Bugungi kunda elektr energiyasi tariflari koʻtarilib, odamlarning “tsivilizatsiya”dan uzoqda dala va dachalar qurish istagi ortib borayotganligi sababli, koʻplab xususiy mulk egalari muqobil energiya manbalariga tobora koʻproq murojaat qilmoqdalar. Hozirgi vaqtda eng arzoni shamol energiyasidir. Uni ishlatish uchun maxsus qurilmalar ishlab chiqilgan. Maqolada biz shamol generatori nima ekanligini ko'rib chiqamiz.
Terminologiya
Shamol tegirmoni elektr generatori havo oqimining kinetik energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi qurilma. Bu kuch rotorning aylanishini boshlaydi. Uning ishi natijasida mexanik energiya keyinchalik elektr energiyasiga aylanadi.
Sanoatda foydalanish
Bunday qurilmalar yirik xususiy yoki davlat energiya kompaniyalari tomonidan ishlab chiqariladi. Odatda ular tarmoqlar deb ataladigan narsalarga birlashtiriladi. Natijada shamol stansiyalari paydo bo'ldi. Bu sanoat tarmoqlari har xilxom ashyo (yoqilg'i) va chiqindilarning to'liq yo'qligi bilan yadroviy yoki termaldan. Shamol fermasi generatorining ishlamay qolishi uchun o'rtacha yillik havo oqimi yuqori bo'lishi kerak. Zamonaviy tizimlarning quvvati 7,5 MVt ga yetishi mumkin.
Ba'zi operatsion qiyinchiliklar
Sanoat shamol generatori etti yoki o'n kun ichida maxsus tayyorlangan maydonchaga o'rnatiladi. Va tuzilmani qurish uchun ruxsat olish ba'zi hollarda bir yildan ortiq davom etishi mumkin. Bundan tashqari, shamol generatorlarini o'rnatish amalga oshiriladigan joyda uzoq muddatli tadqiqotlar talab etiladi. Yil davomida hech bo'lmaganda havo oqimlarining yo'nalishi va tezligi o'rganiladi. Bu tadbirlarning barchasi loyihalarni amalga oshirish muddatini sezilarli darajada oshiradi.
Qisqacha tarixiy ma'lumot
Ta'kidlash joizki, odamlar shamol energiyasidan qadimda foydalanishni boshlaganlar. Oddiy misol - yelkan. Shamol tegirmonlari bizning eramizdan 200 yil oldin allaqachon qurilgan va elektr energiyasi kashf etilgandan so'ng, odamlar uni olish uchun havo oqimlarining kuchidan foydalanishga harakat qila boshladilar. O'tgan asrning 50-yillarigacha Sovet Ittifoqida yangi uskunalarni loyihalash va loyihalash bo'yicha doimiy ishlar olib borildi. Mamlakatda shamol generatorlari keng qo'llanilgan.
Dastur doirasi
Shamol generatori to'g'ridan-to'g'ri maqsadiga muvofiq ishlatilishi mumkin yoki u sof dekorativ funktsiyalarni bajarishi mumkin. Pervane ratchet bilan jihozlanishi va qo'yilishi mumkinqurilmani har qanday mos joyga qo'ying. Sanoat maqsadlarida shamol generatori ilgari donni maydalash uchun ishlatilgan. Bugungi kunda ushbu maqsadlar uchun, qoida tariqasida, boshqa uskunalar qo'llaniladi. Shamol generatorlari ko'pincha uy uchun ishlatiladi. Shahar atrofidagi ko'chmas mulk egalarining sharhlari suvni quyish jarayonida bunday dizaynning samaradorligidan dalolat beradi. Shunday qilib, ba'zi foydalanuvchilarning fikriga ko'ra, qurilma quduqdan yoki quduqdan taxminan 30-50 litr / soat ko'tarishga qodir. Bunday generatorlar berish uchun juda dolzarbdir. Tarmoqqa oqim etkazib berishda uzilishlar mavjud bo'lganda, shamol konstruktsiyalari ko'pincha ajralmas hisoblanadi. Ular isitish tizimini ishga tushirish uchun ham ishlatiladi. Biroq, shamol generatori elektr energiyasini ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi.
Tasnifi
Agar xususiy uy uchun shamol generatorini sotib olish zarurati tug'ilsa, unda siz ushbu blokning turlari va ishlash printsipi haqida ko'proq bilib olishingiz kerak. Dizayn karusel turi bo'lishi mumkin. Bunday holda, u vertikal aylanish o'qiga ega. Bundan tashqari, dizayn qanotli bo'lishi mumkin. Bu qurilmaning aylanish o'qi gorizontal ekanligini anglatadi. Keyin har bir turni alohida ko'rib chiqing.
Karusel dizayni
Bunday shamol generatori, shubhasiz, o'zining afzalliklariga ega. Havo oqimining kuchini oshirish jarayonida tezda tortishish oladi. Keyinchalik, aylanish tezligi deyarli bir xil darajada. Ushbu dizayn shamol yo'nalishini mustaqil ravishda kuzatib boradi. Bu unga qo'shimcha kerak emasligini anglatadiarmatura. Karusel tipidagi shamol generatori sekin harakat qiladi. Bu juda oddiy sxemalardan foydalanishga imkon beradi. Shu bilan birga, past tezlik tuzilmalardan foydalanishni sezilarli darajada cheklaydi. Buning sababi, qo'shimcha vites qutilarini qo'shimcha ravishda ishlatish zarurati. Multiplikatorlar ancha past samaradorlikka ega. Vites qutisisiz shamol generatorining ishlashi ancha qiyinlashadi.
Qanot dizayni
Bunday generator (shamol) nima? Ko'pgina foydalanuvchilarning sharhlari ushbu dizayn foydasiga gapiradi. Qanot tipidagi blok yuqorida tavsiflanganlarga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega. Bunday shamol generatorining shubhasiz afzalliklariga foydalanuvchilar juda yuqori aylanish tezligini ta'kidlashadi. Buning yordamida multiplikatordan qo'shimcha foydalanishga hojat yo'q. Kanatli strukturaning pichoqlari havo oqimiga perpendikulyar, ya'ni vertikal ravishda joylashgan bo'lishi kerak. Buning uchun stabilizator ishlatiladi. Foydalanuvchilarning ta'kidlashicha, qanotli shamol generatorining yana bir afzalligi havo oqimining yuqori energiya konvertatsiyasi samaradorligidir. Shu bilan birga, bunday dizaynlarda aylanish tezligi pichoqlar soniga teskari proportsionaldir. Shu munosabat bilan, birliklar, qoida tariqasida, uchta qanotdan ko'p emas. Bunday o'rnatishlarning keng ommalashishi, shuningdek, konstruksiyalarni ishlab chiqarish qulayligi bilan bog'liq.
Qurilmani tanlash mezonlari
Avvalo o'rtacha tezlikni aniq aniqlash kerak vajihoz ishlaydigan joyda havo oqimining afzal ko'rilgan yo'nalishi. Siz ba'zi parametrlarni bilishingiz kerak. Shunday qilib, pichoqlarning aylanishi boshlangan dastlabki tezlik 2 m / s ni tashkil qiladi. Birlik 9-12 m / s oqim bilan maksimal samaradorlikka erishadi. Jeneratorning kuchi pervanelning diametriga va shamol tezligiga bog'liq.
Dizayn xususiyatlari
Uydagi shamol generatori nimadan iborat? Dizaynning o'zi pichoqli g'ildirakni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, vites qutisi ham mavjud. Ushbu mexanizm momentni aylantirish va uzatish uchun mo'ljallangan. Bundan tashqari, dizaynda ustun mavjud. Qurilmaning o'zi unga o'rnatilgan. Shuningdek, qurilma akkumulyator va inverter bilan jihozlangan. Ikkinchisining yordami bilan to'g'ridan-to'g'ri oqim samarali o'zgaruvchan tokga aylanadi.
Qurilma va tarmoq
Hozirgi kunda mavjud boʻlgan qurilmalarning aksariyati markazlashtirilgan yoki mahalliy elektr manbai bilan ishlaydi. Misol uchun, u dizel generatori bo'lishi mumkin. Qo'shimcha manbadan foydalanish zarurati havo oqimlarining beqarorligi bilan izohlanadi. Bunday holda, tarmoq barqarorlashtiruvchi vazifani bajaradi. Bunday tuzilmalardan foydalanish uchun ma'lum shartlar mavjud. Asosiylaridan biri shundaki, tarmoqning quvvati shamol generatorinikidan kamida 1,8 baravar yuqori bo'lishi kerak.
Ish printsipi
Kuchli havo oqimlari shamol generatorining pichoqlarini harakatga keltiradi. Ular aylana boshlaydi. Qabul qilingan energiya rotor orqali multiplikatorga o'tkaziladi. QandayYuqorida ta'kidlanganidek, birliklar ham yakka tartibda, ham guruh bo'lib faoliyat ko'rsatishi mumkin. Ba'zi dizaynlarda qurilma ish faoliyatini yaxshilash uchun multiplikatorlar o'rnatiladi. Aytish kerakki, har kim ham bunday jihozni sotib ololmaydi. Shu munosabat bilan ba'zi odamlar o'z qo'llari bilan uylari uchun shamol generatorlarini qurishadi. Buni qanday qilish kerak, biz batafsil ko'rib chiqamiz.
Birlik turi
Uy uchun shamol generatorlari nima? Ikki turdagi qurilmalar mavjud. Birinchisi gorizontal, ikkinchisi esa vertikal shamol generatoridir. Foydalanuvchilarning fikriga ko'ra, oxirgi dizaynni yig'ish va o'rnatish osonroq - qurilmani muvozanatlash juda oson. Bundan tashqari, ushbu tizim samarali shamol ta'sirining yuqori koeffitsientiga ega. Yig'ish uchun tanlangan qurilma qanchalik kuchli bo'lsa, g'ildirakning og'irligi va diametri shunchalik katta bo'ladi. Bu, o'z navbatida, muvozanat va o'rnatishni qiyinlashtiradi.
Komponentlar
Shamol generatorini yasashdan oldin barcha kerakli elementlar va tafsilotlarni tayyorlashingiz kerak:
- 12 V batareya. Siz avtomobil qurilmasidan foydalanishingiz mumkin, ammo muqobilini sotib olganingiz ma'qul. Bunday batareya xavfsizroq va mustahkamroq bo'ladi.
- Generator 12 V.
- Rotor 1,5-2 m.
- Metal barrel yoki chelak (katta). Alyuminiy yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan idishdan foydalanish ma'qul.
- Batareyani zaryadlash rölesi.
- Chiroqni zaryadlash uchun rele (masalan, avtomobil).
- Yarim muhrlangan kalit.
- Birlashma qutisi.
- Voltmetr. Siz mashinadan foydalanishingiz mumkin.
- Mast, balandligi 2 metrdan 10 metrgacha. Siz buni o'zingiz ham qilishingiz mumkin. Buning uchun taglik uchun PVX quvurlar va metall qismlar kerak bo'ladi.
- 4 M6 murvat.
- Simlar.
- Zanglamaydigan sim yoki qisqichlar. Bu elementlar ustunga biriktiriladi.
Sizga quyidagi vositalar ham kerak boʻladi:
- Kesuvchilar.
- Matkap va matkaplar.
- Tornavida.
- Kalitlar.
Mastni o'rnatish
O'rnatishdan oldin poydevor hajmiga va trubaning kesimiga mos ravishda poydevorni to'ldirish kerak. Bunday holda, iqlim va tuproq xususiyatlarini hisobga olish kerak. Shamol turbinasi bilan ustunni o'rnatish ohak qotib qolgandan so'ng amalga oshiriladi (quyishdan keyin kamida bir hafta o'tgach). Siz shunchaki erga qutb qazishingiz va yigit simlarini tuzatishingiz mumkin. Biroq, bu variant unchalik ishonchli emas.
Rotor
Diametr shamolning oʻrtacha tezligiga qarab tanlanadi. Rotor yasaladi va g' altak qayta tiklanadi (harakatni qo'zg'aluvchan kamar yoki arqonga o'tkazish uchun mo'ljallangan, aylana bo'ylab aylanasi yoki yivli maxsus ishqalanish g'ildiragi). Haqiqatan ham, shamol tezligi 6-7 m/s gacha bo'lganida, 3 m elementning kuchi yuqoriroq bo'ladi.
Wings
Bochka 4 ta teng qismga bo'lingan. Buning uchun lenta o'lchovi va marker ishlatiladi. Pichoqlar metall uchun qaychi bilan kesiladi. Keyin qanotlar kasnaq va pastki qismga o'rnatiladi. Mahkamlagich sifatidaboltlar ishlatiladi. Ular uchun joylar juda aniq o'lchanishi kerak, aks holda kelajakda siz tez-tez aylanishni sozlashingiz kerak bo'ladi. Havo oqimidagi keraksiz shamollarning oldini olish uchun pichoqlar muloyimlik bilan buklanadi.
Yig'ish
Simlar generatorga ulangan va sxema kalit qutisiga yig'ilgan. Jihoz ustunga biriktirilgan. Simlar ustunga va generatorga o'rnatiladi. Keyinchalik, birlik, so'ngra batareya kontaktlarning zanglashiga olib ulanadi. Kesmasi 2,5 kVt gacha bo'lgan simlar yordamida yuk ulanadi. Pichoqlarning egilish darajasiga qarab, aylanish tezligi o'rnatiladi. Bunday birlik qishloq uyi yoki yozgi uyni energiya bilan ta'minlash uchun etarli bo'lishi kerak.
Hosildorlik ortdi
Mast 20-25 metrga ko'tarilganda havo oqimi tezligi 30% ga oshadi. Shu bilan birga, energiya ishlab chiqarish ham 1,5 barobar oshiriladi. Ushbu parametr kamaytirilgan shamol tezligida (4 m / s gacha) ishlatiladi. Yuqori ustun bilan daraxtlar va binolarning ta'siri yo'q qilinadi. Shamol turbinangizni qanday yasashingiz mumkin.
Sanoatni rivojlantirish
Bugun siz uy shamol generatorini arzon narxda xarid qilishingiz mumkin. Bu ushbu sohaning doimiy va faol rivojlanishidan dalolat beradi. O'rnatishni o'zingiz sotib olish yoki yig'ish orqali siz o'zingizning uyingizning energiya mustaqilligini uzoq vaqt davomida ta'minlashingiz mumkin. Qoida tariqasida, kichik bino uchun 1 kVt nominal quvvatga ega bo'lgan birlik etarli. Shu bilan birga, qurilmaning ish joyida shamol tezligi8 m/s bo'lishi kerak. Agar hududda barqaror havo oqimi bo'lmasa yoki u zaif bo'lsa, qurilma dizel generatori yoki fotovoltaik hujayralar bilan jihozlanishi mumkin. Rossiyada bugungi kunda faqat shamol generatorlarini o'rnatish tendentsiyasining paydo bo'lishi qayd etilgan. Ichki bozorda faqat ichki ehtiyojlar uchun kam quvvatli agregatlarning bir nechta ishlab chiqaruvchilari mavjud. To'liq to'plamda 1 kVt quvvatga ega shamol turbinalarining narxi 35-40 ming rubldan boshlanadi. Bu ikki yil oldingi narxlar. Qurilmani oʻrnatish uchun sertifikat berish shart emas.
Espluatatsiyaning kamchiliklari va afzalliklari
Energiya tariflarining doimiy o'sishiga qaramay, elektr energiyasining o'zi boshqa xarajatlar bilan birga sanoatning asosiy tarmoqlarida hech qanday darajada muhim ahamiyatga ega emas. Bugungi kunda iste'molchi uchun barqarorlik va ta'minot xavfsizligi asosiy omillardir. Shamol generatorlaridan olinadigan sanoat uchun energiya narxining oshishiga olib keladigan asosiy sabablar quyidagilardir:
- Bir muncha vaqt avtonom ishlash zarurati. Bunday hollarda batareyalar ishlatiladi.
- Sanoat sifatli elektr energiyasiga ehtiyoj. Buning uchun invertor ishlatiladi.
- Doimiy ish vaqtiga ehtiyoj. Bunday hollarda qo'shimcha ravishda dizel generatorlari qo'llaniladi.
Kundalik hayotda qurilmalardan foydalanishga kelsak, ishlashning kamchiliklari quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:
- Batareyalarning yuqori narxi. Uqurilma narxining taxminan 25%.
- İnverterning nisbatan yuqori narxi.
- Elektr energiyasini ishonchli ta'minlash uchun ba'zi hollarda dizel generatoridan foydalaniladi. Uning narxi qurilmaning narxiga teng.
Ammo shuni ta'kidlash kerakki, bu omillar zamonaviy ikki tomonlama konvertatsiya qilish UPS va umumiy tarmoq bilan o'z ahamiyatini yo'qotadi. Bugungi kunda iqtisodiy nuqtai nazardan, sanoat maqsadlarida shamol generatori yordamida elektr energiyasini emas, balki to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tokni olish maqsadga muvofiqdir. Keyinchalik, u issiq suv va uyni isitish uchun issiqlikka aylanadi. Buning uchun isitish elementlari ishlatiladi. Ushbu sxema o'zining afzalliklariga ega. Xususan, bu holda suvli oddiy qozon energiya akkumulyatori rolini o'ynashi mumkin, issiqlik iste'moli uchun ta'minotning uzluksizligi va sifati uchun bunday qat'iy talablar yo'q.
