Плавателна вятърна турбина. Домашен вятърен генератор за дома и градината: принципи на работа, схеми, какво и как да направите Индустриални вятърни генератори. Има ли достатъчно мощност

Ветрогенератор за плаванесе различава по материала на работните си остриета. Ако при конвенционалните видове вятърни турбини лопатките са твърди, то тук те са направени от материали, които могат да променят площта на работната си повърхност под въздействието на вятъра: платно, брезент, нетъкани слоести материали.

Относно недостатъците на вятърните турбини с твърди лопатки

Традиционните вятърни турбини са много инерционни системи: за да въртят лопатките до повече или по-малко значителна ъглова скорост, е необходим силен вятър. Това се потвърждава от множество теоретични изчисления и практически варианти за различни конструкции на тези вятърни турбини. Резултатът е разочароващ: например за перки или витло с обхват от 3 m и с минимален необходим брой обороти на генератора от 400 min -1, обиколната скорост на витлото / перката трябва да бъде най-малко 500 км/ч! В противен случай необходимият спад на налягането, при който твърдото острие не само ще започне да се върти, но и ще генерира поне малко електричество в същото време, съответства на скорост на вятъра от най-малко 10 m/s. Но това не е всичко. Разпределението на налягането на вятъра върху твърдите лопатки е изключително неравномерно: по-голямата част от него пада върху централната част на лопатката, чиято ъглова скорост е много по-ниска от тази на периферните области. Такъв неприятен факт води до факта, че за да се увеличи Коефициент на използване на вятърна енергия (КИЕВ)- аналог на по-познатия термин ефективност - необходимо е да се увеличи обхватът на лопатките до неприлично големи размери - 10 метра или повече! И веднага възникват проблеми - къде да инсталирате такова чудовище, как да предпазите птиците от унищожаване чрез въртящи се остриета, как да служите и т.н. И дори в най-оптимистичните проекти на вятърни турбини с твърди лопатки, техният КИЕВ не надвишава 20%.

Видове ветроходни турбини

Практически разработен в две версии:

с кръгли платна;
с кръгло ветроходно колело.

Вятърните турбини от първия дизайн използват платна с триъгълна форма. Формата на триъгълника се избира индивидуално, в зависимост от силата на вятъра в района. В много случаи, поради опростеността, се използва осеян правоъгълен триъгълник (виж фиг. 1), въпреки че платното под формата на равнобедрен триъгълник ще бъде по-технологично за промишлено производство (виж фиг. 2).

Каква е ефективността от използването на платна?

Цялата тайна е в еластичността на материала на острието, поради което въздушната струя, когато се срещне с повърхността на платното, се отклонява до определен ъгъл встрани и предава кинетичната си енергия на острието на платното. Последният започва да се върти (леките остриета с голяма площ ще го направят по-бързо) и да прехвърлят полезна енергия към вала на генератора. Поради тези характеристики вятърен генератор на платназапочва да произвежда полезна работа вече при скорост на вятъра от 5 m / s - наполовина по-малко, отколкото за генератор с твърди остриета.

Такива генератори на платна се разработват и произвеждат в много страни по света: в САЩ, Франция, Русия (SKTB Energia-gravio, Таганрог) и др.

В същото време вятърните турбини с лопатки имат значителни недостатъци - ниска издръжливост на лопатките (причинена от ограничения върху използваните материали) и все още недостатъчна (макар и по-голяма от тази на вятърните турбини с твърди лопатки) КИЕВ. Това се обяснява с факта, че кръговото платно по дефиниция е неуравновесено, небалансирано и следователно е активно само от едната страна. При внезапна промяна в посоката на вятъра такова острие първо ще спре, а след това много бавно ще започне да набира скорост.

Няма такива недостатъци вятърен генератор на платнас платно колело, разработено и произведено от Saphon Energy (Тунис). Генераторът Saphonian няма остриета или въртящи се части. Външно дизайнът е подобен на сателитна антена (виж фиг. 3).

С помощта на въздушни клапани платното на вятърния генератор извършва възвратни високочестотни осцилаторни движения. С помощта на механична система тези вибрации се възприемат от буталата на хидравличната система, които преобразуват енергията на получената енергия в налягането на несвиваема течност. Именно енергията на налягането на тази течност се използва в бъдеще за завъртане на вала на електрическия генератор.

КИЕВ на генератора Saphonian достига 80%, което е 2 пъти по-високо от ефективността на генераторите с лопатки. И въпреки че, строго погледнато, Saphonian не е така вятърен генератор на платнав своя "чист" вид принципът му на действие заслужава най-широко разглеждане и прилагане.

Обобщаване

Какви са предимствата на ветроходните турбини:

по-висока, в сравнение с традиционните вятърни турбини, КИЕВ;
по-ниско ниво на шум;
производителност при по-ниски стойности на силата и скоростта на вятъра;
лекота и достъпност за изпълнение;
безопасност при експлоатация и поддръжка.

Доста интересен дизайн беше избран от автора на този вятърен генератор. Това е ветрогенератор за плаване с мачта тип ферма и мощност до 4 kW на час.

Материали и части, използвани в конструкцията на тази вятърна турбина:
1) Части от ос и джанти
2) профилна тръба
3) лебедка
4) DC мотор на четки и магнити, издание от 1971 г

Нека разгледаме по-подробно дизайна на този вятърен генератор.

Под основата на мачтата авторът изкопа дупка и я запълни с бетон. Ипотеките са направени в бетон за завинтване на мачтата върху болтове. Благодарение на такъв задълбочен подход към закрепването ще има увереност в надеждността на мачтата при всякакви ветрове.

След това авторът пристъпва към производството на въртящата се ос на вятърния генератор. Оста е изработена от части от моста и джанти. Общото тегло на конструкцията се оказа около 150 килограма.

За да повдигне и монтира части на вече монтирана мачта на вятърна турбина, авторът използва обикновена лебедка.
Така първо се повдига ротационната конструкция, а след това и самият генератор.

В същото време той работи върху дизайна на вятърната турбина.

След това върху рамката на вятърното колело бяха поставени платна.

След това започна монтажът на вятърното колело на мачтата на генератора. Повдигането се извършва със същата лебедка. След това вятърното колело беше монтирано на негово място и закрепено с болтове.

В тази форма вятърният генератор вече е започнал да работи и е дал необходимата енергия за зареждане на батериите.

На тази снимка можете да видите електрическата верига на баластния регулатор.

Изработен е и контролерът за зареждане и задвижване.

А самото вятърно колело беше оборудвано с по-здрави платна.

Авторът построи този вятърен генератор като експеримент. В резултат на това тази експериментална проба се оказа отлична. В края на тези надстройки вятърният генератор беше използван в комплект с 12 волтова батерия 155A. Дизайнът беше допълнен със стандартен инвертор 12 \ 220 волта, благодарение на който авторът можеше да използва телевизор, лаптоп и други домакински електрически уреди от вятърна турбина. В бъдеще авторът планира да направи преобразувател, намотка на Tesla за предаване на енергия без проводници, тоест да продължи да експериментира.

Казват, че новото е добре забравеното старо. И енергийната индустрия изглежда не е изключение. Изгорено в Чернобил, изправено на редица места пред заплахата от енергийна криза, човечеството все повече насочва вниманието си към технически решения, които са били незаслужено отписани в миналото в архива. Използването на свободната сила на вятъра е едно от тези решения. Те идват при тях в своите творчески изследвания и любители да правят всичко със собствените си ръце (виж например "М-К" № 4/84, 5/86, 6/90, 7/92 |.

В тази връзка предложената публикация, базирана на материалите на американското списание Mechanic Illustrated, изглежда представлява особен интерес и уместност за много от нашите читатели.

Идеята - да се ограничи вятърът, като по този начин да се осигури безплатно електричество - несъмнено е много примамлива. Но индустриално произведените вятърни турбини не винаги са подходящи за поставянето им, например, близо до селска къща. А цените им са астрономически.

Алтернатива може да бъде домашна вятърна турбина, която е доста достъпна от гледна точка на семейство със средни доходи - както е показано в публикуваните илюстрации. С изключение на синхронен генератор на променлив ток, неговият дизайн не съдържа скъпи и оскъдни части и възли. Проста (и следователно надеждна при работа, лесна за производство и настройка) кинематика. А енергийните възможности са такива, че при средна скорост на вятъра Uwav = 4,8 m/s. те повече от покриват нуждите от електричество на малка къща с имение и стопански постройки.

"Гвоздеят" на цялата конструкция тук е вятърното колело. Първо, той е с остриета. Отстъпвайки на най-простата въртяща се по някаква архаичност на външния си вид, напомняща за средновековните мелници, срещу които се е борил прословутият Дон Кихот, тази вятърна мелница печели в главното: мощността, дадена на товара. Второ, в тандем с вятъра, в този случай работи ... платно - на всяко от трите остриета с променлива площ B * и самоограничение, предвидено за силни ветрове.

Факт е, че комплектът на острието на крилото на вятърната мелница се състои от твърд преден ръб, ребра с подходящ участък и „усук“, които осигуряват оптимална работа на крайните, средните части и основата, както и на задния ръб , чието напрежение се осигурява от стоманен кабел. Платното на острието е от найлон, импрегниран със синтетичен лак. Опънат е върху скелета с фиксиране чрез затягащ прът върху основата на подпора (виж фиг.), като благодарение на кабела винаги е еластичен. Платът, след импрегниране със синтетичен лак, по никакъв начин не е загубил своята еластичност и острието може да променя формата си в отговор на пориви на вятъра. Автоматично приема най-добрия ъгъл на наклон за всяко конкретно натоварване от вятър.

Е, ако се случи, ще удари ураган. Какво тогава? Да, нищо лошо няма да се случи. Кабелът, който задава напрежението на задния ръб, е напрегнат, така че при скорости на вятъра, надвишаващи работния диапазон, платното пада, става сякаш неактивно: освен това автоматично се появява режим на самоограничаване.

От другите технически решения, които успешно се вписват в дизайна на тази вятърна турбина, не може да не се отбележи простотата и надеждността на въртящия се лагерен възел, отвеждането на електричеството към товара, използването на обикновени верижни задвижвания в кинематичната схема, и успешното поставяне на почти цялата кинематика в обтекателя на капсулата. Самата капсула се е доказала добре в бизнеса.

Характеристиките на производството на основните компоненти, както и на цялата разглеждана вятърна турбина, са следствие от нейната оригиналност.

Вземете например предния ръб на модула на острието. По същество това е кесонна структура. Нуждае се от рамка: лонжерон със съответните взаимосвързани елементи. И те не могат да бъдат направени без шаблони.

Необходими са шест шаблона. Две - за оформяне на ребра

блокове, три - за монтажното устройство на остриетата сглобка (приклад) и един - за оригиналния детайл на реброто. При производството им се изисква максимална точност и концентрация, чисти маркировки.

1 - консуматор на електроенергия (товар), 2 синхронен електрогенератор с предаване в обтекателната капсула. 3 - лонжерона на острието (3 бр.), 4 - спиннер на вятърното колело, 5 - ветроходно острие (3 бр.), 6 - въртяща се маса, 7 - мачта от метални ферми, 8 - скоби.

1- ветроходно колело с три остриета, 2- ъглов контактен сачмен лагер (2 бр.), 3 - квадратна носеща тръба, 4 - задвижващ вал, 5 - радиален сачмен лагер (2 бр.), 6 - междинен вал, 7 - предаване на мощност със задвижваща ролкова верига PR-19.05, 8 - обтекател, 9 - предаване на мощност със задвижваща ролкова верига PR-12.7, 10 - синхронен генератор с мощност 1200 W, 11 - стойка за вътрешна тръба, 12 - самосмазващ се радиален лагер , 13 - стелажна тръба външна, 14 - опорен лагер, 15 - мачта nz метални ферми.

1 - затягащ прът (лента със сечение 3X25 mm, AL9-1), 2 - подпорна основа (парче алуминиеви ъгли, занитовани и "епоксидирани" заедно 25X25 mm с придаване на желаната конфигурация), 3 - платно (найлонова тъкан импрегниран със синтетичен лак с тегло 113, 4 g), 4 - голяма стрела (12 mm валцуван алуминий), 5 - специална конфигурация), 9 - ребро „сандвич“ (заготовки са нитовани и „епоксидирани“ заедно от 6 mm лист AL9-1; 3 бр.), 10 - докинг скоба (20 мм парче алуминиев ъгъл 25X25 мм, 6 бр.), 11 - малка стрела (12 мм алуминиева валцувана), 12 - край (парче занитовани заедно и "епоксидирани" алуминиеви ъгли 25X 25 мм), 13 - оловна втулка (12 мм участък от сплескан цилиндър с външен диаметър 12 мм и вътрешен диаметър 3 мм, 2 бр.), 14 - кабелна обвивка (два последователно съставени сегмента от полиетиленова тръба) , 15 - опъващ кабел.

1 - армировъчна лента (широчина на найлона 75 мм) на крайната част, 2 - прибавка за шев 20 мм, 3 - заготовка за платно (найлон, сгънат наполовина), 4 - основна армировъчна лента (широчина на найлона 75 мм).

1 - ребро- "saidvnch" (3 бр.), 2 - "нос" на рейк-края, 3 - докинг скоба (6 бр.), 4 - дръжка на края на подпората и (същата част) подпора- среден, 5 - подпора-база.

1 - формиращ прът (20 мм шперплат), 2 - докинг скоба, 3 - контур на дървен блок, както и вторият слой при реброто "сандвич", 4 - първи слой на реброто "сайдвич".

1 - основа, 2 - дистанционер, 3 - подпорна фиксация на лопатката (2 бр.), 4 - шаблон за работа върху основата на платното, 5 - подсилваща плоча (3 бр.), 6 - подпорна фиксация от средата на платното, 7 - стойка за работа в края. Всички части на плъзгача са изработени от 20 мм шперплат, закрепване - с винтове. Стрелките показват посоките, в които ребрата "сандвич" са закрепени към плъзгача към предвидените за тях места.

1 - задвижващ вал (диаметър 25 mm, дължина 1500 mm, стомана 45), 2 - спиннер на вятърното колело (D16), 3 - държач (секционна лента 3 × 25 mm, St3, 3 бр., 4 - заварени спици от главината (стоманен ъгъл 25 X 25 мм, 3 бр.), 5 - главина (Стомана 20), 6 лагерен комплект на задвижващия вал (2 бр.), 7 - хоризонтална скоба (стоманен ъгъл 25X 25 мм, 2 бр. ), 8 - стоманена носеща тръба (в напречно сечение - квадрат 50X 50 mm, дебелина на стената 4 mm) със заварени квадратни стоманени бузи 4 mm в краищата, 9 - зъбно колело Z3 = 45 (Стомана 45), 10 - верига PR 12.7, II - вертикална скоба (300 - мм участък от стоманен канал № 8, заварен към страничните стени на носещата тръба), 12 - гайка M14 с шайба на Grover (4 бр.), 13 - междинен вал (диаметър 20 мм, дължина 350 мм, стомана 45), 14 - лагерен възел междинен вал (2 бр.), 15 - болт M14 (4 бр.), 16 - верига PR-19.05, 17 - зъбно колело Z2 = 18 (стомана 45), 18 - зъбно колело Z1 = 42 (Стомана 45), 19 - болт M18 (4 бр.), 20 зъбно колело Z4 = 17 (Стомана 45), 21 - скоба във формата на кутия (размери според място на монтаж, в зависимост от вида на генератора, St3, 2 бр.), 22-ел. генератор, синхронен, мощност 1200 W, 23 - въртящ се лагер, 24 - вътрешна стоманена стойка за тръби (дължина 90 мм, външен диаметър 60 мм, дебелина на стената 4,5 мм), 25 - заварена стрела (305 мм парче стоманен ъгъл 25X 25 мм, 2 бр.), 26 - заключваща шайба (4 бр.), 27 - гайка M18 (4 бр.), 28 - гайка M12 самозаключващ се прорезен (6 бр.), 29 - лопатка (1830 mm тръбна секция с външен диаметър 50 mm и дебелина на стената 3,5 mm, AL9-1, режим на топлинна обработка T6, 3 бр.), 30 - Болт M12 (6 бр.).

1 - основна рамка (многослоен шперплат, 3 бр.), 2 - надлъжен панел на облицовката на люка (12 мм шперплат, 2 бр.), 3 - шпангоут (ламиниран шперплат, изрязан с огъване след 3-та рамка, 4 бр. .), 4 - M16 болтова връзка със самозаключваща се (8 бр.), 5 - скоба-водач (100 мм парче стоманен ъгъл 40X X40 мм, 4 бр.), 6 - лента за обшивка (шперплат, стеснява се по ширина след отклонение от 3 -м рамка, 23 бр.), 7 - адапторна рамка (20 мм шперплат), 8 - крайна рамка, 9 - покритие от фибростъкло, 10 - конусовидна дюза (максимален диаметър 386 мм, пяна пластмаса), 11 - напречен панел за облицовка на люка (20 мм шперплат).

1 - заварена скоба (стоманен ъгъл 25X 25 мм), 2 - нит (4 бр.), 3 - електрически кабел, 4 - клема и връзка към контактната четка (2 бр.), 5 - жила на електрически кабел (2 бр. ), 6 - 5 мм плоча от фибростъкло, 7 - стоп-скоба (алуминиев ъгъл 12X 12 мм, 2 бр.), 8 - пружина с контактен винт (2 бр.), 9 - водач на гнездото (алуминиева квадратна тръба с крепежни елементи, 2 бр.), 10 - контактна четка (2 бр.), 11 - изолирано електрическо задвижване (2 бр.), 12 - стоманена вътрешна тръба, 13 - месингов пръстен с контактен винт (2 бр.), 14 - втулка текстолит с два монтажни винта, 15 - гребенова шайба (St3) с два винта, 16 - радиален самосмазващ се лагер (AFGM), 17 - външна стоманена стойка за тръби, 18 - опорен лагер (BrAZh9-4), 19 - болт M24 с гайка и ключалка за затягане.

Два шаблона (виж фиг. 6, т. 1) са залепени върху парче 20 мм шперплат. Следвайки контура, изрежете с ножовка или прободен трион две облицовки от шперплат, образуващи ребро. Пробийте 5 мм отвори за центъра на лонжерона и маркировките за монтаж. Заоблянето с радиус 2,5 мм (за огъване на фланеца) и петградусов разрез на задния ъгъл се извършват с помощта на рашпил.

Шаблон (поз. 4 фиг. 6) с ръб на фланеца 15 mm е залепен към 6 mm AL9-1 алуминиев лист, който е претърпял термична обработка T4. Полученият детайл се изрязва внимателно; шпагат център е пробит, а за правилното монтиране на плъзгача - съответните отвори. Това е един вид нов шаблон за направата на още осем от тези заготовки (3 броя за всяко острие).

Ребрата-"сандвичи" се получават чрез "наслояване" на заготовки между два формиращи блока (облицовки). Твърдото фиксиране се постига чрез вмъкване на 5 мм болтове през отвора на скобата и отвора в центъра на лонжерона в оформящите блокове със заготовки. А за да е по-успешно „напластяването”, бъдещите „сандвичи” се затискат в ковачски менгеме. Огъването на фланците в правилните посоки се постига с помощта на гумен чук.

Оформянето на фланеца е завършено с оловен мек припой. След това полученото ребро се изважда, задният ръб се изрязва, за да пасне на лонжерона колкото е възможно повече. Сега зависи от останалите детайли на острието."

Докинг конзолите са изработени от алуминиев ъгъл 25X25 мм. От него се правят и дистанционери, които да задържат въжето и да опънат задния ръб в основата, в средата и на върха на острието. Изработени са по много особен начин: не от едно, а от две парчета алуминиев ъгъл, занитвани и "епоксидирани" заедно. Дължината на такъв детайл е 2,4 м. В напречното си сечение той наподобява буквата Т. Високото качество на шева се постига чрез щателно почистване на повърхностите преди съединяването им, за което се използват силни почистващи препарати, последвани от „ изплакване с вода и триене до блясък с метална „заплита“.

Желаната форма на дистанционерите се постига с помощта на ножовка за метал. С електрическа бормашина се пробиват изрези за лонжерона, нитове и кабели. Както обаче са и дупките в основата на подпора за по-късно закрепване на затягащ прът, за да се задържа сигурно платното върху острието дори при най-силни ветрови натоварвания.

Що се отнася до докинг-скобите, те са занитвани и „епоксидирани“ към дистанционерите (виж илюстрациите), към ребрата „сандвич“ и към лонжерона на острието. Освен това е по-удобно да направите това на специално устройство - плъзгач, благодарение на който се осигурява равномерно изпълнение на лопатките и ъглите на наклона са правилно зададени.

Ето една такава операция.

Ребрата-“сандвичи” се закрепват с болтове към плъзгача на предвидените за тях места (в посоките, посочени на фиг. 7 със съответните стрелки, и покрай монтажните отвори, които се правят както в плъзгача, така и в самите ребра). След това, като се започне от края, „страничните рафтове“ на кабелните подпори се поставят внимателно върху предназначените за тях „пиедестали“, разположени под необходимите ъгли спрямо основата, краищата на первазите от шперплат: стелаж 7, стелаж-заключване 6 и шаблон 4 (виж фиг. 7). Лопатката се навива в отворите, оформени на плъзгача, тъй като за това са специално предвидени полукръгли вдлъбнатини с радиус 25 mm.

Направете маркиране на отвори за нитове в лонжерона. След това последният се изважда, в него се пробиват дупки. И след като монтират лонжерона отново в плъзгача, те занитват и „епоксидират“ докинг-скобите.

Алуминиевата обвивка на предния ръб на острието е направена от 6-милиметров лист AL9-1, като предварително е огънат под формата на парабола. Освен това, последното е най-добре да се направи на плосък под, като се използва дълга дъска, насложена с ръб по оста на огъване. Опирайки коленете си в дъската, с ръцете си, с цялото си тяло, създайте необходимия натиск върху листа, постигайки желаната форма.

Следващата операция е прикрепването на кожата към скелета с остриета. В този случай е препоръчително да използвате специални С-образни скоби (не са показани на илюстрациите).

Започвайки от края, отворите за нитове се пробиват в покритието, лонжерона и в ребрата. Частите за съединяване се „епоксидират“ и залепват. И след като „епоксидът” се втвърди напълно, „излишният” алуминий се подрязва с пилене на образуваните остри ръбове.

Сега - няколко думи за задния ръб на острието. Монтира се с 3 мм гъвкав стоманен кабел, който се прокарва през предвидените за него отвори на подпорите. Кабелът се монтира в PVC тръби и се фиксира в края, като се затяга в оловна втулка. След това платно се изтегля върху скелета на греблото.

Такава отговорна операция се извършва най-добре заедно. Един човек стои на масата, като държи острието в ръцете си по такъв начин, че основната подпора да е отдолу, а кабелът на задния ръб да е вертикален с окачена тежест от два паунда в края. След това другият (помощник), като се увери, че е достигнато необходимото напрежение, натиска втората оловна втулка, разположена в основата на подпората на кабела. Излишният кабел и ръкавите се обръщат. И „отвореният“ край на платното се увива с последващо фиксиране върху основната подпора с помощта на затягащ прът и болтове с гайки.

Останалите остриета са направени по подобен начин. Що се отнася до други компоненти и части, тяхното изпълнение, като правило, не причинява особени затруднения. Същото може да се каже и за сглобяването на цялата вятърна турбина като цяло. Прост и отстраняване на грешки. Осмелявам се!

Материалът е подготвен за публикуване от Н. КОЧЕТОВ

Няколко снимки на ветроходен роторен генератор с мощност до 4kWh. Мачтата за тази вятърна мелница беше заварена по този начин, така че този тип мачта, така наречената фермерска мачта, може да бъде триъгълна или четириъгълна.

Основата на мачтата, както обикновено, беше изкопана дупка и запълнена с бетон, ипотеки в бетона за завинтване на мачтата върху болтовете.

Оста на въртене на вятърния генератор е направена от части от моста и джантите. Тегло 150 кг.

Предварителна оценка и монтаж, задвижващи агрегати от вятърното колело през скоростната кутия до генератора, който е използван като DC четков двигател.

Вече боядисан дизайн, в очакване на генератора.

Направи вятърна турбина.

С помощта на такава проста лебедка, фиксирана върху мачтата, частите бавно се повдигат и монтират, въртящата се ос на вятърния генератор вече е инсталирана на снимката.

Обличам се и дърпам платната.

Така стана монтажа на вятърното колело, повдигането му с помощта на лебедка, след което кацането на негово място и завинтването.

Вече работи.

Електрическа верига на баластния регулатор.

Домашно направен контролер за зареждане и задвижване.

Монтаж на вятърно колело с нови платна.

Ветрогенератор за плаване със собствените си ръце.

Като генератор е използван DC двигател на четки и магнити, 1971 г., 48 волта, 500 оборота -30A, тегло 55 килограма. Тази вятърна турбина е построена като експериментален модел. Докато го използвам във връзка с 12 волтова батерия 155A. Засега просто няма повече батерии. Сега захранвам телевизор, лаптоп, радио, зарядни за телефони и така нататък от този вятърен генератор. Засега вместо конвенционален инвертор 12/220 волта искам да направя преобразувател, намотка на Tesla за пренос на енергия без проводници, общо взето всичко за експерименти.

Статията е базирана на материали >>източник Авторът на този вятърен генератор е Виталий Бондар ВКонтакте.

Има два вида лопатки на вятърни турбини според твърдостта: твърди и платно.

Твърди лопатки за вятърни турбини

Роторите могат да бъдат направени с остриета от различни материали и различна степен на твърдост. Инсталациите с класически индустриален дизайн използват твърди материали. Това дава възможност да се стабилизират експлоатационните параметри на продуктите във времето, да се гарантира повторяемостта на характеристиките на вятърните турбини и да се увеличи животът на лопатките на ротора, тъй като твърдата повърхност е по-способна да издържа на въздействието на външната среда.

Вятърът носи прахови частици, отгоре се лее дъжд и се лее градушка. Повърхността на крилата, масово произвеждани от различни фирми от подходящи твърди материали, запазва формата и качеството на повърхността през целия живот на продукта.

Не забравяйте, че съпротивлението на крилото във въздушния поток зависи от това колко гладка е повърхността на крилото, особено при високи обороти на ротора. Профилът на крилото е изчислен по такъв начин, че да се постигне максимална ефективност на вятъра, а външното влияние намалява тази ефективност.

Ето защо за производството на твърди лопатки за вятърни турбини предприятията използват различни пластмаси, метал и наборна дървесина, обработени по специален начин.

Ветрогенератор за плаване

Основната разлика между остриетата тип платно е много по-ниската цена на материала, лекотата на производство и ремонт. Тези предимства привличат мнозина, които правят вятърен генератор със собствените си ръце.

Материалът може да бъде плат, шперплат, тънки метални листове и други битови и лесни за работа подходящи продукти от железарски магазин. Какви други положителни характеристики привличат строителите на вятърни турбини?

Най-важната характеристика е голямата обща работна повърхност на платната. Факт е, че ветрогенераторът за ветроход може да стартира и да осигурява енергия при оскъдни скорости на вятъра - по-малко от половин метър в секунда. Разбира се, острието на платното, поради своята неаеродинамична форма, ще намали ефективността на работата с увеличаване на скоростта на въртене, но задачата в този случай е да се избере енергията точно на слабия вятър, който преобладава в средните ширини . И роторът от този тип се справя с тази задача по-добре от останалите, тъй като принципът на неговата работа се различава от принципа на ротор с твърдо крило.

По-горе в текста беше написано „профилът на крилото е изчислен по такъв начин, че да се постигне максимална ефективност“. Но проблемът е, че просто няма максимална ефективност, но има максимална ефективност при определени условия, като скоростта на движение във въздушния поток и ъгъла на атака. Следователно, за да се получи желаната стойност на ефективност, е необходимо твърдата лопатка да постигне общата векторна скорост спрямо въздушния поток, която е взета предвид при изчисляването на профила на крилото. И до този момент острието работи изключително неефективно. И именно от този недостатък е лишен ветроходният ротор.

Разходи за производство на перките на вятърни турбини

Помислете какво включват разходите за производство на твърди и платна ротори.

Тъй като нормалната работа на твърд ротор включва висока скорост на въртене, е ясно, че към профила на лопатката се налагат повишени изисквания. Това води до увеличаване на разходите за висококачествени материали и скъпо оборудване.

Ветроходните ротори се въртят с ниска скорост, така че можете да спестите от формата и повърхността. Но ниската скорост води до друг проблем. Мощността на електрическия ток, генериран от генератора, директно зависи от скоростта на въртене на ротора. Колкото по-бързо се върти роторът, толкова повече енергия се генерира.

Този проблем може да бъде решен по два начина - чрез свързване на генератора чрез предавка-умножител с висока ефективност или чрез използване на специален генератор с ниска скорост.

И двата варианта са доста скъпи, но вторият е за предпочитане, тъй като колкото и да е висока ефективността на скоростната кутия, тя не може да достигне 100%, а част от енергията ще бъде загубена.

По този начин, на въпроса коя вятърна турбина ще струва повече за производство, може да се отговори по следния начин.

Ако ще го поставите в средните ширини, където средната годишна скорост на вятъра не надвишава 4 m / s, тогава твърдото крило ще струва повече, тъй като средно роторът няма да работи нормално. Но всъщност той просто ще стои повече време, тъй като няма да може да започне.

Ветроходна турбина, в най-лошия случай, ще осигурява енергия почти постоянно, т.к. 4 m / s за нея, макар и не висока, но доста подходяща скорост.

Материали за лопатки на вятърни турбини

За производството на твърди ротори в момента активно се използват метал, стъкло и въглеродни влакна. Понякога остриетата се отпечатват на 3-D принтери, които са широко използвани в последно време.

При създаването на ветроходен ротор се използват всякакви съвременни тъкани - NewSkytex, Toray, Cuben, Gelvenor, Sofly и др.

В случай на използване на генератор с ниска скорост, не е необходима висока скорост на въртене. В този случай е необходимо да се осигурят устройства за регулиране на стъпката на винта.