Največja dovoljena hitrost vetra za delovanje vetrnega generatorja z lastnimi rokami je 20-25 metrov na sekundo. Če je ta pretok zraka presežen, je treba delovanje postaje omejiti. Poleg tega je to treba storiti tudi, če je vetrnica nizka hitrost.

Seveda je malo verjetno domača vetrnica se bo lahko zavrtelo do takšne hitrosti, da se bo popolnoma sesulo. Toda v zgodovini je veliko primerov, ko so navdušenci zgradili lastne vetrne turbine, vendar niso zagotovili nobene zaščite pred močan veter. Zaradi tega tudi močne osi avtomobilskega generatorja niso zdržale celotne obremenitve in so se zlomile kot vžigalice. Zato se ob močnem vetru pritisk na rep močno poveča, ob nenadni spremembi smeri zračnega toka pa se generator močno zavrti.

Upoštevajoč dejstvo, da se pri visokih hitrostih vetra rotor generatorja lahko precej hitro vrti, se celotna struktura spremeni v žiroskop, ki se upira vsakemu vrtenju. To povzroči, da se znatne obremenitve koncentrirajo na gred generatorja med vetrnim kolesom in okvirjem.

Med drugim bo imelo kolo s premerom 2 metra visok aerodinamični upor. Pri močnem vetru lahko to povzroči velike obremenitve jambora. Zato je za bolj zanesljivo in dolgoročno delovanje vetrnega generatorja vredno skrbeti za zaščito.

Najlažje je za takšne namene uporabiti tako imenovano stransko lopato. To je zelo preprosta naprava, ki lahko znatno prihrani denar, trud in čas, porabljen za gradnjo postaje.

Delovanje takšne naprave je, da je pri delovnem vetru s hitrostjo 8 m/s pritisk vetra na konstrukcijo manjši od pritiska zaščitne vzmeti. To omogoča, da generator normalno deluje in ostane proti vetru s pomočjo svojih repov. Da se vetrnica med delovanjem ne zloži, je med stransko lopato in repom podaljšek. Toda z močnim tokom vetra pritisk na vetrno kolo presega silo pritiska vzmeti, zaradi česar se aktivira zaščita. Ko se generator začne zlagati, tok vetra zadene vetrni generator pod kotom, kar resno zmanjša njegovo moč.

Pri zelo velikih hitrostih vetra zaščita popolnoma zloži generator, ki leži vzporedno s smerjo toka vetra. Zaradi tega se delovanje vetrnice skoraj popolnoma ustavi. Treba je omeniti, da v tem primeru rep repa ni togo pritrjen na okvir, ampak ima možnost vrtenja. Tečaj, ki se uporablja, mora biti izdelan iz jekla visoke trdnosti, njegov premer pa ne sme biti manjši od 12 milimetrov.

Izdelava vetrnega generatorja z lastnimi rokami

Ko ste kupili generator, lahko začnete sestavljati vetrni generator z lastnimi rokami. Slika prikazuje strukturo vetrne elektrarne. Način pritrditve in razporeditve vozlišč je lahko drugačen in je odvisen od individualnih zmožnosti oblikovalca, vendar se morate držati dimenzij glavnih vozlišč na sl. 1. Te dimenzije so izbrane za določeno vetrno elektrarno ob upoštevanju izvedbe in dimenzij vetrnega kolesa.

Električni generator za vetrno elektrarno

Pri izbiri generatorja električni tok Za vetrno elektrarno morate najprej določiti hitrost vrtenja vetrnega kolesa. Hitrost vrtenja vetrnega kolesa W (pri obremenitvi) se lahko izračuna po formuli:

Š=V/D*Z*60,
L=π*D,

kjer je V hitrost vetra, m/s; L - obseg, m; D je premer vetrnega kolesa; Z je indikator hitrosti vetrnega kolesa (glej tabelo 2).

Tabela 2. Indikator hitrosti vetrnega kolesa

Če v to formulo nadomestimo podatke za izbrano vetrno kolo s premerom 2 m in 6 lopaticami, dobimo frekvenco vrtenja. Odvisnost frekvence od hitrosti vetra je prikazana v tabeli. 3.

Tabela 3. Obrat vetrnega kolesa s premerom 2 m in šestimi lopaticami glede na hitrost vetra

Vzemimo največjo delovno hitrost vetra 7-8 m/s. Ob močnejšem vetru bo delovanje vetrnega generatorja nevarno in ga bo treba omejiti. Kot smo že ugotovili, bo pri hitrosti vetra 8 m/s največja moč izbrane zasnove vetrne elektrarne 240 W, kar ustreza hitrosti vrtenja vetrnega kolesa 229 vrt/min. To pomeni, da morate izbrati generator z ustreznimi lastnostmi.

Na srečo so časi popolnega pomanjkanja "potonili v pozabo" in nam ne bo treba tradicionalno prilagoditi avtomobilskega generatorja iz VAZ-2106 na vetrna elektrarna. Težava je v tem, da je tak avtomobilski generator, na primer G-221, hiter z nazivno hitrostjo od 1100 do 6000 vrt / min. Izkazalo se je, da naše vetrno kolo brez menjalnika ne bo moglo zavrteti generatorja do delovne hitrosti.

Za našo "vetrnico" ne bomo naredili menjalnika, zato bomo izbrali drug nizkohitrostni generator, da vetrno kolo preprosto pritrdimo na gred generatorja. Najprimernejši za to je kolesarski motor, posebej zasnovan za kolesni motor koles. Takšni kolesarski motorji imajo nizke obratovalne hitrosti in zlahka delujejo kot generator. Prisotnost trajnih magnetov v tej vrsti motorja bo pomenila, da ni težav z vzbujanjem generatorja, kot je npr. asinhroni motorji izmenični tok, ki običajno uporabljajo elektromagnete (vzbujalno navitje). Brez dovajanja toka v navitje polja tak motor ne bo proizvajal toka pri vrtenju.

Poleg tega je zelo dobra lastnost kolesarskih motorjev ta, da so brezkrtačni motorji, kar pomeni, da ne zahtevajo menjave krtačk. V tabeli Na sliki 4 je prikazan primer tehničnih lastnosti kolesarskega motorja 250 W. Kot lahko vidimo iz tabele, je ta kolesarski motor popoln kot generator za vetrno turbino z močjo 240 W in največjo hitrostjo vetrnega kolesa 229 vrt/min.

Tabela 4. Specifikacije Motor za kolo 250 W

Izdelava vetrnega generatorja z lastnimi rokami

Ko ste kupili generator, lahko začnete sestavljati vetrni generator z lastnimi rokami. Slika prikazuje strukturo vetrne elektrarne. Način pritrditve in razporeditve vozlišč je lahko drugačen in je odvisen od individualnih zmožnosti oblikovalca, vendar se morate držati dimenzij glavnih vozlišč na sl. 1. Te dimenzije so izbrane za določeno vetrno elektrarno ob upoštevanju izvedbe in dimenzij vetrnega kolesa.

Na sl. 1 prikazuje dimenzije stranske lopate (1), repa s peresi (2) ter vzvoda (3), preko katerega se prenaša sila vzmeti. Rep s peresi za vrtenje vetrnega kolesa v vetru mora biti izdelan v skladu z merami na sl. 1 od profilna cev 20x40x2,5 mm in strešno železo kot perje.

Generator naj bo nameščen na taki razdalji, da minimalna razdalja med lopaticami in drogom je bilo vsaj 250 mm. V nasprotnem primeru ni nobenega zagotovila, da se lopatice, ki se upognejo pod vplivom vetra in žiroskopskih sil, ne bodo zlomile ob jambor.

Izdelava rezil

DIY mlin na veter se običajno začne z rezili. večina primeren material Za izdelavo lopatic vetrnic z nizko hitrostjo se uporablja plastika ali bolje rečeno plastična cev. Najlažji način za izdelavo rezil iz plastične cevi je, da zahteva malo dela in da se začetnik težko zmoti. Poleg tega za razliko od lesenih rezil plastična rezila zajamčeno ne bodo poškodovana zaradi vlage.

Cev mora biti PVC s premerom 160 mm za tlačni cevovod ali kanalizacijo, na primer SDR PN 6.3. Takšne cevi imajo debelino stene najmanj 4 mm. Cevi za prosto pretočno kanalizacijo niso primerne! Te cevi so pretanke in krhke.

Na fotografiji je vetrno kolo z zlomljenimi lopaticami. Ta rezila so bila izdelana iz tankih PVC cevi(za breztlačno kanalizacijo). Pod pritiskom vetra so se upognili in treščili ob jambor.

Izračun optimalne oblike rezila je precej zapleten in ga tukaj ni treba predstavljati; prepustite se strokovnjakom. Dovolj je, da naredimo rezila z že izračunano predlogo po sl. 2, kjer so prikazane mere šablone v milimetrih. Takšno šablono morate samo izrezati iz papirja (fotografija šablone rezila v merilu 1:2), nato pritrditi 160 mm na cev, na cev z markerjem narisati obris šablone in izrezati rezila z vbodno žago ali ročno. Rdeče pike na sl. Slika 2 prikazuje približno lokacijo nosilcev rezila.

Kot rezultat bi morali imeti šest rezil, oblikovanih kot na fotografiji. Da bi imeli rezila višje KIJEV in povzročajo manj hrupa pri vrtenju, morate brusiti ostri koti in robove ter pobrusite vse grobe površine.

Za pritrditev rezil na ohišje motorja kolesa morate uporabiti glavo vetrnega motorja, ki je disk iz mehkega jekla debeline 6-10 mm. Nanj je privarjenih šest jeklenih trakov debeline 12 mm in vgradne dolžine 30 cm z luknjami za pritrditev rezil. Disk je pritrjen na telo motorja kolesa z vijaki in protimaticami skozi luknje za pritrditev naper.

Po izdelavi vetrnega kolesa ga je treba uravnotežiti. Da bi to naredili, je vetrno kolo strogo pritrjeno na višino vodoravni položaj. Priporočljivo je, da to storite v zaprtih prostorih, kjer ni vetra. Pri uravnoteženem vetrnem kolesu se lopatice ne smejo vrteti spontano. Če je katero koli rezilo težje, ga je treba obrusiti od konca, dokler ni uravnoteženo v katerem koli položaju vetrnega kolesa.

Prav tako morate preveriti, ali se vse lopatice vrtijo v isti ravnini. Če želite to narediti, izmerite razdaljo od konca spodnjega rezila do bližnjega predmeta. Nato zavrtimo vetrno kolo in izmerimo razdaljo od izbranega predmeta do ostalih lopatic. Razdalja od vseh rezil mora biti znotraj +/- 2 mm. Če je razlika večja, je treba popačenje odpraviti z upogibanjem jeklenega traku, na katerega je pritrjeno rezilo.

Pritrditev generatorja (kolesarskega motorja) na okvir

Ker ima generator velike obremenitve, vključno z žiroskopskimi silami, ga je treba varno pritrditi. Sam motor kolesa ima močno os, ker se uporablja pod velikimi obremenitvami. Torej mora njegova os vzdržati težo odraslega pri dinamičnih obremenitvah, ki nastanejo pri vožnji s kolesom.

Toda kolesarski motor je nameščen na okvirju kolesa na obeh straneh in ne na eni, kot bi bilo pri delu kot tokovni generator za vetrno elektrarno. Zato mora biti gred pritrjena na okvir, ki je kovinski del z navojno luknjo za privijanje na gred motorja kolesa ustreznega premera (D) in štirimi montažnimi luknjami za pritrditev z jeklenimi vijaki M8 na okvir.

Priporočljivo je, da za pritrditev uporabite največjo dolžino prostega konca gredi. Da preprečite vrtenje gredi v okvirju, jo morate pritrditi z matico in zaporno podložko. Najbolje je narediti okvir iz duraluminija.

Za izdelavo ogrodja vetrnega generatorja, to je osnove, na kateri bodo nameščeni vsi drugi deli, morate uporabiti jekleno ploščo debeline 6-10 mm ali del kanala ustrezne širine (odvisno od zunanjega premera vetrnice). rotacijska enota).

Izdelava tokovnega odjemnika in rotacijske enote

Če preprosto pritrdite žice na generator, se bodo žice prej ali slej zvile, ko se bo vetrnica vrtela okoli svoje osi in se zlomile. Da se to ne bi zgodilo, morate uporabiti premični kontakt - tokovni zbiralnik, ki je sestavljen iz puše iz izolacijskega materiala (1), kontaktov (2) in ščetk (3). Za zaščito pred padavinami morajo biti kontakti zbiralnika toka zaprti.

Za izdelavo tokovnega zbiralnika vetrnega generatorja je priročno uporabiti to metodo: najprej se kontakti namestijo na končni rotacijski sklop, na primer iz debele medeninaste ali bakrene žice pravokotnega prereza (uporablja se za transformatorje), kontakti že imeti spajkane žice (10), za kar je treba uporabiti eno - ali vpredeno bakreno žico s prečnim prerezom najmanj 4 mm 2. Kontakte pokrijemo s plastično skodelico ali drugo posodo, luknjo v nosilnem tulcu (8) zapremo in zalijemo z epoksi smolo. Na fotografiji je epoksidna smola z dodatkom titanovega dioksida. Po utrjevanju epoksidne smole del je brušen na stružnica preden se pojavijo stiki.

Kot gibljivi kontakt je najbolje uporabiti bakreno-grafitne ščetke iz avtomobilskega zaganjalnika z ravnimi vzmetmi.

Da bi se vetrno kolo vetrnega generatorja vrtelo v vetru, je potrebno zagotoviti premično povezavo med okvirjem vetrne elektrarne in fiksnim drogom. Ležaji so nameščeni med nosilno pušo (8), ki je preko prirobnice povezana s cevjo jambora s pomočjo vijakov, in spojko (6), ki je obločno privarjena (5) na okvir (4). Za lažje obračanje potrebujete vrtljivo enoto z ležaji (7) z notranji premer ne manj kot 60 mm. Kotalni ležaji so najprimernejši, ker lahko bolje prenesejo osne obremenitve.

Zaščita vetrne elektrarne pred orkanskim vetrom

Največja hitrost vetra, pri kateri lahko obratuje ta vetrna elektrarna, je 8-9 m/s. Če je hitrost vetra večja, je treba delovanje vetrne elektrarne omejiti.

Seveda je ta predlagana vrsta vetrnice za izdelavo lastne nizke hitrosti. Ni verjetno, da se bodo rezila vrtela do izjemno visokih hitrosti, pri katerih se bodo sesedla. Če pa je veter premočan, postane pritisk na rep zelo pomemben, in če se smer vetra močno spremeni, se bo vetrni generator močno obrnil.

Glede na to, da se lopatice ob močnem vetru hitro vrtijo, se vetrno kolo spremeni v velik težek žiroskop, ki se upira kakršnim koli zavojem. Zato med okvirjem in vetrnim kolesom nastanejo znatne obremenitve, ki so koncentrirane na gredi generatorja. Znanih je veliko primerov, ko so amaterji z lastnimi rokami zgradili vetrne generatorje brez zaščite pred orkanskim vetrom, zaradi znatnih giroskopskih sil pa so se močne osi avtomobilskih generatorjev zlomile.

Poleg tega ima šestkrako vetrno kolo s premerom 2 m pomembno vlogo aerodinamičnega upora, v močnem vetru pa bo močno obremenila jambor.

Zato, da bi domači vetrni generator služil dolgo in zanesljivo in da vetrno kolo ne bi padlo na glave mimoidočih, ga je treba zaščititi pred orkanskim vetrom. Vetrnico najlažje zaščitimo s stransko lopato. To je dokaj preprosta naprava, ki se je v praksi izkazala.

Delovanje stranske lopate je sledeče: pri delujočem vetru (do 8 m/s) je pritisk vetra na stransko lopato (1) manjši od togosti vzmeti (3), vetrnica pa je nameščena pribl. v vetru z uporabo repa. Da vzmet ne bi zložila vetrnice, ko je delovni veter več kot potreben, je med repom (2) in stransko lopato razpet nateg (4).

Ko hitrost vetra doseže 8 m/s, postane pritisk na stransko lopato močnejši od sile vzmeti in vetrni generator se začne zlagati. V tem primeru se tok vetra začne približevati rezilom pod kotom, kar omejuje moč vetrnega kolesa.

Ko je veter zelo močan, se vetrnica popolnoma zloži in se lopatice namestijo vzporedno s smerjo vetra, delovanje vetrnice se praktično ustavi. Upoštevajte, da repni del ni togo povezan z okvirjem, temveč se vrti na tečaju (5), ki mora biti izdelan iz konstrukcijskega jekla in mora imeti premer najmanj 12 mm.

Mere stranske lopate so prikazane na sl. 1. Sama stranska lopata, kot tudi rep, je najbolje narediti iz profilne cevi 20x40x2,5 mm in jeklena pločevina 1-2 mm debeline.

Kot delovno vzmet lahko uporabite vse vzmeti iz ogljikovega jekla z zaščitno prevleko iz cinka. Glavna stvar je, da je sila vzmeti v skrajnem položaju 12 kg, v začetnem položaju (ko se vetrnica še ne zloži) - 6 kg.

Za izdelavo nosila uporabite jekleno kolesarsko vrv, konci kabla so upognjeni v zanko, prosti konci pa so pritrjeni z osmimi zavoji bakrene žice s premerom 1,5-2 mm in spajkani s kositrom.

Jambor vetrne turbine

Jekleni jambor se lahko uporablja kot jambor za vetrno elektrarno. vodovodna cev s premerom najmanj 101-115 mm in najmanjšo dolžino 6-7 metrov, pod pogojem, da je na razdalji 30 m relativno odprt prostor, kjer ni ovir za veter.

Če vetrne elektrarne ni mogoče postaviti na odprtem prostoru, potem ni mogoče storiti nič. Višino jambora je treba povečati tako, da bo vetrovno kolo vsaj 1 m višje od okoliških ovir (hiše, drevesa), sicer bo proizvodnja električne energije bistveno manjša.

Namestiti je treba osnovo samega jambora betonska ploščad da se ne tišči v razmočeno zemljo.

Montažne kable iz pocinkanega jekla s premerom najmanj 6 mm je treba uporabiti kot vpenjalne žice. Vpenjalne žice so pritrjene na jambor s pomočjo objemke. Pri tleh so kabli pritrjeni na močne jeklene kline (iz cevi, kanalete, kotnika itd.), ki jih pod kotom zakopljemo v zemljo do polne globine metra in pol. Še bolje pa je, če so na dnu dodatno zatesnjeni z betonom.

Ker ima sklop jambora z vetrnim generatorjem veliko težo, je potrebno ročna namestitev morate uporabiti protiutež, narejeno iz istega Jeklena cev, kot jambor oz lesen tram 100x100 mm z utežjo.

Električna shema vetrne elektrarne

Na sliki je prikazan najpreprostejši krog polnjenja akumulatorja: trije priključki iz generatorja so priključeni na trifazni usmernik, ki je sestavljen iz treh vzporedno povezanih diodnih polmostov in povezanih z zvezdo. Diode morajo biti ocenjene za minimalno delovno napetost 50 V in tok 20 A. Ker bo največja delovna napetost iz generatorja 25-26 V, so vodi iz usmernika priključeni na dve zaporedno povezani 12-voltni bateriji.

Pri uporabi tega najpreprostejšega vezja polnjenje baterij poteka na naslednji način: pri nizki napetosti, nižji od 22 V, se polnjenje baterij pojavi zelo šibko, saj je tok omejen z notranjim uporom baterij. Pri hitrosti vetra 7-8 m / s bo generirana napetost generatorja v območju 23-25 ​​​​V in začel se bo intenziven proces polnjenja baterij. Pri večjih hitrostih vetra bo delovanje vetrnega generatorja omejeno na stransko lopato. Za zaščito baterij (med zasilnim obratovanjem vetrne elektrarne) pred previsokim tokom mora imeti tokokrog varovalko, ocenjeno na največji tok 25 A.

Kot lahko vidite, to preprosto vezje ima pomembno pomanjkljivost - v mirnem vetru (4-6 m / s) se baterija praktično ne bo napolnila in prav takšni vetrovi so najpogosteje na ravnem terenu. Za polnjenje baterij v rahlem vetru morate uporabiti krmilnik polnjenja, ki je priključen pred baterijami. Regulator polnjenja bo samodejno pretvoril zahtevano napetost, poleg tega pa je regulator bolj zanesljiv kot varovalka in preprečuje prenapolnjenost baterij.

Za napajanje uporabite polnilne baterije gospodinjski aparati zasnovan za izmenično napetost 220 V, boste potrebovali dodaten pretvornik za pretvorbo enosmerne napetosti 24 V ustrezne moči, ki je izbrana glede na konično moč. Na primer, če boste na inverter priklopili razsvetljavo, računalnik ali hladilnik, potem je povsem dovolj inverter za 600 W, če pa nameravate dodatno uporabiti električni vrtalnik oz. krožna žaga(1500 W), potem morate izbrati 2000 W pretvornik.

Slika prikazuje bolj zapleteno električni diagram: v njem se tok iz generatorja (1) najprej usmerja v trifaznem usmerniku (2), nato se napetost stabilizira s krmilnikom polnjenja (3) in polni 24 V baterije (4). Za hrano gospodinjski aparati pretvornik (5) je priključen.

Tokovi iz generatorja dosežejo desetine amperov, zato morate za povezavo vseh naprav v tokokrogu uporabiti bakrene žice splošni prerez 3-4 mm 2.

Priporočljivo je, da vzamete baterijo z zmogljivostjo vsaj 120 a/h. Skupna kapaciteta baterije bo odvisna od povprečne intenzivnosti vetra v regiji ter moči in frekvence priključenega bremena. Natančneje, zahtevana moč bo znana med obratovanjem vetrne elektrarne.

Skrb za vetrno elektrarno

Obravnavani vetrni generator z nizko hitrostjo za proizvodnjo DIY se praviloma dobro zažene pri šibkem vetru. Za normalno delovanje vetrnega generatorja morate upoštevati naslednja pravila:

1. Dva tedna po zagonu pri rahlem vetru spustite vetrni generator in preverite vse pritrditve.

Aeratorji vode na veter

Odločil sem se, da svoje delo objavim kot ločeno temo.
Bilo je veliko poskusov in testov (in zdaj, trenutno, se testirajo vse nove ideje), veliko napak, a tudi dobre odločitve našli so tudi, ki so, mimogrede, že delali za reševanje rib.
Zakaj je to ločena tema - predlagam, da zainteresirani razpravljajo o konstruktivnih delih. Mogoče lahko skupaj najdemo učinkovitejše rešitve.
Iskanje po internetu ni dalo rezultatov ne pred 3 leti ne sedaj. Zdaj so na YouTubu povezave do mojih videoposnetkov
Se nadaljuje...

Kako zaščititi vetrni generator pred močnimi vetrovi, na primer, med orkanom lahko lopatice zlahka odpovejo in odletijo. Ali, kar je še huje, jambor ne bo zdržal, na primer, vrvi se bodo odtrgale in vetrni generator se bo zrušil in pometel vse na poti padca. Seveda pri majhnih vetrnicah s premerom propelerja do 1,5 m zaščita pred močnimi vetrovi ni posebej pomembna, saj ni tako velikega pritiska na propeler. Toda za velike vetrnice je zaščita pred nevihto obvezna; velik propeler doživi ogromen pritisk med orkanom in ne le, da lahko odletijo lopatice, ampak tudi jeklenice se lahko strgajo ali izruvajo iz tal. No, na splošno se mi zdi jasno, da je vetrnice bolje ne postaviti brez zaščite, še posebej v bližini ljudi in zgradb, orkani se vseeno zgodijo vsaj enkrat na leto.

Tovarniški vetrni generatorji že imajo zaščito pred neurji; pri majhnih vetrnih turbinah se običajno uporablja električna zavora. To pomeni, da ko je dosežena določena hitrost, krmilnik impulzira faze generatorja in propeler izgubi hitrost, kar zmanjša moč. Ali pa zaščite sploh ni in krmilnik s kratkim stikom generatorja upočasni le, ko napetost preseže določeno vrednost, na primer 14 voltov za dvanajstvoltni sistem. Za domače majhne vetrnice se pogosto izdelujejo domači krmilniki (regulatorji balasta), ki prav tako upočasnijo vetrnico, ko je napetost presežena, in upočasnijo z vklopom dodatne obremenitve v obliki žarnic ali nichrome spiral, tennov. Ali pa kupijo že pripravljene krmilnike, kjer je že vse, vključno z zaviranjem in prisilno zaustavitvijo vetrnice.

Velike vetrnice morajo imeti poleg krmilnika tudi mehansko zaščito, saj veliki propelerji ob močnem vetru odvzamejo ogromno moči in preidejo v overdrive, propelerja pa ne ustavi niti popolno zapiranje generatorja. Pri tovarniških vetrnicah se zaščita običajno izvaja z obračanjem repa in obračanjem propelerja stran od vetra. "Lovilci vetra" temeljijo na dolgo klasični metodi premikanja propelerja stran od vetra z zgibanjem repa. O tej shemi bomo še razpravljali.

Močan zaščitni krog pred vetrom

Tako deluje zaščita. Ko ni vetra in se propeler ne vrti, je rep nagnjen za 45 stopinj in visi na stran. S prihodom vetra se propeler obrne in začne vrteti, rep pa se obrne z vetrom in se poravna. Ko je določena hitrost vetra presežena, postane pritisk na propeler večji od teže repa in se obrne stran, rep pa se zloži. Takoj, ko veter oslabi, se rep pod težo spet izpre in propeler usmeri proti vetru. Da bi preprečili, da bi rep pri zlaganju poškodoval rezila, je privarjen omejevalnik.

Načelo zaščite vetrnega generatorja

Tu igra glavno vlogo teža repa in njegova dolžina ter površina perja, pa tudi razdalja, za katero se premakne os vrtenja propelerja. Obstajajo formule za izračune, vendar so ljudje za udobje napisali Excelove tabele, ki vse izračunajo v dveh klikih. Spodaj sta dva znaka, vzeta s foruma windpower-russia.ru

Posnetek zaslona prvega znaka. Podatke vnesite v rumena polja in pridobite želeno dolžino repa in težo njegove konice. Privzeto območje repa je 15-20% pometene površine propelerja.

Izračun repa

Druga plošča je nekoliko drugačna. Tukaj lahko spremenite vodoravni kot odklona repa. V prvi tabeli je obravnavan kot 45 stopinj, tukaj pa ga je mogoče spremeniti na enak način kot navpično odstopanje. Dodana je še vzmet, ki dodatno drži rep. Vzmet je nameščena kot upor pri zgibanju repa za hitrejše vračanje in zmanjšanje teže repa. Pri izračunu se upošteva tudi površina repnega perja.

Prenos - Izračun repa 2.xls

Izračun repa 2

S temi formulami je mogoče izračunati tudi težo repa in druge parametre

Fa je aksialna sila na vijak.

Po Sabininu Fa=1,172*pi*D^2/4*1,19/2*V^2
po Žukovskem Fa=0,888*pi*D^2/4*1,19/2*V^2,
kjer je D premer vetrnega kolesa, V hitrost vetra;

X - želeni odmik (odmik) od rotacijske osi do osi vrtenja vijakov;
m - masa repa;
g - pospešek prostega pada;
l je razdalja od prsta do težišča repa;
a je kot naklona prsta.

Na primer, propeler s premerom 2 metra, hitrost vetra, pri kateri naj se rep zloži = 10 m/s

Računamo po Žukovskem Fa=0,888*3,1415*2^2/4*1,19/2*10^2=165Н

Teža repa = 5 kg,
razdalja od prsta do težišča repa = 2m,
kot prsta = 20 stopinj

X=5*9,81*2*sin(20)/165/3,1415*2=0,129 m.

Tudi bolj razumljiv izračun mase repa

0,5*Q*S*V^2*L1*n/2=M*L2*g*sin(a), kjer je:
Q - gostota zraka;
S - površina vijaka (m^2);
V - hitrost vetra (m/s);
L1 - premik osi vrtenja glave vetra od osi vrtenja propelerja (m);
M - masa repa (kg);
L2 - razdalja od osi vrtenja repa do njegovega težišča (m);
g - 9,81 (težnost);
a je kot naklona osi vrtenja repa.

No, to je verjetno vse, načeloma so Excelove tabele povsem dovolj za izračune, čeprav lahko uporabite tudi formule. Pomanjkljivost te zaščitne sheme je nihanje propelerja med delovanjem in nekoliko zapoznela reakcija na spremembe smeri vetra zaradi lebdečega repa, vendar to ne vpliva posebej na proizvodnjo energije. Poleg tega obstaja še ena možnost zaščite, tako da se generator "lebdi" in se prevrne, medtem ko se zdi, da je propeler obrnjen stran od vetra, generator v tem primeru podpira amortizer.