Vlastnosti vertikálních větrných turbín

Vítr má velkou hnací sílu, kterou mohou lidé využít pro své účely. Je zdrojem čisté energie. Pomocí větrného generátoru můžete získat další volnou energii. V dnešním článku se budeme zabývat vertikálními typy větrných turbín, jejich vlastnostmi a typy.

Větrný generátor je nejjednodušší způsob, jak získat alternativní energii pro potřeby domácnosti. Toto zařízení je navrženo tak, aby přeměňovalo sílu větru na elektrický zdroj. Další zařízení pro určení směru větru nejsou nutná. Popsané zařízení je schopné provozu v malé výšce, což umožňuje jeho obsluhu bez použití zařízení pro výškové práce.

Jednoduchost konstrukce a minimální sada pohyblivých částí činí toto zařízení spolehlivým a odolným. Správný tvar lopatek a originální struktura rotoru umožňují získat z generátoru vysokou účinnost bez ohledu na směr větru. Během provozu tohoto generátoru zcela chybí jakýkoli hluk, takže nebude rušit uživatele a jeho sousedy.

Principem činnosti popisovaného generátoru je magnetická levitace. Při rotaci rotoru vznikají impulsní a zdvihové síly a třecí síly, které rotor brzdí. Vzhled otočné části je válec připevněný k rámu. Správný tvar lopatek umožňuje otáčení vždy jedním směrem, bez ohledu na směr větru. Bez ohledu na model a typ takového generátoru bude fungovat pouze tehdy, pokud je tlak proudění větru na jedné straně větší než na druhé.

Pokud jsou tyto podmínky splněny, pak získáme konstantní rotaci hnací osy generátoru a výrobu elektřiny. Protože vítr působí na obě strany otočného mechanismu, znamená to, že ke spuštění vertikální konstrukce je potřeba větší síly než horizontální konstrukce. ale pokud jsou v designu použity vysoce kvalitní náhradní díly, je možná vlastní propagace.

Stejně jako u jiných zařízení tohoto typu mají větrné generátory své výhody:

• nezávisí na směru větru;
• použití těchto zařízení je možné při slabém větru;
• hluk při instalaci je přibližně 30 dB;
• zajímavý a neobvyklý produkt na vašem webu jistě zaujme všechny hosty a sousedy.

Mezi vertikálními generátory karuselového typu, které se používají pro domácí potřeby, lze rozlišit různá provedení a typy. Jsou velmi jednoduché na údržbu a nejsou tak složité po konstrukční stránce. Hlavní části, které vyžadují údržbu, jsou ve spodní části a jsou snadno přístupné. Zvažte nejznámější a nejběžnější typy větrných turbín se svislou osou otáčení.

• rotor Savounis. Skládá se ze 2 válců, ve kterých jsou rychlost otáčení a rychlost větru na sobě nezávislé. I při ostrých poryvech větru se jednotka dále otáčí původně nastavenou rychlostí. Za této podmínky lze říci, že absence vazby mezi rychlostí větru a rychlostí otáčení generátoru je výhodou, nicméně v tomto případě je vzduchová síla využita pouze z 1/3. Geometrie lopatek jim umožňuje pracovat pouze o ¼ otáčky.

• Rotor Daria. Konstrukce může mít 2 nebo 3 čepele. Montáž a instalace je velmi jednoduchá. Poháněno ručním startem. Popsaná instalace nemá vysoký výkon.

• Šroubový rotor. Rotace tohoto generátoru je rovnoměrná a plynulá. Konstrukce odstraňuje nadměrné zatížení ložisek, což výrazně prodlužuje životnost zařízení. Instalace tohoto typu instalace je velmi zdlouhavá a pracná. Složitý design ovlivnil zvýšení konečných nákladů na takový produkt.

• Vícelopatkový rotor. Tato konstrukce s lopatkami různých tvarů a směrů umožňuje zařízení fungovat i při velmi slabém větru. Tento generátor je považován za výkonný měnič energie a má vysokou úroveň účinnosti. Energie ze síly větru je extrahována co nejvíce. Tento design, kromě toho, že je drahý, má vysokou hladinu hluku.

• Ortogonální rotor. Taková instalace začíná pracovat při rychlosti větru 0,7 m / s. Konstrukce se skládá z 1 nápravy a nožů. Hladina hluku je minimální. Kromě všech technických vlastností stojí za zmínku jeho zajímavý a neobvyklý vzhled. Životnost takového zařízení je několik let.

Je třeba poznamenat, že těžké čepele a konstrukce obecně znesnadňují montáž zařízení ve velké výšce. Kromě vertikálních větrných generátorů existují také horizontální modely. Různé verze těchto zařízení mají od 1 lopatky, jejich výkon je vyšší než u vertikálních. Ale mají velmi silnou vazbu na směr větru.

Než začnete zvažovat oblíbené modely větrných turbín, musíte porozumět jejich parametrům a kritériím výběru pro popsané produkty. Hlavní kritéria výběru jsou:

• maximální výkon produktu;
• množství vyrobené energie za 1 měsíc;
• minimální rychlost vzduchu, při které může generátor pracovat;
• podmínky použití;
• přítomnost zařízení, která chrání instalaci před přetížením;
• život;
• cena produktu.

Větrné generátory dnes vyrábí mnoho zemí, včetně Ruska. Vyrábí je několik organizací:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Společnost pro větrnou energii";
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC "Unit-drive".

Jednotky ruské výroby nejsou v jiných zemích tak známé a žádané jako rotační modely německé, dánské, čínské a belgické výroby. Přední světové společnosti vyrábějící větrné generátory utrácejí obrovské množství peněz na vývoj nových typů lopatek, generátorů, přesných výpočtů převodových poměrů. Produkty těchto firem mají velký výběr výkonů od 1-10 kW a doplňkovou výbavu, kterou lze dokoupit (sety s rozbočovačem, měnič, baterie). Kromě výkonu existují rozdíly v ceně a součástech. Ruské společnosti vyrábějí větrné generátory s různými typy rotorů a maximálním výkonem zařízení. Následující modely nové generace jsou považovány za nejprodávanější produkty.

• VUE-1.5. Jedná se o kompaktní jednotku, kterou lze přepravovat jakýmkoli typem přepravy. Instalace a provoz je jednoduchý a přímočarý. Tento malý generátor je prakticky tichý. Má jmenovitý výkon 1,5 kW. Výstupní napětí 48 V. Rychlost větru pro běžný provoz by se měla pohybovat v rozmezí 2,5-25 m/s.

• VUE-3 (6). Takové zařízení je určeno pro autonomní zásobování malého spotřebitele (soukromý dům). Jmenovitý výkon popisované instalace je 3 kW, ale s instalací přídavného zařízení (střídač a baterie) lze výkon zvýšit až na 6 kW. Výstupní napětí 48 V. Požadovaná rychlost větru pro provoz - od 4 do 30 m/s.

• VUE-30. Instalace je zaměřena na napájení velkého domu nebo několika domů. Jeho jmenovitý výkon je 30 kW. Výstupní napětí má rozsah 90-400 V. Rychlost větru pro instalaci by měla být od 4-60 m/s.

Větrný generátor není příliš složitá konstrukce, kterou může sestavit téměř každý, pokud má počáteční dovednosti v práci s ručním nástrojem a má znalosti v elektrotechnice. Zvažte proces montáže nejjednoduššího větrného generátoru pro uživatele, kteří začínají ovládat alternativní zdroje energie.

Abyste se nemýlili ve velikosti a vše správně sestavili, můžete použít jakýkoli hotový výkres z internetu nebo si můžete nakreslit svůj vlastní a ověřit jej v praxi. K výrobě spolehlivé a vysoce kvalitní konstrukce budete potřebovat:

• plech pro výrobu čepelí o tloušťce 0,8-0,9 mm, neměl by být příliš tenký a slabý, aby nebyl ohnut nebo zlomen silným poryvem větru, ale příliš silný materiál je také nežádoucí, protože nadváha konstrukce povede k rychlému opotřebení ložisek;
• ocelový plech 40 mm nebo jiný průměr;
• ocelová trubka 25 mm;
• hřídel nápravy z jakéhokoli automobilu s ložiskem;
• ocelový roh;
• 2 kladky různých velikostí;
• automobilový generátor.

Montážní schéma domácího větrného generátoru je jednoduché, vždy k němu můžete přidat vlastní konstrukční řešení. Je třeba vyrobit 4 čepele z plechu, jehož velikost bude 1000 x 800 mm. K upevnění lopatek k sobě se používá ocelový pás. Ve výsledku by měl design připomínat tvar bubnu. Čepele by měly směřovat ze středu ven. Tento směr vám umožní mít větší plachtu pro zachycení proudu vzduchu a když se lopatka otáčí, její proudnicový tvar bude mít minimální odpor vzduchu.

Svislý doraz je vyroben z ocelové trubky, která je na jedné straně připevněna k hřídeli nápravy a na opačné straně jsou instalovány výsledné lopatky.

Pro větší produktivitu potřebujeme kladky různých poloměrů. Ten, který je větší, je připevněn ke stožáru a ten menší je připevněn k samotnému generátoru. Pokud má generátor vlastní kladku, můžete ji použít. Poté je generátor připraven generovat proud, ale je potřeba jej poslat na místo, které potřebujeme. K tomu připojujeme vodiče ke kontaktům. Je žádoucí, aby byly měděné a měly průřez alespoň 1,5 m2. mm.

Jako každá technika, větrné generátory potřebují pravidelnou údržbu. Pro kvalitní a bezporuchový provoz je nutné promazat všechny pohyblivé části konstrukce. Tento postup je nutné provádět minimálně 2x ročně. Vzhledem k tomu, že konstrukce má neustálé vibrace, je nutné při údržbě dotahovat uvolněné matice a upevňovací prvky drátu. Slabá a uvolněná lana musí být utažena a nože zkontrolovány, zda nejsou prasklé a natržené.

V takových výrobcích je vhodné používat ložiska uzavřeného typu, aby se do nich dostávalo méně vlhkosti a prachu, a matice by měly mít samosvorný plastový kroužek. To nezbaví uživatele nutnosti údržby mechanismu, pouze zajistí delší životnost. Pokud jsou na kovových částech nalezeny stopy koroze, je nutné včas přijmout opatření k ochraně kovu.Rezavý nátěr situaci napraví.

Jednou z nejdůležitějších podmínek pro provoz větrného generátoru je výběr místa jeho instalace. Ideální možností pro provoz popsaného zařízení je otevřený prostor a místo instalace nad všemi cizími strukturami a přírodními překážkami větru. (domy, stromy, kopce). Pokud jsou tyto požadavky zanedbány, účinnost vašeho generátoru klesne. Pokud je možné umístit generátor s vertikální osou na břeh řeky, pak je to velmi dobré řešení, protože vítr z vody fouká obzvláště často. Dobrou možností pro umístění generátoru je umělá nebo přirozená vyvýšenina. Pro umístění tohoto svítidla jsou vhodná i místa v polích. Jednoduše řečeno, bude mu vyhovovat jakýkoli terén, kde není překážka větru.

Generátor tohoto typu je možné umístit v rámci města nebo v husté zástavbě, ale pouze na střeše a co nejvýše, jedině tak dosáhnete nejlepšího výsledku. Instalace tohoto zařízení na střechu bytového domu může být obtížná. Bude vyžadován písemný souhlas všech nájemců a povolení správcovské společnosti. Kromě toho je v horních patrech slyšet hluk jednotky, z tohoto důvodu může být nutné odstranit již nainstalovanou konstrukci. Umístění na území soukromého domu je mnohem jednodušší a rychlejší, protože nemusíte brát povolení a vyjednávat.

Vertikální větrná turbína s multiplikátorem je uvedena níže.