Thể loại: Bài viết nổi bật » Cung cấp năng lượng tự trị
Số lượt xem: 20109
Bình luận về bài viết: 3
Máy phát điện gió ở Nga: cách chọn, lắp đặt và tránh thất vọng
Khả năng nhận điện miễn phí nhờ gió hấp dẫn nhiều chủ sở hữu nhà riêng lẻ, nhưng một phần trong số đó không thành công, thất vọng về phương pháp này và viết đánh giá tiêu cực trên nhiều diễn đàn. Nhưng bạn có thể tránh những sai lầm trong việc tạo ra các cài đặt như vậy và tận dụng tối đa chúng.
Máy phát điện gió với mạch điện và nguyên tắc thiết kế giống với bất kỳ thiết bị nào khác máy phát điện. Sự khác biệt chính nằm ở phương pháp quay rôto của nó do động năng của các luồng không khí được giữ bởi các cánh khí động học.
Dự tính điều kiện địa phương
Tốc độ và sức mạnh của gió đáng tin cậy nên quay bánh công tác của động cơ, năng lượng được tiêu thụ bởi máy phát điện. Nếu điều này không được thực hiện, thì bạn sẽ bị bỏ lại mà không có điện.
Một ước tính gần đúng về xác suất của một cơn gió hoạt động sẽ được hỗ trợ bởi lịch phân phối gió trung bình hàng năm. Chỉ cần nhớ rằng nó được thiết kế cho chiều cao 50 mét từ bề mặt trái đất. Đối với điều kiện thực tế là cần thiết để giới thiệu sửa chữa.
Biểu đồ phân phối gió trung bình hàng năm cho lãnh thổ Nga, được xác định cho độ cao 50 mét (để tăng, nhấp vào hình):
Thông tin cụ thể hơn cho từng khu vực có thể được làm rõ với các nhân viên của trạm thời tiết khu vực và tính đến chiều cao lắp đặt theo kế hoạch. Không cần thiết phải hỏi họ về hướng gió: máy phát điện gió tự động quay.
Ảnh hưởng của địa hình và mùa
Tùy theo mùa, gió thổi theo những cách khác nhau. Ở một số khu vực có thể có một thời gian tạm lắng dài.
Ngoài ra, áp lực gió giảm mạnh:
-
rừng và cây gần đó;
-
nhà và công trình lân cận;
-
vị trí của cấu trúc ở vùng đất thấp hoặc phía sau độ cao.
Để lắp đặt lắp đặt điện gió, đỉnh đồi mở từ mọi hướng là phù hợp nhất. Nên nâng tua bin gió lên độ cao tối đa cho phép. Tốt hơn là sử dụng một nền tảng riêng biệt, vững chắc và một tòa tháp với các phần mở rộng được gắn chắc chắn để tăng tính ổn định: với áp lực gió mạnh có thể xảy ra.
Chủ sở hữu cá nhân gắn kết cài đặt năng lượng gió trên mái nhà hoặc tường của ngôi nhà. Đây không phải là lựa chọn tốt nhất. Nó được áp dụng cho các động cơ công suất thấp: cấu trúc tòa nhà sẽ liên tục bị rung lắc do thay đổi tải trọng động và tiếng ồn của rôto quay sẽ được truyền qua các bộ phận của tòa nhà đến các khu dân cư.
Ví dụ: trên một mái nhà phẳng của tòa nhà của một cửa hàng bách hóa lân cận - một tòa nhà hai tầng làm bằng các tấm bê tông cốt thép trong hai năm, một tòa tháp với ăng ten của nhà điều hành di động MTS đã làm việc. Sau khi các vết nứt xuất hiện giữa các tấm và mái nhà bắt đầu bị rò rỉ, ăng-ten đã được gỡ bỏ và tòa nhà đã được đại tu.
Chọn thiết kế bánh xe gió
Trong toàn bộ lịch sử nhân loại, một số lượng lớn thiết bị chạy bằng năng lượng gió đã được thử nghiệm. Hiệu suất tối đa (hiệu quả cao) vốn có trong các cấu trúc tạo thành lực nâng như cánh quạt cong của cánh quạt động cơ máy bay (hãy nhớ biểu thức nổi tiếng từ Từ cánh quạt) hoặc động cơ thuyền / tàu đặt ở góc nhọn để luồng khí / chất lỏng tới.
Để chọn mô hình của bánh xe gió, không chỉ cần biết tốc độ gió (V), mà còn phải xác định thiết kế của cánh quạt. Chỉ số chính của chúng là diện tích bề mặt quét (S), bị ảnh hưởng bởi luồng gió.
Để ước tính công suất (N) mà quạt có thể loại bỏ, công thức được sử dụng: N = (SρV3)/2.
Giá trị ρ là mật độ của khối không khí.
Một số người bán khẳng định hiệu quả của các nhà máy điện gió riêng lẻ ở tốc độ không khí lên tới 3 m / s hoặc kích thước của các cánh quạt mô tả một vòng tròn có bán kính .31,3 mét trong khi vận hành. Thay thế các đặc điểm của thiết bị của họ trong công thức trên: bạn kiểm tra độ tin cậy của các tuyên bố quảng cáo đó theo các định luật vật lý cơ bản.
Gió với tốc độ ≤3m⁄sec không thể truyền năng lượng một cách đáng tin cậy đến một máy phát gió thông thường. Nhưng đối với các điều kiện như vậy, bạn có thể sử dụng các lưỡi dao có diện tích tăng, được tạo ra bằng cách tăng kích thước của chúng - đặc biệt là chiều dài 2 mét. Tuy nhiên, các cấu trúc như vậy, do nhịp bốn mét, phù hợp hơn cho các nhà máy công nghiệp.
Nếu chúng ta quay trở lại lịch phân phối gió và tính đến tác dụng cụ thể của chúng đối với bánh xe gió (không phải ở độ cao 50 mét), thì nếu tính chất của gió phù hợp với vùng màu cam (từ 5 m / s) trở lên, Đại học bang Voronezh sẽ chứng minh chi phí sản xuất và lắp đặt.
Ở tốc độ gió cao, công suất được tạo ra tăng mạnh. Trong những trường hợp như vậy, chỉ cần bất kỳ máy phát điện gió được cấu hình. Trong các tình huống khác, anh ta có thể không sống theo mong đợi của mình.
Giới thiệu thông số kỹ thuật của nhà sản xuất
Kiểm tra và kiểm tra sức mạnh của máy phát điện gió được thực hiện trong nhà máy: một đường hầm gió với luồng không khí có thể điều chỉnh từ quạt đứng yên. Điều này kiểm tra các đặc tính khí động học của máy bay và tất cả các thân xe. Nhưng phương pháp này không phản ánh các điều kiện hoạt động thực tế của việc lắp đặt điện gió.
Trong một đường hầm gió, gió thổi theo một hướng với nỗ lực không ngừng, nhưng trong thực tế, nó luôn thay đổi phần nào cả về tốc độ và hướng. Quan sát hành vi của một cánh gió thời tiết thường xuyên. Và máy phát điện gió từ nó rất khác với tác động của tăng tốc và phanh.
Để hiểu điều này, chỉ cần cố gắng thư giãn bằng tay của bạn một ổ trục đơn giản (cánh quạt), và sau đó là rôto của một máy phát điện (hoặc động cơ) nhồi với các cuộn dây được bao quanh bởi các trường điện từ. Sự đối lập được tạo ra sẽ phải được khắc phục ngay cả khi không hoạt động. Khi kết nối tải (vì lợi ích của việc này, mọi thứ đã được thực hiện), cần phải áp dụng nhiều năng lượng hơn.
Thay đổi áp lực gió
Những cơn gió nhẹ (mạnh hơn / yếu hơn) ít ảnh hưởng đến tốc độ cánh quạt và những cú sốc gió - đáng kể. Để chống lại chúng, các phương án giảm xóc khác nhau được sử dụng, bao gồm cả phanh và gấp các yếu tố cấu trúc.
Một ví dụ là máy phát điện gió có vị trí keel cao (đầu đuôi). Trong một cơn bão, toàn bộ cấu trúc bị đột ngột nghiêng về trọng lượng khá lớn.
Sau khi giảm áp lực, nó trở về vị trí của nó. Trong một cơn gió, các tòa tháp của tòa tháp tăng gấp đôi năng lượng của cơn bão. Và nếu một máy phát điện gió như vậy được cố định trên tòa nhà, thì nó sẽ nhận thấy những cú sốc như vậy. Chỉ thế nào?
Hệ thống phanh điện từ hoạt động tốt hơn và mềm hơn, giúp đóng cuộn dây ở tốc độ quan trọng. Nhưng nó phức tạp và tốn kém hơn nhiều.
Hướng gió đổi chiều
Gió có thể tạo ra những cơn gió từ các phía khác nhau trong một mặt phẳng nằm ngang. Nhiều thiết kế của máy phát điện gió rất nhạy cảm với tải trọng như vậy do diện tích lớn của bề mặt quét của lưỡi dao làm việc.
Máy phát điện gió bắt đầu lặp lại chuyển động của tải trọng gió, nhưng, có khối lượng đáng kể, trục của hướng gió đi qua quán tính và đi đến các góc lệch lớn hơn nhiều.
Với những cơn gió đáng kể, nó có thể đạt đến hướng vuông góc hoặc trượt qua nó và dừng lại ở trạng thái ngược lại với gió. Bánh xe gió sẽ dừng lại, trở về vị trí ban đầu và thoát về chế độ vận hành. Trong những tình huống này, hệ thống giảm rung (nếu có) không hoạt động tốt.
Cánh gió thời tiết cũng không được cài đặt ngay lập tức theo hướng, nhưng khối lượng của nó ít hơn nhiều, và những nỗ lực dành cho các quá trình điện từ không được áp dụng.
Chống sét
Vì một số lý do, họ quên nó hoặc nhớ nó lần cuối. Nhưng vô ích. Vị trí của các cấu trúc kim loại ở độ cao lớn, và thậm chí tạo ra điện trong cơn giông bão, tạo ra các điều kiện tiên quyết để thu hút tiềm năng sét.
Thật đơn giản để suy nghĩ về thiết kế chống sét và tạo ra nó cùng với việc lắp đặt một máy phát điện gió sau này để thực hiện các sửa đổi.
Mạch gió nhà ga điển hình
Cần xác định thiết kế cuối cùng của máy phát điện gió có tính đến các nhiệm vụ tiêu thụ năng lượng điện. Sơ đồ kết nối tải sẽ giúp.
Sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy điện gia đình với pin mặt trời và máy phát điện gió (bấm vào hình để phóng to):
Cần phải bắt đầu lựa chọn một máy phát điện gió theo công suất được tạo ra theo các nguyên tắc được mô tả trong bài viết Nhà máy điện năng lượng mặt trời dành cho gia đình. Đọc bài viết này và bạn sẽ hiểu rằng các trạm gió và mặt trời hoạt động trên cùng một thuật toán.
Xin lưu ý rằng các trạm như vậy có thể phù hợp hoàn hảo với sơ đồ tổng thể và bổ sung cho nhau, hoạt động cùng nhau trên cùng một thiết bị điện: biến tần, bộ điều khiển và pin có thể làm việc từ bất kỳ nguồn nào: tấm pin mặt trời, gió.
Trong những điều kiện nhất định, nó là khả thi về kinh tế. Mặc dù bạn có thể từ bỏ pin mặt trời và chỉ làm việc từ một máy phát điện gió. Sự lựa chọn là của bạn.
Một số nguồn khuyến nghị sử dụng máy phát điện gió mà không có bộ điều khiển và pin để cung cấp năng lượng cho các bộ phận làm nóng làm nóng nước của nồi hơi hoặc bóng đèn sợi đốt. Có một hạt chín trong ý tưởng này: sơ đồ được đơn giản hóa rất nhiều. Nhưng các sợi nichrom ở trạng thái lạnh có điện trở hoạt động thấp, chỉ đơn giản là tắt các đầu ra của máy phát. Điểm này cần được tính đến khi bắt đầu một mạch như vậy: bật bộ sấy sơ bộ.
Vấn đề có thể xảy ra
Khi vận hành máy phát điện gió, bạn có thể gặp phải:
-
vi phạm sức mạnh của nền tảng buộc chặt hoặc vết rạn cơ học. Họ nên được kiểm tra định kỳ;
-
Đóng băng của cơ thể và lưỡi dao trong thời tiết lạnh dẫn đến sự xuất hiện của trọng lượng bổ sung, tạo ra tải trọng tăng và làm giảm hiệu quả của hệ thống;
-
suy giảm độ ổn định do vi phạm tốc độ quay (thay đổi tốc độ gió), điển hình nhất cho máy phát điện không đồng bộ;
-
cháy trong mạch điện với thiệt hại cách điện.
Các nhà sản xuất máy phát điện gió tốt nhất toàn cầu
Thiết bị của các công ty này đã được chứng minh một cách đáng tin cậy, do đó nó có chi phí cao. Tuy nhiên, ở giai đoạn đầu phát triển năng lượng gió, bạn có thể thử tạo ra một thiết kế tương tự bằng chính đôi tay của mình. Các kỹ năng thu được từ việc triển khai sẽ giúp đánh giá tiềm năng tải gió trong khu vực của bạn mà không phải trả chi phí tài chính lớn.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: