Vėjo turbina su vertikaliu rotoriumi iš faneros ir skardos. Naminis vėjo generatorius namams ir sodui: veikimo principai, schemos, koks ir kaip jį pasidaryti „Pasidaryk pats“ išmetimo turbina

Energetinės nepriklausomybės klausimai jaudina ne tik valstybių ir įmonių vadovus, bet ir pavienius piliečius bei privačių namų savininkus. Elektros gamintojams didėjant monopoliui ir tarifams, žmonės ieško efektyvių alternatyvių energijos šaltinių. Vienas iš tokių šaltinių yra vėjo generatorius.

Pagrindiniai sistemos elementai vėjo generatorius

Yra daug modelių, variantų nuo skirtingų gamintojų, bet kaip rodo Praktinė patirtis, jie ne visada yra prieinamos kainos ir kokybės daugeliui vartotojų. Jei turite informacijos, tam tikrų elektros inžinerijos žinių ir praktinių įgūdžių, vėjo generatorių galite pasigaminti patys.

Veikimo principas ir pagrindiniai elementai

Naminio vėjo generatoriaus veikimas nesiskiria nuo pramoninių modelių, veikimo principai yra vienodi. Vėjo energija paverčiama mechanine energija, sukant generatoriaus rotorių, kuris gamina elektros energiją.

Pagrindiniai dizaino elementai (pav. aukščiau):

• sraigtas su mentėmis;
• sukimosi velenas, per kurį sukimo momentas perduodamas generatoriaus rotoriui;
• generatorius;
• generatoriaus montavimo montavimo vietoje projektas;
• jei reikia, norint padidinti rotoriaus greitį, tarp veleno su sraigtu ir generatoriaus veleno galima sumontuoti pavarų dėžę arba diržinę pavarą;
• generatoriaus kintamajai srovei konvertuoti į nuolatinę srovę naudojamas keitiklis, lyginantis diodinis tiltelis, iš kurio srovė tiekiama akumuliatoriui įkrauti;
• akumuliatorius, iš kurio per keitiklį tiekiama elektra į apkrovą;
• inverteris konvertuoja D.C. akumuliatoriai, kurių įtampa yra 12 V arba 24 V kintamoji įtampa, kai įtampa 220 V.

Propelerių, generatorių, pavarų dėžių ir kitų elementų konstrukcijos gali skirtis ir turėti įvairių savybių, papildomi įrenginiai, tačiau sistemos širdyje išvardyti komponentai visada yra.

„Pasidaryk pats“ pasirinkimas ir gamyba

Autorius dizainas Yra dviejų tipų ašys, kurios suka generatoriaus rotorių:

• generatoriai su horizontalioji ašis sukimasis;

Generatorius su horizontalia sukimosi ašimi

• generatoriai su vertikalia sukimosi ašimi.

Sukamasis vėjo generatorius su vertikalia sukimosi ašimi

Horizontalios sukimosi ašys

Kiekvienas dizainas turi savo privalumų ir trūkumų. Labiausiai paplitęs variantas yra su horizontalia ašimi. Šie modeliai pasižymi dideliu efektyvumu paverčiant vėjo energiją į sukamieji judesiai ašį, tačiau yra tam tikrų sunkumų apskaičiuojant ir gaminant ašmenis savo rankomis. Įprasta plokščio ašmenų forma, kuri buvo naudojama senovėje vėjo malūnai, neveiksmingas.

Kad sukant ašį būtų išnaudota maksimali vėjo energija, mentės turi būti sparno formos. Lėktuvuose sparno forma dėl priešpriešinio vėjo jėgos suteikia kėlimo srautus. Nagrinėjamu atveju šių srautų jėgos bus nukreiptos sukti generatoriaus veleną. Propeleriai gali turėti dvi, tris ar daugiau menčių; dažniausiai naudojami trijų menčių konstrukcijos. To visiškai pakanka norint užtikrinti reikiamą sukimosi greitį.

Vėjo generatoriai su horizontalia sukimosi ašimi turi būti nuolat pasukti propelerio plokštuma link artėjančio vėjo srauto priekio. Tam reikia naudoti vėtrungės tipo uodegą, kuri, veikiama vėjo, kaip burė, visą konstrukciją su sraigtu pasuka priešpriešinio vėjo link.

Vertikalios sukimosi ašys

Pagrindinis šios parinkties trūkumas yra mažas efektyvumas, tačiau tai kompensuoja paprastesnė konstrukcija, kuriai nereikia gaminti papildomi elementai kad pasuktų ašmenis į vėją. Vertikalus ašies ir menčių išdėstymas leidžia naudoti vėjo energiją sukimuisi iš bet kurios krypties, šią konstrukciją lengviau pasidaryti savo rankomis. Velenas sukasi stabiliau, be staigių greičio šuolių.

Vidutinis metinis vėjo greitis Rusijos teritorijoje nėra vienodas. Palankiausios sąlygos vėjo generatoriams veikti yra 6-10 m/s. Tokių vietovių nedaug, dažniausiai vyrauja 4-6 m/s vėjai. Norint padidinti sukimosi greitį, būtina naudoti pavarų dėžes ir atsižvelgti į aukštį ir vėjo rožę toje vietoje, kurioje sumontuotas generatorius.

Vėjo generatorių gamybos pavyzdys

Svarstomas variantas su vertikalia sukimosi ašimi.

DIY vėjo turbina

Lengviausias būdas gaminti peilius yra naudoti metalinė statinė už 50-200 l. Priklausomai nuo reikalingo peilių skaičiaus, statinė šlifuokliu perpjaunama iš viršaus į apačią į 4 arba 3 lygias dalis.

Vertikalios geležtės iš metalinės statinės

Galite tiesiog naudoti cinkuotos stogo dangos lakštus, kuriuos lengva pjaustyti norimą formą savo rankomis naudodami metalines žirkles.

Vertikalios geležtės pagamintos iš lakštinio geležies

Vėliau ašmenys pritvirtinami prie sukimosi ašies viršaus. Jų tvirtinimo pagrindas gali būti mediniai diskai, pagaminti iš šešių sluoksnių faneros.

Saugiau naudoti metalinį karkasą iš stačiakampio profilio, prie kurio prisukami peiliukai.

Vertikalių peilių išdėstymo pavyzdys

Ašmenų tvirtinimo prie platformos pavyzdys

Rėmas arba diskai yra tvirtai pritvirtinti prie sukimosi ašies, pati ašis įkišama į movas su guoliais, kurios yra patikimai sumontuotos pastato, ant kurio yra generatorius, bokšto arba stogo rėme.

Ašies su ašmenimis montavimas ant bokšto

Vaizdinis vertikalios sukimosi ašies įrengimo ant pastato stogo vaizdas

1. Turbina su vertikaliomis mentėmis.
2. Ašies stabilizavimo platforma su dviejų eilių rutuliniu guoliu.
3. Strijos plieninis kabelisØ 5 mm.
4. Vertikali ašis, Plieninis vamzdisØ 40-50mm, sienelės storis ne mažesnis kaip 2 mm.
5. Sukimosi greičio valdymo svirtis.
6. Aerodinaminio reguliatoriaus mentės pagamintos iš 3-4 mm storio faneros arba plastiko.
7. Strypai, reguliuojantys sukimosi greitį ir apsisukimų skaičių.
8. Krovinys, kurio svoris nustato sukimosi greitį.
9. Vertikalios ašies skriemulys diržinei pavarai, plačiai naudojamas dviračio rato ratlankis, be vamzdžio ir padangos.

• Atraminis guolis.
• Skriemulys ant generatoriaus rotoriaus ašies.

Prie apatinio ašies galo pritvirtinamas diržinės pavaros skriemulys arba pavarų dėžės krumpliaračiai, tai būtina norint padidinti rotoriaus sukimosi greitį. Praktika rodo, kad esant 5 m/s vėjo greičiui, veleno su horizontaliomis mentėmis sukimasis nuo statinės bus ne didesnis kaip 100 aps./min. Esant 8-10 m/s vėjo greičiui, sukimasis siekia iki 200 m/s. Tai labai mažai, kad generatorius pagamintų reikiamą galią akumuliatoriui įkrauti.

1:10 santykio pavarų dėžė leidžia pasiekti reikiamą sukimosi greitį.

Diržo skriemulių montavimas

Mažo greičio generatorius

Lengviausias būdas mechaninę sukimosi energiją paversti elektra yra automobilių generatoriai. Tačiau paprasti generatoriai iš lengvųjų automobilių Jie nerekomenduojami vėjo malūnams, nes jų konstrukcijoje yra šepečių. Grafitiniai šepečiai pašalina ant rotoriaus indukuotą srovę, eksploatacijos metu jie susidėvi ir juos reikia pakeisti. Be to, tokie generatoriai yra greiti, norint sukurti 14 V įtampą, kai srovė yra iki 50 A, reikia 2000 ar daugiau apsisukimų.

Efektyvesni generatoriai vėjo turbinoms iš traktorių ir autobusų G.964.3701 su magnetiniu apvijų sužadinimu. Jie neturi šepečių ir veikia mažesniu greičiu. Generatorius G288A.3701 yra trijų fazių ir naudojamas tiekti energiją transporto priemonėms kartu su akumuliatoriumi. Tai turi geros savybės skirtas naudoti vėjo turbinų sistemose:

• sukuria 28 V įtampą;
• įmontuotas lygintuvas sukuria nuolatinę srovę iki 47 A;
• išėjimo galia iki 1,3 kW;
• tuščiąja eiga 1200 aps./min.;
• esant 30A srovės apkrovai, reikia 2100 aps./min.

Generatorius turi tinkamus matmenis ir svorį:

• bendras svoris 10 kg;
• skersmuo 174 mm;
• ilgis 230 mm.

Generatorius iš MAZ - 24V

Tokio tipo generatoriai naudojami KAMAZ, Ural, KRAZ, MAZ transporto priemonėse su varikliais iš Jaroslavlio gamyklos YaMZ 236, 238, 841, 842 ir ZMZ 73. Norėdami sutaupyti, galite įsigyti naudotą generatorių išmontavimo punktuose. Norėdami generuoti daugiau elektros energijos mažu greičiu, galite savo rankomis pasigaminti generatorių naudodami neodimio magnetus, tačiau tai yra atskira tema ir reikalauja išsamesnio aprašymo.

Surinkimo seka

1. Visų pirma ant pastato stogo įrengiama bokštelio arba generatoriaus tvirtinimo konstrukcija. Vertikali ašis tvirtinama prie įvorių su guoliais, o ašmenys sumontuoti.

1. Sumontavus ašį su ašmenimis, apatinėje dalyje pritvirtinamas diržo pavaros skriemulys.
2. Ašies skriemulio lygyje prie specialiai paruoštos platformos yra pritvirtintas generatorius su skriemuliu diržui ant rotoriaus veleno. Generatoriaus skriemuliai ir ašys su ašmenimis turi būti sumontuoti tame pačiame lygyje.

Ašies skriemulio skersmuo turi būti maždaug 10 kartų didesnis nei skriemulio skersmuo ant generatoriaus veleno. Esant sąlygoms, kad numatomas vėjo greitis yra apie 10 m/s, ašies sukimosi greitis sieks iki 200 aps./min.

Naudojama formulė yra tokia:

Wr = Wos x Dosd, kur

• Wr – generatoriaus skriemulio sukimosi greitis;
• Dos – skriemulio skersmuo vertikalioje ašyje;
• d – skriemulio skersmuo ant generatoriaus rotoriaus veleno;
• Wos yra vertikalios ašies skriemulio sukimosi greitis.

Wr = 200 aps./min. x 500 mm/50 mm = 2000 aps./min. – pakankamas sukimosi greitis, kad pasirinkto tipo generatorius pagamintų reikiamą galią.

1. Diržas įtemptas, tam generatoriaus tvirtinimo platformoje turi būti angos, kaip ir ant automobilio tvirtinimo.
2. Generatoriaus išvesties laidai yra prijungti prie akumuliatoriaus gnybtų.

Šiuose generatoriuose yra įmontuoti lygintuvai, išėjimas yra nuolatinės srovės, todėl teigiamas raudonas laidas yra prijungtas prie "+" gnybto, o neigiamas laidas yra prijungtas prie "minuso".

1. 24V/220V inverterio įėjimas jungiamas prie akumuliatoriaus, taip pat stebint poliškumą.
2. Inverterio išėjimas yra prijungtas prie grandinės su apkrova.

Vaizdo įrašas. DIY vėjo generatorius.

Turėdamas reikalingos medžiagos, praktiniai santechnikos įgūdžiai, naudojant paruoštus automobilių generatorius su magnetiniu apvijų sužadinimu, vėjo generatorių lengva sumontuoti savo rankomis. Norint pagaminti didesnės galios generatorių naudojant neodimio magnetus, reikės gilesnių elektros inžinerijos žinių ir elektros įrangos surinkimo įgūdžių. Tai vienas iš labiausiai paprastus būdus surinkite vėjo generatorių savo rankomis.

Būtinų komunikacijų komplektas, užtikrinantis patogias sąlygas bet kokios paskirties pastate, apima, be kita ko, vėdinimo sistemos įrengimą. Idealiu atveju jis turėtų būti nepastovus - tai labai svarbu šiuolaikinėmis sąlygomis nesustabdant kylančių energijos kainų. Štai kodėl net ir komunikacijų projektavimo etape pirmiausia atsižvelgiama į natūralų vėdinimą. Kuriame teisingas požiūris prie sistemos technologinio sprendimo - į vėdinimo kanalą integruotą rotacinį deflektorių.

Su trauka negali kilti problemų

Bet kurios vėdinimo sistemos tikslas – pašalinti iš patalpų užterštą orą ir drėgmės perteklių, tai yra užtikrinti normalią oro apykaitą. Tai įvyks, jei ventiliacijos kanalas veiks efektyviai ir teisingai – trauka jame puiki. Jei šiuo klausimu yra problemų, jas dažnai išprovokuoja lietus, sniegas ar vėjo masės, patenkančios į kanalo šachtą. Be to, prastą sukibimą gali lemti neteisinga padėtis ventiliacijos vamzdis, jo nepakankamas aukštis arba neteisingai parinktas ortakio skersmuo. Tokie trūkumai natūrali ventiliacija ir skirtas pašalinti rotacinio deflektoriaus įrengimą.

Nuoroda. Sukamasis deflektorius turi kitus pavadinimus - turbodeflektorius arba rotacinė turbina. Tai sudėtingas mechanizmas su besisukančia dalimi – aktyvia galvute, aprūpinta specialia ašmenų sistema. Konstrukcija taip pat turi statinę dalį - pagrindą, prie kurio pritvirtinama galvutė ir prijungta prie ventiliacijos vamzdžio.

Rotacinio deflektoriaus privalumai

• Nepriklausomai nuo vėjo krypties, aktyvios galvos sukimosi judesiai vyksta ta pačia kryptimi. Dėl to ventiliacijos kanale gaunamas „dalinio vakuumo“ efektas – retėja oras, didėja srauto jėga, atvirkštinė trauka artėja prie nulio.
• Rotaciniai modeliai visiškai pašalina poveikį ventiliacijos efektyvumui išoriniai veiksniai– krituliai ir gūsingas vėjas.
• Mechaninio įrenginio veikimo autonomiškumas, padidinantis oro mainų sistemos našumą, yra vienas svarbiausių jo privalumų.
• Mažos išlaidos ventiliacijos modernizavimui.
• Greita investicijų grąža įrengiant deflektorių su turbinomis.
• Ventiliacijos šachtos apsauga nuo šiukšlių, paukščių ir kt.
• Dekoratyvinis vamzdžio, esančio ant stogo, užbaigtumas - bet koks fasadas yra naudingas tokio sferinio objekto buvimui.

Svarbu! Rotorinis deflektorius padidina standartinės natūralios tiekimo ir ištraukiamosios ventiliacijos sistemos efektyvumą 2-4 kartus. Šiuo atveju „stiprinimui“ nereikia prijungti prie maitinimo šaltinio, kuris atitinka šiuolaikinės tendencijos pastatų ir statinių energinis efektyvumas.

Kokie yra turbo deflektoriaus trūkumai?

Sukamoji konstrukcija priklauso nuo oro sąlygų – iš tikrųjų tai yra vienintelis, bet labai svarbus trūkumas. Ramiu oru turbo deflektorius iš esmės nesiskiria nuo įprasto apsauginio gaubto ant ortakio vamzdžio.

Ar galima savo rankomis pasidaryti sukamąjį deflektorių?

Daugiau paprasti tipai Ilgą laiką praktikoje naudojamus deflektorius dažnai sumanūs namų šeimininkai gamina patys. Iš esmės techniškai išmanantis žmogus gali susidoroti su šiuo darbu. Tiesa, tam reikės parengti darbinį brėžinį ateities dizainas, teisingai atlikti matavimus, parengti deflektoriaus montavimo schemą.

Kalbant apie variaciją su turbokompresoriumi, ne viskas taip paprasta – tai techniškai sudėtingesnė konstrukcija. Todėl beveik visada, nusprendę naudoti rotacinį modelį, jie perka jį profesionaliai pagaminto gaminio pavidalu.

Ką siūlo rinka?

Turbovent

Šios markės rotacinių deflektorių asortimentą atstovauja skirtingi modeliai geometrines figūras, dėl nekilnojamojo pamato:

• A – apvalus vamzdis;
• B – kvadratinis vamzdis;
• C – kvadratinis plokščias pagrindas.

Prekių ženklai asortimente pateikiami kaip TA-315, TA-355, TA-500. Skaitmeninis indeksas rodo apvalaus skersmenį arba stačiakampių pagrindų parametrus. Iš jų galima spręsti apie mechanizmo matmenis, taip pat jo taikymo sritį. Pavyzdžiui, TA-315 ir TA-355 yra aktualūs organizuojant oro mainus po stogu. Tačiau TA-500 yra universalus įrenginys ir gali būti integruotas į gyvenamojo namo vėdinimą.

Turbovent sukamasis deflektorius gaminamas Rusijoje - Nižnij Novgorodo srityje, Arzamas mieste.

Rotoventas

Deflektoriai iš iš nerūdijančio plieno lenkiška produkcija. Tinka bet kokios konfigūracijos stogams. Produktai pagaminti iš aukštos kokybės nerūdijančio plieno. Prietaisai universalūs – tinka vėdinimo sistemos, ir kaminams. Ribos indikatorius Darbinė temperatūra– 500 C.

Turbomax

Rotorinis deflektorius, pagamintas Baltarusijos Respublikos įmonės. Gamintojas savo gaminius pozicionuoja kaip besisukantį dūmų išmetimo gaubtą Turbomax1. Bet tinka ir ventiliacijai. Jis gali būti naudojamas be baimės II ir III vėjo apkrovos zonose. Įmonė sutelkia vartotojų dėmesį į tai, kad jie yra pasirengę pagaminti prekę pagal užsakymą pagal konkrečiam objektui skirtus parametrus.

Diegimo ypatybės

Gamyklinis turbo deflektorius yra vientisos konstrukcijos, paruoštas montavimui. Jis turi aktyvų judantį viršų ir pagrindą, kuriame yra nulinio pasipriešinimo guoliai. Gaminys sukonstruotas taip, kad net pučiant stipriam gūsingam vėjui nepasvirs ir nenupūs.

Dėmesio! Montuojant svarbu atsižvelgti į tai, kad bet kokios modifikacijos deflektorius virš stogo turėtų pakilti 1,5-2,0 m Jei bus laikomasi šio įtaiso, grimzlė sumažės vėdinimo kanalas vis tiek sustiprės.

Baigdamas norėtume tai pažymėti sukamieji deflektoriai yra brangiausi savo segmente. Tokiu atveju vartotojas kviečiamas pasirinkti tinkamą dizainą iš nerūdijančio plieno, cinkuoto arba konstrukcinio plieno su apsaugine polimerinė danga, kurios spalvą galima derinti prie fasado dizaino. Žinoma, medžiagos, iš kurios pagamintas deflektorius, tipas turi įtakos jo kainai.

Neįtikėtina! Bet tai įvyks greitai. Trečiosios kartos alternatyvūs energijos šaltiniai sukels revoliuciją visame pasaulyje. Pradžia jau padaryta. Vėjo turbinos yra žmonijos ateities elektros energija.

Įvadas

Nors alternatyvūs tipai Pavyzdžiui, tokioms energijos technologijoms kaip vėjo turbinos vis dar skiriama nepelnytai mažai dėmesio, jos toliau intensyviai vystomos. Galbūt netrukus pasaulio galingieji tai bus suprasta, kad neapgalvotas kasimas daro daugiau žalos nei naudos, ir gamtos vaizdai energetikos darbuotojai tvirtai įžengs į mūsų kasdienis gyvenimas. Ši viltis glaudžiai susijusi su tuo, kad prieš kurį laiką buvo pranešta apie trečios kartos vėjo generatoriaus pasirodymą.

Kas yra trečios kartos vėjo generatorius

Tradiciškai manoma, kad pirmosios kartos prietaisai, konvertuojantys vėjo energiją, buvo paprastos laivų burės ir malūno sparnai. Prieš kiek daugiau nei šimtmetį, tobulėjant aviacijai, atsirado antros kartos vėjo generatorius – mechanizmas, kurio veikimas buvo paremtas sparnų aerodinamikos principais.

Tuo metu tai buvo proveržis! Nors, jei imtume visumą, antros kartos vėjo malūnai yra mažos galios, nes dėl dizaino elementai negali dirbti esant stipriam vėjui. Todėl, norint gauti daugiau elektros energijos, reikėjo didinti dydį, o tai pareikalavo papildomų finansinių išlaidų kūrimui, gamybai, įrengimui ir eksploatacijai. Natūralu, kad taip ilgai išlikti negalėjo.

2000-ųjų pradžioje plėtros specialistai paskelbė apie trečios kartos vėjo generatoriaus – vėjo turbinos – atsiradimą. Naujojo įrenginio konstrukcija, veikimo principas, montavimas ir, svarbiausia, galia iš esmės skiriasi nuo pirmtakų.

Įrenginys

Paprastumas. Būtent tokiu žodžiu galima apibūdinti vėjo turbinos generatoriaus konstrukciją. Palyginti su mentiniais vėjo generatoriais, vėjo turbina turi daug mažiau darbinių mazgų ir daug daugiau fiksuotų elementų, todėl yra atsparesnė įvairioms statinėms ir dinaminėms apkrovoms.

Vėjo turbinos dizainas:

• aptakas, yra vidinis ir išorinis;
• turbogeneratoriaus mazgas;
• gondola;
• turbina;
• generatorius;
• dinaminis tvirtinimo elementas.

Nuo papildomos sistemos Vėjo generatoriuje yra inversijos, akumuliavimo ir valdymo blokai. Nėra sistemų, skirtų menčių ir orientacijos reguliavimui pagal vėją, tradicinių menčių vėjo generatoriui. Pastarasis pakeičiamas gaubtu, kuris kartu atlieka ir antgalio funkciją, sulaiko vėją ir padidina jo galią. Jei atsižvelgsime į tai, kad vėjo srauto energija yra lygi jo greičiui kube V3, tada dėl purkštuko buvimo ši formulė atrodo taip: V3x4 = Ex64. Be to, dėl savo cilindrinės konstrukcijos gaubtas turi galimybę savarankiškai prisitaikyti prie vėjo krypties.

Privalumai

Bet koks naujas produktas ar išradimas visada turi ženkliai išsiskirti iš savo pirmtakų ir visada turi būti geresnė pusė. Visa tai galima pasakyti apie naują vėjo generatorių su turbo konstrukcija. Vienas iš pagrindinių vėjo jėgainės privalumų yra atsparumas stipriam vėjui. Jo konstrukcija sukurta taip, kad ji veiks efektyviai ir saugiai viršijant įprastoms menčių turbinoms nustatytas kritines ribas: nuo 25 m/s iki 60 m/sek. Bet tai nėra vienintelis vėjo turbinos pranašumas, jų yra keletas:

1. Infragarso bangų trūkumas. Mokslininkams pagaliau pavyko išspręsti vieną iš svarbių vėjo turbinų problemų. Būtent dėl ​​to, kad tokie yra šalutinis poveikis APU (vėjo jėgainę) kritikavo alternatyvios energijos priešininkai, infragarsas daro neigiamą poveikį gyvenamajai aplinkai. Tačiau dabar, nesant infragarsinių bangų, turbinos tipo vėjo generatorius galima įrengti net miesto ribose.



2. Menčių nebuvimas pašalina keletą užduočių, su kuriomis susidūrė vėjo generatoriaus dizaineriai ir gamintojai. Pirma, pašalinamos didelės pastangų ir pinigų sąnaudos menčių vėjo turbinų eksploataciniam valdymui. Antra, ašmenys vėjo ratas– tai daugiausia sudėtingas elementas gaminamas vėjo generatorius. Liūto dalisĮprastos vėjo turbinos kaina yra menčių gamybos kaina. Be to, yra žinomi atvejai, kai stiprių vėjo gūsių metu lūžo ašmenys, išsklaidydami skeveldras per šimtus metrų.
3. Lengva surinkti ir sumontuoti. Visi sudėtingi dizainai arba agregatus gamina ir surenka gamybos įmonė, tik paskutinis etapas surinkimas ir montavimas ant stiebo. Be to, konstrukcinių elementų lengvumas leidžia montuojant vėjo generatorių naudoti labiausiai paplitusią kėlimo įrangą.
4. Sujungimo schema. Skirtingai nuo ašmenų APU, turbina jungiama pagal standartinę schemą. Šiam faktui tie niekaip neįtakoja Techninės specifikacijos, kurią iškelia būsimas vėjo jėgainės savininkas.
5. Ilgą tarnavimo laiką lemia medžiagos, iš kurių pagamintas vėjo generatorius ir atskiros jo dalys. Atsižvelgiant į profilaktinę priežiūrą, kuri reikalinga eksploatuojant vėjo jėgainę, įrenginio tarnavimo laikas gali siekti iki 50 metų.



Turbinos APU veikimo geografija

Realiausia ir optimaliausia vieta įrengti turbininį vėjo generatorių būtų ežero ar jūros pakrantė. Prie vandens telkinių toks vėjo generatorius veiks praktiškai ištisus metus, nes dėl savo antgalio įtaiso yra labai jautrus silpniems vėjams ir kitoms menkiausioms vėjo apraiškoms, kurių greitis siekia 2 m/sek.

Taip pat sėkmingai VST dirbs ir mieste, kur įprastas vėjo generatorius negali veikti dėl kelių gerai žinomų priežasčių:

1. Vėjo turbinų su mentėmis nesaugumas.
2. Jų skleidžiamas infragarsas.
3. Minimalus vėjo greitis, norint dirbti su mentiniu vėjo generatoriumi, yra 4 m/sek.

Įdomus faktas, įrodantis VTU pranašumą

Vienas kertinių akmenų, kuriais grindžiama alternatyvios energijos priešininkų pozicija, yra ta vėjo jėgainės trukdyti veikti vietos nustatymo įrangai. Veikimo metu vėjo generatorius trukdo praeiti radijo bangoms. Atsižvelgiant į atskirų vėjo jėgainių dydį, kurio plotas gali siekti nuo kelių dešimčių iki šimtų kvadratinių kilometrų, aišku, kodėl daugelio šalių vyriausybės ėmė blokuoti alternatyvios energetikos projektus valstybiniu lygiu – tai tiesioginė grėsmė nacionaliniam saugumui. .


Dėl šios priežasties prancūzų kompanija, gaminanti vėjo generatorių komponentus, ėmėsi nelengvos užduoties vykdymo atžvilgiu – padaryti radarams nematomas pačias vėjo jėgaines, o ne erdvę aplink vėjo generatorių. Tuo tikslu bus panaudota Stealth orlaivių gamybos patirtis. Naujus komponentus planuojama išleisti į rinką 2015 m.

Bet kur yra faktas, įrodantis VST pranašumą prieš vėjo jėgaines? Tačiau faktas yra tas, kad vėjo turbinos netrukdo veikti vietos įrangai net ir be brangios Stealth technologijos.

Alternatyvios vėjo energetikos plėtros perspektyvos

Pirmieji bandymai pradėti naudoti vėjo generatorių pramoniniu mastu buvo imtasi dar praėjusio amžiaus viduryje, tačiau buvo nesėkmingi. Tai lėmė tai, kad naftos ištekliai buvo palyginti pigūs, o vėjo jėgainių statyba – nuostolingai brangi. Tačiau po 25 metų padėtis iš esmės pasikeitė.

Alternatyvūs energijos šaltiniai pradėjo intensyviai vystytis praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, pasaulyje smarkiai išaugus mechanikos inžinerijos tempams ir šalims susidūrus su naftos stygiumi, dėl ko 1973 metais kilo naftos krizė. Tada pirmą kartą gavo netradicinės energetikos sektorius kai kuriose šalyse valstybės parama ir vėjo generatorius pradėtas naudoti pramoniniu mastu. Devintajame dešimtmetyje pasaulinė vėjo energijos pramonė pradėjo apsirūpinti savimi, o šiandien tokios šalys kaip Danija, Vokietija ir Australija yra apsirūpinusios beveik 30 proc. alternatyvių šaltinių energijos, įskaitant vėjo jėgaines.


Deja, o gal ir laimei, praėjusių metų tendencija naftos rinkoje su nestabiliomis naftos kainomis verčia rimtai susimąstyti, kad laikai, kai pigi nafta buvo gera, jau praeityje. Šiandien daugeliui šalių, kuo nafta pigesnė, tuo pelningiau plėtoti netradicinę energetiką – tai visų pirma pasakytina apie NVS šalis. Todėl yra prielaidų vėjo energetikai vystytis. Ziuresim kaip bus.

Vėjo generatoriui varyti gaminama rotoriaus tipo turbina su vertikalia sukimosi ašimi. Šio tipo rotoriai yra labai tvirti ir patvarūs, turi santykinai mažą sukimosi greitį ir gali būti lengvai gaminami namuose, be vargo dėl aerodinaminio profilio ir kitų problemų, susijusių su horizontalios ašies vėjo turbinos rotoriaus gamyba. Be to, tokia turbina veikia beveik tyliai, nepriklausomai nuo to, į kurią pusę pučia vėjas. Darbas praktiškai nepriklauso nuo turbulencijos ir dažnų vėjo stiprumo ir krypties kaitos. Turbina pasižymi dideliu užvedimo momentu ir darbu santykinai mažu greičiu. Šios turbinos naudingumo koeficientas nedidelis, tačiau jo pakanka mažos galios įrenginiams maitinti, viską atsiperka konstrukcijos paprastumas ir patikimumas.

Elektros generatorius

Kaip generatorius naudojamas modifikuotas kompaktiškas automobilio starteris. nuolatiniai magnetai. Generatoriaus išėjimas: kintamoji srovė galia 1,0...6,5 W (priklausomai nuo vėjo greičio).
Straipsnyje aprašyta starterio pavertimo generatoriumi parinktis:

Vėjo turbinos gamyba

Ši vėjo turbina beveik nieko nekainuoja ir yra lengvai pagaminama.
Turbinos konstrukcija susideda iš dviejų ar daugiau puscilindrų, sumontuotų ant vertikalaus veleno. Rotorius sukasi dėl skirtingo kiekvienos mentės vėjo pasipriešinimo, pasuktos į vėją su skirtingu kreivumu. Rotoriaus efektyvumą šiek tiek padidina centrinis tarpas tarp menčių, nes šiek tiek oro papildomai veikia antrąją mentę, kai jis išeina iš pirmosios.

Generatorius yra pritvirtintas prie stovo išėjimo velenu, per kurį išeina viela su susidariusia srove. Ši konstrukcija pašalina slankiojantį kontaktą srovės surinkimui. Turbinos rotorius montuojamas ant generatoriaus korpuso ir tvirtinamas prie laisvųjų tvirtinimo smeigių galų.

Iš 1,5 mm storio aliuminio lakšto išpjaunamas 280...330 mm skersmens diskas arba tokiu skersmeniu įrašyta kvadratinė plokštelė.

Palyginus su disko centru, pažymėtos ir išgręžtos penkios skylės (viena centre ir 4 plokštės kampuose) menčių montavimui ir dvi skylės (simetriškos centrinei) turbinai pritvirtinti prie generatoriaus.

Plokštės kampuose esančiose skylutėse sumontuoti nedideli, 1,0...1,5 mm storio aliuminio kampai, skirti ašmenims tvirtinti.

Gaminsime turbinų mentes iš skardinė skersmuo 160 mm ir aukštis 160 mm. Skardinė perpjaunama per pusę išilgai savo ašies, todėl susidaro du identiški peiliukai. Po pjūvio skardinės kraštai 3...5 mm pločio sulenkiami 180 laipsnių kampu ir užspaudžiami, kad sutvirtintų kraštą ir pašalintų aštrius pjovimo kraštus.

Abi turbinos mentės, esančios atviros skardinės dalies šone, yra sujungtos viena su kita U formos džemperiu, kurio viduryje yra skylė. Tiltas sukuria 32 mm pločio tarpą tarp centrinės menčių dalies, kad pagerintų rotoriaus efektyvumą.

SU priešinga pusė skardinių (apačioje), ašmenys yra sujungti vienas su kitu minimalaus ilgio trumpikliu. Tokiu atveju per visą mentės ilgį išlaikomas 32 mm pločio tarpas.

Surinktas ašmenų blokas montuojamas ir tvirtinamas prie disko trijuose taškuose - už centrinės džemperio skylės ir anksčiau sumontuotos aliuminio kampai. Turbinos mentės tvirtinamos prie plokštės griežtai viena prieš kitą.

Norėdami sujungti visas dalis, galite naudoti kniedes, savisriegius varžtus, M3 arba M4 varžtų jungtis, kampus ar kitus būdus.

Generatorius montuojamas į skylutes kitoje disko pusėje ir pritvirtinamas veržlėmis prie laisvųjų tvirtinimo smeigių galų.

Kad vėjo generatorius būtų patikimai įsijungęs, prie turbinos reikia pridėti antrą panašų menčių pakopą. Tokiu atveju antrosios pakopos ašmenys perkeliami išilgai ašies, palyginti su pirmosios pakopos ašmenimis, 90 laipsnių kampu. Rezultatas – keturių ašmenų rotorius. Tai užtikrina, kad pagal bent jau, viena mentė, galinti sugauti vėją ir suteikti turbinai impulsą suktis.

Siekiant sumažinti vėjo generatoriaus dydį, aplink generatorių galima pagaminti ir pritvirtinti antrą turbinos menčių pakopą. Iš 1,0 mm storio aliuminio lakšto pagaminsime du 100 mm pločio (generatoriaus aukštis), 240 mm ilgio (panašiai į pirmos pakopos mentės ilgį) mentes. Mes sulenkiame ašmenis 80 mm spinduliu, panašiai kaip pirmosios pakopos peiliukai.

Kiekvienas antrosios (apatinės) pakopos peiliukas tvirtinamas dviem kampais.
Vienas yra sumontuotas laisvoje skylėje disko periferijoje, panašiai kaip viršutinės pakopos mentės, bet paslinktos 90 laipsnių kampu. Antrasis kampas tvirtinamas prie montuojamo generatoriaus smeigės. Nuotraukoje, kad būtų aišku, kaip pritvirtinti apatinės pakopos ašmenis, generatorius buvo pašalintas.

Deflektoriai tvirtinami prie natūralaus vėdinimo vamzdžių išvadų virš mažų įmonių stogų, visuomeniniai pastatai, gyvenamieji pastatai. Naudojant vėjo slėgį, deflektoriai skatina trauką vertikaliuose vėdinimo kanaluose. Antra svarbi funkcija deflektoriai apsaugo nuo lietaus ir sniego patekimo į ventiliacijos šachtas. Sukurta dešimtys ventiliacijos deflektorių modelių, kai kurių dizainas aprašytas žemiau. Paprasčiausias deflektorių versijas galima pasigaminti savo rankomis.

Vėdinimo deflektoriaus įtaisas

Bet kokio tipo ventiliacijos deflektoriuose yra standartiniai elementai: 2 stiklai, dangtelio laikikliai ir vamzdis. Išorinis stiklas plečiasi žemyn, o apatinis yra plokščias. Cilindrai dedami vienas ant kito, o virš viršaus pritvirtinamas dangtelis. Kiekvieno cilindro viršuje yra žiedo formos buferiai, kurie keičia oro kryptį bet kokio dydžio ventiliacijos deflektoriuje.

Išleidimai įrengiami taip, kad vėjas gatvėje sukurtų siurbimą per tarpus tarp žiedų ir pagreitintų dujų šalinimą iš ventiliacijos.

Ventiliacijos deflektoriaus konstrukcija tokia, kad vėjui nukreipus iš apačios, mechanizmas veikia prasčiau: atsispindėdamas nuo dangčio, jis nukreipiamas į dujas, kurios išeina į viršutinę angą. Šis trūkumas didesniu ar mažesniu mastu yra bet kokio tipo ventiliacijos deflektoriuose. Norėdami jį pašalinti, dangtelis pagamintas 2 kūgių formos, tvirtinamas pagrindais.

Kai vėjas pučia iš šono, šalinamas oras vienu metu tiek iš viršaus, tiek iš apačios. Kai vėjas nukreiptas iš viršaus, nutekėjimas vyksta iš apačios.

Kitas įtaisas ventiliacijos deflektoriui yra tie patys stiklai, tačiau stogas yra skėčio formos. Čia vaidina stogas svarbus vaidmuo nukreipiant vėjo srautą.

Ventiliacijos deflektoriaus veikimo principas

Deflektoriaus veikimo principas ištraukiamoji ventiliacija yra labai paprasta: vėjas trenkia į jo kūną, jį pjauna difuzorius, sumažėja slėgis cilindre, vadinasi, padidėja trauka išmetimo vamzdyje. Kuo didesnis oro pasipriešinimas sukuriamas deflektoriaus korpuso, tuo geresnė trauka ventiliacijos kanaluose. Manoma, kad geriau veikia deflektoriai ant ventiliacijos vamzdžių, sumontuotų šiek tiek kampu. Deflektoriaus efektyvumas priklauso nuo aukščio virš stogo lygio, korpuso dydžio ir formos.

Ventiliacijos deflektorius žiemos laikotarpis Ant vamzdžių yra šerkšnas. Kai kuriuose modeliuose su uždaru korpusu šerkšno iš išorės nesimato. Tačiau kai tėkmės sritis yra atvira, iš apatinio stiklo išorės atsiranda ledas, kuris iš karto pastebimas.

Tinkamai parinktas deflektorius gali padidinti koeficientą naudingas veiksmas vėdinimas iki 20%.

Dažniausiai deflektoriai naudojami natūralios traukos ištraukiamoje ventiliacijoje, tačiau kartais jie sustiprina priverstinę ventiliaciją. Jei pastatas yra vietovėse, kuriose vėjai retai pučia, pagrindinė užduotisįtaisai, apsaugantys nuo traukos sumažėjimo arba „apvirtimo“.

Deflektorių tipai

Renkantis ventiliacijos deflektorių galite susipainioti dėl įvairovės.

Šiandien dažniausiai naudojami ventiliacijos deflektorių tipai:

• TsAGI;
• Grigorovičius;
• žvaigždės formos „Šenardas“;
• ASTATO atidarytas;
• sferinis „Wolper“;
• H formos.

Plastikiniai ventiliacijos deflektoriai naudojami retai, nes jie yra trumpalaikiai ir trapūs. Rūsio vėdinimui leidžiama montuoti plastikinius deflektorius, pirmame aukšte. Plastikiniai deflektoriai plačiai naudojami tik kaip automobilių priedai.

Kai kurie vartotojai klaidingai vadina paskirstymo įrenginius ventiliacijai pakabinamos lubos deflektoriai. Vėdinimo deflektoriai montuojami tik galuose išmetimo kanalai. Ištraukiamųjų lubų ventiliaciją užtikrina difuzoriai ir anemostatai, per kuriuos tolygiai paskirstomas oras reikiamus kiekiusįeina į kambarį.

Deflektorius ASTATO

Besisukančio ventiliacijos deflektoriaus modelis, kuris naudoja tiek mechaninę, tiek vėjo trauką. Esant pakankamam vėjo stiprumui, variklis išjungiamas ir ASTATO veikia ištraukiamosios ventiliacijos deflektoriaus principu. Atėjus ramybei, užvedamas elektros variklis, kuris niekaip neįtakoja vėdinimo sistemos aerodinamikos, tačiau užtikrina pakankamą vakuumą (ne daugiau 35 Pa).

Elektros variklis yra labai ekonomiškas, jį įjungia signalas iš jutiklio, kuris matuoja slėgį ventiliacijos kanalo išleidimo angoje. Iš esmės didžiąją metų dalį ventiliacijos deflektorius veikia esant vėjo traukai. ASTATO ventiliacijos deflektoriaus įrenginyje yra slėgio jutiklis ir laiko relė, kuri automatiškai užveda ir sustabdo variklį. Jei pageidaujama, tai galima padaryti rankiniu būdu.

Statinis deflektorius su išmetimo ventiliatoriumi

Dalinai besisukantis ventiliacijos deflektorius – jau keletą metų labai sėkmingai veikiantis naujas gaminys. Vėdinimo kanalų išvaduose montuojami DS deflektoriai, žemiau – žemo slėgio ventiliatoriai su sumažintu triukšmingumu. Ventiliatoriai paleidžiami slėgio jutikliu. Stiklas pagamintas iš cinkuoto plieno su šilumos izoliacija. Prie jo prijungti garso nepraleidžiantys ortakiai ir drenažas. Visa konstrukcija iš apačios padengta pakabinamomis lubomis.

Deflektorius-mentė

Prietaisas priklauso aktyvių ventiliacijos deflektorių kategorijai. Jį sukasi judančių oro srovių jėga. Korpusas ir dangčiai sukasi dėl guolių modulio. Judėdamas tarp stogelių, vėjas sudaro zoną žemas kraujo spaudimas. Šio tipo ventiliacijos deflektorių privalumas – galimybė „prisitaikyti“ prie bet kokios vėjo krypties ir gera kamino apsauga nuo vėjo. Besisukančio ventiliacijos deflektoriaus trūkumas yra būtinybė sutepti guolius ir stebėti jų būklę. IN labai šalta vėtrungė užšąla ir gerai neatlieka savo funkcijos.

Rotacinė turbina

Ramiu oru turbinos deflektorius ventiliacijai turbinos pavidalu yra visiškai nenaudingas. Todėl rotorinės turbinos nėra taip plačiai paplitusios, nepaisant patrauklios išvaizdos. Jie įrengiami tik vietose, kuriose yra stabilus vėjas. Dar vienas apribojimas – tokio turbo deflektoriaus negalima naudoti kieto kuro krosnelių kaminams, nes jis gali deformuotis.

DIY ventiliacijos deflektorius

Dažniausiai Grigorovičiaus deflektorius gaminamas savo rankomis ventiliacijai. Įrenginys yra gana paprastas, o tokio tipo ventiliacijos deflektoriaus veikimas yra nepertraukiamas.

Norėdami savo rankomis pagaminti Grigorovich ventiliacijos deflektorių, jums reikės:

• cinkuotas arba nerūdijančio plieno lakštas;
• kniedės, veržlės, varžtai, spaustukas;
• Elektrinis grąžtas;
• metalinės žirklės;
• raštininkas;
• liniuotė;
• pieštukas;
• kompasas;
• keli kartono lapai;
• popieriaus žirklės.

1 žingsnis. Deflektoriaus parametrų skaičiavimas

Šiame etape turite apskaičiuoti ventiliacijos deflektoriaus matmenis ir nubrėžti schemą. Visi pradiniai skaičiavimai pagrįsti ventiliacijos kanalo skersmeniu.

H = 1,7 x D,

Kur N- deflektoriaus aukštis, D– kamino skersmuo.

Z = 1,8 x D,

Kur Z- dangtelio plotis,

d = 1,3 x D,

d– difuzoriaus plotis.

Ant kartono sukuriame ventiliacijos deflektoriaus elementų schemą, tai darome patys ir išpjauname.

Jei neturite deflektorių gamybos patirties, rekomenduojame pasipraktikuoti ant kartoninio maketo.

2 žingsnis. Deflektoriaus gamyba

Raštus ant metalo lakšto atsekiame rašikliu ir žirklėmis gauname būsimo įrenginio dalis. Detales sujungiame mažais varžtais, kniedėmis arba suvirinimu. Norėdami sumontuoti dangtelį, iškirpome skliaustus lenktų juostelių pavidalu. Tvirtiname juos difuzoriaus išorėje, o atvirkštinį kūgį pritvirtiname prie skėčio. Visi komponentai yra paruošti, dabar visas difuzorius sumontuotas tiesiai ant kamino.

3 žingsnis. Deflektoriaus montavimas

Ant kamino vamzdžio montuojame apatinį stiklą ir tvirtiname varžtais. Ant viršaus dedame difuzorių (viršutinį stiklą), užspaudžiame spaustuku, o dangtelį pritvirtiname prie laikiklių. Darbas kuriant ventiliacijos deflektorių savo rankomis baigiasi sumontavus atvirkštinį kūgį, kuris padės įrenginiui veikti net esant nepageidaujamai vėjo krypčiai.

Ventiliacijos deflektoriaus pasirinkimas

Bet kuris savininkas nori pasirinkti efektyviausią ventiliacijos deflektorių.

Geriausi ištraukiamosios ventiliacijos deflektorių modeliai yra šie:

• disko formos TsAGI;
• DS modelis;
• ASTATO.

Deflektoriaus veikimas skaičiavimuose nustatomas pagal du parametrus:

• vakuumo koeficientas;
• vietinis nuostolių koeficientas.

Koeficientai priklauso tik nuo modelio, o ne nuo ventiliacijos deflektoriaus dydžio.

Pavyzdžiui, DS vietinių nuostolių koeficientas yra 1,4.