Turbin angin adalah bahagian utama penjana angin, yang mempunyai turbin sebagai alat yang berfungsi sebagai penerima tenaga angin. Salah satu pilihan untuk peranti sedemikian ialah perumah berbentuk silinder, ruang dalaman yang mana bilah terletak.

Pemasangan angin yang dibuat berdasarkan turbin angin lebih berbeza kecekapan tinggi, berbanding dengan yang berbilah, serta kesederhanaan reka bentuk dan kebolehpercayaan dalam operasi.

Ciri-ciri utama

Seperti mana-mana peranti teknikal, begitu juga dengan turbin udara, parameter yang mengklasifikasikan keupayaannya, serta memberikan maklumat tentang model tertentu, adalah ciri teknikalnya.

Ciri teknikal utama untuk peranti sedemikian ialah:

1. Nominal kuasa output, diukur dalam kW.
2. Voltan diperbetulkan berkadar yang dihasilkan oleh penjana pada kelajuan pemutar tertentu pemasangan.
3. Kekerapan voltan yang dijana, diukur dalam Hz.
4. Kekerapan putaran rotor, dalam mod operasi, di mana voltan diperbetulkan terkadar dicipta. Diukur dalam pusingan seminit.
5. Kelajuan terkadar di mana turbin angin memenuhi kuasa yang diisytiharkan. Diukur dalam pusingan seminit.
6. Kelajuan stealth diukur dalam pusingan seminit dan mengklasifikasikan keupayaan maksimum unit untuk beroperasi pada kelajuan tertentu.
7. Mod pengendalian di mana model peranti tertentu mampu beroperasi masa yang ditentukan(jangka panjang, kitaran, jangka pendek, dll.).
8. Tahap hingar (bunyi) yang dihasilkan semasa operasi model tertentu diukur dalam dB.
9. Kecekapan peranti.
10. Jenis penyejukan komponen dan mekanisme.
11. Kaedah pemasangan dan pemasangan.
12. Dimensi.
13. Berat unit.

Ciri reka bentuk turbin angin

Penjana angin yang dilengkapi dengan turbin angin adalah silinder dengan bilah di dalamnya. Kehadiran kontur luaran di sekeliling bilah memberikan mereka perlindungan daripada objek asing dan organisma hidup yang masuk ke dalamnya.

Ketiadaan keperluan untuk bahagian ekor (untuk orientasi berbanding arah angin) mengurangkan berat dan dimensi peranti, dan juga memudahkan pemasangan dan operasi. Badan, dalam bentuk silinder, berorientasikan secara bebas ke arah aliran angin, dan, pada dasarnya berfungsi sebagai muncung, meningkatkan tekanan pada bilah yang dipasang, dengan itu meningkatkan kecekapan penjana angin.

Cara mengira dengan betul

Penunjuk utama yang menentukan pilihan model tertentu ialah keupayaan untuk menjana tenaga elektrik, yang diukur dalam kilowatt jam per unit masa.

Jumlah tenaga yang dijana secara langsung berkaitan dengan kuasa pemasangan, yang merupakan yang utama ciri-ciri teknikal unit, oleh itu, pengiraan turbin angin menentukan dimensi geometrinya, bilangan bilah yang dipasang dan ketinggian pemasangan di atas tanah.

Kuasa penjana elektrik, yang menentukan keupayaan turbin angin untuk menjana elektrik, bergantung kepada aliran angin, kuasa yang, mengikut kecekapan turbin, boleh dikira menggunakan formula:

P=KxRxV 3 xS/2

P – kuasa aliran udara;

K - pekali dengan mengambil kira kecekapan turbin, mempunyai nilai dari 0.2 hingga 0.5 unit;

R – ketumpatan udara, ialah 1.225 kg/m3 (pada tekanan atmosfera biasa);

V - kelajuan aliran udara, diukur dalam m/s;

S – kawasan liputan turbin angin (aliran angin beroperasi dengan pemasangan).

Daripada formula di atas adalah jelas bahawa kuasa aliran angin, dan, akibatnya, kuasa penjana, secara langsung bergantung pada diameter turbin angin (S= π R 2).

Mengetahui kelajuan aliran udara di tapak pemasangan dan diameternya, adalah mungkin untuk menentukan kuasa pemasangan dan keupayaannya untuk menjana tenaga elektrik.

Jenis turbin angin

Walaupun pada mulanya dipercayai bahawa pemasangan angin dengan turbin angin melibatkan pemasangannya hanya dalam satah mendatar, yang mencirikan penjana angin dengan paksi putaran mendatar, namun, pereka bentuk telah membangunkan versi baharu peranti sedemikian, iaitu:

• Turbin angin paksi menegak

Dalam pemasangan jenis ini, silinder turbin terletak secara menegak, dan bilah berada dalam satah berserenjang dengan permukaan bumi.

Operasi turbin angin, s paksi menegak putaran, serupa dengan pengendalian peranti dengan paksi putaran mendatar.

• Turbin angin tanpa bilah

Kehadiran bilah pada turbin angin pelbagai reka bentuk, membawa kepada fakta bahawa pemasangan mereka memerlukan kawasan yang ketara, walaupun ini adalah turbin angin yang terletak di perumahan tegar. Dalam hal ini, hala tuju baharu dalam pembangunan turbin angin ialah pembinaan peranti serupa menggunakan turbin angin yang tidak mempunyai bilah.

Reka bentuk ini terdiri daripada tiang dengan cakera logam di dalamnya. Cakera dipasang pada aci dan terletak selari antara satu sama lain, dengan gasket khas dipasang di antara mereka. Apabila udara mencecah gasket, ia bergerak dan memberikan impuls tertentu dan arah cakera logam, di bawah pengaruh yang mana cakera mula berputar. Di bawah pengaruh pergerakan putaran cakera, rod mula berputar, yang seterusnya menghantar gerakan putarannya ke aci penjana.

• Turbin angin untuk bumbung

Minat terhadap keupayaan untuk menyediakan diri dengan tenaga elektrik percuma, tanpa menimbulkan masalah kepada orang lain, walaupun di bandar, membawa kepada pembangunan reka bentuk turbin angin yang boleh dipasang di atas bumbung mana-mana bangunan.

Pemasangan sedemikian mempunyai dimensi keseluruhan yang kecil, ringan, dan boleh dikatakan senyap semasa operasi. Badan luar peranti dibuat dalam bentuk siput, yang membolehkan anda meningkatkan aliran angin ke arah yang dikehendaki dan mengorientasikan diri anda di angkasa mengikut arahnya.

Model dan jenama popular

Di antara pelbagai turbin angin yang dihasilkan di negara maju teknikal yang berbeza, yang paling popular adalah yang berikut:

• Turbin yang dibangunkan oleh pakar syarikat Fpemalas(USA), bertujuan untuk kegunaan individu dan melibatkan pemasangan pada bumbung bangunan kediaman atau struktur lain untuk kegunaan individu.

Model ini dilengkapi dengan unit elektronik, dengan bantuan yang mana, menggunakan khas aplikasi mudah alih, adalah mungkin untuk memantau operasi peranti dari jarak jauh.

Turbin angin dipasangkan dengan bateri yang dipasang di dalam bangunan . Elemen pengikat memerlukan pemasangan pada rabung bumbung, yang meningkatkan jumlah aliran angin yang ditangkap oleh turbin. Tahap hingar semasa operasi peranti dikekalkan pada tahap minimum, yang memungkinkan untuk tidak menimbulkan ketidakselesaan bagi penduduk yang tinggal di dalam bangunan di mana unit itu dipasang.

• • Turbin model Liam F1 dibangunkan di Holland oleh The Archimedes, ringan (sehingga 80.0 kg) dan bertujuan untuk dipasang di atas bumbung bangunan atau sokongan berdiri bebas yang lain. Reka bentuk unit penerima, dalam bentuk siput, membolehkan anda meningkatkan kecekapan turbin angin dan sentiasa berada dalam satah pergerakan aliran angin.
  • 
    
  • Tahap hingar semasa operasi adalah sangat rendah, yang membolehkan pemasangan di mana-mana tempat yang mudah.

  • Harga purata

    Peralatan yang digunakan dalam tenaga alternatif, termasuk turbin angin, tidak murah. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, sebagai peraturan, model baru dihasilkan dalam versi satu keping, dan apa yang telah dibekalkan tidak dijual secara beramai-ramai, yang disebabkan oleh fakta bahawa kaedah penjanaan tenaga ini belum dijumpai. penggunaan yang meluas dalam kalangan pengguna.

    Kos pemasangan di atas ialah:

    • Model "Liam F1" dijual di Kesatuan Eropah dan Amerika, kosnya adalah dari 4000.0 euro.
    • Tiada data mengenai kos model dari syarikat Amerika Fiddler, tetapi disebabkan konfigurasinya dan bekalan peranti serupa di pasaran, kita boleh mengatakan dengan yakin bahawa harga pemasangan tidak lebih rendah daripada pemaju Belanda.

    Kelebihan dan kekurangan

    Kesederhanaan dan kebolehpercayaan penjana angin yang dibuat menggunakan turbin angin bukanlah satu-satunya kelebihan unit ini. Di samping itu, kelebihan menggunakan turbin angin termasuk:

    • Keupayaan untuk bekerja dalam aliran angin rendah, dengan kelajuan 2.0 m/s.
    • Kepekaan tinggi terhadap arus angin.
    • Keupayaan untuk bekerja pada kelajuan angin taufan yang kuat, sehingga 60.0 m/s.
    • Dengan yang sama dimensi keseluruhan, penjana angin yang dilengkapi dengan turbin, mempunyai lebih kuasa dan kecekapan yang lebih tinggi berbanding unit berbilah.
    • Turbin selamat peranti teknikal untuk dunia haiwan yang tinggal di tempat di mana unit dipasang (burung, kelawar).
    • Apabila turbin beroperasi, infrasound tidak dihasilkan, yang berbahaya kepada manusia dan haiwan.
    • Kos yang lebih rendah berbanding dengan reka bentuk bilah.
    • Kemudahan pelaksanaan kerja pemasangan, disebabkan oleh pemasangan elemen utama di kilang.
    • Kesederhanaan dan kemudahan penyelenggaraan.
    • Hayat perkhidmatan yang panjang.

    Kelemahan peranti sedemikian ialah:

    • Angin adalah fenomena atmosfera yang berada di luar kawalan manusia, jadi mustahil untuk meramalkan, dalam tempoh yang lama, kekuatan aliran dan arah pergerakannya;
    • Oleh kerana kebolehubahan kekuatan aliran angin, adalah perlu untuk menyediakan kapasiti elektrik yang ketara untuk menyimpan tenaga yang dijana;
    • Kos tinggi bagi satu set peralatan;
    • Sebelum memasang turbin angin berkuasa tinggi, adalah perlu untuk menjalankan pengiraan kebolehlaksanaan ekonomi berkaitan dengan peta angin kawasan yang dipilih.

    Mana boleh beli

    Penjana angin, dan dengan itu elemen yang berasingan daripada pemasangan ini, iaitu turbin angin, adalah produk khusus. Oleh itu, sebaiknya, jika anda ingin membeli peralatan sedemikian, hubungi syarikat yang pakar dalam pelaksanaan pemasangan sedemikian.

    Memilih organisasi sedemikian akan membolehkan anda mengelakkan kesilapan apabila memilih model yang diperlukan, di samping itu, pakar akan dapat memberikan bantuan dengan pemasangan dan penyelenggaraan seterusnya unit yang dibeli.

    Di samping itu, anda boleh menggunakan sumber Internet, di mana pelbagai syarikat dibentangkan yang menawarkan produk untuk dijual dalam segmen peranti tertentu ini, tetapi ini biasanya produk pengeluar China, kualiti yang mempunyai banyak aduan. Di samping itu, apabila membeli peralatan kompleks, seperti turbin angin, melalui Internet, tidak ada peluang untuk memulangkan barangan berkualiti rendah dan menerima bantuan yang berkelayakan.

    Oleh kerana agak sukar untuk membuat turbin angin yang terletak di ruang tertutup (silinder), ini dilakukan oleh pereka dan jurutera profesional, anda boleh membuat turbin untuk turbin angin dengan paksi putaran menegak dengan anda sendiri. tangan, menggunakan cara improvisasi.

    Untuk melakukan ini, anda memerlukan bahan berikut:

    1. Paip yang diperbuat daripada plastik tahan lama dengan diameter terbesar, daripada apa yang ada.
    2. Papan lapis lembaran dengan ketebalan 10.0 - 12.0 mm;
    3. Skru kayu;
    4. Pin logam dengan diameter 12.0 – 16.0 mm;
    5. Kacang dan pencuci yang sepadan dengan diameter dengan stud sedia ada;
    6. Hab kereta, lengkap dengan bearing.

    dan alat:

    1. Alat pemotong: gergaji besi, pengisar dengan memotong roda, jigsaw, pisau;
    2. Alat pengisar: pengisar dengan roda pengisaran, fail, kertas pasir;
    3. Set sepana dan pemutar skru;
    4. Pemutar skru.

    Reka bentuk yang sepatutnya diperolehi hasil kerja yang dilakukan, dan rajah operasinya, dibentangkan dalam rajah di bawah:

• Kerja dilakukan seperti berikut:
  • Kosong dibuat dari paip sedia ada untuk ini, paip dipotong mengikut panjang yang diperlukan (kira-kira 1.0 meter), selepas itu ia dipotong sepanjang paksinya. Hasilnya ialah 2 sama panjang dan panjang lengkok, separuh.
  • Dua bulatan dipotong dari papan lapis, mengikut diameter paip, selepas itu, mengikut diameternya, mereka dibahagikan kepada dua bahagian. Hasilnya ialah empat tempat kosong dalam bentuk separuh bulatan.
  • Kosong papan lapis dipasang di dalam kosong paip, di bahagian atas dan bawah setiap satu. Pengancing akan dilakukan menggunakan skru mengetuk sendiri. Hasilnya ialah dua setengah tong.
  • Separuh tong yang terhasil disambungkan antara satu sama lain dengan cara yang bertindih antara satu sama lain. Di samping itu, di tempat bertindih, adalah perlu untuk memilih segmen (tidak ditunjukkan dalam rajah) supaya ia kelihatan sesuai di dalam satu sama lain. Kedalaman segmen yang dipilih adalah sekurang-kurangnya 50.0 mm, panjangnya boleh sewenang-wenangnya.
  • 2 bulatan dengan diameter 100.0 mm dipotong daripada papan lapis, yang juga diamankan dengan bantuan fros di bahagian atas dan bawah separuh tong yang disambungkan. Hasilnya ialah struktur bersambung tegar.
  • Di tengah-tengah bulatan khayalan yang terhasil, dan ini sepatutnya menjadi titik di mana segmen dipilih (di atas bulatan papan lapis tetap), lubang dibuat mengikut diameter pin sedia ada. Lubang dibuat di bahagian atas dan bawah bahan kerja.
  • Pin dimasukkan ke dalam lubang, yang diikat dalam struktur yang dipasang dengan memasang pencuci dan kacang.
  • Bagi hab kenderaan sedia ada, menurut diameter dalaman galas, dan diameter stud, lengan dibuat. Sesendal ditekan ke dalam galas, selepas itu pin diletakkan di atasnya, yang juga diamankan dengan kacang.

  Untuk memastikan kesediaan lengkap turbin angin, adalah perlu untuk memasang takal pada stud di bawah lokasi hab, di mana pergerakan putaran dari turbin akan dihantar ke penjana elektrik, dan pasangkan turbin yang dipasang di lokasi yang dipilih untuk pemasangan.

Tenaga angin adalah tenaga percuma, boleh diperbaharui, selamat. Pemasangan yang menukarkan tenaga aliran udara kepada elektrik

Projek turbin turbin angin

Tugas utama semua saintis yang terlibat dalam masalah tenaga angin adalah untuk mengurangkan kos menghasilkan turbin angin dan meningkatkan kecekapan dan kuasanya.

Pengelasan

Penjana angin dibahagikan mengikut lokasi paksi putaran ke dalam struktur dengan:

• paksi menegak (berserenjang dengan tanah);
• paksi mendatar (selari dengan tanah).

Berdasarkan bahan dari mana bilah dibuat, kincir angin dikelaskan kepada:

• berbilah tegar;
• belayar

Berdasarkan bilangan bilah ia dibahagikan kepada:

• penjana dengan 2 bilah;
• penjana dengan 3 bilah;
• penjana berbilang bilah, dengan bilangan bilah daripada 50.

Penjana angin jenis turbin tergolong dalam kategori generasi baru; Saya memasangnya di atas bumbung dalam bentuk kipas dan mereka tidak mengganggu jiran dengan bunyi bising

Mengikut jenis padang heliks, penjana dibezakan dengan:

• langkah berterusan;
• langkah berubah-ubah.

Mengikut jenis pembinaan:

• lobed;
• turbin

Dengan tujuan:

• isi rumah;
• komersial;
• perindustrian.

Turbin angin industri dibina terutamanya dengan paksi mendatar putaran dan bilah tegar.

Turbin angin Liam F1 Urban menghasilkan kecekapan 80%.

Turbin angin belayar dan penjana dengan paksi putaran menegak sering dipasang untuk membekalkan tenaga kepada rumah persendirian dan bangunan kecil.

Pemasangan turbin angin ialah penjana angin, turbin yang mempunyai bentuk silinder dengan bilah dipasang di dalamnya. Pada asasnya, ini adalah kincir angin dengan paksi putaran mendatar, tepi bilahnya dilindungi oleh silinder. Berbeza dengan mudah, reka bentuk yang boleh dipercayai, kecekapan yang lebih tinggi berbanding dengan kincir angin berbilah.

Perbezaan asas

Turbin angin ialah litar silinder. Bilah berputar terletak di dalam litar. Strukturnya terdiri daripada:

• turbin;
• fairing luaran atau dalaman;
• fairing pemasangan penjana turbin;
• gondola;
• penjana;
• penyongsang;
• modul storan;
• Unit Kawalan;
• unit pengikat dinamik.

Kincir angin jenis ini dicirikan oleh ketiadaan bilah putaran yang tidak dilindungi, serta sistem yang direka untuk mengawalnya dan mengarahkannya ke arah angin. Ini meningkatkan kebolehpercayaan dan keselamatan struktur. Bentuk silinder Fairing dibentangkan secara bebas, menangkap angin, dan fairing, yang berfungsi sebagai muncung, meningkatkan kuasa pemasangan.

Bergantung pada kuasa dan tujuan yang diperlukan, reka bentuk boleh mempunyai banyak pengubahsuaian. Sebagai contoh, bahan yang berbeza boleh digunakan dalam pembuatan turbin. Dimensi geometri dan kaedah peletakan (pada sokongan, kekuda, dll.) boleh berbeza-beza. Peralatan tambahan dengan modul bateri solar adalah mungkin.

Prototaip penjana angin jenis turbin untuk perniagaan

Unit turbin angin dihasilkan untuk tujuan domestik dan industri.

Prinsip operasi pemasangan

Untuk operasi biasa pemasangan angin jenis turbin, tiupan angin pada kelajuan 2 m/s hingga 60 m/s diperlukan. Prinsip operasi pemasangan adalah seperti berikut. Unit mengesan arah angin secara bebas dan berpusing ke arah yang dikehendaki. Aliran udara mengenai bilah dan memutarkannya. Jisim udara memberikan tenaga kinetik pergerakan ke bilah, di mana ia ditukar kepada tenaga mekanikal yang memutarkan rotor.

Sebuah turbin turbin angin yang dibangunkan Rusia sedang diuji

Putaran rotor menghasilkan arus tiga fasa yang dibekalkan kepada penjana. Dari sana, arus pergi ke pengawal, di mana ia diperbetulkan, kemudian ia mengalir melalui bateri, mengecasnya, dan kemudian pergi ke penyongsang. Penyongsang menghasilkan satu fasa arus ulang alik, kekerapan ayunannya ialah 50 Hertz untuk rangkaian dengan voltan 220 V, atau arus tiga fasa dengan voltan 380 V, yang diperlukan untuk perusahaan perindustrian, serta untuk menjanakan beban.

Kelebihan turbin angin turbin

Penjana angin reka bentuk turbin mempunyai kelebihan yang ketara berbanding turbin angin reka bentuk lain.

1. Kepekaan tinggi terhadap angin. Kelajuan angin minimum untuk memacu bilah adalah dari 2 m/s; Turbin angin jenis lain memerlukan kelajuan angin 4 m/s.
2. Penjana mampu beroperasi pada kelajuan angin taufan (sehingga 60 m/s). Kebanyakan turbin angin lain beroperasi sehingga 25-30 m/s.
3. Kecekapan penjana turbin angin hampir dua kali ganda berbanding dengan turbin angin dengan bilah yang tidak dilindungi. Disebabkan oleh reka bentuk muncung fairing, kincir angin turbin jauh lebih berkuasa daripada unit reka bentuk lain.
4. Unit turbin selamat untuk burung dan kelawar. Kincir angin dengan bilah terbuka sering menyebabkan kematian haiwan terbang yang tidak dapat menentukan sempadan zon bahaya. Kelawar dan burung mengenal pasti turbin angin turbin sebagai satu halangan dan berjaya mengemudi di sekelilingnya.
5. Kincir angin kebanyakan reka bentuk menghasilkan banyak bunyi dan pada kelajuan angin tertentu ia menghasilkan infrasound, jadi ia tidak boleh diletakkan berdekatan dengan bangunan kediaman, ladang, perhutanan. Pemasangan turbin tidak menghasilkan infrasound, yang berbahaya kepada manusia dan haiwan. Mereka boleh dipasang di sebelah bangunan kediaman. Turbin angin turbin tidak mencetuskan penghijrahan buatan haiwan.
6. Kos pengeluaran yang lebih rendah berbanding dengan yang berbilah. Menghasilkan bilah percuma adalah proses yang kompleks dan mahal. Ketiadaan mereka dengan ketara mengurangkan kos dan memudahkan pengeluaran pemasangan.
7. Pemasangan yang mudah dan cepat. Komponen penjana turbo dihasilkan di kilang; Blok utama dipasang di sana. Pemasangan hanya termasuk susun atur, sambungan blok dan mengikatnya pada sokongan. Pemasangan dilakukan menggunakan lif standard.
8. Kemudahan penyelenggaraan. Penyelenggaraan turbin angin turbin adalah lebih mudah dan lebih murah daripada yang berbilah. Pada operasi yang betul pemasangan, kompeten berkala perkhidmatan selepas jualan, hayat perkhidmatan mencapai 50 tahun.
9. Loji janakuasa angin jenis turbin, tidak seperti turbin angin klasik, tidak mengganggu juruterbang dan penghantar penerbangan, tidak dikesan oleh radar pertahanan udara, dan tidak menimbulkan ancaman kepada keselamatan negara.

Kawasan permohonan

Penjana turbin angin mencapai kecekapan maksimumnya berhampiran badan air semula jadi kerana pergerakan udara hampir sepanjang tahun dan kepekaan yang tinggi terhadap angin. Dan ia juga dipasang di bandar dan pekan. Reka bentuk pemasangan membolehkan penjana digunakan untuk pencahayaan autonomi atau gabungan rumah dan kotej persendirian.

Penjana angin berguna dalam kawasan berpenduduk terletak jauh dari bandar dan pusat wilayah, di mana gangguan bekalan elektrik sering berlaku. Pemasangan turbin angin boleh digunakan berhampiran lapangan terbang dan tempat latihan ketenteraan. Kekal tidak dapat dilihat oleh radar, ia tidak menimbulkan ancaman kepada juruterbang atau sistem keselamatan negara.

Turbin angin telah digunakan sebagai sumber tenaga elektrik selama beberapa dekad. Manusia mula mengeksploitasi struktur sedemikian apabila dia memanfaatkan kuasa alam dan mula membina kilang. Hari ini, penjana angin jenis turbin generasi ketiga digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik. Lebih-lebih lagi, struktur itu sendiri baru-baru ini memperoleh bentuk yang semakin luar biasa.

Turbin angin moden terdiri daripada unsur-unsur berikut:

1. Anemometer. Ia bertanggungjawab untuk mengukur kelajuan angin dan menghantar maklumat yang berkaitan kepada pengawal turbin angin.
2. Bilah. Angin yang memukul unsur-unsur ini menyebabkan ia berputar. Akibatnya, turbin diaktifkan, yang menjana elektrik.
3. Brek. Ia dilengkapi dengan pemacu mekanikal, hidraulik dan lain-lain. Sistem brek dalam turbin angin adalah perlu untuk menghentikan pemutar dalam situasi kritikal.
4. Pengawal. Bertanggungjawab untuk menguruskan keseluruhan pemasangan. Ia secara automatik bermula dan menghentikan turbin angin.
5. Penjana aruhan. Peranti menjana elektrik. Ia dilengkapi dengan aci berkelajuan tinggi.
6. Gondola. Ia terletak di bahagian atas turbin angin. Perumahan nacelle menempatkan kebanyakan komponen reka bentuk unit, termasuk brek dan pengawal.

Bergantung pada jenis reka bentuk, turbin angin boleh ditambah dengan elemen lain. Khususnya, pemasangan moden dilengkapi dengan fairing yang menangkap angin dan meningkatkan kuasa yang terakhir.

Kelebihan turbin

Turbin angin jenis moden mempunyai kelebihan berikut berbanding dengan pendahulunya:

1. Mampu bekerja pada kelajuan angin yang tinggi. Turbin moden beroperasi apabila aliran angin melebihi nilai kritikal (25–60 m/s).
2. Tidak mencipta gelombang infrasonik. Turbin angin generasi terdahulu mempunyai kelemahan ini.
3. Pemasangan yang mudah. Asas reka bentuk dicipta dalam pengeluaran. Elemen individu dipasang di tapak dan gondola dipasang pada tiang.
4. Permohonan bahan inovatif. Mereka bukan sahaja meningkatkan hayat perkhidmatan pemasangan, tetapi juga memastikan kemudahan pemasangan.

Turbin angin terutamanya dipasang di sepanjang pantai laut dan lautan atau terus di atas air. Pendekatan ini memungkinkan untuk mencapai operasi turbin hampir sepanjang tahun.

Perkembangan moden

Kelemahan pemasangan bilah termasuk yang berikut:

• mereka mengganggu keseimbangan haba semula jadi;
• kecekapan yang agak rendah, tidak melebihi 30%;
• menduduki kawasan yang luas;
• mendatangkan bahaya kepada burung.

Kelemahan ini memaksa pembangun di seluruh dunia untuk mencari yang baharu penyelesaian teknologi membolehkan menerima tenaga angin. Antara pencapaian terkini ialah:

1. Turbin melonjak.

Secara struktur, ia menyerupai belon, diisi dengan helium. Di dalam, turbin dengan tiga bilah dipasang pada paksi mendatar. Sistem sedemikian sedang digunakan di Alaska. Turbin terapung terletak pada ketinggian yang tidak boleh diakses oleh turbin angin moden. Sistem sedemikian mampu berfungsi hampir secara autonomi (penyertaan kakitangan diminimumkan).

2. Turbin menegak.

Bilah mereka mengikut susunan sirip ikan. Disebabkan reka bentuk ini, turbin mampu menjana kuantiti yang mencukupi elektrik, semasa berada berdekatan antara satu sama lain. Panjang pemasangan menegak ialah 9 m kerja yang cekap Sistem ini memerlukan pemasangan sekurang-kurangnya dua turbin jarak dekat. Menurut kajian awal, jenis pemasangan baru, berbanding dengan analog berbilah, menjana 10 kali lebih banyak elektrik, menduduki kawasan yang sama.

3. Karbon "batang".

Dilaksanakan di UAE projek baru mengenai penjanaan elektrik yang bersih. Ia melibatkan pemasangan 1,203 "batang" karbon pada tapak 20 meter. Ketinggian struktur ini ialah 55 m Setiap elemen individu sistem terletak pada jarak 10 m antara satu sama lain.

Ketebalan batang individu di pangkalan ialah 30 m Di dalamnya terdapat lapisan yang terdiri daripada elektrod berselang-seli dan bahan piezoelektrik. Di bawah tekanan, yang terakhir menjana elektrik. Tenaga berlaku apabila batang bergoyang ditiup angin. Sistem ini menghasilkan jumlah elektrik yang sama seperti turbin angin lain yang menduduki kawasan yang sama.

Para saintis Tunisia mencipta sesuatu yang serupa. Sistem mereka berbeza daripada "batang" karbon yang digunakan di UAE kerana di bahagian atasnya terdapat penjana senyap, mengingatkan piring satelit.

Di Belanda, mereka mencadangkan untuk memasang struktur kecil pada setiap rumah yang boleh menjana elektrik di bawah pengaruh kuasa angin. Penjana angin ini mempunyai turbin yang mengikut bentuk tempurung siput. Ia menangkap aliran angin, berpusing dan mengubah arah pergerakannya. Produktiviti penjana angin sedemikian mencapai 80% daripada petunjuk teori yang mungkin ditunjukkan oleh pemasangan sedemikian.

DALAM tahun lepas perkembangan telah muncul direka untuk pemasangan pada kapal layar. Secara amnya, bilangan sistem yang boleh menggantikan penjana angin berbilah sentiasa meningkat. Mungkin pada masa hadapan mereka akan dapat menyelesaikan semua masalah yang dihadapi tenaga angin.

Turbin angin jenis hiperboloid menurut Shukhov mampu beroperasi walaupun dalam arus udara yang meningkat, yang biasanya berlaku di sebelah sungai, tasik, paya, di lereng bukit dan lurah. Keadaan "penyebuan diri" dan "sokongan diri" dicipta, seperti dalam turbin heliks, walaupun ini tidak memainkan peranan yang menentukan dalam operasi.

Teknologi sedang menunggu pembiayaan dan sedang dibangunkan!

Penerangan:

Turbin angin jenis hiperboloid menurut Shukhov adalah berdasarkan idea jurutera dan saintis Rusia yang hebat V.G.

Pada imej zon kerja aliran angin berwarna merah. Dari segi parameter ini, ia (turbin angin jenis hiperboloid mengikut Shukhov) lebih baik daripada jenis turbin lain, iaitu: kawasan kerja aliran angin jenis ram ialah 7-8% daripada sapuan kawasan; Turbin Darrieus dan Savonius - 45-50%; V dalam kes ini – 60-70%.

Penjana angin jenis ini mampu berfungsi walaupun dalam draf naik udara, yang biasanya berlaku di sebelah sungai, tasik, paya, di lereng bukit dan lurah.

Syarat untuk "penyerapan diri" dan "sokongan diri" dicipta, seperti dalam helicoidal turbin, walaupun ini tidak memainkan peranan yang menentukan dalam kerja.

Kelebihan:

– talian sentuhan lapisan aktif aliran udara yang membasuh hiperboloid adalah 1.6 kali lebih panjang daripada garisan serupa silinder berputar penjana angin jenis rotor dengan bilah lurus. Ia adalah semula jadi untuk mengharapkan bahawa kecekapan turbin angin akan lebih tinggi dalam perkadaran dengan nilai yang sama,

– membina peranti badan kerja dalam kombinasi dengan ringan, kekuatan dan keseimbangan membolehkan komponen pemasangan (kotak gear, penjana elektrik dsb.) diletakkan di dalam volum terbina dalam, yang mengurangkan dimensi dan berat keseluruhan pemasangan secara keseluruhan,

– jumlah momen inersia struktur ditentukan sebagai hasil tambah hasil jisim titik bahan dengan kuasa dua panjang jejari. Berdasarkan ini, maka momen inersia struktur dalam keadaan rehat ialah sekurang-kurangnya separuh momen inersia silinder berputar turbin angin dengan bilah lurus, dan, oleh itu, daya angin yang diperlukan pada saat permulaan adalah dua kali lebih sedikit.

Perbandingan ciri:

Nota: penerangan tentang teknologi menggunakan contoh turbin angin jenis hiperboloid menurut Shukhov.

turbin angin berprestasi tinggi rimworld invelox menegak
Turbin pemutar angin DIY Bolotov
zvt ditutup turbin angin terapung dengan panel solar buat sendiri Alat ganti penuh dari Ovchinnikov
beli turbin angin tertutup bilah tunggal pada harga rumah
kecekapan penjana turbin kuasa angin
penjana turbin angin mini

Faktor permintaan 1 552

Cari teknologi

Teknologi ditemui 1

Mungkin menarik:

• Kompleks modular Sibir direka untuk pengekstrakan emas, platinum dan nadir bumi…

Tenaga angin sedang berkembang secara aktif di seluruh dunia, dan sudah lama menjadi rahsia bahawa ini adalah salah satu bidang tenaga alternatif yang paling menjanjikan pada masa ini. Menjelang pertengahan 2014, jumlah kapasiti semua turbin angin terpasang di dunia ialah 336 gigawatt, dan turbin angin tiga bilah menegak terbesar dan paling berkuasa, Vestas-164, telah dipasang dan dilancarkan pada awal 2014 di Denmark. Kuasanya mencapai 8 megawatt, dan rentang bilah ialah 164 meter.

Walaupun teknologi yang telah lama wujud untuk pembuatan turbin bilah dan turbin angin secara amnya, ramai peminat berusaha untuk meningkatkan teknologi, meningkatkan kecekapannya dan mengurangkan faktor negatif.

Seperti yang diketahui, pekali penggunaan tenaga aliran angin mencapai 30% paling baik, ia agak bising dan mengganggu keseimbangan haba semulajadi kawasan berhampiran, meningkatkan suhu lapisan udara tanah pada waktu malam. Mereka juga sangat berbahaya untuk burung dan menduduki kawasan yang penting.

Apakah alternatif yang wujud? Malah, kreativiti pencipta moden tidak mengenal batas dan pilihan alternatif banyak yang telah dicipta.

Mari kita lihat 5 reka bentuk turbin angin alternatif yang paling luar biasa dan ketara dalam industri.

Sejak 2010, syarikat Amerika Altaeros Energies, yang berpangkalan di Massachusetts Institute of Research, sedang membangunkan turbin angin generasi baharu. Penjana angin jenis baharu direka bentuk untuk beroperasi pada ketinggian sehingga 600 meter, yang tidak dapat dicapai oleh penjana angin konvensional. Pada altitud yang tinggi itulah angin paling kuat sentiasa bertiup. angin kuat, iaitu 5-8 kali lebih kuat daripada angin dekat permukaan bumi.

Penjana adalah struktur kembung, serupa dengan kapal udara yang dinaikkan helium, di mana turbin tiga bilah dipasang pada paksi mendatar. Penjana angin sedemikian telah dilancarkan pada 2014 di Alaska pada ketinggian kira-kira 300 meter untuk ujian selama 18 bulan.

Pemaju mendakwa bahawa teknologi ini akan menghasilkan elektrik pada kos 18 sen setiap kilowatt-jam, iaitu separuh daripada kos biasa kuasa angin di Alaska. Pada masa akan datang, penjana sedemikian mungkin menggantikannya loji kuasa diesel, serta mencari aplikasi dalam kawasan masalah.

Pada masa hadapan, peranti ini bukan sahaja penjana kuasa, tetapi juga sebahagian daripada stesen cuaca dan cara mudah untuk menyediakan Internet di kawasan yang jauh dari infrastruktur yang sepadan.

Selepas pemasangan, sistem sedemikian tidak memerlukan kehadiran kakitangan dan tidak mengambil kawasan yang luas, dan hampir senyap. Ia boleh dikawal dari jauh dan memerlukan Penyelenggaraan hanya sekali setiap 1-1.5 tahun.

Satu lagi penyelesaian yang menarik pada penciptaan reka bentuk yang luar biasa loji kuasa angin sedang dilaksanakan di Emiriah Arab Bersatu. Tidak jauh dari Abu Dhabi, kota Madsar sedang dibina, di mana mereka merancang untuk membina sebuah bangunan yang agak luar biasa. ladang angin, dipanggil "Windstalk" oleh pembangun.

Pengasas syarikat reka bentuk New York Atelier DNA, yang sedang membangunkan reka bentuk untuk projek ini, berkata bahawa idea utama adalah untuk mencari model kinetik dalam alam semula jadi yang boleh berfungsi untuk menjana elektrik, dan model sedemikian ditemui. 1203 batang gentian karbon, setiap satu kira-kira 55 meter tinggi, dengan asas konkrit 20 meter lebar, akan dipasang pada jarak 10 meter antara satu sama lain.

Batangnya akan diperkuat dengan getah, dan mempunyai lebar kira-kira 30 cm di pangkal, dan sempit di bahagian atas hingga 5 sentimeter. Setiap tangkai akan mengandungi lapisan berselang-seli elektrod dan cakera seramik yang diperbuat daripada bahan piezoelektrik yang menghasilkan arus elektrik apabila tertakluk kepada tekanan.

Apabila batang bergoyang ditiup angin, cakera akan mampat, menghasilkan arus elektrik. Tiada bunyi dari bilah turbin angin, tiada kematian burung, tiada apa-apa selain angin.

Idea itu timbul daripada memerhatikan buluh bergoyang di dalam paya.

Projek Windstalk Atelier DNA mendapat tempat kedua dalam pertandingan Land Art Generator, yang ditaja oleh Madsar, untuk memilih karya seni terbaik daripada bidang penyertaan antarabangsa yang boleh menjana tenaga menggunakan sumber boleh diperbaharui.

Kawasan yang diduduki oleh stesen angin luar biasa ini akan meliputi 2.6 hektar, dan kuasa akan sepadan dengan penjana angin konvensional yang menduduki kawasan yang sama. Sistem ini cekap kerana ketiadaan kehilangan geseran yang wujud dalam sistem mekanikal tradisional.

Di pangkal setiap batang akan terdapat penjana yang menukar tork dari batang menggunakan sistem penyerap hentak dan silinder, sama seperti sistem Levant Power yang dibangunkan di Cambridge, Massachusetts.

Memandangkan angin tidak tetap, sistem penyimpanan tenaga akan digunakan supaya tenaga terkumpul dapat digunakan walaupun tiada angin, jelaskan pekerja yang menjalankan projek.

Di bahagian atas setiap batang akan terdapat lampu LED, kecerahannya secara langsung akan bergantung pada kekuatan angin dan jumlah tenaga elektrik yang dijana pada masa ini.

Windstalk akan beroperasi pada gerakan goyang yang huru-hara, yang membolehkan unsur-unsur diletakkan lebih rapat daripada yang mungkin dengan penjana angin berbilah konvensional.

Projek serupa, Wavestalk, sedang dibangunkan untuk menukar tenaga arus dan ombak laut, di mana sistem serupa akan terbalik di bawah air.

Projek yang dibangunkan oleh Saphon Energy dari Tunisia, seperti Windstalk, adalah penjana angin tanpa bilah, tetapi kali ini peranti itu mempunyai reka bentuk jenis layar.

Penjana senyap ini, berbentuk seperti piring satelit, dipanggil Saphonian. Ia tidak mempunyai bahagian berputar dan benar-benar selamat untuk burung. Skrin penjana bergerak ke sana ke mari di bawah pengaruh angin, mewujudkan getaran dalam sistem hidraulik.

Matlamat projek ini adalah untuk meningkatkan prestasi penjana angin mengenai penggunaan aliran angin. Angin benar-benar dimanfaatkan untuk layar, yang bergerak ke sana ke mari di bawah pengaruhnya, sementara tiada bilah, tiada rotor, tiada gear. Interaksi ini membolehkan lebih banyak tenaga kinetik ditukar kepada tenaga mekanikal menggunakan omboh.

Tenaga boleh disimpan dalam akumulator hidraulik, atau ditukar menjadi elektrik melalui penjana, atau dengan bantuannya, beberapa mekanisme boleh digerakkan ke dalam putaran. Jika penjana angin konvensional mempunyai kecekapan 30%, maka penjana jenis layar ini menyediakan 80%. Kecekapannya melebihi kincir angin jenis bilah sebanyak 2.3 kali.

Oleh kerana ketiadaan komponen mahal, seperti yang berlaku dalam turbin angin (bilah, hab, kotak gear), dalam kes Saphonian, kos peralatan dikurangkan sehingga 45%.

Bentuk aerodinamik Saphonian mempunyai kelebihan bahawa arus angin bergelora mempunyai sedikit kesan pada badan layar, dan daya aerodinamik hanya meningkat. Pergolakan adalah sebab turbin angin tidak digunakan di kawasan bandar, tetapi Saphonian juga boleh digunakan di sana. Di samping itu, faktor akustik dan getaran yang berbahaya dikurangkan kepada minimum. Saphon Energy menerima anugerah daripada KPMG atas usahanya dalam membangunkan inovasi.

Satu lagi pendekatan yang sangat revolusioner terhadap penggunaan tenaga angin telah dilaksanakan pada tahun 2008 oleh seorang pencipta yang bersemangat dari California. Penjana angin besar untuk bandar-bandar kecil adalah saiz bangunan 30 tingkat, dan bilahnya mencapai saiz sayap Boeing 747.

Penjana gergasi ini sudah tentu menghasilkan banyak kuasa, tetapi pembuatan, pengangkutan, dan pemasangan sistem sedemikian adalah rumit dan mahal. Walaupun begitu, industri ini berkembang lebih daripada 40 peratus setiap tahun. Inilah yang difikirkan oleh Doug Selsam dari California sebelum menetapkan matlamat bercita-cita tingginya. Dia memutuskan bahawa agak mungkin untuk mendapatkan lebih banyak tenaga menggunakan lebih sedikit bahan.

Dengan memasang sedozen atau beberapa dozen rotor kecil pada satu aci yang disambungkan kepada satu penjana, Doug akhirnya mencapai matlamatnya. Dia menyambungkan satu hujung aci panjang ke penjana, dan melancarkan hujung yang lain ke udara dengan belon helium. Sistem berfungsi seperti yang diharapkan.

Doug membaca dalam buku teks bahawa turbin satu skru adalah mencukupi untuk mendapatkan maksimum, tetapi Doug mempunyai keraguannya. Dia berfikir secara berbeza: lebih banyak rotor, lebih banyak tenaga angin tersedia untuk digunakan.

Jika setiap rotor terletak di bawah sudut yang betul, maka setiap rotor akan menerima angin sendiri, dan ini akan meningkatkan kecekapan penjanaan.

Sudah tentu, ini merumitkan fizik, kerana sekarang kita perlu memastikan bahawa setiap pemutar menangkap alirannya sendiri, dan bukan hanya aliran dari pemutar yang terletak di sebelahnya. Perlu untuk mengetahui sudut optimum untuk aci berhubung dengan angin dan jarak ideal antara rotor. Dan, pada akhirnya, keuntungan dicapai dengan menggunakan bahan yang lebih sedikit.

Pada tahun 2003, pencipta menerima geran $75,000 daripada Suruhanjaya Tenaga California untuk membangunkan turbin tujuh pemutar 3,000 watt. Cabaran itu berjaya diselesaikan, dan Doug Selsam telah menjual lebih daripada 20 turbin pemutar berkembar 2000 wattnya kepada beberapa pemilik rumah. Dia membina peranti ini di garaj pinggir bandarnya.

Idea Doug adalah salah satu daripada beberapa idea yang sebenarnya berpotensi untuk menjadikannya besar dalam dunia komersial. Selsam berkata kedua-dua rotor itu hanyalah permulaan. Ia mungkin suatu hari nanti akan melihat turbin berbilang pemutarnya membentang sejauh satu batu merentasi langit.

Archimedes yang pejabatnya terletak di Rotterdam, Belanda telah menghasilkan konsep turbin angin luar biasa tersendiri yang boleh dipasang terus di atas bumbung bangunan kediaman.

Menurut pengarang projek itu, reka bentuk bunyi rendah yang berkesan dapat menyediakan sepenuhnya rumah kecil elektrik, dan kompleks penjana sedemikian, bekerja bersama-sama dengan, mampu mengurangkan sepenuhnya kepada sifar pergantungan bangunan besar pada sumber luar elektrik. Turbin angin baharu itu dipanggil Liam F1.

Sebuah turbin kecil, dengan diameter 1.5 meter dan berat kira-kira 100 kilogram, boleh dipasang pada mana-mana dinding atau bumbung bangunan kediaman. Biasanya, ketinggian bumbung teres adalah 10 meter, dan angin di negara ini hampir selalu Barat Daya. Keadaan ini mencukupi untuk meletakkan turbin dengan betul di atas bumbung dan menggunakan tenaga angin dengan berkesan.

Dua masalah turbin angin konvensional diselesaikan di sini: bunyi turbin bilah konvensional dan kos tinggi untuk memasang peralatan besar. Dengan penjana angin konvensional, kos pemasangan selalunya tidak dapat dikembalikan. Tahap hingar turbin Liam adalah kira-kira 45 dB, dan ini lebih senyap daripada bunyi hujan (bunyi hujan di dalam hutan ialah 50 dB).

Berbentuk seperti cangkang siput, turbin, seperti ram cuaca, berputar mengikut angin, menangkap aliran udara, mengurangkan kelajuannya, dan mengubah arah. Pengarah syarikat Marinus Miremeta mendakwa bahawa kecekapan turbin inovatif mencapai 80% daripada kecekapan maksimum secara teorinya tersedia dalam tenaga angin. Dan ini sudah cukup.

Di Belanda, purata keluarga menggunakan 3,300 kWj tenaga elektrik dalam setahun. Menurut pemaju, separuh daripada tenaga ini boleh disediakan oleh satu turbin Liam F1 pada kelajuan angin sekurang-kurangnya 4.5 m/s.

Anda boleh meletakkan tiga turbin sedemikian di bucu segitiga di atas bumbung rumah, maka setiap turbin akan disediakan dengan angin dan mereka tidak akan mengganggu antara satu sama lain, tetapi, sebaliknya, akan membantu satu sama lain.

Jika kita bercakap tentang mengenai pemasangan di bandar di mana aliran bergelora berlaku, pengilang mencadangkan sedikit menaikkan penjana angin dipasang pada bumbung bandar, memasangnya pada tiang supaya dinding rumah jiran tidak mengganggu aliran angin.

Anggaran kos turbin baharu termasuk pemasangan ialah 3999 euro. Oleh kerana peranti itu bersaiz lebih besar daripada satu meter, lesen khas untuk penggunaannya mungkin diperlukan, oleh itu, sebagai usaha terakhir, syarikat itu juga menghasilkan turbin mini-Liam dengan diameter 0.75 meter.

Pengilang merancang untuk menggunakan turbin mereka bukan sahaja untuk bekalan kuasa kepada kediaman dan bangunan perindustrian, tetapi juga untuk bekalan kuasa kapal laut.

Seperti yang anda lihat, pengeluar penjana angin mempunyai banyak alternatif yang menarik.