Uy qurilishi vertikal shamol generatori
Hisoblash uchun oddiy formula mavjud:
P- quvvat vatt
S- supurish pichoqlari maydoni kv.m.
V^3— Shamol tezligi kub m/s
0.6 shamol tezligidir. Kosmosda harakatlanuvchi shamol bir deb qabul qilinadi, lekin shamol har qanday to'siqga yaqinlashganda, tezligi va kuchini yo'qotadi. Tezlikni yo'qotishni bilmaganimiz uchun biz 0,6 ni olamiz, bu shamol tezligini 33% ga yo'qotishini hisobga olgan holda.
Bundan tashqari, doira maydonini hisoblash formulasi S=pr2, qayerda
r aylana radiusi kvadratga teng
Umuman olganda, vertikal shamol tegirmonlari, xuddi bilbordlar kabi, shamolni juda sekinlashtiradi va to'siq oldida havo yostig'i hosil bo'lib, shamolning yangi qismlari yon tomonlarga tarqalib ketadi va shamol energiyasining 30-40 foizini tark etadi. pichoqlar ustidagi bosimda ishtirok etmasdan. Shu sababli, vertikal shamol turbinalari uchun shamol g'ildiragining umumiy samaradorligi yoki to'g'ri KIEVga ko'ra, juda past va shamol energiyasining atigi 10-20% ni tashkil qiladi.
Uyda ishlab chiqarilgan vertikal shamol tegirmonlarini tahlil qilishdan KIEV asosan hamma narsaning 10% ni tashkil qiladi, lekin biz optimistmiz, shuning uchun men KIEV 0,2 ni olaman, garchi bu erda generator va uzatish samaradorligi hali hisobga olinmagan.
2m/s tezlikda 0,6*6*2*2*2*0,2=5,76 vatt
3 m/s tezlikda 0,6*6*3*3*3*0,2=19,44 vatt
4m/s tezlikda 0,6*6*4*4*4*0,2=46,08 vatt
5m/s tezlikda 0,6*6*5*5*5*0.2=90 vatt
7m/s tezlikda 0,6*6*7*7*7*0,2=246 vatt
0,6*6*10*10*10*0,2=10m/s tezlikda 720 vatt
Endi bu rotor nimaga qodir ekanligi aniq. Keyinchalik, generatorni ushbu rotorga moslashtirishimiz kerak, shunda generator rotorda mavjud bo'lgan maksimal quvvatni ishlab chiqara oladi va shu bilan birga rotorni haddan tashqari yuklamaydi - u aylana olishi va tezligi juda pasaymasligi uchun . Aks holda, hech qanday ma'no bo'lmaydi, energiya ishlab chiqarish keskin kamayadi. Jeneratorni sozlash uchun har bir shamol tezligida shamol g'ildiragining tezligini bilishimiz kerak.
Pichoq uchlari odatda shamol tezligidan 5 baravar tezroq aylanadigan gorizontal shamol turbinalaridan farqli o'laroq, vertikal shamol turbinasi shamol tezligidan tezroq aylana olmaydi. Buning sababi shundaki, bu erda shamol shunchaki pichoqni itarib yuboradi va u o'tayotgan shamol oqimi bilan harakatlana boshlaydi. Va gorizontal vint pichoqning orqa qismida hosil bo'lgan ko'tarish kuchi tufayli ishlaydi va u pichoqni oldinga siljitadi va bu erda tezlik faqat pichoqning aerodinamik xususiyatlari va ko'tarish kuchi bilan cheklanadi.
Biz tafsilotlarga berilmaymiz va shamol g'ildiragiga qaytamiz. Rotorning kengligi 2 metr bo'lgan 2 * 3 metr o'lchamdagi rotorning aylanishlarini hisoblash uchun siz rotorning atrofini bilib olishingiz kerak. 2 * 3,14 \u003d 6,28 metr, ya'ni bitta aylanishda pichoqning uchi 6,28 metr yo'lni bosib o'tadi. Bu shuni anglatadiki, ideal holda, rotor uzunligi 6,28 metr bo'lgan shamol oqimi uchun to'liq inqilob qiladi. Ammo energiya aylanishga, uzatishga va hatto batareya bilan yuklangan generatorning aylanishiga sarflanganligi sababli, tezlik o'rtacha ikki baravar pasayadi. Va rotor 12 metr shamol oqimida to'liq inqilob qiladi.
Keyin ma'lum bo'lishicha, agar shamol 3 m / s bo'lsa, u holda bu shamol bilan rotor sekundiga 0,4 aylanishni va 4 soniyada to'liq aylanishni amalga oshiradi. Va bir daqiqada 3 m / s shamol bilan u 60_4 \u003d 15 rpm bo'ladi.
3m/s tezlikda 12_3=4, 60_4=15r/m
4m/s tezlikda 12_4=3, 60_3=20r/m boʻladi.
Shamol bilan 5 m/s 12_5=2,4, 60:2,4=25r/m.
7m/s tezlikda 12_7=1,71, 60:1,71=35r/m
10m/s tezlikda 12_10=1,2, 60:1,2=50r/m
Shamol g'ildiragining tezligi bilan, menimcha, endi bu aniq va ular ma'lum. Shamol g'ildiragining diametri qanchalik katta bo'lsa, shamol tezligiga nisbatan uning aylanishlari shunchalik kichik bo'ladi. Masalan, diametri 1 metr bo'lgan shamol g'ildiragi diametri 2 metr bo'lgan shamol g'ildiragidan ikki baravar tez aylanadi.
Endi bizga shu tezlikda quvvat ishlab chiqaradigan generator kerak boshqa emas; boshqa ... bo'lmaydi; Endi yo'q shamol g'ildiragidan tashqari. Va agar generator kuchliroq bo'lsa, u rotorni ortiqcha yuklaydi va u o'z tezligiga aylana olmaydi va natijada tezlik past bo'ladi va umumiy quvvat. 3 m / s shamol bilan biz bor 15 rpm, shamol turbinasi quvvati 19 vatt, bu erda generator rotorni 19 vattdan ko'p bo'lmagan yuklashi kerak. Bu vites qutisining samaradorligini (agar mavjud bo'lsa) va generatorning o'zi samaradorligini hisobga oladi. Vites qutisi va generatorning samaradorligi odatda ma'lum emas, lekin ular ham sezilarli yo'qotishlarga ega va umuman olganda, buning uchun energiyaning 20-50 foizi yo'qoladi va chiqishda batareyaga faqat 50% etkazib beriladi, bu bizning holatlarimizda taxminan 10 vatt.
Agar generator shamol g'ildiragini ortiqcha yuklasa, u holda uning tezligi nominal tezlikka etib bormaydi va shamol tezligidan sezilarli darajada past bo'ladi. Bu generatorning tezligini va uning quvvatini kamaytiradi. Bundan tashqari, shamolga nisbatan tezligi hali ancha sekinroq bo'lgan pichoqlar uni kuchli sekinlashtiradi va shamol yon tomonlarga tarqaladi, natijada shamol turbinasi kuchi yanada pasayadi. Shunday qilib, juda kuchli energiya generatori bilan batareya mumkin bo'lganidan bir necha baravar kamroq bo'ladi. Yoki aksincha, generator juda zaif bo'lsa va shamol g'ildiragining 15 aylanish tezligida u shamol g'ildiragini to'liq yuklay olmasa, biz mumkin bo'lganidan ancha kam energiya olamiz.
Natijada, generator shamol g'ildiragining kuchiga mos kelishi kerak, biz shamol g'ildiragining mumkin bo'lgan maksimal quvvatini olib tashlashimiz mumkin bo'lgan yagona usul. Buni eng qiyin vazifa deb aytish mumkin, chunki generator inqiloblar uchun kuchlanish va oqimning butunlay boshqacha xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Jeneratorni olish uchun siz uni batareyaga burishingiz va chiqish energiyasini o'lchashingiz yoki formulalar yordamida hisoblashingiz kerak. Va keyin shamol g'ildiragiga moslashishga harakat qiling.
Misol uchun, sizning generatoringiz 300 rpm tezlikda 14 voltli batareya uchun 1 Ampetga ega, bu taxminan 14 vattni tashkil qiladi va shamol g'ildiragi 15 rpmda 19 vatt ishlab chiqaradi. Shunday qilib, ko'paytirgich 1:20 kerak bo'ladi, shunda generator 300 rpm tezlikda aylanadi. 5 m / s tezlikda shamol g'ildiragining tezligi 25 rpm, keyin esa generator 500 rpm tezlikda aylanadi. Shu bilan birga, shamol g'ildiragining kuchi faqat 90 vatt, generator esa quvvatdan oshib, 200 vatt beradi. Shunday qilib, shamol g'ildiragi ketmaydi, u sekin aylanadi va 90 vattni, hatto undan ham ko'proq 200 vattni bermaydi. Chiqish yo'li - zaryadlash boshlanishini qurbon qilish va vites qutisini 1:15 qilish yoki shamol g'ildiragining balandligini ikki baravar oshirish, shunda shamol g'ildiragi generatorni tortadi.
Vertikal shamol turbinalarini hisoblash
Vertikal shamol generatorini umumiy ma'noda hisoblash. Hisoblashda nimaga asoslanish kerak, maqola yangi boshlanuvchilarga qaratilgan
Bo'lim: Texnik fan
XL Talabalar xalqaro sirtqi ilmiy-amaliy konferensiyasi “Yoshlar ilmiy forumi: texnika-matematika fanlari”
Shamol generatorining quvvatini hisoblash
Shamol generatorining quvvatini hisoblash. Shamol tezligi gradatsiyasining davomiyligini taqsimlash, shamolning ustun yo'nalishini baholash, ma'lum bir hudud uchun shamol gulini qurish. VRTB ni tanlash - vertikal joylashgan generator miliga ega shamol fermalari (VAWT)
Shamol tezligini gradatsiya bo'yicha taqsimlash har oy uchun shamol fermasi ishlab chiqarishni hisoblash imkonini beradi. Buning uchun shamol tezligi oralig'ining takrorlanish foizini mos keladigan vaqt oralig'iga aylantirish kerak. Keyin ma'lum bir shamol gradatsiyasiga mos keladigan shamol generatorining kuchi va ushbu rejimda WPPning ishlash vaqti mos keladigan shamol tezligida ko'rib chiqilayotgan oy uchun elektr energiyasi miqdorini aniqlashga imkon beradi. Shamol tezligining gradatsiya bo'yicha takrorlanishi shamol tezligining vaqtinchalik xususiyatidir. Bu xarakteristika shamol elektr stantsiyasining turli shamol tezligida ishlash vaqt oralig'ini baholash bilan bog'liq shamol energiyasini hisoblash uchun muhimdir. Shamol hosil bo'lishini kuzatish oralig'i bir oy deb tanlangan. Oylik shamol potentsialini taqsimlashning o'rtacha qiymati eng yaqin meteorologiya stantsiyasida kunlik kuzatishlar ma'lumotlarini qayta ishlash orqali aniqlanadi. Yil davomida shamol potentsialining gradatsiya bo'yicha taqsimlanishiga misol sifatida 1-jadvalda Qo'stanay shahridagi meteorologiya stansiyasining ma'lumotlari keltirilgan.
1-jadval.
Shamol tezligining turli darajalarining takrorlanishi (%)
Muayyan turdagi shamol fermasi ko'rib chiqilgan vaqt oralig'ida ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan umumiy energiya har bir shamol gradatsiyasiga mos keladigan energiya yig'indisi sifatida aniqlanadi:
bu yerda: Pi – o‘rtacha shamol tezligidagi WPP quvvati i – gradatsiyalar, Ti – davomiylik i – oy davomida shamol tezligi gradatsiyalari, n – shamol tezligi gradatsiyalari soni.
Meteorologiya stansiyasida ikki oylik kuzatishda shamol tezligi gradatsiyalarining davomiyligini taqsimlash hisobi 1-rasmda keltirilgan.
Shakl 1. Shamol tezligi gradatsiyalarining davomiyligini taqsimlash grafigi
Elektr energiyasini ishlab chiqarishni hisoblashda shamol turbinasi o'qi balandligida shamol tezligining ob-havo pardasi balandligidagi kuzatuv ma'lumotlariga nisbatan o'sishini hisobga olish kerak. Odatda, shamol fermasi uchun minora dizayn parametrlarini ko'rsatgan holda uning konfiguratsiyasiga kiritilgan. 100-200 kVt gacha bo'lgan quvvatga ega avtonom shamol fermalari uchun minoraning balandligi odatda 50 m dan oshmaydi. Shunga ko'ra, 20, 30, 40, 50 m balandliklarda vertikal shamol profilini hisobga olgan holda uni amalga oshiradi. hududning shamol energetika salohiyatini aniqroq baholash mumkin.
Hukmron shamol yo'nalishini baholash uchun shamol guli quriladi (2-rasm), bu vektor diagrammasi bo'lib, unda diagramma markazidan turli yo'nalishlarda (ufq nuqtalarida) ajralib chiqadigan nurlarning uzunligi chastotaga mutanosib bo'ladi. bu yo'nalishlarda shamollar.
Shakl 2. Shamol guli
Tanlangan joyda shamolning ustunlik yo'nalishi shamol fermasini qurishda hisobga olinishi, shuningdek uni landshaft bilan bog'lashi kerak (tekis erlar bundan mustasno).
Shunday qilib, shamol energetikasi potentsialini o'rganish natijalari shamol elektr stansiyasining tavsiya etilgan joyida quyidagi xususiyatlardir:
1) 5-10 yillik meteorologik kuzatishlar boʻyicha oʻrtacha kunlik, oʻrtacha oylik va oʻrtacha yillik shamol tezligini aniqlash.
2) Shamol turbinasi minorasining taxminiy balandligi bo'yicha har oyning o'rtacha shamol tezligini qayta hisoblash.
3) Yilning har bir oyi uchun gradatsiyalarda shamol generatorining o'qi balandligida shamol tezligini taqsimlash.
4) Kostanay shahri uchun shamol gulzorini qurish.
Olingan shamol energetikasi xususiyatlari shamol energetikasi uskunalarini tanlashni optimallashtirish va keyinchalik uni shahar elektr ta'minoti tizimiga integratsiya qilish imkonini beradi.
Gibrid avtonom tizim - quyosh-shamol (inverter-akkumulyator).
Quyosh fotomodullarini shamol ishlab chiqaruvchi tizimga quyosh tizimlari + DGS uchun kontrollerlar orqali ulash mumkin.
Bunday sharoitlarda ob'ektni qo'shimcha uskunalarni o'rnatish bilan ta'minlash mumkin bo'lishi kerak:
1. Inverter-akkumulyator tizimi + AVR (yuk bo'lmaganda energiya to'plash uchun, shamol bo'lmaganda batareya quvvati uchun), batareya to'liq zaryadsizlanganda, AVR quvvatni batareyalardan DGUga o'tkazadi.
2. Shamol stansiyasining o'rnatilgan quvvati va shamol parkining joylashuviga qo'yiladigan talablar.
VRTB - vertikal generator shaftali (VAWT) bo'lgan shamol elektr stantsiyasi. Shamol fermasi dizaynining asosiy afzalligi - bu mustaqil "shamolga ishora qilish". Shamol energiyasi qismi shamolni istalgan yo'nalishdan avtomatik ravishda hech qanday sozlash operatsiyalarisiz qabul qiladi va shamol yo'nalishi o'zgarganda stantsiyani aylantirishni talab qilmaydi.
VRTB integratsiyalashgan energiya tizimi quyidagi funktsional elementlarni o'z ichiga oladi:
Shamol energiyasini aylantirish uchun VRTB modullari,
elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun quyosh fotovoltaik qurilmasi,
Ishlab chiqarilgan energiyani saqlash va iste'molchini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun qayta zaryadlanuvchi batareyalar;
· SHUZ VRTB - stantsiyaning to'g'ri ishlashini ta'minlash, zaryadlashni nazorat qilish, avtomatlashtirish,
generator (modullarning mexanik aylanishini elektrga aylantirish),
Inverter - IES tomonidan ishlab chiqarilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimni iste'molchi talab qiladigan o'zgaruvchan tokga, tarmoqqa elektr energiyasini etkazib berish imkoniyati bilan aylantirish uchun qurilma.
vintli rotorlar bilan bir xil o'lchamlarga ega, ular katta sirt maydoniga ega va shuning uchun katta quvvatga ega (2-3 marta),
to'satdan qisqa muddatli shamol shamollaridan (bo'ronlar) qo'rqmaslik;
rotor bir joyda turmaydi (bir xil tekislikda, parvona kabi), lekin doimo shamoldan uzoqlashadi, shuning uchun birliklar bo'ronli shamollardan qo'rqmaydi va qo'shimcha xavfsizlik choralarisiz, shu jumladan konstruktiv choralarsiz osongina ishlatiladi. kengroq shamol diapazoni (2 dan 50 m / s gacha). Shamol tezligi oshishi bilan barqarorlik faqat kuchayadi (tepa yoki giroskopning ta'siri),
past shamol tezligida samarali ishlash (3–4 m/s),
Qurilmani turli sohalarda (binolarning tomlari, platformalar, minoralar, ko'chma inshootlar (almashtirish uylari, tirkamalar va boshqalar)) o'rnatish imkoniyati;
barcha ish rejimlarida to'liq shovqinsizlik (15 m / s shamol bilan 5 m masofada 30 V),
pervanelni shamolga yo'naltiruvchi qanot tizimiga ehtiyoj yo'q, bu shamol yo'nalishini keskin o'zgartirish bilan jihozning beqaror shamollarda ishlashiga imkon beradi;
nisbatan past rotor tezligi (200 rpm gacha) podshipniklarning ishlash muddatini, harakatlanuvchi yuzalarni moylash orasidagi intervalni, umumiy xizmat muddatini oshiradi;
Er usti shamolidan foydalanish imkoniyati,
qarama-qarshi aylanishga ega noyob generator,
o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish qulayligi,
Shamol generatorining quvvatini hisoblash
Marchenko E.A. Shamol generatorining quvvatini hisoblash // XL talabalarning xalqaro sirtqi ilmiy-amaliy konferentsiyasi "Yoshlar ilmiy forumi: texnika va matematika fanlari"
Shamol generatorini hisoblash,
Amaliyot №4
Maqsad: shamol turbinalarining asosiy parametrlari va shamol turbinalarini hisoblash metodikasi bilan tanishish.
Dars davomiyligi- 2 soat
Jarayon:
1. Ishning nazariy qismi asosida shamol turbinalarining tasnifi va strukturaviy xususiyatlari va ularning texnik tavsiflari bilan tanishing va belgilang.
2. Shaxsiy vazifaga muvofiq, shamol generatorini hisoblang.
1. NAZARIY QISM
shamol generatorlari shamol energiyasini mexanik ishga aylantiruvchi dvigatellar deyiladi. Shamol turbinasi dizayni va shamol oqimidagi holatiga ko'ra, shamol turbinasi tizimlari uch sinfga bo'linadi:
1. Qavatli shamol turbinalari bir yoki boshqa qanotli shamol g'ildiragiga ega bo'ling. Qavatli shamol turbinalarida shamol g'ildiragining aylanish tekisligi shamol yo'nalishiga perpendikulyar, shuning uchun aylanish o'qi shamolga parallel (1-rasm, a). Ushbu shamol turbinalarining shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti p= 0,42 ga etadi.
2. Karusel va aylanuvchi shamol turbinalari shamol yo'nalishi bo'yicha harakatlanuvchi pichoqlar bilan shamol g'ildiragi (rotor) bor, shamol g'ildiragining aylanish o'qi vertikal holatni egallaydi (1-rasm, b). Ushbu shamol turbinalarining shamol energiyasidan foydalanish darajasi 10 dan 18% gacha.
3. Barabanli shamol turbinalari aylanadiganlar bilan bir xil shamol g'ildiragi tartibiga ega va ulardan faqat rotorning gorizontal holatida farqlanadi, ya'ni shamol g'ildiragining aylanish o'qi gorizontal va shamol oqimiga perpendikulyar (1-rasm, d). Ushbu shamol tegirmonlarining shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti 6 dan 8% gacha.
Guruch. 1. Shamol turbinalari tizimlari: a - qanotli shamol generatorlari, b) - aylanuvchi shamol generatorlari, v - karusel shamol generatorlari, d - barabanli shamol generatorlari.
Guruch. 2 - Shamol turbinasi va uning asosiy elementlari
Qavatli shamol turbinasi quyidagi elementlardan iborat (2-rasm):
1. Shamol tegirmoni 2 dan 24 tagacha pichoqqa ega bo'lishi mumkin. 2 dan 4 gacha pichoqlar soni bo'lgan shamol tegirmonlari past pichoqli deb ataladi, agar shamol g'ildiragida 4 dan ortiq pichoq bo'lsa, u ko'p pichoqli deb ataladi.
2. bosh shamol turbinasi - bu o'rnatilgan tayanch mil shamol turbinalari va yuqori vites(reduktor).
3. Quyruq boshga biriktiriladi va uni vertikal o'q atrofida aylantiradi, shamol g'ildiragini shamolga o'rnatadi.
4. Minora Shamol turbinasi shamol g'ildiragini havo oqimining oqimini buzadigan to'siqlar ustida olib borishga xizmat qiladi. Jeneratör tomonidan quvvatlanadigan kam quvvatli shamol turbinalari odatda tirgakli ustun yoki quvurga o'rnatiladi.
5. Minoraning tagida vertikal milya biriktirilgan pastki vites(reduktor), harakatni ishlaydigan mashinalarga uzatadi.
6. Shamol g'ildiragi tezligini nazorat qilish - shamol tezligining oshishi bilan shamol g'ildiragining tezligini cheklaydigan qurilma yoki mexanizm.
Shamol turbinasi parametrlari oddiy aniq jismoniy bog'liqliklar bilan o'zaro bog'langan.
Shamol turbinasining asosiy parametrlari:
Nominal quvvat P nomi [Vt, kVt] dizayn shamol tezligida shamol turbinasi tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat,
Shamolning taxminiy tezligi V P [m/s]- loyihalashda inshootlarga shamol yukini hisoblash uchun olinadigan tezlik. Strukturaning sinfiga qarab, berilgan chastotali tezlik hisobga olinadi - yiliga bir marta, 5, 10, 15, 20, 50 va 100 yilda,
Shamol turbinasi diametri D [m]- bir juft shamol turbinasi nuqtalarini bir-biridan eng uzoqda, uning markazidan o'tib, bog'laydigan segment.
Energiya ishlab chiqarish Vt M [kVt/soat]- shamol turbinasi tomonidan ma'lum vaqt (oy, yil) uchun ishlab chiqarilgan energiya miqdori, shamolning o'rtacha tezligiga bog'liq bo'lgan qiymat;
O'rtacha quvvat P SR [kVt]- quvvat, doimiy xizmat ko'rsatish bilan oyiga energiya ishlab chiqarish haqiqiyga teng bo'ladi.
SHAMOL GENERATORI HISOBASI
SHAMOL GENERATORI HISOBLARI, 4-amaliy dars Maqsad: shamol generatorlarining asosiy parametrlari va shamol generatorlarini hisoblash metodikasi bilan tanishish. Dars davomiyligi - 2 soat
Endi shamol generatorlari juda mashhur bo'lib bormoqda. Bozorda turli xil modellar mavjud. Savol tug'iladi: shamol generatorining kuchini qanday hisoblash mumkin?
Shamol generatorining quvvatini hisoblash
Ko'pgina hollarda shamol fermalarini o'rnatishning maqsadga muvofiqligi jarayoni ma'lum bir hududdagi o'rtacha shamol tezligiga bog'liq bo'ladi. Shamol turbinalarini o'rnatish sekundiga to'rt metr minimal shamol kuchi bilan oqlanadi. Shamol tezligi soniyasiga to'qqizdan o'n ikki metrgacha bo'lgan shamol turbinasi maksimal tezlikda ishlaydi.
Bundan tashqari, bunday qurilmalarning kuchi, shuningdek, ishlatiladigan pichoqlarning sirtlariga va rotor qurilmasining diametrik o'lchamiga bog'liq. Muayyan hudud uchun ma'lum bo'lgan o'rtacha shamol tezligi bilan, ma'lum bir pervanel o'lchamidan foydalanib, kerakli generatorni tanlash mumkin.
Hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi: P \u003d 2D * 3V / 7000 kVt, bunda P - quvvat, D - vint moslamasining diametrik o'lchami va V kabi parametr sekundiga metrda shamol kuchini ko'rsatadi. . Ammo bu formula faqat gorizontal shamol turbinalari uchun javob beradi.
Yuqori quvvatli shamol turbinalari: umumiy ko'rinish, ijobiy va salbiy tomonlari, nuanslari
Bugungi kunda shamol generatorining kuchi juda katta bo'lgan shamol qurilmalari ishlab chiqarilishi mumkin. Katta shamol turbinalari asosan sanoat maqsadlarida qo'llaniladi.
Ushbu generatorlar shubhasiz afzalliklarga ega:
- hatto o'rta aholi punktlarini ham zarur energiya bilan ta'minlash qobiliyati;
- zaxiralarida cheksiz bo'lgan tabiiy energiya resurslaridan foydalanish.
Ushbu generatorlarning va, albatta, shamol energiyasidan foydalanadigan barcha ishlab chiqaruvchi qurilmalarning kamchiliklari:
- boshqarib bo'lmaydigan tabiiy kuchlar,
- batareya qurilmalarining juda tez eskirishi,
- ish paytida juda ko'p shovqin hosil qiladi,
- har xil uskunalar uchun har xil turdagi shovqinlarni yaratish.
Hozirgi vaqtda energiya ishlab chiqarish uchun shamol qurilmalarini ishlab chiqaruvchilar juda ko'p. Mana asosiylari:
- Algatec Solar kompaniyasining Rossiyadagi sho'ba korxonasi (Germaniya),
- Shamol tegirmonlari va boshqa turdagi uskunalar ishlab chiqaradigan mahalliy kompaniya "EnergyWind",
- Yaxshi sifatli uskunalarga ega Moskva kompaniyasi Sapsan-Enerji hisoblanadi.
Albatta, bu sohada boshqa kompaniyalar ham bor, lekin ularni ro'yxatga olish juda uzoq davom etadi.
Kichik shamol turbinalari
Kichik quvvatli shamol turbinalari xususiy uy xo'jaliklari va kichik korxonalarning qo'shimcha elektr ta'minoti ehtiyojlarini ta'minlash uchun ishlatilishi mumkin.
Kichik shamol turbinalari
Kam quvvatli generator xususiy uyni zarur energiya bilan to'liq ta'minlay olmaydi, lekin ular qo'shimcha quvvat manbai sifatida yordam berishi mumkin (doimiy elektr uzilishlari bo'lgan hollarda). Kichik korxonalarda, shuningdek, qo'shimcha manba sifatida, kam quvvatli bir nechta generatorlar o'rnatilishi mumkin.
Ayni paytda hatto kichik quvvatli portativ shamol turbinalarining modellari ham mavjud. Bunday ko'chma qurilmalarning kuchi yoritish jarayoni uchun juda etarli: siz bir yoki ikkita elektr jihozlaridan foydalanishingiz mumkin. Bunday portativ modellar engil va o'rnatish oson.
Yuqori quvvatli sanoat shamol turbinalari
Sanoat miqyosida elektr energiyasini iste'mol qilish uchun yuqori quvvatga ega shamol fermalari ishlatiladi. Aksariyat hollarda bunday generatorlar juda katta.
Sanoat shamol turbinalari - katta natijalar talab qilinganda
Bundan tashqari, ushbu qurilmalarning keng vodiylarda joylashishi odatda ishlatiladi, ular juda cho'l hududlarga o'rnatilishi mumkin, hatto shamol tegirmonlari bilan dengiz plantatsiyalari uchun variantlar mavjud.
Shamol tegirmonlari bo'lgan bunday ulkan vodiylar ayniqsa Evropa mamlakatlarida va Amerika qit'asida keng tarqalgan.
Qo'shma Shtatlarda sanoat miqyosidagi shamol stansiyalari joylashgan juda ko'p joylar mavjud.
Har xil turdagi quvvatli shamol turbinalari va ularning xususiyatlari
Endi shamol generatorlari juda mashhur bo'lib bormoqda. Savol tug'iladi: shamol generatorining kuchini xatosiz qanday hisoblash mumkin?
Vertikal shamol tegirmonini hisoblash odatiy gorizontalni hisoblashdan deyarli farq qilmaydi. Ammo hisob-kitobning o'ziga xos xususiyatlari bor, chunki "Barrel" tipidagi vertikal shamol tegirmonlari ko'tarish kuchi tufayli ishlamaydi, lekin pichoqlardagi shamol bosimi tufayli. Keyinchalik, men umumiy ma'noda shamol tegirmonini hisoblash misolini keltiraman. Hisoblash juda to'g'ri bo'lsa-da, u shamol generatorining kuchi haqida umumiy fikr beradi, ammo haqiqiy natijaga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan ko'plab omillar hisobga olinmaydi.
Uy qurilishi vertikal shamol generatori
Masalan, "Barrel" tipidagi vertikal shamol tegirmonining fotosuratiMasalan, kengligi 2 metr, balandligi 3 metr bo‘lgan “Barrel” tipidagi shamol generatorini yasamoqchimiz. Pichoqlar soni unchalik muhim emas va deylik, bizda 4 ta yarim doira shaklidagi pichoqlar bor. Avval bu rotordan qancha quvvat olishimiz mumkinligini aniqlashimiz kerak.
Hisoblash uchun oddiy formula mavjud:
P=0,6*S*V^3
P- Vatt quvvat
S- pichoqlarning supurish maydoni kv.m.
V^3- Shamol tezligi kub m/s
0.6 shamol tezligidir. Kosmosda harakatlanuvchi shamol bir birlik sifatida qabul qilinadi, lekin shamol har qanday to'siqqa yaqinlashganda, tezligi va kuchini yo'qotadi. Biz tezlikni yo'qotishni bilmaganimiz uchun biz 0,6 ni olamiz, bu shamol tezligini 33% ga yo'qotishini hisobga oladi.
Bundan tashqari, doira maydonini hisoblash formulasi S=pr2, qayerda
π - 3,14
r- doira radiusi kvadrat
Umuman olganda, vertikal shamol tegirmonlari, xuddi bilbordlar kabi, shamolni juda sekinlashtiradi va to'siq oldida havo yostig'i hosil bo'lib, shamolning yangi qismlari yon tomonlarga tarqalib ketadi va shamol energiyasining 30-40 foizini tark etadi. pichoqlar ustidagi bosimda ishtirok etmasdan. Shu sababli, vertikal shamol turbinalari uchun shamol g'ildiragining umumiy samaradorligi yoki to'g'ri KIEVga ko'ra, juda past va shamol energiyasining atigi 10-20% ni tashkil qiladi.
Uyda ishlab chiqarilgan vertikal shamol tegirmonlarini tahlil qilishdan KIEV asosan hamma narsaning 10% ni tashkil qiladi, lekin biz optimistmiz, shuning uchun men KIEV 0,2 ni olaman, garchi bu erda generator va uzatish samaradorligi hali hisobga olinmagan.
2m/s tezlikda 0,6*6*2*2*2*0,2=5,76 vatt
3 m/s tezlikda 0,6*6*3*3*3*0,2=19,44 vatt
4m/s tezlikda 0,6*6*4*4*4*0,2=46,08 vatt
5m/s tezlikda 0,6*6*5*5*5*0.2=90 vatt
7m/s tezlikda 0,6*6*7*7*7*0,2=246 vatt
0,6*6*10*10*10*0,2=10m/s tezlikda 720 vatt
Endi bu rotor nimaga qodir ekanligi aniq. Keyinchalik, generatorni ushbu rotorga moslashtirishimiz kerak, shunda generator rotorda mavjud bo'lgan maksimal quvvatni ishlab chiqara oladi va shu bilan birga rotorni haddan tashqari yuklamaydi - u aylana olishi va tezligi juda pasaymasligi uchun . Aks holda, hech qanday ma'no bo'lmaydi, energiya ishlab chiqarish keskin kamayadi. Jeneratorni sozlash uchun har bir shamol tezligida shamol g'ildiragining tezligini bilishimiz kerak.
Pichoq uchlari odatda shamol tezligidan 5 baravar tezroq aylanadigan gorizontal shamol turbinalaridan farqli o'laroq, vertikal shamol turbinasi shamol tezligidan tezroq aylana olmaydi. Buning sababi shundaki, bu erda shamol shunchaki pichoqni itarib yuboradi va u o'tayotgan shamol oqimi bilan harakatlana boshlaydi. Va gorizontal vint pichoqning orqa qismida hosil bo'lgan ko'tarish kuchi tufayli ishlaydi va u pichoqni oldinga siljitadi va bu erda tezlik faqat pichoqning aerodinamik xususiyatlari va ko'tarish kuchi bilan cheklanadi.
Biz tafsilotlarga berilmaymiz va shamol g'ildiragiga qaytamiz. Rotorning kengligi 2 metr bo'lgan 2 * 3 metr o'lchamdagi rotorning aylanishlarini hisoblash uchun siz rotorning atrofini bilib olishingiz kerak. 2 * 3,14 \u003d 6,28 metr, ya'ni bitta aylanishda pichoqning uchi 6,28 metr yo'lni bosib o'tadi. Bu shuni anglatadiki, ideal holda, rotor uzunligi 6,28 metr bo'lgan shamol oqimi uchun to'liq inqilob qiladi. Ammo energiya aylanishga, uzatishga va hatto batareya bilan yuklangan generatorning aylanishiga sarflanganligi sababli, tezlik o'rtacha ikki baravar pasayadi. Va rotor 12 metr shamol oqimida to'liq inqilob qiladi.
Keyin ma'lum bo'lishicha, agar shamol 3 m / s bo'lsa, u holda bu shamol bilan rotor sekundiga 0,4 aylanishni va 4 soniyada to'liq aylanishni amalga oshiradi. Va bir daqiqada 3 m / s shamol bilan u 60 bo'ladi: 4 \u003d 15 rpm.
3m/s tezlikda 12:3=4, 60:4=15r/m
4m/s tezlikda 12:4=3, 60:3=20rpm bo‘ladi.
Shamol 5m/s 12:5=2,4, 60:2,4=25r/m.
7m/s tezlikda 12:7=1,71, 60:1,71=35r/m
10m/s tezlikda 12:10=1,2, 60:1,2=50r/m
Shamol g'ildiragining tezligi bilan, menimcha, endi bu aniq va ular ma'lum. Shamol g'ildiragining diametri qanchalik katta bo'lsa, shamol tezligiga nisbatan uning aylanishlari shunchalik kichik bo'ladi. Masalan, diametri 1 metr bo'lgan shamol g'ildiragi diametri 2 metr bo'lgan shamol g'ildiragidan ikki baravar tez aylanadi.
Endi bizga shu tezlikda quvvat ishlab chiqaradigan generator kerak boshqa emas; boshqa ... bo'lmaydi; Endi yo'q shamol g'ildiragidan tashqari. Va agar generator kuchliroq bo'lsa, u rotorni ortiqcha yuklaydi va u o'z tezligiga aylana olmaydi va natijada tezlik past bo'ladi va umumiy quvvat. 3 m / s shamol bilan biz bor 15 rpm, shamol turbinasi quvvati 19 vatt, bu erda generator rotorni 19 vattdan ko'p bo'lmagan yuklashi kerak. Bu vites qutisining samaradorligini (agar mavjud bo'lsa) va generatorning o'zi samaradorligini hisobga oladi. Vites qutisi va generatorning samaradorligi odatda ma'lum emas, lekin ular ham sezilarli yo'qotishlarga ega va umuman olganda, buning uchun energiyaning 20-50 foizi yo'qoladi va chiqishda batareyaga faqat 50% etkazib beriladi, bu bizning holatlarimizda taxminan 10 vatt.
Agar generator shamol g'ildiragini ortiqcha yuklasa, u holda uning tezligi nominal tezlikka etib bormaydi va shamol tezligidan sezilarli darajada past bo'ladi. Bu generatorning tezligini va uning quvvatini kamaytiradi. Bundan tashqari, shamolga nisbatan tezligi hali ancha sekinroq bo'lgan pichoqlar uni kuchli sekinlashtiradi va shamol yon tomonlarga tarqaladi, natijada shamol turbinasi kuchi yanada pasayadi. Shunday qilib, juda kuchli energiya generatori bilan batareya mumkin bo'lganidan bir necha baravar kamroq bo'ladi. Yoki aksincha, generator juda zaif bo'lsa va shamol g'ildiragining 15 aylanish tezligida u shamol g'ildiragini to'liq yuklay olmasa, biz mumkin bo'lganidan ancha kam energiya olamiz.
Natijada, generator shamol g'ildiragining kuchiga mos kelishi kerak, biz shamol g'ildiragining mumkin bo'lgan maksimal quvvatini olib tashlashimiz mumkin bo'lgan yagona usul. Buni eng qiyin vazifa deb aytish mumkin, chunki generator inqiloblar uchun kuchlanish va oqimning butunlay boshqacha xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Jeneratorni olish uchun siz uni batareyaga burishingiz va chiqish energiyasini o'lchashingiz yoki formulalar yordamida hisoblashingiz kerak. Va keyin shamol g'ildiragiga moslashishga harakat qiling.
Misol uchun, sizning generatoringiz 300 rpm tezlikda 14 voltli batareya uchun 1 Ampetga ega, bu taxminan 14 vattni tashkil qiladi va shamol g'ildiragi 15 rpmda 19 vatt ishlab chiqaradi. Shunday qilib, ko'paytirgich 1:20 kerak bo'ladi, shunda generator 300 rpm tezlikda aylanadi. 5 m / s tezlikda shamol g'ildiragining tezligi 25 rpm, keyin esa generator 500 rpm tezlikda aylanadi. Shu bilan birga, shamol g'ildiragining kuchi faqat 90 vatt, generator esa quvvatdan oshib, 200 vatt beradi. Shunday qilib, shamol g'ildiragi ketmaydi, u sekin aylanadi va 90 vattni, hatto undan ham ko'proq 200 vattni bermaydi. Chiqish yo'li - zaryadlash boshlanishini qurbon qilish va vites qutisini 1:15 ga aylantirish yoki shamol g'ildiragining balandligini ikki baravar oshirish, shunda shamol g'ildiragi generatorni tortadi.
Shuning uchun generatorning kuchi va tezligi shamol g'ildiragining butun aylanish diapazoniga mos kelishi kerak. Va agar generator quvvati kam bo'lsa, shamol g'ildiragi va generatorning tezligi va kuchi o'rtasidagi muvozanatga erishish uchun siz ko'paytirgichning tishli nisbatini oshirishingiz yoki rotorni kamaytirishingiz kerak. Ko'pincha odamlar hech qanday hisob-kitoblarsiz, topilgan narsalaridan generatorlarni o'rnatadilar va YouTube'dan videoni tomosha qilgandan so'ng shamol g'ildiragini quradilar, ammo oxirida shamol generatori past shamolda ishlamaydi va shunchaki kichik quvvatga ega ekanligi ayon bo'ladi.
Har xil turdagi shamol turbinalarining tavsifi va xususiyatlari, ularning kuchli va zaif tomonlari va turli sohalarda qo'llanilishi.
To'lov
Agar shamolning o'rtacha tezligi ma'lum bo'lsa, pervanelning diametri yoki uning maydonining qiymatlarini o'zgartirish orqali siz kerakli o'rnatish quvvatini olishingiz mumkin.
P \u003d 2D * 3V / 7000, kVt, bu erda
P - quvvat;
D - pervanelning diametri m;
V - shamol tezligi m/s.
Shamol generatorining samaradorligini hisoblash uchun ushbu formula faqat qanotli gorizontal turdagi uchun amal qiladi.
Turlari
Hozirgi vaqtda ommaviy ishlab chiqarishda 2 turdagi shamol turbinalari mavjud:
Ammo ularning jiddiy kamchiligi bor - sekinlik. Uni yengish uchun samaradorlikni biroz pasaytiradigan kuchaytiruvchi vites qutilari qo'llaniladi.
Afzalliklari:
- Yuqori aylanish tezligi, bu generatorga ulanish imkonini beradi, bu esa samaradorlikni oshiradi;
- Ishlab chiqarish qulayligi;
- Modellarning keng assortimenti.
Kamchiliklari:
- Shovqinning yuqori darajasi va ultratovushli ifloslanish. Bu inson salomatligi uchun xavfli bo'lishi mumkin. Shuning uchun ishlab chiqaruvchi sanoat ob'ektlari cho'l joylarda joylashgan;
- Stabilizator va shamol oqimini boshqarish moslamalaridan foydalanish zarurati;
- Aylanish tezligi pichoqlar soniga teskari proportsionaldir, shuning uchun sanoat modellari kamdan-kam hollarda uchta pichoqni ishlatadi.
Oxirgi kamchilikni bartaraf etish bo'yicha ishlar ancha vaqtdan beri davom etmoqda. Shamol turbinalarining bir nechta kichik modellari ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Asl pichoq tuzilishi tufayli ularning samaradorligi kuch sinfi uchun ancha yuqori.
Bunday modeldagi shamol qarshiligi maydoni minimal, u 2 m / s shamol kuchi bilan ishlay oladi va ayni paytda 30 vatt ishlab chiqaradi. Biroq, ushbu toifadagi modellarda ishqalanish va boshqa yo'qotishlar energiyaning 40% gacha olishini hisobga olsak, qolgan 18 vatt hatto bitta lampochka bilan yoritish uchun ham etarli emas. Mamlakatda yoki xususiy uyda foydalanish uchun sizga jiddiyroq narsa kerak.
Model tanlash
Shamol generatori, inverter, mast, SHAVRA - avtomatik uzatish shkafi to'plamining narxi to'g'ridan-to'g'ri quvvat va samaradorlikka bog'liq.
| Maksimal quvvat kVt | Rotor diametri m | ustun balandligi | Nominal tezlik m/s | Kuchlanishi |
| 0,55 | 2,5 | 6 | 8 | 24 |
| 2,6 | 3,2 | 9 | 9 | 120 |
| 6,5 | 6,4 | 12 | 10 | 240 |
| 11,2 | 8 | 12 | 10 | 240 |
| 22 | 10 | 18 | 12 | 360 |
Ko'rib turganingizdek, mulkni to'liq yoki qisman elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun yuqori quvvatli generatorlar kerak bo'ladi, ularni mustaqil ravishda o'rnatish juda muammoli. Qanday bo'lmasin, yuqori kapital qo'yilmalar va maxsus jihozlar yordamida mast o'rnatish zarurati shaxsiy foydalanish uchun shamol energiyasi tizimlarining mashhurligini sezilarli darajada kamaytiradi.
Sayohatga o'zingiz bilan olib boradigan portativ kam quvvatli shamol turbinalari mavjud. Ushbu modellar ixcham, tezda erga o'rnatiladi, alohida g'amxo'rlik talab qilmaydi va tabiatda qulay vaqt o'tkazish uchun etarli energiya beradi.
Va bunday modelning maksimal quvvati atigi 450 Vt bo'lsa-da, bu butun lagerni yoritish uchun etarli va maishiy elektr jihozlarini tsivilizatsiyadan uzoqda ishlatishga imkon beradi.
O'rta va kichik korxonalar uchun bir nechta ishlab chiqaruvchi shamol stansiyalarini o'rnatish energiya xarajatlarini sezilarli darajada tejash imkonini beradi. Ushbu turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish bilan ko'plab Evropa kompaniyalari shug'ullanadi.
Bu profilaktika va texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan murakkab muhandislik tizimlari, ammo ularning nominal quvvati butun ishlab chiqarish ehtiyojlarini qoplay oladigan darajada. Misol uchun, Texasda, AQShdagi eng yirik shamol stansiyasida atigi 420 ta shunday generator yiliga 735 megavatt ishlab chiqaradi.
Eng so'nggi ishlanmalar
Taraqqiyot to'xtamaydi va yangi ishlanmalar shamol turbinalarining samaradorligini tom ma'noda yangi cho'qqilarga ko'taradi. Shamol fermasini yaratishda eng ko'p mehnat talab qiladigan qismlardan biri er tizimlarini o'rnatish edi: mast, generator, rotor, pichoqlar. Past balandliklarda, erga yaqin joyda, shamol oqimlari doimiy emas va ishlab chiqarish quvvatlarining katta balandlikka ko'tarilishi ustunni juda murakkab va qimmat qiladi.
Endi buning oldini olish mumkin. Makani Power kompaniyasi 550 m balandlikda yiliga 1 MVtgacha elektr energiyasini olish mumkin bo'lgan uchuvchi shamol turbinasi - qanotni ishlab chiqdi.
Shamol generatorining shamol g'ildiragining kuchini hisoblash usuli nisbatan aniq va juda oddiy.Quyida shamol energiyasining kuchini hisoblash formulasi keltirilgan P=0,6*S*V^3, qayerda
P - quvvat vatt
S- supurish maydoni kv.m.
V^3- Shamol tezligi kub m/s
Bundan tashqari, doira maydonini hisoblash formulasi S=pr2, qayerda
R - aylananing kvadrati radiusi
Misol uchun, agar vintning maydonini olsak 3 kv.m. va 10 m / s shamolda quvvatni hisoblang, siz 0,6 * 3 * 10 * 10 * 10 \u003d 1800 vatt olasiz. Ammo bu shamol oqimining kuchi va vint quvvatning bir qismini oladi, bu nazariy jihatdan 57% ga yetishi mumkin, ammo amalda gorizontal uch qanotli shamol generatorlari uchun bu parametr 35-45% ni tashkil qiladi. Va vertikal turdagi Savonius uchun 15-25%.
Keyin, o'rtacha, gorizontal uch pichoqli pervanel uchun biz shamol energiyasidan foydalanish koeffitsientini 40% ga o'rnatamiz va 1800 * 0,4 = 720 vattni hisoblaymiz. Vida shamoldan 720 vatt oladi, lekin doimiy magnit generatorlar uchun taxminan 0,8 va elektr qo'zg'alishi bilan 0,6 ga teng bo'lgan generator samaradorligi hali ham mavjud. Keyin 720 * 0,8 = 576 vatt.
Ammo amalda hamma narsa juda ham yomon bo'lishi mumkin, chunki generator barcha ish rejimlarida yuqori samaradorlikka ega emas, simlarda, diodli ko'prikda, boshqaruvchida va batareyada ham yo'qotishlar mavjud. Shunday qilib, siz quvvatning yana 20% ni xavfsiz tashlab qo'yishingiz mumkin va taxminan 576-20% \u003d 640,8 vatt qoladi.
Vertikal shamol generatori uchun bu parametr bundan ham kamroq bo'ladi, chunki birinchidan, KIEV atigi 20%, shuningdek samaradorligi 70-90% bo'lgan multiplikator. Keyin 1800 vattli shamol energiyasidan dastlabki pichoqlar 1800 * 0,2 = 360 vattni olib tashlaydi. Minus generatorning samaradorligi 0,8 va ko'paytirgich 0,8 360 * 0,8 * 0,8 = 230,4 vatt. Va simlar, diodli ko'prik, kontroller va akkumulyatordagi yo'qotishlar uchun yana bir minus 20% va 230,4-20% = 183,6 vatt qoladi.
Haqiqiy hayotdan, shamol generatorining kuchini amaliy hisoblash.
Ushbu formulani shamol turbinalari bo'yicha ko'plab forumlarda va saytlarda topish mumkin. Formulani tekshirish uchun men ikkita kichik quvvatli shamol turbinasining haqiqiy ma'lumotlarini o'lchamlari deyarli bir xil bo'lgan vintlar bilan solishtirmoqchiman, lekin biri gorizontal, ikkinchisi esa vertikal.Suratda ikkita haqiqiy uy qurilishi shamol turbinasi mavjud, birinchi gorizontal uch qanotli pervanel diametri 1,5 m., ikkinchi vertikal 1 m kengligi va 1,8 m balandlikda. Ma'lumotlarni hisobga olmaganda, men 10 m / s shamolda gorizontal quvvat taxminan 90 vatt, vertikal esa 60 vatt ekanligini darhol yozaman. Birinchi KIEV, pichoqlar ko'z bilan qilingan kabi, ehtimol 0,3, va ikkinchi vertikal, yaxshi qilingan 0,2 kabi.
Endi biz vintning shamol tomonidan supurilgan maydonini hisoblaymiz, birinchisi uchun u 1,76 m, ikkinchisi uchun vertikal 1,8 m.
Shunday qilib, gorizontal uchun 0,6 * 1,76 * 10 * 10 * 10 \u003d 1056 * 0,3 * 0,8-20% \u003d 202 vatt.
Shunday qilib, vertikal 0,6 * 1,8 * 10 * 10 * 10 \u003d 1080 * 0,2 * 0,8-20% \u003d 138 vatt uchun.
Biz bunday nazariy ma'lumotlarni oldik, ammo haqiqiy ma'lumotlarni bilib, ikkala shamol turbinasining KIEV va ularning generatorlarining samaradorligi yaxshi ko'rsatkichlardan uzoq ekanligi ayon bo'ladi. Bunday holda, ko'z bilan hisob-kitoblarsiz ishlab chiqarilgan ko'plab uy qurilishi generatorlari uchun siz yana 50% ni xavfsiz tashlab, natijada ma'lum bir hududning shamol g'ildiragi bo'lgan shamol turbinasidan kutilgan haqiqiy quvvatni olishingiz mumkin.
Uy qurilishi shamol generatorining haqiqiy kuchi.
202 vatt quvvatga ega gorizontal shamol generatori.-50% = 101 vatt va haqiqiy 90 vatt.138 vatt quvvatga ega vertikal shamol generatori.-50% = 69 vatt va haqiqiy 60 vatt.
Uzoq vaqt davomida shamol turbinalariga qiziqib, men (ehtimol noto'g'ri) xulosaga keldimki, ko'pchilik uyda ishlab chiqarilgan shamol turbinalari zavoddagi hamkasblaridan uzoqdir. Faqat aniq hisob-kitoblardan foydalangan holda butun shamol turbinasining yuqori samaradorligiga erishish mumkin va ko'pchilik bunga erisha olmaydi.
Uyda ishlab chiqarilgan shamol generatorlarining ko'pchiligida quvvatni hisoblashda siz kutilgan quvvatning yarmini xavfsiz tashlab qo'yishingiz va darhol shamol generatorini uy yig'ilishining barcha kamchiliklarini va ishlatilgan materiallarni qoplashingiz kerak bo'lganidan ikki baravar kuchliroq qilishingiz mumkin. .
Xususiy uyni yoki shahar atrofidagi ko'chmas mulkni elektr ta'minotini tashkil qilish uchun shamol generatorining nominal quvvatini hisoblash uchun biz quyidagi printsiplardan foydalanishni taklif qilamiz.
Shamol ishlab chiqaruvchi elektr inshootini tanlash uchun jihozni o'rnatish tavsiya etilgan joyda shamolning eng doimiy yo'nalishini va o'rtacha tezligini iloji boricha aniq aniqlash kerak. Shu bilan birga, shamol generatorining pichoqlari 2 m / s shamol tezligida aylana boshlaganini tushunish kerak. O'rnatishning maksimal samaradorlik koeffitsienti (COP) 9 - 12 m / s shamol tezligida erishiladi.
Kichkina qishloq uyini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun taxminan 8 m / s shamol tezligida ishlab chiqarilgan kamida 1 kVt / soat nominal quvvatga ega generator kerak.
Shamol ishlab chiqaruvchi elektr inshootining kuchi ko'p jihatdan shamol tezligiga va ishlaydigan vintning diametriga bog'liq.
Kichkina qishloq uyi uchun shamol tegirmonining ishlashini hisoblash uchun siz quyidagi formulalardan foydalanishingiz mumkin.
1. Shamol generatorini aylanish maydoni bo'yicha hisoblash
P \u003d 0,6 * S * V 3,
S- Shamol yo'nalishiga perpendikulyar maydon (m 2);
V- Shamol tezligi (sekundiga metr).
P– generator quvvati, kVt
2. Vintning diametri bo'yicha shamol generatorini hisoblash
P \u003d D 2 * V 3 / 7000,
D- vint diametri (metr);
V– Shamol tezligi (sekundiga metr).
P– generator quvvati, kVt
3. Havo oqimining zichligini hisobga olgan holda yanada murakkab hisoblash
Aniqroq hisoblash quyidagi formula yordamida amalga oshirilishi mumkin:
P = p p R2 0,5 V3 r ēqizil ēgen
ξ - shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti (yuqori tezlikda harakatlanuvchi shamol turbinalari uchun nominal rejimda maksimal p max = 0,4 ÷ 0,5 ga etadi), o'lchovsiz qiymat
R- rotor radiusi, o'lchov birligi - m
V- havo oqimi tezligi, birlik - m / s
ρ - havo zichligi, o'lchov birligi - kg / m3
qizil- reduktor samaradorligi, o'lchov birligi - foiz
gen- Generator samaradorligi, o'lchov birligi - foiz
Shubhasiz, shamol turbinasi pervanelining eng maqbul diametrini tanlash uchun rejalashtirilgan o'rnatish joyida o'rtacha shamol tezligini bilish kerak. Shamol tegirmoni tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi miqdori shamol tezligining oshishi bilan kub nisbatda ortadi. Misol uchun, agar shamol tezligi 2 barobar oshsa, u holda rotor tomonidan ishlab chiqarilgan kinetik energiya 8 barobar ortadi. Shu sababli, shamol tezligi umuman o'rnatish quvvatiga ta'sir qiluvchi eng muhim omil degan xulosaga kelish mumkin.
Shamol ishlab chiqaradigan elektr inshootlarini o'rnatish joyini tanlash uchun turar-joy binosidan kamida 25-30 metr masofada (katta daraxtlar va binolarsiz) minimal miqdordagi shamol to'siqlari bo'lgan joylar eng mos keladi (buni unutmang). shamol turbinalari ish paytida juda baland ovozda g'uvullaydi). Shamol turbinasi rotorining markazining balandligi eng yaqin binolardan kamida 3-5 metr baland bo'lishi kerak. Shamolli o'tish chizig'ida daraxtlar yoki binolar bo'lmasligi kerak. Ochiq landshaftga ega tepaliklar yoki tog 'tizmalari shamol turbinasi uchun eng mos keladi.
Agar sizning qishloq uyingiz umumiy tarmoqqa ulanishi rejalashtirilmagan bo'lsa, unda siz birlashtirilgan tizimlar variantini ko'rib chiqishingiz kerak:
- WPP + Quyosh panellari
- WPP + Dizel
Birlashtirilgan variantlar shamol o'zgaruvchan yoki mavsumga bog'liq bo'lgan hududlardagi muammolarni hal qilishga yordam beradi va bu variant quyosh panellari uchun ham tegishli.
