Kontrplak ve kalaydan yapılmış dikey rotorlu rüzgar türbini. Ev ve bahçe için ev yapımı rüzgar jeneratörü: çalışma prensipleri, diyagramlar, ne tür ve nasıl yapılacağı Kendin yap egzoz türbini

Enerji bağımsızlığı sorunları yalnızca devlet ve işletme liderlerinin değil, aynı zamanda bireysel vatandaşların ve özel ev sahiplerinin zihinlerini de endişelendiriyor. Elektrik üreticilerinin tekellerinin ve tarifelerinin artmasıyla birlikte insanlar verimli alternatif enerji kaynakları arayışına giriyor. Böyle bir kaynak rüzgar jeneratörüdür.

Sistemdeki ana unsurlar Rüzgar jeneratörü

Birçok model, seçenek var farklı üreticiler ama gösterdiği gibi pratik tecrübe, geniş bir tüketici yelpazesi için fiyat ve kalite açısından her zaman uygun değildirler. Bilginiz, elektrik mühendisliği konusunda belirli bilginiz ve pratik becerileriniz varsa, kendiniz bir rüzgar jeneratörü yapabilirsiniz.

Çalışma prensibi ve ana unsurlar

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörünün çalışması endüstriyel modellerden farklı değildir, çalışma prensipleri aynıdır. Rüzgar enerjisi, elektrik üreten bir jeneratör rotorunun döndürülmesiyle mekanik enerjiye dönüştürülür.

Ana tasarım öğeleri (yukarıdaki şekil):

• kanatlı pervane;
• torkun jeneratör rotoruna iletildiği bir dönme şaftı;
• jeneratör;
• jeneratörü kurulum alanına monte etmek için tasarım;
• gerekirse rotor hızını arttırmak için pervaneli şaft ile jeneratör şaftı arasına bir dişli kutusu veya kayış tahriki takılabilir;
• jeneratörün alternatif akımını doğru akıma dönüştürmek için, aküyü yeniden şarj etmek için akımın sağlandığı bir dönüştürücü, bir doğrultucu diyot köprüsü kullanılır;
• yüke bir invertör aracılığıyla elektriğin sağlandığı bir akü;
• invertör dönüştürür DC 12 V veya 24 V AC voltajlı, 220 V voltajlı aküler.

Pervanelerin, jeneratörlerin, dişli kutularının ve diğer elemanların tasarımları farklılık gösterebilir ve farklı özelliklere sahip olabilir. çeşitli özellikler, ek cihazlar, ancak sistemin kalbinde listelenen bileşenler her zaman mevcuttur.

Kendin yap seçimi ve üretimi

İle tasarım Jeneratör rotorunu döndüren iki tür eksen vardır:

• jeneratörler yatay eksen rotasyon;

Yatay dönme eksenli jeneratör

• dikey dönme eksenine sahip jeneratörler.

Dikey dönme eksenine sahip döner rüzgar jeneratörü

Yatay dönme eksenleri

Her tasarımın kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır. En yaygın seçenek yatay eksendir. Bu modeller rüzgar enerjisini enerjiye dönüştürme konusunda yüksek verimliliğe sahiptir. dönme hareketleri eksen, ancak bıçakların kendi elleriyle hesaplanmasında ve yapımında bazı zorluklar vardır. Antik çağda kullanılan olağan düz bıçak şekli yel değirmenleri, etkisiz.

Ekseni döndürürken maksimum rüzgar enerjisinden yararlanmak için kanatların kanat şeklinde olması gerekir. Uçaklarda, karşı rüzgarın kuvvetinden dolayı kanadın şekli kaldırma akışları sağlar. Söz konusu durumda, bu akışların kuvvetleri jeneratör şaftını döndürmeye yönlendirilecektir. Pervaneler iki, üç veya daha fazla kanatlı olabilir; üç kanatlı tasarımlar en yaygın olanıdır. Bu, gerekli dönüş hızını sağlamak için oldukça yeterlidir.

Yatay dönme eksenine sahip rüzgar jeneratörleri, pervane düzlemi tarafından sürekli olarak gelen rüzgar akışının önüne doğru döndürülmelidir. Bunu yapmak için, rüzgarın etkisi altında, bir yelken gibi, tüm yapıyı bir pervane ile karşı rüzgara doğru çeviren rüzgar gülü tipi bir kuyruk ünitesinin kullanılması gerekir.

Dikey dönme eksenleri

Bu seçeneğin ana dezavantajı düşük verimliliktir ancak bu, üretim gerektirmeyen daha basit bir tasarımla telafi edilir. ek unsurlar kanatları rüzgara doğru çevirmek için. Eksen ve kanatların dikey düzeni, herhangi bir yönden dönüş için rüzgar enerjisini kullanmanıza olanak tanır, bu tasarımın kendi ellerinizle yapılması daha kolaydır. Şaft, hızda ani sıçramalar olmadan daha stabil bir şekilde döner.

Rusya topraklarındaki ortalama yıllık rüzgar hızları aynı değil. Rüzgar jeneratörlerinin çalışması için en uygun koşullar 6-10 m/s'dir. Bu tür alanlar çok azdır; genellikle 4-6 m/s hızında rüzgarlar hakimdir. Dönüş hızını arttırmak için dişli kutuları kullanmak ve jeneratörün kurulduğu bölgedeki yüksekliği ve rüzgar gülünü dikkate almak gerekir.

Rüzgar jeneratörü imalatına bir örnek

Dikey dönme eksenine sahip bir varyant düşünülüyor.

DIY rüzgar türbini

Bıçak üretmek için en kolay seçenek kullanmaktır. metal varil 50-200 l için. Gerekli bıçak sayısına bağlı olarak namlu, öğütücü ile yukarıdan aşağıya 4 veya 3 eşit parçaya kesilir.

Metal bir varilden dikey bıçaklar

Kesilmesi kolay galvanizli çatı demiri levhalarını kullanabilirsiniz. istenilen şekil metal makas kullanarak kendi ellerinizle.

Sacdan yapılmış dikey bıçaklar

Daha sonra bıçaklar dönme ekseninin üst kısmına takılır. Sabitlemelerinin temeli altı katmanlı kontrplaktan yapılmış ahşap diskler olabilir.

Bıçakların cıvatalandığı dikdörtgen profilden yapılmış metal bir çerçeve kullanmak daha güvenlidir.

Dikey kanatların yerleştirilmesine örnek

Bıçakların bir platforma takılmasına bir örnek

Çerçeve veya diskler dönme eksenine sağlam bir şekilde tutturulmuştur; eksenin kendisi, jeneratörün bulunduğu binanın kule veya çatısının çerçevesine güvenli bir şekilde monte edilmiş yataklı kaplinlere yerleştirilir.

Kanatlı bir aksın kuleye takılması

Bir binanın çatısına dikey dönme ekseni kurulumunun görsel temsili

1. Dikey kanatlı türbin.
2. Çift sıralı bilyalı rulmanlı aks stabilizasyon platformu.
3. Deri çatlağı çelik kabloØ 5mm.
4. Dikey eksen, Çelik boruØ 40-50mm, et kalınlığı 2 mm'den az değil.
5. Dönüş hızı kontrol kolu.
6. Aerodinamik regülatörün kanatları 3-4 mm kalınlığında kontrplak veya plastikten yapılmıştır.
7. Dönme hızını ve devir sayısını düzenleyen çubuklar.
8. Ağırlığı dönüş hızını belirleyen bir yük.
9. Kayış tahriki için dikey eksenli kasnak, yaygın olarak kullanılan bisiklet tekerleği jantı, tüpsüz ve lastiksiz.

• Destek yatağı.
• Jeneratör rotor eksenindeki kasnak.

Aksın alt ucuna kayış tahriki için bir kasnak veya dişli kutusu için dişliler takılmıştır, bu, rotorun dönüş hızını arttırmak için gereklidir. Uygulama, 5 m/s rüzgar hızında, şaftın yatay kanatlarla namludan dönüşünün 100 rpm'den fazla olmayacağını göstermektedir. 8-10 m/s rüzgar hızında dönüş hızı 200 m/s'ye ulaşır. Bu, jeneratörün aküyü şarj etmek için gerekli gücü üretmesi açısından çok azdır.

1:10 oranlı şanzıman, gerekli dönüş hızına ulaşmanızı sağlar.

Kayış Kasnaklarının Takılması

Düşük hızlı jeneratör

Mekanik dönme enerjisini elektriğe dönüştürmenin en kolay yolu araba jeneratörleri kullanmaktır. Ancak sıradan jeneratörler yolcu arabaları Tasarımlarında fırça bulunması nedeniyle yel değirmenleri için önerilmez. Grafit fırçalar rotorda indüklenen akımı giderir, çalışma sırasında aşınır ve değiştirilmeleri gerekir. Ek olarak, bu tür jeneratörler yüksek hızlıdır; 50A'ya kadar bir akımla 14 V'luk bir voltaj üretmek için 2000 veya daha fazla devir gerekir.

Sargıların manyetik uyarılmasıyla traktör ve otobüs G.964.3701 rüzgar türbinleri için daha verimli jeneratörler. Fırçaları yoktur ve daha düşük hızlarda çalışırlar. G288A.3701 jeneratörü üç faza sahiptir ve aküyle birlikte araçlara güç sağlamak için kullanılır. Var iyi özellikler Rüzgar türbini sistemlerinde kullanım için:

• 28 V'luk bir voltaj üretir;
• dahili doğrultucu 47 A'ya kadar doğru akım üretir;
• 1,3 kW'a kadar çıkış gücü;
• rölanti devrinde 1200 rpm;
• 30A akım yüküyle 2100 rpm gereklidir.

Jeneratörün uygun boyutları ve ağırlığı vardır:

• toplam ağırlık 10 kg;
• çap 174 mm;
• uzunluk 230 mm.

MAZ'den jeneratör - 24V

Bu tip jeneratörler, Yaroslavl fabrikası YaMZ 236, 238, 841, 842 ve ZMZ 73 motorlu KAMAZ, Ural, KRAZ, MAZ araçlarında kullanılmaktadır. Paradan tasarruf etmek için söküm noktalarından kullanılmış bir jeneratör satın alabilirsiniz. Düşük hızlarda daha fazla elektrik gücü üretmek için neodim mıknatısları kullanarak kendi ellerinizle bir jeneratör yapabilirsiniz ancak bu ayrı bir konudur ve daha ayrıntılı bir açıklama gerektirir.

Montaj sırası

1. Öncelikle binanın çatısına kule veya jeneratör montaj yapısı kurulur. Dikey eksen burçlara yataklarla tutturulur ve bıçaklar takılır.

1. Ekseni bıçaklarla monte ettikten sonra alt kısma kayış tahriki için bir kasnak sabitlenir.
2. Aks kasnağı seviyesinde, özel olarak hazırlanmış bir platforma, rotor mili üzerindeki kayış kasnağı bulunan bir jeneratör bağlanır. Jeneratör kasnakları ve kanatlı akslar aynı seviyede monte edilmelidir.

Aks üzerindeki kasnağın çapı, jeneratör şaftı üzerindeki kasnağın çapından yaklaşık 10 kat daha büyük olmalıdır. Tahmini rüzgar hızının yaklaşık 10 m/s olduğu şartlara göre eksen dönüş hızı 200 rpm'ye kadar çıkacaktır.

Kullanılan formül şöyledir:

Wr = Wos x Dosd, burada

• Wr – jeneratör kasnağı dönüş hızı;
• Dos – dikey eksende kasnak çapı;
• d – jeneratör rotor şaftındaki kasnağın çapı;
• Wos dikey eksenli makaranın dönüş hızıdır.

Wr = 200 rpm x 500 mm/50 mm = 2000 rpm - seçilen tipteki jeneratörün gerekli gücü üretmesi için yeterli dönüş hızı.

1. Kayış gerilir, bunun için jeneratör montaj platformunda araba montajında ​​olduğu gibi yuvalar bulunmalıdır.
2. Jeneratörün çıkış kabloları akü terminallerine bağlanır.

Bu jeneratörler yerleşik redresörlere sahiptir, çıkış doğru akımdır, bu nedenle pozitif kırmızı kablo "+" terminale ve negatif kablo "eksi" terminale bağlanır.

1. 24V/220V invertör girişi aküye bağlanır ve kutuplara da dikkat edilir.
2. İnverter çıkışı yük ile devreye bağlanır.

Video. DIY rüzgar jeneratörü.

Sahip olmak gerekli malzemeler, sıhhi tesisatta pratik beceriler, sargıların manyetik uyarılmasıyla hazır otomobil jeneratörlerinin kullanılması, rüzgar jeneratörünün kendi ellerinizle kurulumu kolaydır. Neodimyum mıknatıslar kullanarak daha yüksek güçlü bir jeneratör üretmek için, elektrik mühendisliğinde daha derinlemesine bilgi ve elektrikli ekipmanların montajında ​​​​beceri gerekli olacaktır. Bu en çok biri basit yollar kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü monte edin.

Herhangi bir amaç için bir binada konforlu koşullar sağlamak için gerekli iletişim seti, diğer şeylerin yanı sıra bir havalandırma sisteminin kurulumunu da içerir. İdeal olarak uçucu olmamalıdır; bu çok önemlidir. modern koşullar Artan enerji fiyatları durdurulmadan. Bu nedenle iletişimin tasarlanması aşamasında bile ilk önce doğal havalandırma dikkate alınır. burada doğru yaklaşım sistemin teknolojik çözümüne - havalandırma kanalına entegre edilmiş bir döner deflektör.

Çekişte herhangi bir sorun olamaz

Herhangi bir havalandırma sisteminin amacı, kirli havayı ve aşırı nemi binadan uzaklaştırmak, yani normal hava değişimini sağlamaktır. Bu, havalandırma kanalı verimli ve doğru çalışıyorsa gerçekleşecektir - içindeki çekiş mükemmeldir. Bu konuda sorunlar varsa, bunlar genellikle yağmur, kar veya rüzgar kütlelerinin kanal şaftına girmesiyle tetiklenir. Ayrıca yanlış konumlandırma nedeniyle çekiş gücü zayıf olabilir. havalandırma borusu, yetersiz yükseklik veya hava kanalının yanlış seçilmiş çapı. Bu tür eksiklikler doğal havalandırma ve dönme saptırıcısının kurulumunu ortadan kaldıracak şekilde tasarlanmıştır.

Referans. Dönme saptırıcısının başka isimleri de vardır - turbo saptırıcı veya döner türbin. Bu, dönen bir parçaya sahip karmaşık bir mekanizmadır - özel bir bıçak sistemi ile donatılmış aktif bir kafa. Tasarım ayrıca statik bir parçaya da sahiptir - kafanın takılı olduğu ve havalandırma borusuna bağlandığı bir taban.

Döner saptırıcının avantajları

• Rüzgarın yönü ne olursa olsun aktif başlığın dönme hareketleri aynı yönde gerçekleşir. Sonuç olarak, havalandırma kanalında "kısmi vakum" etkisi elde edilir - hava seyrekleşir, akış kuvveti artar ve yanma riski artar. ters tepki sıfıra yaklaşır.
• Döner modeller havalandırma verimliliği üzerindeki etkiyi tamamen ortadan kaldırır dış faktörler– yağış ve sert rüzgarlar.
• Hava değişim sisteminin performansını artıran mekanik bir cihazın çalışma özerkliği, en önemli avantajlarından biridir.
• Havalandırmanın modernizasyonu için düşük maliyetler.
• Türbinli bir deflektör kurulumu için hızlı yatırım getirisi.
• Havalandırma şaftının döküntülerden, kuşlardan vb. korunması.
• Çatıya yerleştirilen borunun dekoratif bütünlüğü - herhangi bir cephe, böyle küresel bir nesnenin varlığından yararlanır.

Önemli! Döner saptırıcı, standart bir doğal besleme ve egzoz havalandırma sisteminin verimliliğini 2-4 kat artırır. Bu durumda "amplifikasyon", aşağıdakilere karşılık gelen bir güç kaynağına bağlantı gerektirmez: modern trendler Binaların ve yapıların enerji verimliliği.

Turbo saptırıcının dezavantajları nelerdir?

Döner tasarım hava durumuna bağlıdır; bu aslında onun tek ama çok önemli dezavantajıdır. Sakin havalarda turbo deflektörü, hava kanalı borusundaki geleneksel koruyucu başlıktan esasen farklı değildir.

Kendi ellerinizle döner saptırıcı yapmak mümkün mü?

Daha basit türler Uzun süredir pratikte kullanılan deflektörler genellikle becerikli ev sahipleri tarafından kendi başlarına yapılmaktadır. Prensip olarak teknik bilgiye sahip bir kişi bu işi halledebilir. Doğru, bu çalışan bir çizim geliştirmeyi gerektirecek gelecek tasarımı, ölçümleri doğru bir şekilde yapın, bir deflektör kurulum şeması geliştirin.

Turboşarjlı versiyona gelince, her şey o kadar basit değil; teknik olarak daha karmaşık bir tasarım. Bu nedenle, neredeyse her zaman rotasyonel bir model kullanmaya karar verdikten sonra, onu profesyonelce üretilmiş bir ürün biçiminde satın alırlar.

Piyasa neler sunuyor?

Turbovent

Bu markanın döner deflektör çeşitleri farklı modellerle temsil edilmektedir. geometrik şekiller Taşınmaz temele ilişkin olarak:

• A – yuvarlak boru;
• B – kare boru;
• C – kare düz taban.

Çeşitlerdeki ürün işaretleri TA-315, TA-355, TA-500 olarak sunulmaktadır. Dijital indeks, yuvarlak çapı veya dikdörtgen tabanların parametrelerini gösterir. Mekanizmanın boyutlarının yanı sıra uygulama kapsamı da onlardan değerlendirilebilir. Örneğin TA-315 ve TA-355, çatı altı alanda hava değişimini düzenlerken geçerlidir. Ancak TA-500 evrensel bir cihazdır ve bir konut binasının havalandırmasına entegre edilebilir.

Turbovent dönme saptırıcısı Rusya'da - Nizhny Novgorod bölgesinde, Arzamas şehrinde üretilmektedir.

Rotovent

Deflektörler paslanmaz çelikten Polonya üretimi. Her türlü konfigürasyondaki çatılar için uygundur. Ürünler yüksek kaliteli paslanmaz çelikten yapılmıştır. Cihazlar evrenseldir; havalandırma sistemleri ve bacalar için. Sınır göstergesi Çalışma sıcaklığı– 500 C.

Turbomaks

Belarus Cumhuriyeti'nden bir şirket tarafından üretilen döner saptırıcı. Üretici, ürünlerini döner duman egzoz davlumbazı Turbomax1 olarak konumlandırıyor. Ancak havalandırmaya da uygundur. Rüzgâr yükü bölgeleri II ve III olan bölgelerde korkusuzca kullanılabilir. Şirket, tüketicilerin dikkatini, belirli bir nesnenin parametrelerine göre siparişe göre bir ürün üretmeye hazır oldukları gerçeğine odaklıyor.

Kurulum özellikleri

Fabrika turbo deflektörü, kuruluma hazır, tek parça bir tasarımdır. Aktif hareketli bir üst kısmı ve sıfır sürtünmeli yataklar içeren bir tabanı vardır. Ürün şiddetli rüzgarda bile devrilmeyecek veya devrilmeyecek şekilde tasarlanmıştır.

Dikkat! Kurulum sırasında, herhangi bir modifikasyonun saptırıcısının çatının üzerine 1,5-2,0 m kadar çıkması gerektiğini dikkate almak önemlidir.Bu cihaza uyulursa, taslak havalandırma kanalı hala yoğunlaşacak.

Sonuç olarak şunu belirtmek isteriz. döner deflektörler kendi segmentinin en pahalısı. Bu durumda tüketici, paslanmaz çelik, galvanizli veya koruyucu kaplamalı yapısal çelik arasından uygun bir tasarım seçmeye davet edilir. polimer kaplama rengi cephe tasarımıyla eşleştirilebilmektedir. Elbette saptırıcının yapıldığı malzemenin türü maliyetini etkiler.

İnanılmaz! Ama yakında olacak. Üçüncü nesil alternatif enerji kaynakları tüm dünyada devrim yaratacak. Başlangıç ​​zaten yapıldı. Rüzgar türbinleri insanlığın elektrik enerjisinin geleceğidir.

giriiş

Rağmen alternatif türleriÖrneğin rüzgar türbinleri gibi enerji teknolojileri hâlâ haksız yere az ilgi görüyor; yoğun bir şekilde geliştirilmeye devam ediliyor. Belki yakında dünyanın kudretlisi dikkatsiz madenciliğin yarardan çok zarar getirdiği anlaşılacak ve doğal manzaralar enerji işçileri ülkemize sağlam bir şekilde girecek günlük hayat. Bu umut, bir süre önce üçüncü nesil rüzgar jeneratörünün ortaya çıkacağının duyurulmasıyla yakından bağlantılı.

Üçüncü nesil rüzgar jeneratörü nedir

Geleneksel olarak rüzgar enerjisini dönüştüren ilk nesil cihazların sıradan gemi yelkenleri ve değirmen kanatları olduğuna inanılıyor. Bir asırdan biraz daha uzun bir süre önce, havacılığın gelişmesiyle birlikte, çalışması kanat aerodinamiği prensiplerine dayanan bir mekanizma olan ikinci nesil bir rüzgar jeneratörü ortaya çıktı.

O zamanlar bu bir atılımdı! Ancak bir bütün olarak ele alırsak ikinci nesil yel değirmenleri düşük güçlüdür çünkü Tasarım özellikleri kuvvetli rüzgarlarda çalışamaz. Bu nedenle, daha fazla elektrik alabilmek için boyutun artması gerekiyordu, bu da geliştirme, üretim, kurulum ve işletme için ek mali maliyetler gerektiriyordu. Doğal olarak uzun süre bu şekilde kalamazdı.

2000'li yılların başında, geliştirme uzmanları üçüncü nesil bir rüzgar jeneratörünün (bir rüzgar türbini) ortaya çıktığını duyurdu. Yeni cihazın tasarımı, çalışma prensibi, kurulumu ve en önemlisi gücü öncekilerden temelde farklı.

Cihaz

Basitlik. Bu tam olarak bir rüzgar türbini jeneratörünün tasarımını tanımlamak için kullanılabilecek kelimedir. Kanatlı rüzgar jeneratörleriyle karşılaştırıldığında, rüzgar türbini çok daha az sayıda çalışma ünitesine ve çok daha fazla sabit elemana sahiptir, bu da onu çeşitli statik ve dinamik yüklere karşı daha dayanıklı kılar.

Rüzgar türbini tasarımı:

• kaporta, iç ve dış var;
• turbojeneratör düzeneğinin kaplanması;
• gondol;
• türbin;
• jeneratör;
• dinamik sabitleme ünitesi.

İtibaren ek sistemler Rüzgar jeneratörü inversiyon, biriktirme ve kontrol üniteleri ile donatılmıştır. Kanatlı rüzgar jeneratörü için geleneksel olan, kanatların ayarlanması ve rüzgara göre yönlendirilmesi için herhangi bir sistem yoktur. İkincisinin yerini, aynı zamanda ağızlık görevi gören, rüzgarı yakalayan ve gücünü artıran bir kaporta alır. Rüzgar akışının enerjisinin V3 küpündeki hızına eşit olduğunu hesaba katarsak, nozulun varlığı nedeniyle bu formül şu şekilde görünür: V3x4 = Ex64. Ayrıca silindirik tasarımı sayesinde kaporta rüzgarın yönüne göre kendini ayarlayabilme özelliğine sahiptir.

Avantajları

Herhangi bir yeni ürün veya buluş her zaman öncekilerden belirgin bir şekilde öne çıkmalı ve her zaman en iyi şekilde öne çıkmalıdır. daha iyi taraf. Bütün bunlar turbo tasarımlı yeni rüzgar jeneratörü hakkında söylenebilir. Rüzgar türbininin en önemli avantajlarından biri güçlü rüzgarlara karşı dayanıklılığıdır. Tasarımı, geleneksel kanatlı rüzgar türbinlerinin kritik sınırlarının ötesinde (25 m/sn'den 60 m/sn'ye kadar) verimli ve güvenli bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak bir rüzgar türbininin sahip olduğu tek avantaj bu değildir; bunlardan birkaçı vardır:

1. İnfrasonik dalgaların eksikliği. Bilim adamları nihayet rüzgar türbinlerinin önemli sorunlarından birini çözmeyi başardılar. Tam olarak böyle bir varlığın varlığından kaynaklanmaktadır. yan etki APU (rüzgar enerjisi santrali), alternatif enerji karşıtları tarafından eleştirildi; infrasound'un yaşam ortamı üzerinde olumsuz etkisi var. Ancak artık infrasonik dalgaların olmaması sayesinde türbin tipi rüzgar jeneratörleri şehir sınırları içinde bile kurulabiliyor.



2. Kanatların yokluğu, rüzgar jeneratörü tasarımcılarının ve imalatçılarının karşılaştığı çeşitli görevleri ortadan kaldırır. İlk olarak, kanatlı rüzgar türbinlerinin operasyonel kontrolü için harcanan önemli çaba ve para maliyetleri ortadan kaldırılmıştır. İkincisi, bıçak rüzgar değirmeni- bu en çok karmaşık eleman Rüzgar jeneratörü üretimde. Aslan payı Geleneksel bir rüzgar türbininin maliyeti kanatların imalat maliyetidir. Ek olarak, kuvvetli rüzgarlar sırasında bıçağın kırıldığı ve parçaları yüzlerce metreye saçtığı bilinen durumlar vardır.
3. Montajı ve kurulumu kolaydır. Tüm karmaşık tasarımlar veya üniteler üretim tesisi tarafından üretilip monte ediliyorsa, yalnızca son aşama direğe montaj ve kurulum. Ayrıca yapısal elemanların hafifliği, rüzgar jeneratörünü kurarken en yaygın kaldırma ekipmanlarını kullanmanıza olanak tanır.
4. Bağlantı şeması. Kanatlı bir APU'nun aksine, türbin standart bir şemaya göre bağlanır. Bu gerçek, bunlardan hiçbir şekilde etkilenmez. teknik özellikler Rüzgar türbininin gelecekteki sahibi tarafından öne sürülen.
5. Uzun servis ömrü, rüzgar jeneratörünün ve bireysel parçalarının yapıldığı malzemelerden kaynaklanmaktadır. Rüzgar türbininin çalıştırılması sırasında gerekli olan koruyucu bakımlar dikkate alındığında cihazın kullanım ömrü 50 yıla kadar çıkabilmektedir.



Türbin APU operasyonunun coğrafyası

Rüzgar türbini jeneratörünün kurulumu için en gerçekçi ve en uygun yer göl veya deniz kıyısı olacaktır. Su kütlelerinin yakınında böyle bir rüzgar jeneratörü pratik olarak çalışacaktır bütün sene boyuncaÇünkü nozul cihazı sayesinde hafif esintilere ve 2 m/sn hızındaki rüzgarın diğer en ufak tezahürlerine karşı çok hassastır.

Aynı başarı ile VST, geleneksel bir rüzgar jeneratörünün birçok iyi bilinen nedenden dolayı çalışamadığı şehir içinde de çalışacak:

1. Kanatlı rüzgar türbinlerinin güvensizliği.
2. Yaydıkları kızılötesi ses.
3. Kanatlı rüzgar jeneratörünün çalışması için minimum rüzgar hızı 4 m/sn'dir.

VTU'nun avantajını kanıtlayan ilginç bir gerçek

Alternatif enerji karşıtlarının konumunun dayandığı temel taşlardan biri şudur: rüzgar enerjisi santralleri konum ekipmanının çalışmasına müdahale edebilir. Çalışma sırasında rüzgar jeneratörü radyo dalgalarının geçişine müdahale eder. Onlarca ila yüzlerce kilometrekare arasında değişebilen bireysel rüzgar enerjisi santrallerinin boyutları göz önüne alındığında, birçok ülkenin hükümetlerinin neden alternatif enerji projelerini devlet düzeyinde engellemeye başladığı açıktır - bu, ulusal güvenliğe doğrudan bir tehdittir. .


Bu nedenle, rüzgar jeneratörleri için bileşenler üreten bir Fransız şirketi, uygulama açısından zor bir görevi üstlendi: Rüzgar jeneratörünün etrafındaki alanı değil, rüzgar santrallerini radarlara karşı görünmez hale getirmek. Bu amaçla Stealth uçaklarının üretiminde kazanılan deneyimlerden yararlanılacak. 2015 yılında yeni bileşenlerin pazara sunulması planlanıyor.

Peki VST'nin kanatlı rüzgar türbinlerine göre avantajını kanıtlayan gerçek nerede? Ancak gerçek şu ki rüzgar türbinleri, pahalı Stealth teknolojisi olmasa bile konum ekipmanlarının çalışmasına müdahale etmiyor.

Alternatif rüzgar enerjisinin geliştirilmesine yönelik beklentiler

Rüzgar jeneratörünü kullanmaya başlamaya yönelik ilk girişimler endüstriyel ölçekli Geçen yüzyılın ortalarında gerçekleştirildi, ancak başarısız oldu. Bunun nedeni, petrol kaynaklarının nispeten ucuz olması ve rüzgar enerjisi santrallerinin inşasının kârsız derecede pahalı olmasıydı. Ancak kelimenin tam anlamıyla 25 yıl sonra durum kökten değişti.

Dünyada makine mühendisliğinin hızla artması ve ülkelerin 1973 petrol krizine yol açan petrol kıtlığıyla karşı karşıya kalmasıyla birlikte, geçen yüzyılın 70'li yıllarında alternatif enerji kaynakları yoğun bir şekilde gelişmeye başladı. Daha sonra ilk kez bazı ülkelerde geleneksel olmayan enerji sektörü de ilgi görmeye başladı. devlet desteği ve rüzgar jeneratörü endüstriyel ölçekte kullanılmaya başlandı. 80'li yıllarda küresel rüzgar enerjisi sektörü kendi kendine yeterli olmaya başladı ve bugün Danimarka, Almanya ve Avustralya gibi ülkeler neredeyse yüzde 30 oranında kendi kendilerine yetebiliyor. alternatif kaynaklar Rüzgar santralleri de dahil olmak üzere enerji.


Ne yazık ki ve belki de neyse ki, geçen yıl petrol piyasasında istikrarsız petrol fiyatları eğilimi, ucuz petrolün iyi olduğu zamanların geçmişte kaldığını ciddi olarak düşündürüyor. Bugün birçok ülke için petrol ne kadar ucuzsa, geleneksel olmayan enerjinin geliştirilmesi de o kadar karlı olur; bu öncelikle BDT ülkeleri için geçerlidir. Bu nedenle rüzgar enerjisinin gelişmesi için önkoşullar bulunmaktadır. Bakalım nasıl olacak.

Rüzgar jeneratörünü tahrik etmek için dikey dönme eksenine sahip rotor tipi bir türbin üretilmiştir. Bu tip rotor çok güçlü ve dayanıklıdır, nispeten düşük bir dönüş hızına sahiptir ve yatay eksenli bir rüzgar türbini için rotor yapımında kanat profili ve diğer problemler olmadan evde kolayca yapılabilir. Üstelik böyle bir türbin, rüzgarın hangi yönden estiğine bakılmaksızın neredeyse sessiz çalışır. İş, pratik olarak türbülanstan ve rüzgar gücü ve yönündeki sık değişikliklerden bağımsızdır. Türbin, yüksek başlangıç ​​torkları ve nispeten düşük hızlarda çalışmasıyla karakterize edilir. Bu türbinin verimliliği küçüktür, ancak düşük güçlü cihazlara güç sağlamak için yeterlidir, her şey tasarımın basitliği ve güvenilirliği ile karşılığını verir.

Elektrik jeneratörü

Jeneratör olarak değiştirilmiş bir kompakt araba marş motoru kullanılır. kalıcı mıknatıslar. Jeneratör çıkışı: alternatif akım güç 1,0...6,5 W (rüzgar hızına bağlı olarak).
Makalede marş motorunu jeneratöre dönüştürme seçeneği açıklanmaktadır:

Rüzgar türbini imalatı

Bu rüzgar türbininin maliyeti neredeyse sıfırdır ve yapımı kolaydır.
Türbin tasarımı, dikey bir şaft üzerine monte edilmiş iki veya daha fazla yarım silindirden oluşur. Rotor, rüzgara karşı farklı eğrilikle dönen kanatların her birinin farklı rüzgar direncinden dolayı döner. Rotorun verimliliği, kanatlar arasındaki merkezi boşluk sayesinde bir miktar arttırılır, çünkü bir miktar hava, birinciden çıkarken ikinci kanat üzerinde ek olarak etki eder.

Jeneratör, ortaya çıkan akımın bulunduğu telin çıktığı çıkış mili ile rafa sabitlenir. Bu tasarım mevcut koleksiyon için kayan teması ortadan kaldırır. Türbin rotoru jeneratör mahfazasına monte edilir ve montaj saplamalarının serbest uçlarına sabitlenir.

1,5 mm kalınlığındaki alüminyum levhadan 280...330 mm çapında bir disk veya bu çapta yazılı kare bir plaka kesilir.

Diskin merkezine göre, kanatların montajı için beş delik işaretlenir ve açılır (biri plakanın ortasında ve 4'ü plakanın köşelerinde) ve türbini jeneratöre bağlamak için iki delik (merkezi olana simetrik).

Bıçakları sabitlemek için plakanın köşelerinde bulunan deliklere 1,0...1,5 mm kalınlığında küçük alüminyum köşeler takılır.

Türbin kanatları yapacağız teneke kutuçap 160 mm ve yükseklik 160 mm. Kutu ekseni boyunca ikiye bölünerek iki özdeş bıçak elde edilir. Kesimden sonra, kutunun 3...5 mm genişliğindeki kenarları 180 derece bükülür ve kenarı güçlendirmek ve keskin kesici kenarları ortadan kaldırmak için kıvrılır.

Kutunun açık kısmındaki her iki türbin kanadı, ortasında bir delik bulunan U şeklinde bir köprü ile birbirine bağlanır. Köprü, rotor verimliliğini artırmak için kanatların orta kısmı arasında 32 mm genişliğinde bir boşluk oluşturur.

İLE ters taraf kutular (altta), bıçaklar birbirine minimum uzunlukta bir köprü ile bağlanır. Bu durumda bıçağın tüm uzunluğu boyunca 32 mm genişliğinde bir boşluk korunur.

Birleştirilmiş bıçak bloğu, atlama telinin merkezi deliğinin arkasında ve önceden takılmış olanın arkasında üç noktada diske takılır ve sabitlenir. alüminyum köşeler. Türbin kanatları plakaya kesinlikle birbirine karşı sabitlenmiştir.

Tüm parçaları bağlamak için perçinleri, kendinden kılavuzlu vidaları, M3 veya M4 vida bağlantılarını, köşeleri veya diğer yöntemleri kullanabilirsiniz.

Jeneratör, diskin diğer tarafındaki deliklere monte edilir ve montaj saplamalarının serbest uçlarına somunlarla sabitlenir.

Rüzgar jeneratörünün güvenilir bir şekilde kendi kendine çalışması için, türbine ikinci bir benzer kanat sırasının eklenmesi gerekir. Bu durumda, ikinci kademenin kanatları, birinci kademenin kanatlarına göre eksen boyunca 90 derecelik bir açıyla kaydırılır. Sonuç dört kanatlı bir rotordur. Bu, her zaman var olmasını sağlar. en azından, rüzgarı yakalayabilen ve türbinin dönmesini sağlayan bir kanat.

Rüzgar jeneratörünün boyutunu küçültmek için ikinci bir türbin kanadı kademesi üretilebilir ve jeneratörün etrafına sabitlenebilir. 1,0 mm kalınlığındaki alüminyum levhadan 100 mm genişliğinde (jeneratörün yüksekliği), 240 mm uzunluğunda (birinci kademe bıçağının uzunluğuna benzer) iki kanat yapacağız. Bıçakları, birinci kademenin bıçaklarına benzer şekilde 80 mm'lik bir yarıçap boyunca büküyoruz.

İkinci (alt) kademenin her bıçağı iki köşeyle sabitlenmiştir.
Biri, üst kademe kanatlarının montajına benzer şekilde diskin çevresindeki serbest bir deliğe takılır, ancak 90 derecelik bir açıyla kaydırılır. İkinci köşe, kurulmakta olan jeneratörün saplamasına tutturulmuştur. Fotoğrafta, alt kademenin kanatlarının sabitlenmesinin netliği için jeneratör çıkarılmıştır.

Küçük işletmelerin çatılarının üzerindeki doğal havalandırma borularının çıkışlarına deflektörler takılmaktadır. kamu binaları, Konut inşaatları. Rüzgar basıncını kullanarak deflektörler dikey havalandırma kanallarında çekişi uyarır. Saniye önemli işlev Deflektörler havalandırma şaftlarına yağmur ve kar girmesine karşı koruma sağlar. Onlarca havalandırma deflektörü modeli geliştirilmiştir, bazılarının tasarımı aşağıda açıklanmıştır. Deflektörlerin en basit versiyonları kendi ellerinizle yapılabilir.

Havalandırma saptırıcı cihazı

Her türlü havalandırma deflektörü standart elemanlar içerir: 2 cam, kapak için braketler ve bir boru. Dış cam aşağıya doğru genişler ve alttaki düzdür. Silindirler üst üste yerleştirilir ve üst kısmın üzerine bir kapak takılır. Her silindirin tepesinde, her boyuttaki havalandırma deflektöründe havanın yönünü değiştiren halka şeklinde tamponlar bulunur.

Tahliyeler, sokaktaki rüzgarın halkalar arasındaki boşluklardan emme oluşturacağı ve gazların havalandırmadan uzaklaştırılmasını hızlandıracak şekilde kurulur.

Havalandırma deflektörünün tasarımı, rüzgar aşağıdan yönlendirildiğinde mekanizma daha kötü çalışacak şekildedir: kapaktan yansıyarak üst deliğe çıkan gazlara doğru yönlendirilir. Bu dezavantaj, her türlü havalandırma deflektöründe az ya da çok mevcuttur. Bunu ortadan kaldırmak için kapak, tabanlarla sabitlenmiş 2 koni şeklinde yapılır.

Rüzgar yandan estiğinde egzoz havası hem yukarıdan hem de aşağıdan aynı anda dışarı atılır. Rüzgâr yukarıdan estiğinde aşağıdan çıkış meydana gelir.

Havalandırma deflektörü için başka bir cihaz da aynı camlardır ancak çatı şemsiye şeklindedir. Burada oynayan çatıdır önemli rol Rüzgar akışının yönlendirilmesinde.

Havalandırma deflektörünün çalışma prensibi

Deflektörün çalışma prensibi egzoz havalandırmasıçok basit: Rüzgar gövdesine çarpıyor, difüzör tarafından kesiliyor, silindirdeki basınç azalıyor, bu da egzoz borusundaki çekişin arttığı anlamına geliyor. Deflektör gövdesinin yarattığı hava direnci ne kadar büyük olursa, havalandırma kanallarındaki çekiş de o kadar iyi olur. Hafifçe açılı olarak monte edilen havalandırma borularındaki deflektörlerin daha iyi çalıştığına inanılmaktadır. Deflektörün verimliliği çatı seviyesinin üzerindeki yüksekliğe, boyuta ve mahfazanın şekline bağlıdır.

Havalandırma deflektörü kış dönemi Borularda donma var. Kapalı gövdeli bazı modellerde dışarıdan don görülmez. Ancak akış alanı açık olduğunda alt camın dışından buz çıkıyor ve hemen fark ediliyor.

Düzgün seçilmiş bir saptırıcı katsayıyı artırabilir yararlı eylem%20'ye kadar havalandırma.

Çoğu zaman, deflektörler doğal çekişli egzoz havalandırmasında kullanılır, ancak bazen cebri havalandırmayı arttırırlar. Bina rüzgarın seyrek ve zayıf olduğu bölgelerde bulunuyorsa, Ana görevİtmenin azalmasını veya “devrilmesini” önleyen cihazlar.

Deflektör türleri

Bir havalandırma deflektörü seçerken çeşitlilik nedeniyle kafanız karışabilir.

Günümüzde en yaygın havalandırma deflektörü türleri şunlardır:

• TsAGI;
• Grigorovich;
• yıldız şeklindeki "Shenard";
• ASTATO açık;
• küresel "Wolper";
• H şeklinde.

Plastik havalandırma deflektörleri kısa ömürlü ve kırılgan olduğundan nadiren kullanılır. Bodrum havalandırması için plastik deflektörlerin takılmasına izin verilir, zemin katlar. Plastik deflektörler yalnızca araba aksesuarları olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bazı tüketiciler yanlışlıkla dağıtım cihazlarını havalandırma için çağırıyor asma tavanlar saptırıcılar. Havalandırma deflektörleri yalnızca uçlara monte edilir egzoz kanalları. Egzoz tavanlarının havalandırılması, havanın eşit şekilde dağıtıldığı difüzörler ve anemostatlar tarafından sağlanır. gerekli miktarlar odaya girer.

Deflektör ASTATO

Hem mekanik hem de rüzgar çekişini kullanan dönen bir havalandırma deflektörü modeli. Yeterli rüzgar kuvveti olduğunda motor kapatılır ve ASTATO, egzoz havalandırma deflektörü prensibine göre çalışır. Sakinlik olduğunda, havalandırma sisteminin aerodinamiğini hiçbir şekilde etkilemeyen ancak yeterli vakum sağlayan (35 Pa'dan fazla olmayan) elektrik motoru çalıştırılır.

Elektrik motoru çok ekonomiktir, havalandırma kanalı çıkışındaki basıncı ölçen bir sensörden gelen sinyal ile çalıştırılır. Prensip olarak yılın büyük bölümünde havalandırma deflektörü rüzgar çekişiyle çalışır. ASTATO havalandırma saptırıcı cihazı, motoru otomatik olarak çalıştıran ve durduran bir basınç sensörü ve bir zaman rölesi içerir. İstenirse bu manuel olarak da yapılabilir.

Fırlatma fanlı statik deflektör

Kısmen dönen havalandırma deflektörü, birkaç yıldır oldukça başarılı bir şekilde çalışan yeni bir üründür. DS deflektörleri havalandırma kanallarının çıkışlarına monte edilmiştir; gürültü çıkışı azaltılmış düşük basınçlı fanlar hemen altına yerleştirilmiştir. Fanlar bir basınç sensörü tarafından çalıştırılır. Cam ısı yalıtımlı galvaniz çelikten yapılmıştır. Ses yalıtımlı hava kanalları ve drenaj buna bağlıdır. Tüm yapı alttan asma tavanla kaplanmıştır.

Deflektör kanadı

Cihaz aktif havalandırma deflektörleri kategorisine aittir. Hareketli hava akımlarının kuvvetiyle döndürülür. Yatak modülü nedeniyle gövde ve kapaklar dönmektedir. Kanopiler arasında hareket ederken rüzgar bir bölge oluşturur düşük kan basıncı. Bu tip havalandırma deflektörünün avantajı, herhangi bir rüzgar yönüne "adapte olma" yeteneği ve bacanın rüzgardan iyi korunmasıdır. Dönen bir havalandırma deflektörünün dezavantajı, yatakların yağlanması ve durumlarının izlenmesi ihtiyacıdır. İÇİNDE çok soğuk rüzgar gülü donar ve işlevini iyi yerine getiremez.

Döner türbin

Sakin havalarda, türbin şeklindeki havalandırma için turbo saptırıcı tamamen işe yaramaz. Bu nedenle döner türbinler çekici görünümlerine rağmen çok yaygın değildir. Yalnızca sabit rüzgarlı bölgelere kurulurlar. Diğer bir sınırlama ise, böyle bir turbo deflektörün, deforme olabileceği için katı yakıtlı sobaların bacalarında kullanılamamasıdır.

DIY havalandırma deflektörü

Çoğu zaman, havalandırma için kendi elleriyle bir Grigorovich saptırıcı yapılır. Cihaz oldukça basittir ve bu tip havalandırma deflektörünün çalışması kesintisizdir.

Grigorovich havalandırma deflektörünü kendi ellerinizle yapmak için ihtiyacınız olacak:

• galvanizli veya paslanmaz çelik sac;
• perçinler, somunlar, cıvatalar, kelepçe;
• elektrikli matkap;
• metal makas;
• yazar;
• cetvel;
• kalem;
• pusula;
• birkaç yaprak karton;
• kağıt makas.

Adım 1. Deflektör parametrelerinin hesaplanması

Bu aşamada havalandırma deflektörünün boyutlarını hesaplamanız ve bir diyagram çizmeniz gerekiyor. Tüm ilk hesaplamalar havalandırma kanalının çapına dayanmaktadır.

Y=1,7 x D,

Nerede N– deflektör yüksekliği, D– baca çapı.

Z=1,8xD,

Nerede Z– kapağın genişliği,

d=1,3xD,

D– difüzör genişliği.

Havalandırma deflektörünün elemanlarının karton üzerinde bir diyagramını oluşturuyoruz, kendimiz yapıyoruz ve kesiyoruz.

Deflektör yapma deneyiminiz yoksa karton maket üzerinde pratik yapmanızı öneririz.

Adım 2. Deflektör yapmak

Desenleri bir metal levha üzerine bir çizici ile çiziyoruz ve gelecekteki cihazın parçalarını elde etmek için makas kullanıyoruz. Parçaları küçük cıvatalar, perçinler veya kaynakla birbirine bağlıyoruz. Kapağı takmak için braketleri kavisli şeritler şeklinde kesiyoruz. Bunları difüzörün dışına sabitliyoruz ve ters koniyi şemsiyeye takıyoruz. Tüm bileşenler hazır, artık difüzörün tamamı doğrudan bacaya monte ediliyor.

Adım 3. Deflektörün kurulumu

Alt camı baca borusuna takıp cıvatalarla sabitliyoruz. Difüzörü (üst cam) üstüne koyup kelepçeyle sıkıştırıyoruz ve kapağı braketlere takıyoruz. Kendi ellerinizle bir havalandırma deflektörü oluşturma çalışması, cihazın istenmeyen rüzgar yönünde bile çalışmasına yardımcı olacak bir ters koninin takılmasıyla sona eriyor.

Havalandırma deflektörünün seçilmesi

Herhangi bir sahip, havalandırma için en etkili deflektörü seçmek ister.

Egzoz havalandırma deflektörlerinin en iyi modelleri şunlardır:

• disk şeklindeki TsAGI;
• DS modeli;
• ASTATO.

Deflektörün hesaplamalarda çalışması iki parametre ile belirlenir:

• vakum katsayısı;
• yerel kayıp katsayısı.

Katsayılar yalnızca modele bağlıdır, havalandırma deflektörünün boyutuna bağlı değildir.

Örneğin DS için yerel kayıp katsayısı 1,4'tür.