Modelele actuale îndeplinesc o sarcină ușor diferită. Ele generează energie electrică, deși principiul de funcționare rămâne același - transformarea energiei eoliene în mișcare de rotație.

Odată cu apariția noilor tehnologii și materiale, aspectul rotorului pânzei s-a schimbat și el. Lamele sunt acum rame în formă de petală din țeavă. Pânzele din material sintetic dens, care nu se teme de umiditate sau de schimbările de temperatură, sunt întinse peste el. Uneori, cadrul nu are o formă închisă, asemănătoare cu litera „G”.

De obicei, vela are o formă triunghiulară cu vârful în centrul de rotație. Una dintre laturile triunghiului adiacent vârfului nu este atașată la cadru. Sub presiunea vântului, se îndoaie ușor, formând o lamă cu profil optim pentru o anumită forță a vântului. Rotația începe la viteze scăzute ale vântului - deja la 3-4 m/sec generatorul este capabil să încarce bateriile.

Principalul avantaj al bărcilor cu pânze este simplitatea designului și capacitatea de a le repara sau de a le fabrica complet singur. În comparație cu lamele lipite împreună din fibră de sticlă sau tăiate din tevi din polipropilena, fabricarea și înlocuirea nu sunt dificile. În același timp, există și desene industriale. De obicei sunt produse de echipe mici, dar design-urile sunt foarte interesante. Deci, există modele care combină o velă și un difuzor.

Lamele nu sunt situate într-un plan, ci ca petalele unei flori întredeschise. Fluxul vântului intră într-o astfel de priză, se compactează și acționează cu forță maximă asupra bazei lamei. Presiunea pe această zonă nu este periculoasă, iar energia este transferată în cel mai eficient mod.

Sunt cunoscute și bărci cu pânze cu axă verticală de rotație. Ele repetă în mare măsură modelele convenționale, în principal de tip carusel. Structura velei este de un tip specific, care exclude același impact asupra părților de lucru și din spate ale palelor.

Barcă cu pânze DIY

Înalt avantajele generatoarelor eoliene cu vele a determinat mulți pasionați să înceapă să facă structuri similare. Singura diferență fundamentală față de alte tipuri de turbine eoliene este rotorul în sine; elementele de instalare rămase sunt aceleași pentru toate tipurile de generatoare eoliene.

Rotorul tip pânză are masă și greutate reduse. Aceasta înseamnă că inerția statică este scăzută și sarcina asupra structurilor de susținere și lagărelor este, de asemenea, scăzută. O altă caracteristică este capacitatea bărcilor cu pânze de a se îndrepta spre vânt, ceea ce reduce complexitatea creării unui rotor. Diametrul rotorului poate fi făcut suficient de mare, crescând capacitatea de a primi energie de curgere cu o eficiență mai mare.

Pentru fabricarea lamelor sunt folosite tevi metalice. O opțiune comună este de a face un cerc închis ca un cerc, cu bare de rază divergente de la centru, care sunt elementele de fixare ale pânzelor. Numărul lor poate varia, în funcție de puterea vântului din regiune - decât flux mai puternic, cu atât numărul de lame va fi mai mare. Acest raport este făcut pentru a forma un număr mai mare de fante în planul rotorului, permițând trecerea vântului și reducând sarcina în exces.

Rotorul trebuie să fie echilibrat corespunzător. Acest lucru este deosebit de important pentru diametre mari (pentru cei capabili să alimenteze întreaga casă, va fi nevoie de până la 10 m în diametru). În plus, este necesar să se prevadă posibilitatea de frânare a roții și de schimbare a pânzelor în cazul în care acestea eșuează. Moara de vânt este instalată la distanță de casă sau clădiri și trebuie să asigure contactul cu curenții de vânt suficient de puternici.

Generator eolian de navigație diferă prin materialul lamelor sale de lucru. Dacă la tipurile convenționale de generatoare eoliene paletele sunt rigide, aici sunt realizate din materiale care pot modifica zona suprafeței lor de lucru sub influența vântului: pânză, prelată, materiale stratificate nețesute.

Despre dezavantajele generatoarelor eoliene cu pale rigide

Generatoarele eoliene tradiționale sunt sisteme foarte inerțiale: pentru a învârti palele la o viteză unghiulară mai mult sau mai puțin semnificativă, este necesar vânt puternic. Acest lucru este confirmat de numeroase calcule teoretice și opțiuni practice diverse modele ale acestor generatoare eoliene. Rezultatul este dezamăgitor: de exemplu, pentru pale sau o elice cu o anvergură de 3 m, și cu o viteză minimă necesară a generatorului de 400 min -1, viteza periferică a elicei/lamei trebuie să fie de cel puțin 500 km/h! În caz contrar, diferența de presiune necesară la care lama rigidă nu numai că va începe să se rotească, dar va începe și să genereze cel puțin puțină energie electrică, corespunde unei viteze a vântului de cel puțin 10 m/s. Dar asta nu este tot. Distribuția presiunii vântului pe palele rigide este extrem de neuniformă: cea mai mare parte cade pe partea centrală a lamei, a cărei viteză unghiulară este mult mai mică decât cea a regiunilor periferice. Acest fapt neplăcut duce la faptul că pentru a crește factorul de utilizare a energiei eoliene (WEEI)- un analog al termenului mai familiar de eficiență - este necesar să se mărească întinderea lamelor la dimensiuni indecent de mari - 10 metri sau mai mult! Și imediat apar probleme - unde să instalați un astfel de monstru, cum să protejați păsările de a fi ucise de lamele rotative, cum să-l întrețineți etc. Și chiar și în cele mai optimiste modele de generatoare eoliene cu pale rigide, CIEV-ul lor nu depășește 20%.

Tipuri de generatoare eoliene cu vele

În practică, acestea sunt dezvoltate în două versiuni:

  • cu pânze circulare;
  • cu o roată de pânză circulară.

Generatoarele eoliene din primul design folosesc palete de pânze triunghiulare. Forma triunghiului este selectată individual, în funcție de puterea vântului din zonă. În multe cazuri, din cauza simplității, folosesc un așternut triunghi dreptunghic(vezi Fig. 1), deși pentru producția industrială palele pânzei sub formă de triunghiuri isoscele vor fi mai avansate din punct de vedere tehnologic (vezi Fig. 2).

Care este eficiența utilizării palelor de navigație?

Întregul secret constă în elasticitatea materialului lamei, datorită căreia fluxul de aer, la întâlnirea cu suprafața pânzei, deviază într-un anumit unghi în lateral și în același timp își transferă energia cinetică către lama pânzei. Acesta din urmă începe să se rotească (acest lucru se va întâmpla mai repede cu lame ușoare cu o suprafață mare) și transferă energie utilă pe arborele generatorului electric. Datorită acestor caracteristici generator eolian cu veleîncepe să producă lucru util deja la viteze ale vântului de 5 m/s - jumătate decât pentru un generator cu palete rigide.

Astfel de generatoare de vele sunt dezvoltate și produse în multe țări ale lumii: în SUA, Franța, Rusia (SKTB „Energia-gravio”, Taganrog), etc.

În același timp, generatoarele eoliene cu vele cu pale prezintă dezavantaje semnificative - durabilitatea scăzută a palelor (cauzată de limitările materialelor utilizate) și încă insuficientă (deși mai mare decât generatoarele eoliene cu pale rigide) KIEV. Acest lucru se explică prin faptul că o vela circulară este prin definiție dezechilibrata, dezechilibrata și, prin urmare, activă doar pe o parte. Dacă există o schimbare bruscă a direcției vântului, o astfel de lamă se va opri mai întâi și apoi foarte încet va începe să capete avânt.

Nu are astfel de neajunsuri generator eolian cu vele cu o roată de pânză, dezvoltată și fabricată de Saphon Energy (Tunisia). Generatorul Saphonian nu are lame sau piese rotative. În exterior, designul este similar cu o antenă satelit (vezi Fig. 3).

Cu ajutorul supapelor de aer, vela generatorului eolian realizează mișcări oscilatorii de înaltă frecvență de retur. Folosind un sistem mecanic, aceste vibrații sunt percepute de pistoanele sistemului hidraulic, care transformă energia primită în presiunea unui fluid incompresibil. Energia de presiune a acestui lichid este utilizată ulterior pentru a roti arborele generatorului electric.

KIEV-ul generatorului Saphonian atinge 80%, ceea ce este de 2 ori mai mare decât eficiența generatoarelor de pânze cu lame. Și deși, strict vorbind, Saphonian nu reprezintă generator eolian cu veleîn forma sa „pură”, principiul său de funcționare merită cea mai largă luare în considerare și implementare.

Să rezumam

Care sunt avantajele generatoarelor eoliene cu vele:

  • mai mare, comparativ cu generatoarele eoliene tradiționale, KIEV;
  • nivel de zgomot mai mic;
  • performanță la forțe și viteze scăzute ale vântului;
  • ușurință și accesibilitate pentru implementare;
  • siguranța în exploatare și întreținere.