Природні скарби - вода, вітер і сонце вимагають ретельних підготовлених заходів для подальшого використання і застосування. Доведеться попихтіти, встановлюючи щоглу для вітрогенератора або закручуючи гайки на вітротурбіни. Як слід встановлювати електростанцію, що працює на енергії вітру?
зміст
віднесені вітром
Відчувши одного разу на собі потужну силу ураганного вітру, можна зробити висновок, що енергія вітру здатна творити чудеса: обертати турбіни електростанцій та інших вітряних електроустановок.
Природно, перший вітрячок обертається і шелестить під поривом вітру, саморобний виготовлений з картону і прибитий НЕ дерев'яну паличку не може в повній мірі дати відповідь на питання: «Що таке вітряної генератор». Але щоб скористатися дармової природною енергією необхідно досконально вивчити принципи аеродинаміки і пристрій вітротурбін.
Ілюзії, що створити електростанцію будинку або на дачі це просто, будуть просто понесені вітром. Тому, щоб цього не сталося необхідно вивчити конструкцію і спосіб установки вітряних електростанцій для будинку.
Що являє собою вітряна електростанція
Вітряна електростанція являє собою сукупність декількох вітроелектричних установок (ВЕУ), що перетворюють енергію вітру в енергію електричну.
Основний «бойовою одиницею» електростанцій є вітряної генератор, завдяки якому і відбувається перетворення енергії потоку вітру в механіку обертання ротора. Вітрогенератори розділені на наступні категорії:
• промислового призначення (потужність 10 кВт - 100 Вт)
• для приватного застосування (потужність 1000 - 10000 Вт)
• комерційні.
Незалежно від призначення вітрогенератор, що є складовою частиною електростанції, має базову конфігурацію, класифікацію і технічні характеристики.
конструкція
Конструкцію установки, самотньо підноситься десь посеред широкого степу, неможливо сплутати ні з чим. Висока стійка щогла і обертові лопаті турбіни нагорі установки дають зрозуміти, що йде безперервний процес переробки енергії.
Конструктивно вітрогенератор складається з наступних елементів:
• вітротурбіни, яка встановлена на щоглі і оснащена ротором і лопатями
• електрогенератора
• контролера акумуляторного заряду
• інвертора для перетворення енергії
• накопичувальних акумуляторів.
Нічого надприродного в конструкції установки не існує. У конструкції використовують всі винаходи, які використовуються нами в постійному побуті.
класифікація
Класифікацію вітрогенераторів можна розділити за наступними параметрами:
• за матеріалом виготовлення лопатей
• за кількістю лопатей турбіни
• по осі обертання і кроку гвинта вітротурбіни.
За кількістю лопатей установки розділені на дво-, три- і багатолопатеву. Для вироблення електроенергії головне не кількість лопатей і сам факт обертання, а необхідну кількість обертів для виходу на робочі обороти генератора.
Розрізняють вітрогенератори з вітрильними і жорсткими лопатями. Вітрильні лопаті більш прості у виготовленні. Жорсткі лопаті вітрогенераторів виготовляють з композитного матеріалу фибергласса (FRP).
Класичне кількість лопатей турбіни вітрогенератора - 3.
Існують два типи вітротурбін: з вертикальної і горизонтальної віссю обертання.
Вертикальна вісь обертання це роторні або «карусельні» турбіни, а також ортогональні або «лопатеві».
Горизонтальна вісь обертання притаманні крильчатим турбін.
Для вертикальних установок з розміщення ротора по вертикалі напрямок вітру не грає ролі. Лопаті вертикальних турбін досить довгі, мають дугоподібну форму, прикріплені у верхній і нижній частині.
Саме завдяки вертикальному розташуванню вала ротора, Н-образні турбіни здатні «ловити вітер» будь-якого напрямку. При цьому немає необхідності підлаштовувати положення осі ротора при будь-якій зміні напрямку вітру.
Розрізняють фіксований та змінний крок гвинта вітротурбіни. Змінний крок гвинта може збільшити діапазон робочих швидкостей, проте це призведе до подорожчання всієї установки.
технічні характеристики
Вітроелектричних або вітроенергетичну установку характеризують такі технічні характеристики:
• продуктивність електрогенератора
• потужність електростанції
• початкова швидкість і номінальна швидкість вітру
• загальна вага електростанції і ціна.
Принцип роботи вітрогенератора
Нагадаємо, що обов'язковою умовою роботи установки є безперервний вітер з мінімальною швидкістю 4 м / с. В іншому випадку немає сенсу встановлювати нерентабельний дорогу установку. А тепер розповімо про принцип роботи ВЕУ.
Потік вітру обертає турбіну з лопатями, яка передає крутний момент за допомогою редуктор на вал генератора. Ротор генератора обертається і створює змінний струм. Інвертор перетворює постійний струм, накопичений в акумуляторних батареях, в змінний струм. У загальному випадку конструкція установки складається з генератора, пристрої випрямного, батареї акумуляторної і інвертора-перетворювача.
Управління над елементами електростанції покладено на мікропроцесорний контролер з нескладної логічною схемою.
Важливо пам'ятати, що зібрати вітрогенератор самостійно складно. Тому має сенс придбати готову конструкцію і встановити її.
Обмовимося відразу, що ціни вітряних електростанцій для будинку істотні і становить від 1 тис. Євро.
Як встановити готові вітрогенератори
Вітряні млини є солідний вага, тому для кріплення і їх установки використовують щогли.
Встановити вітрогенератор електростанцію для будинку можна з використанням:
• щогли з розтяжками
• гідравлічної і конічної щогли
• збірних щогл-ферм.
встановлюємо щоглу
Вітрогенератори від виробника встановлюють на відкритих майданчиках або дахах. Для установки краще використовувати щоглу з розтяжками (опору з порожниною для шлейфу проводів). Залежно від марки вітрогенератора висота щогли може досягати 6-18 м. (Діаметр від 48 до 500 мм).
Щоглу встановлюють на спеціальний фундамент радіусом від 3,0 до 9,0 м з опорами розтяжок. Кріплення основи щогли і опор розтяжок здійснює із застосуванням анкера. Кільце анкера розташовують під кутом 35-55 град до основи щогли. Збірку щогли і підйом виробляють з використанням тягової техніки (лебідок і блоків).
Після підготовки і складання щогли виробляють з'єднання генератора з щоглою. Всі силові й сигнальні кабелі розташовують всередині і закріплюють. Потім проводять закріплення генератора і турбіни для приєднання «крилатої частини».
Лопаті вітрогенератора прикручують до фланців вала генератора. Після закріплення і балансування лопатей встановлюють обтічник і датчик напрямку вітру. Остаточно виробляють закріплення розтяжок до щогли: на анкерні кільця встановлюють талрепи і простягають розтяжки.
Після закріплення розтяжок по необхідної довжині щоглу можна піднімати.
По завершенню підйому і установки щогли розтяжки підтягують і коректують положення щогли строго вертикально.
Конічну щоглу встановлюють без розтяжок на підготовлений фундамент з застосування підйомного крана. Кріплення решт щогли конічної здійснюють за допомогою болтового з'єднання нижнього фланця до фундаменту.
Гідравлічні і збірні щогли-ферми мають високу вітрової стійкість і незначною площею підстави. Але через значну вагу самої щогли їх установка скрутна.
Як встановити вітряну електростанцію на дах будинку показано у відео.
Loading ...