Rüzgar türbini, rüzgar enerjisi alıcısı olarak görev yapan bir cihaz olarak bir türbine sahip olan bir rüzgar jeneratörünün ana parçasıdır. Bu tür cihazlar için seçeneklerden biri silindir şeklinde bir mahfazadır; iç mekan bıçakların bulunduğu yer.

Rüzgar türbinlerine dayalı rüzgar kurulumları daha fazla farklılık gösterir yüksek verim kanatlı olanlarla karşılaştırıldığında, tasarımın basitliği ve operasyonda güvenilirlik.

Temel özellikleri

Herhangi bir teknik cihazda olduğu gibi, bir hava türbininde de, yeteneklerini sınıflandıran ve belirli bir model hakkında bilgi sağlayan parametreler, teknik özellikleridir.

Bu tür cihazların ana teknik özellikleri şunlardır:

1. Nominal çıkış gücü, kW cinsinden ölçülür.
2. Jeneratörün tesisatın belirli bir rotor hızında ürettiği nominal doğrultulmuş voltaj.
3. Üretilen voltajın frekansı Hz cinsinden ölçülür.
4. Nominal düzeltilmiş voltajın oluşturulduğu çalışma modunda rotor dönüş frekansı. Dakikadaki devir cinsinden ölçülür.
5. Bir rüzgar türbininin beyan edilen güce ulaştığı nominal hız. Dakikadaki devir cinsinden ölçülür.
6. Gizli hız, dakika başına devir cinsinden ölçülür ve ünitenin belirli bir hızda maksimum çalışma yeteneğini sınıflandırır.
7. Belirli bir cihaz modelinin çalışabildiği çalışma modu belirli zaman(uzun vadeli, döngüsel, kısa vadeli vb.).
8. Belirli bir modelin çalışması sırasında üretilen gürültü (ses) düzeyi dB cinsinden ölçülür.
9. Cihaz verimliliği.
10. Bileşenlerin ve mekanizmaların soğutulma türü.
11. Kurulum ve montaj yöntemi.
12. Boyutlar.
13. Ağırlık birimi.

Rüzgar türbininin tasarım özellikleri

Rüzgar türbini ile donatılmış rüzgar jeneratörleri, içinde kanatları bulunan bir silindirdir. Bıçakların etrafında dış bir konturun bulunması, onlara yabancı cisimlerden ve canlı organizmaların içlerine girmesine karşı koruma sağlar.

Kuyruk bölümüne (rüzgar yönüne göre yönlendirme için) ihtiyaç duyulmaması, cihazın ağırlığını ve boyutlarını azaltır ve aynı zamanda kurulum ve çalıştırmayı kolaylaştırır. Silindir şeklindeki gövde, rüzgar akış yönünde bağımsız olarak yönlendirilir ve esasen bir ağızlık görevi görerek, kurulu kanatlar üzerindeki basıncı arttırır, böylece rüzgar jeneratörünün verimliliği artar.

Doğru hesaplama nasıl yapılır

Belirli bir modelin seçimini belirleyen ana gösterge, birim zaman başına kilovat saat cinsinden ölçülen elektrik enerjisi üretme yeteneğidir.

Üretilen enerji miktarı tesisin ana gücü olan güç ile doğrudan ilgilidir. teknik özellikler Bu nedenle bir rüzgar türbininin hesaplanması, geometrik boyutlarını, kurulu kanat sayısını ve yerden kurulum yüksekliğini belirler.

Rüzgar türbininin elektrik üretme yeteneğini belirleyen elektrik jeneratörünün gücü elektrik, gücü türbinin verimliliğine göre aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilen rüzgar akışına bağlıdır:

P=KxRxV 3 xS/2

P – hava akış gücü;

K - türbinin verimliliğini dikkate alan katsayı, 0,2 ila 0,5 birim arasında bir değere sahiptir;

R – hava yoğunluğu, 1,225 kg/m3'tür (normal atmosfer basıncında);

V, m/s cinsinden ölçülen hava akış hızıdır;

S – rüzgar türbininin kapsama alanı (tesisatla birlikte çalışan rüzgar akışı).

Yukarıdaki formülden rüzgar akışının gücünün ve dolayısıyla jeneratörün gücünün doğrudan rüzgar türbininin çapına (S= π R2) bağlı olduğu açıktır.

Tesisat yerindeki hava akış hızı ve çapı bilinerek tesisatın gücünü ve elektrik enerjisi üretme kabiliyetini belirlemek mümkündür.

Rüzgar türbini türleri

Her ne kadar başlangıçta rüzgar türbinli bir rüzgar kurulumunun kurulumunu yalnızca yatay düzlem rüzgar jeneratörlerini yatay dönme ekseniyle karakterize eden, ancak tasarımcılar bu tür cihazların yeni versiyonlarını geliştirdiler:

• Dikey eksenli rüzgar türbini

Bu tip kurulumlarda türbin silindiri dikey olarak yerleştirilmiştir ve kanatlar yer yüzeyine dik bir düzlemdedir.

Rüzgar türbini işletimi, s dikey eksen yatay dönme eksenine sahip cihazların çalışmasına benzer şekilde dönme.

• Kanatsız rüzgar türbini

Rüzgar türbinlerinde kanatların varlığı çeşitli tasarımlar, bunlar sert bir mahfazaya yerleştirilmiş rüzgar türbinleri olsa bile kurulumlarının önemli alanlar gerektirmesine yol açmaktadır. Bu bağlamda rüzgar türbinlerinin geliştirilmesinde yeni bir yön, kanatları olmayan rüzgar türbinlerini kullanan benzer cihazların yapımı olmuştur.

Bu tasarım, içinde metal diskler bulunan bir sütundan oluşur. Diskler mil üzerine monte edilmiş ve aralarına özel contalar takılarak birbirine paralel yerleştirilmiştir. Hava contalara çarptığında hareket ederler ve belirli ve yönlü bir darbe verirler. metal diskler, disklerin etkisi altında dönmeye başlar. Disklerin dönme hareketinin etkisi altında çubuk dönmeye başlar ve bu da dönme hareketini jeneratör miline iletir.

• Çatı için rüzgar türbini

Şehirde bile başkaları için sorun yaratmadan kendine bedava elektrik enerjisi sağlama becerisine duyulan ilgi, herhangi bir binanın çatısına monte edilebilecek bir rüzgar türbini tasarımının geliştirilmesine yol açtı.

Böyle bir kurulumun genel boyutları küçük, hafiftir ve çalışma sırasında pratik olarak sessizdir. Cihazın dış gövdesi salyangoz şeklinde yapılmış olup, rüzgar akışını istenilen yönde artırmanıza ve yönüne göre uzayda yön vermenize olanak sağlar.

Popüler modeller ve markalar

Teknik olarak gelişmiş farklı ülkelerde üretilen rüzgar türbinlerinin çeşitleri arasında en popüler olanları şunlardır:

• Şirket uzmanları tarafından geliştirilen türbin Faylak(ABD), bireysel kullanıma yöneliktir ve bir konut binasının veya bireysel kullanım için başka bir yapının çatısına kurulumu içerir.

Bu model, özel bir cihaz kullanan bir elektronik ünite ile donatılmıştır. mobil uygulamalar, cihazın çalışmasını uzaktan izlemek mümkündür.

Rüzgar türbini binanın içine yerleştirilmiş bir batarya ile eşleştirilir . Sabitleme elemanlarının çatı sırtına monte edilmesi gerekir, bu da türbin tarafından yakalanan rüzgar akışının miktarını artırır. Cihazın çalışması sırasında gürültü seviyesi minimumda tutulmakta, bu da ünitenin monte edildiği binada yaşayan sakinlerin rahatsızlık yaratmamasını mümkün kılmaktadır.

• • “Liam F1” türbin modeli, Hollanda'da Arşimet tarafından geliştirildi, hafiftir (80,0 kg'a kadar) ve bir binanın çatısına veya başka bir bağımsız desteğe monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Alıcı ünitenin salyangoz şeklindeki tasarımı, rüzgar türbininin verimliliğini artırmanıza ve her zaman rüzgar akışlarının hareket düzleminde olmanıza olanak tanır.
  • 
    
  • Çalışma sırasındaki gürültü seviyesi çok düşüktür, bu da uygun herhangi bir yere kurulum yapılmasına olanak sağlar.

  • Ortalama fiyatlar

    Rüzgar türbinleri de dahil olmak üzere alternatif enerjide kullanılan ekipmanlar ucuz değildir. Bunun nedeni, kural olarak, yeni modellerin tek parça versiyonlarda üretilmesi ve halihazırda tedarik edilenlerin toplu olarak satılmamasıdır, bunun nedeni, bu enerji üretme yönteminin henüz bulunamamasıdır. kullanıcılar arasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

    Yukarıdaki kurulumların maliyeti:

    • “Liam F1” modeli Avrupa Birliği ve Amerika'da satılıyor, maliyeti 4000,0 avrodan başlıyor.
    • Amerikan şirketi Fiddler'ın modelin maliyeti hakkında veri yok, ancak konfigürasyonu ve piyasadaki benzer cihazların tedariki nedeniyle kurulum fiyatının Hollandalı geliştiricilerinkinden daha düşük olmadığını güvenle söyleyebiliriz.

    Avantajlar ve dezavantajlar

    Rüzgar türbini kullanılarak yapılan rüzgar jeneratörlerinin basitliği ve güvenilirliği bu ünitelerin tek avantajı değildir. Ayrıca rüzgar türbinlerini kullanmanın avantajları şunlardır:

    • Düşük rüzgar akışlarında 2,0 m/s hızla çalışabilme yeteneği.
    • Rüzgar akımlarına karşı yüksek hassasiyet.
    • 60,0 m/s'ye kadar güçlü, kasırga hava akış hızlarında çalışma yeteneği.
    • Aynısı ile Genel boyutları Türbinle donatılmış bir rüzgar jeneratörü, kanatlı ünitelere göre daha fazla güce ve daha yüksek verimliliğe sahiptir.
    • Türbin güvenlidir teknik cihazÜnitenin kurulduğu yerde yaşayan hayvanlar dünyası için (kuşlar, yarasalar).
    • Türbin çalıştığında insanlara ve hayvanlara zararlı olan infrases üretilmez.
    • Bıçak tasarımlarına kıyasla daha düşük maliyet.
    • Uygulama kolaylığı kurulum işi Ana elemanların fabrikada montajı nedeniyle.
    • Basitlik ve bakım kolaylığı.
    • Uzun servis ömrü.

    Bu tür cihazların dezavantajları şunlardır:

    • Rüzgar, insanın kontrolü dışında olan atmosferik bir olgudur, bu nedenle uzun bir süre boyunca akış gücünü ve hareket yönünü tahmin etmek imkansızdır;
    • Rüzgar akışının gücünün değişkenliği nedeniyle, üretilen enerjinin depolanması için önemli elektrik kapasitelerinin sağlanması gerekmektedir;
    • Bir dizi ekipmanın yüksek maliyeti;
    • Yüksek güçlü rüzgar türbinlerini kurmadan önce hesaplamaların yapılması gerekmektedir. ekonomik fizibilite seçilen bölgenin rüzgar haritasıyla bağlantılı olarak.

    Nereden alabilirim

    Rüzgar jeneratörü ve buna bağlı olarak rüzgar türbini olan bu tesisten ayrı bir unsur, spesifik bir üründür. Bu nedenle, bu tür ekipmanları satın almak istiyorsanız, bu tür kurulumların uygulanmasında uzmanlaşmış bir şirketle iletişime geçmek en iyisidir.

    Böyle bir organizasyonun seçilmesi, gerekli modeli seçerken hatalardan kaçınmanıza olanak tanıyacak, ayrıca uzmanlar, satın alınan ünitenin kurulumu ve sonraki bakımı konusunda yardım sağlayabilecektir.

    Ek olarak, bu özel cihaz segmentinde satışa ürünler sunan çok çeşitli şirketlerin sunulduğu İnternet kaynaklarını da kullanabilirsiniz, ancak bunlar genellikle kalitesi birçok şikayeti olan Çinli üreticilerin ürünleridir. Ayrıca internet üzerinden rüzgar türbinleri gibi karmaşık ekipmanlar satın alırken, düşük kaliteli malları iade etme ve nitelikli yardım alma fırsatı yoktur.

    Kapalı bir alana (silindir) yerleştirilmiş bir rüzgar türbini yapmak oldukça zor olduğundan, bu profesyonel tasarımcılar ve mühendisler tarafından yapılır, dikey dönme eksenine sahip bir rüzgar türbini için kendi türbininizi yapabilirsiniz. doğaçlama araçlar kullanarak eller.

    Bunu yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

    1. Mevcut olanlardan en büyük çapta dayanıklı plastikten yapılmış bir boru.
    2. 10,0 - 12,0 mm kalınlığında kontrplak levha;
    3. Tahta çivileri;
    4. 12,0 – 16,0 mm çapında metal pim;
    5. Mevcut saplamanın çapına karşılık gelen somunlar ve rondelalar;
    6. Rulmanla birlikte araba göbeği.

    ve araç:

    1. Kesici aletler: demir testeresi, öğütücü kesme tekerlekleri, yapboz, bıçak;
    2. Taşlama aletleri: taşlama taşları, eğeler, zımpara kağıdı ile öğütücü;
    3. İngiliz anahtarı ve tornavida seti;
    4. Tornavida.

    Yapılan çalışma sonucunda elde edilmesi gereken tasarım ve işleyişinin şeması aşağıdaki şemada sunulmuştur:

• Çalışma şu şekilde gerçekleştirilir:
  • Mevcut bir borudan bir boşluk yapılır, bunun için boru gerekli uzunlukta (yaklaşık 1,0 metre) kesilir ve ardından ekseni boyunca kesilir. Sonuç, yayın uzunluğu ve uzunluğu bakımından eşit olan 2 yarıdır.
  • Kontrplaktan borunun çapına göre iki daire kesilir ve ardından çaplarına göre iki parçaya bölünür. Sonuç yarım daire şeklinde dört boşluktur.
  • Kontrplak boşlukları boru boşluklarının içine, her birinin üstüne ve altına yerleştirilir. Sabitleme kendinden kılavuzlu vidalar kullanılarak yapılacaktır. Sonuç iki yarım varildir.
  • Ortaya çıkan yarım fıçılar üst üste gelecek şekilde birbirine bağlanır. Ek olarak, örtüşme yerlerinde, birbirlerinin içine sığacak şekilde bir segment (şemada gösterilmeyen) seçmek gerekir. Seçilen bölümün derinliği en az 50,0 mm'dir, uzunluk isteğe bağlı olabilir.
  • Kontrplaktan 100,0 mm çapında 2 daire kesilir, bunlar da bağlanan yarım varillerin üst ve alt kısmındaki donların yardımıyla sabitlenir. Sonuç, sıkı bir şekilde bağlı bir yapıdır.
  • Ortaya çıkan hayali dairenin ortasında ve bu, bölümlerin seçildiği nokta olmalıdır (sabit kontrplak dairelerin üstünde), mevcut pimin çapına uygun bir delik açılır. İş parçalarının üst ve alt kısımlarında delikler açılır.
  • Birleştirilmiş yapıya rondelalar ve somunlar takılarak sabitlenen deliklere bir pim yerleştirilir.
  • Mevcut araç göbeği için iç çap yatak ve saplamanın çapı bir manşon yapılır. Burç yatağın içine bastırılır, ardından üzerine ayrıca somunlarla sabitlenen bir pim yerleştirilir.

  Rüzgar türbininin tamamen hazır olmasını sağlamak için, göbek konumunun altındaki saplamaya, türbinden gelen dönme hareketinin iletileceği bir kasnak takılması gerekir. elektrik jeneratörü ve monte edilen türbini kurulum için seçilen konuma monte edin.

Rüzgar enerjisi bedava, yenilenebilir, güvenli bir enerjidir. Hava akışlarının enerjisini elektriğe dönüştüren tesisat

Rüzgar türbini türbini projesi

Rüzgar enerjisi sorunlarıyla ilgilenen tüm bilim adamlarının temel görevi rüzgar türbinlerinin üretim maliyetlerini düşürmek, verimliliklerini ve güçlerini arttırmaktır.

sınıflandırma

Rüzgar jeneratörleri, dönme ekseninin konumuna göre aşağıdaki yapılara ayrılır:

• dikey eksen (yere dik);
• yatay eksen (yere paralel).

Kanatların yapıldığı malzemelere göre yel değirmenleri şu şekilde sınıflandırılır:

• sert kanatlı;
• yelkencilik

Bıçak sayısına göre ikiye ayrılır:

• 2 kanatlı jeneratörler;
• 3 kanatlı jeneratörler;
• 50'den fazla kanat sayısına sahip çok kanatlı jeneratörler.

Türbin tipi rüzgar jeneratörleri yeni nesil kategorisine ait olup çatıya fan şeklinde monte ediyorum ve gürültüden komşuları rahatsız etmiyor.

Helisel hatve tipine göre jeneratörler aşağıdakilerle ayırt edilir:

• sabit adım;
• değişken adım.

İnşaat türüne göre:

• loblu;
• türbin

Amaca göre:

• ev;
• reklam;
• Sanayi.

Endüstriyel rüzgar türbinleri esas olarak yatay dönme eksenine ve sert kanatlara sahip olarak inşa edilir.

Rüzgar türbini Liam F1 Urban %80 verimlilik üretiyor

Yelkenli rüzgar türbinleri ve dikey dönme eksenli jeneratörler genellikle özel evlere ve küçük binalara enerji sağlamak için kurulur.

Rüzgar türbini kurulumu, türbini içine monte edilmiş kanatları olan silindirik bir şekle sahip olan bir rüzgar jeneratörüdür. Esasen bu, kanatlarının kenarları bir silindir tarafından korunan, yatay dönme eksenine sahip bir yel değirmenidir. Basit olarak farklılık gösterir, güvenilir tasarım Kanatlı yel değirmenlerine göre daha yüksek verim sağlar.

Temel fark

Rüzgar türbini silindirik bir devredir. Dönen kanatlar devrenin içinde bulunur. Yapı aşağıdakilerden oluşur:

• türbinler;
• dış veya iç kaplama;
• türbin jeneratörü aksamı kaportası;
• gondollar;
• jeneratör;
• çevirici;
• depolama modülü;
• kontrol ünitesi;
• dinamik sabitleme ünitesi.

Bu tip yel değirmenleri, korunmasız dönme kanatlarının bulunmaması ve ayrıca bunları düzenlemek ve rüzgar yönüne yönlendirmek için tasarlanmış bir sistem ile karakterize edilir. Bu yapının güvenilirliğini ve güvenliğini arttırır. Silindirik şekil Kaplama bağımsız olarak açılır, rüzgarı yakalar ve ağızlık görevi gören kaplama kurulumun gücünü artırır.

Gerekli güce ve amaca bağlı olarak tasarımda birçok değişiklik yapılabilir. Örneğin bir türbinin imalatında farklı malzemeler kullanılabilmektedir. Geometrik boyutlar ve yerleştirme yöntemi (bir destek, kafes kiriş vb. üzerine) farklılık gösterebilir. Güneş pili modülleri ile ek donanım mümkündür.

İş amaçlı türbin tipi rüzgar jeneratörünün prototipi

Rüzgar türbini üniteleri evsel ve endüstriyel amaçlı üretilmektedir.

Kurulumun çalışma prensibi

Türbin tipi rüzgar tesisatının normal çalışması için rüzgarın 2 m/s ile 60 m/s arası hızda esmesi gerekmektedir. Kurulumun çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Ünite rüzgarın yönünü bağımsız olarak algılar ve istenilen yöne döner. Hava akışı bıçaklara çarpar ve onları döndürür. Hava kütleleri kanatlara hareketin kinetik enerjisini verir ve burada rotoru döndüren mekanik enerjiye dönüştürülür.

Rusya tarafından geliştirilen rüzgar türbini türbini test ediliyor

Rotorun dönüşü jeneratöre sağlanan üç fazlı bir akım üretir. Buradan akım kontrol ünitesine gider, burada düzeltilir, ardından akülerden akar, onları şarj eder ve ardından invertöre gider. İnverter tek fazlı üretir alternatif akım, salınım frekansı, 220 V voltajlı ağlar için 50 Hertz veya endüstriyel işletmeler için ve ayrıca yüke güç sağlamak için gerekli olan 380 V voltajlı üç fazlı akımdır.

Türbin rüzgar türbininin avantajları

Türbin tasarımlı bir rüzgar jeneratörü, diğer tasarımlardaki rüzgar türbinlerine göre önemli avantajlara sahiptir.

1. Rüzgara karşı yüksek hassasiyet. Kanatları hareket ettirecek minimum rüzgar hızı 2 m/s'dir; Diğer tipteki rüzgar türbinleri 4 m/s rüzgar hızına ihtiyaç duyar.
2. Jeneratör kasırga rüzgar hızlarında (60 m/s'ye kadar) çalışma kapasitesine sahiptir. Diğer rüzgar türbinlerinin çoğu 25-30 m/s'ye kadar çalışır.
3. Bir rüzgar türbini jeneratörünün verimliliği, korumasız kanatları olan bir rüzgar türbininin neredeyse iki katıdır. Kaplamanın nozül tasarımı nedeniyle türbin yel değirmeni diğer tasarım birimlerinden çok daha güçlüdür.
4. Türbin ünitesi kuşlar ve yarasalar için güvenlidir. Kanatları açık olan yel değirmenleri çoğu zaman tehlike bölgesinin sınırlarını belirleyemeyen uçan hayvanların ölümüne neden olur. Yarasalar ve kuşlar, bir rüzgar türbinini tek bir engel olarak algılar ve onun etrafında başarılı bir şekilde dolaşırlar.
5. Çoğu tasarımdaki yel değirmenleri çok fazla gürültü üretir ve belirli rüzgar hızlarında infrasound üretirler, bu nedenle yakına yerleştirilmemelidirler. Konut inşaatları, çiftlikler, ormancılık. Türbin tesisleri insanlara ve hayvanlara zarar veren infrasonik ses üretmez. Yanına kurulabilirler Konut inşaatı. Türbinli rüzgar türbinleri hayvanların yapay göçüne neden olmaz.
6. Kanatlı olanlara göre daha düşük üretim maliyeti. Serbest bıçakların üretilmesi karmaşık ve pahalı bir süreçtir. Bunların yokluğu maliyeti önemli ölçüde azaltır ve kurulumun üretimini kolaylaştırır.
7. Kolay ve hızlı kurulum. Turbojeneratör bileşenleri fabrikada üretilmektedir; Ana bloklar orada monte ediliyor. Kurulum yalnızca blokların yerleşimini, bağlantısını ve desteğe sabitlenmesini içerir. Kurulum standart asansörler kullanılarak gerçekleştirilir.
8. Bakım kolaylığı. Türbinli rüzgar türbinlerinin bakımı kanatlı olanlara göre çok daha basit ve ucuzdur. Şu tarihte: doğru işlem kurulumlar, periyodik yetkin satış sonrası servis, servis ömrü 50 yıla ulaşır.
9. Türbin tipi rüzgar santrali, klasik rüzgar türbinlerinden farklı olarak pilotlara ve uçuş görevlilerine müdahale etmez, hava savunma radarları tarafından tespit edilmez ve ulusal güvenliğe tehdit oluşturmaz.

Uygulama alanı

Bir rüzgar türbini jeneratörü, neredeyse tüm yıl boyunca hava hareketi ve rüzgara karşı yüksek hassasiyet nedeniyle doğal su kütlelerinin yakınında maksimum verime ulaşır. Ayrıca şehir ve kasabalarda da kuruludur. Kurulumun tasarımı, jeneratörün özel evlerin ve kır evlerinin otonom veya kombine aydınlatması için kullanılmasına olanak tanır.

Bir rüzgar jeneratörü faydalıdır nüfuslu alanlar Elektrik kesintilerinin sıklıkla yaşandığı şehirlerden ve bölgesel merkezlerden uzakta bulunuyor. Rüzgar türbini kurulumu havaalanları ve askeri eğitim sahalarının yakınında kullanılabilir. Radarlara görünmez olmasına rağmen pilotlara veya ulusal güvenlik sistemlerine tehdit oluşturmaz.

Rüzgar türbinleri onlarca yıldır elektrik kaynağı olarak kullanılıyor. İnsanoğlu, doğanın gücünden yararlanıp değirmenler inşa etmeye başlayınca bu tür yapılardan yararlanmaya başladı. Günümüzde elektrik üretmek amacıyla üçüncü nesil türbin tipi rüzgar jeneratörleri kullanılmaktadır. Üstelik yapıların kendisi de son zamanlarda giderek daha alışılmadık biçimler kazandı.

Modern bir rüzgar türbini aşağıdaki unsurlardan oluşur:

1. Anemometre. Rüzgar hızının ölçülmesinden sorumludur ve ilgili bilgileri rüzgar türbini kontrolörüne iletir.
2. Bıçaklar. Bu elemanlara çarpan rüzgar onların dönmesine neden olur. Sonuç olarak elektrik üreten bir türbin devreye giriyor.
3. Fren. Mekanik, hidrolik ve diğer tahriklerle tamamlanır. Rüzgar türbinindeki fren sistemi, kritik durumlarda rotorun durdurulması için gereklidir.
4. Denetleyici. Tüm kurulumun yönetilmesinden sorumludur. Rüzgar türbinlerini otomatik olarak çalıştırır ve durdurur.
5. İndüksiyon jeneratörü. Cihaz elektrik üretiyor. Yüksek hızlı bir şaft ile tamamlanmaktadır.
6. Gondol. Rüzgar türbininin üst kısmında bulunur. Motor kaportası, fren ve kontrolör de dahil olmak üzere ünitenin tasarım bileşenlerinin çoğunu barındırır.

Tasarımın türüne bağlı olarak rüzgar türbini başka elemanlarla desteklenebilir. Özellikle modern tesisler, rüzgarı yakalayan ve rüzgarın gücünü artıran bir kaplama ile donatılmıştır.

Türbinlerin avantajları

Rüzgar türbini modern tipÖncekilerle karşılaştırıldığında aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. Yüksek rüzgar hızlarında çalışabilme özelliğine sahiptir. Modern türbinler rüzgar akışlarının kritik değerleri (25-60 m/sn) aştığı durumlarda çalışır.
2. İnfrasonik dalgalar yaratmaz. Önceki nesil rüzgar türbinlerinin bu dezavantajı vardı.
3. Kolay kurulum. Tasarımın temeli üretimde oluşturulur. Bireysel elemanlar sahaya monte edilir ve gondol direğe monte edilir.
4. Başvuru yenilikçi malzemeler. Sadece kurulumun servis ömrünü uzatmakla kalmaz, aynı zamanda kurulum kolaylığı da sağlarlar.

Rüzgar türbinleri çoğunlukla deniz ve okyanus kıyılarına veya doğrudan suya kurulur. Bu yaklaşım, türbinin neredeyse tüm yıl boyunca çalışmasını mümkün kılar.

Modern gelişmeler

Blade kurulumlarının dezavantajları arasında aşağıdakiler yer almaktadır:

• doğal termal dengeyi bozarlar;
• nispeten düşük verimlilik,% 30'u aşmayan;
• geniş bir alanı kaplar;
• kuşlar için tehlike oluşturur.

Bu eksiklikler dünya çapındaki geliştiricileri yeni arayışlara zorluyor teknolojik çözümler Rüzgar enerjisinin alınmasına olanak sağlar. En son başarılar arasında şunlar yer almaktadır:

1. Yükselen türbin.

Yapısal olarak benziyor balon helyumla dolu. İçeride yatay eksende üç kanatlı bir türbin yerleştirilmiştir. Böyle bir sistem şu anda Alaska'da kullanılıyor. Yüzen türbin, modern rüzgar türbinlerinin erişemeyeceği bir yüksekliğe yerleştirilmiştir. Böyle bir sistem neredeyse özerk bir şekilde işleyebilmektedir (personel katılımı en aza indirilmiştir).

2. Dikey türbinler.

Bıçakları balık yüzgeçlerinin düzenini takip eder. Bu tasarım sayesinde türbinler elektrik üretme kapasitesine sahiptir. yeterli miktar elektrik, birbirine yakın mesafedeyken. Uzunluk dikey kurulumlar 9 m'dir. verimli çalışma Sistem, birbirine yakın en az iki türbinin kurulumunu gerektirir. Ön çalışmalara göre, yeni tip kurulum kanatlı analoglara kıyasla 10 kat daha fazla elektrik üretiyor ve aynı alanı kaplıyor.

3. Karbon "sapları".

BAE'de uygulandı yeni proje temiz elektrik üretimi konusunda 20 metrelik bir tabana 1.203 karbon “gövdenin” yerleştirilmesini içeriyor. Bu yapının yüksekliği 55 m'dir. Sistemin her bir elemanı birbirinden 10 m uzaklıkta bulunmaktadır.

Tabandaki tek bir sapın kalınlığı 30 m'dir. İçlerinde alternatif elektrotlar ve piezoelektrik malzemeden oluşan katmanlar bulunur. Basınç altında ikincisi elektrik üretir. Enerji, sapların rüzgarda sallanmasıyla ortaya çıkar. Bu sistem Aynı alanı kaplayan diğer rüzgar türbinleriyle aynı miktarda elektrik üretir.

Tunuslu bilim adamları da benzer bir şey yarattılar. Sistemleri BAE'de kullanılan karbon "gövdelerinden" farklıdır, çünkü üst kısmında sessiz bir jeneratör bulunur. uydu anteni.

Hollanda'da her eve rüzgar enerjisinin etkisiyle elektrik üretebilecek küçük bir yapı kurulması önerildi. Bu rüzgar jeneratörü, salyangoz kabuğunun şeklini takip eden bir türbine sahiptir. Rüzgar akışını yakalar, döner ve hareketinin yönünü değiştirir. Böyle bir rüzgar jeneratörünün verimliliği, bu tür tesislerin potansiyel olarak gösterebileceği teorik göstergelerin %80'ine ulaşıyor.

İÇİNDE son yıllar yelkenli gemilere kurulum için tasarlanmış gelişmeler ortaya çıktı. Genel olarak kanatlı rüzgar jeneratörlerinin yerini alabilecek sistemlerin sayısı sürekli artmaktadır. Belki gelecekte rüzgar enerjisinin karşılaştığı tüm sorunları çözebilecekler.

Shukhov'a göre hiperboloid tipi bir rüzgar türbini, genellikle bir nehrin, gölün, bataklığın yanında, tepelerin ve vadilerin yamaçlarında meydana gelen yükselen hava akımlarında bile çalışabilmektedir. Helikoid türbinlerde olduğu gibi “kendinden emişli” ve “kendini destekleme” koşulları yaratılır, ancak bu, operasyonda belirleyici bir rol oynamaz.

Teknoloji finansman bekliyor ve geliştirilme aşamasında!

Tanım:

Shukhov'a göre hiperboloid tipi rüzgar türbini, büyük Rus mühendis ve bilim adamı V.G Shukhov'un fikirlerine dayanmaktadır.

Resimde çalışma bölgesi rüzgar akışı kırmızı renktedir. Bu parametre açısından, (Shukhov'a göre hiperboloid tipinde bir rüzgar türbini) diğer türbin türlerinden üstündür, yani: kanat tipi rüzgar akışının çalışma alanı, süpürülen rüzgarın% 7-8'idir. alan; Darrieus ve Savonius türbinleri – %45-50; V bu durumda – 60-70%.

Rüzgar jeneratörü bu tip yukarı çekişlerde bile çalışabilir hava genellikle bir nehrin, gölün, bataklığın yanında, tepelerin ve vadilerin yamaçlarında gerçekleşir.

Heliselde olduğu gibi "kendi kendini emme" ve "kendini destekleme" koşulları yaratılır türbinler, ancak bu, çalışmada belirleyici bir rol oynamasa da.

Avantajları:

- hiperboloidi yıkayan hava akışının aktif katmanının temas hattı, düz kanatlı rotor tipi bir rüzgar jeneratörünün dönen silindirinin benzer hattından 1,6 kat daha uzundur. Verimliliğin artmasını beklemek doğaldır. rüzgar türbinleri aynı değere oranla daha yüksek olacaktır,

– yapıcı cihazçalışma gövdesinin hafiflik, sağlamlık ve denge ile birleşimi, bileşenlerin (şanzıman, elektrik jeneratörü vb.) yerleşik hacmin içine yerleştirilerek bir bütün olarak tüm kurulumun boyutlarını ve ağırlığını azaltır,

– yapının toplam atalet momenti, malzeme noktalarının kütlelerinin çarpımlarının yarıçap uzunluğunun karesi ile toplamı olarak belirlenir. Buna dayanarak, hareketsiz durumdaki yapının atalet momentinin, düz kanatlı bir rüzgar türbininin dönen silindirinin atalet momentinin en az yarısı kadar olduğu sonucu çıkar ve bu nedenle, Başlangıç ​​anında gerekli rüzgar kuvveti iki kat daha azdır.

Özelliklerin karşılaştırılması:

Not: Shukhov'a göre hiperboloid tipi bir rüzgar türbini örneğini kullanarak teknolojinin açıklaması.

dikey invelox rimworld yüksek performanslı rüzgar türbini
Kendin yap Bolotov rüzgar rotoru türbini
zvt kapalı yüzer rüzgar türbini Solar paneller Ovchinnikov'dan kendin yap Fuller yedek parçaları
tek kanatlı kapalı rüzgar türbinlerini ev fiyatına satın alın
rüzgar enerjisi türbin jeneratör verimliliği
mini rüzgar türbini jeneratörü

Talep faktörü 1 552

Teknolojileri arayın

Bulunan teknolojiler 1

İlginç olabilir:

• Sibir modüler kompleksi altın, platin ve nadir toprak madenlerinin çıkarılması için tasarlanmıştır…

Rüzgar enerjisi dünya çapında aktif olarak gelişiyor ve bunun şu anda alternatif enerjinin en umut verici alanlarından biri olduğu uzun zamandır bir sır değil. 2014 yılı ortası itibarıyla dünyadaki kurulu rüzgar türbinlerinin toplam kapasitesi 336 gigawatt olup, en büyük ve en güçlü dikey üç kanatlı rüzgar türbini Vestas-164, 2014 yılı başında Danimarka'da kurulup devreye alınmıştır. Gücü 8 megawatt'a ulaşıyor ve kanat açıklığı 164 metredir.

Genel olarak kanatlı türbinlerin ve rüzgar türbinlerinin üretimine yönelik köklü teknolojiye rağmen, pek çok meraklı teknolojiyi geliştirmeye, verimliliğini artırmaya ve olumsuz faktörleri azaltmaya çalışıyor.

Bilindiği gibi rüzgar akışının enerji kullanım katsayısı en iyi ihtimalle %30'a ulaşır, oldukça gürültülüdürler ve yakındaki alanların doğal ısı dengesini bozarak geceleri yer hava katmanının sıcaklığını artırırlar. Ayrıca kuşlar için de çok tehlikelidirler ve önemli alanları işgal ederler.

Hangi alternatifler mevcut? Aslında modern mucitlerin yaratıcılığı sınır tanımıyor ve farklı alternatif seçenekler birçoğu icat edildi.

Sektördeki en sıra dışı ve dikkat çekici alternatif rüzgar türbini tasarımlarından 5'ine bir göz atalım.

2010'dan beri, Amerikan şirketi Massachusetts Araştırma Enstitüsü merkezli Altaeros Energies, yeni nesil rüzgar türbinleri geliştiriyor. Yeni tip rüzgar jeneratörleri, geleneksel rüzgar jeneratörlerinin ulaşamadığı 600 metreye kadar irtifalarda çalışacak şekilde tasarlandı. O kadar yüksek rakımlarda ki en kuvvetli rüzgarlar sürekli esiyor. Güçlü rüzgarlar 5-8 katı olan rüzgarlardan daha güçlü dünyanın yüzeyine yakın.

Jeneratör, yatay bir eksene üç kanatlı bir türbinin monte edildiği helyumla şişirilmiş bir zeplin benzeri şişirilebilir bir yapıdır. Böyle bir rüzgar jeneratörü, 2014 yılında Alaska'da yaklaşık 300 metre yükseklikte 18 ay boyunca test edilmek üzere piyasaya sürüldü.

Geliştiriciler, bu teknolojinin kilovatsaat başına 18 sent maliyetle elektrik üreteceğini iddia ediyor; bu, Alaska'daki normal rüzgar enerjisi maliyetinin yarısı kadar. Gelecekte bu tür jeneratörler yerini alabilir dizel enerji santralleri ve sorunlu alanlarda uygulama bulmanın yanı sıra.

Gelecekte bu cihaz sadece bir güç jeneratörü değil, aynı zamanda bir meteoroloji istasyonunun parçası ve ilgili altyapıdan uzak alanlarda İnternet sağlamanın uygun bir yolu olacak.

Kurulumdan sonra böyle bir sistem personelin varlığını gerektirmez ve işgal etmez geniş alan ve neredeyse sessiz. Uzaktan kontrol edilebilir ve gerektirir Bakım yalnızca 1-1,5 yılda bir.

Bir diğer ilginç çözüm yaratılış hakkında sıradışı tasarım Birleşik Arap Emirlikleri'nde rüzgar enerjisi santrali hayata geçiriliyor. Abu Dabi'den çok uzak olmayan bir yerde, oldukça sıra dışı bir şehir inşa etmeyi planladıkları Madsar şehri inşa ediliyor. Rüzgar çiftliği geliştiriciler tarafından "Windstalk" olarak adlandırıldı.

Bu projenin tasarımını geliştiren New York tasarım şirketi Atelier DNA'nın kurucusu, asıl fikrinin doğada elektrik üretmeye hizmet edebilecek kinetik bir model bulmak olduğunu ve böyle bir modelin bulunduğunu söyledi. Her biri yaklaşık 55 metre yüksekliğinde 1203 karbon fiber gövde beton temeller 20 metre genişliğinde, birbirinden 10 metre mesafeyle monte edilecek.

Saplar kauçukla güçlendirilecek ve tabanda yaklaşık 30 cm genişliğe sahip olacak ve üstte 5 santimetreye kadar darlaşacaktır. Her bir sap, basınca maruz kaldığında elektrik akımı üreten piezoelektrik malzemeden yapılmış alternatif elektrot katmanları ve seramik diskler içerecektir.

Saplar rüzgarda sallandıkça diskler sıkışarak bir elektrik akımı üretecektir. Rüzgar türbini kanatlarından ses gelmiyor, kuş kaybı yok, rüzgardan başka bir şey yok.

Fikir, bataklıkta sallanan sazlıkları gözlemlemekten doğdu.

Atelier DNA'nın Windstalk projesi, Madsar sponsorluğunda düzenlenen ve yenilenebilir kaynaklar kullanarak enerji üretebilecek uluslararası bir başvuru alanından en iyi sanat eserini seçmek için düzenlenen Land Art Generator yarışmasında ikinci oldu.

Bu olağandışı rüzgar istasyonunun kapladığı alan 2,6 hektarı kaplayacak ve güç, benzer bir alanı kaplayan geleneksel bir rüzgar jeneratörüne karşılık gelecektir. Sistem, geleneksel mekanik sistemlerde bulunan sürtünme kayıplarının olmaması nedeniyle verimlidir.

Her bir gövdenin tabanında, Cambridge, Massachusetts'te geliştirilen Levant Power sistemine benzer bir amortisör ve silindir sistemi kullanarak gövdeden gelen torku dönüştüren bir jeneratör bulunacaktır.

Projede çalışan çalışanlar, rüzgarın sabit olmaması nedeniyle biriken enerjinin rüzgar olmadığı zamanlarda da kullanılabilmesi için enerji depolama sistemi kullanılacağını açıkladı.

Her gövdenin tepesinde, parlaklığı doğrudan rüzgarın gücüne ve o anda üretilen elektrik miktarına bağlı olacak bir LED ışık bulunacaktır.

Windstalk, kaotik bir sallanma hareketi ile çalışacak ve bu da elemanların geleneksel kanatlı rüzgar jeneratörleriyle mümkün olandan çok daha yakın yerleştirilmesine olanak sağlayacak.

Benzer bir sistemin su altında baş aşağı duracağı okyanus akıntılarının ve dalgalarının enerjisini dönüştürmek için benzer bir proje olan Wavestalk geliştiriliyor.

Tunuslu Saphon Energy'nin Windstalk gibi geliştirdiği proje de kanatsız bir rüzgar jeneratörü ancak bu sefer cihaz yelken tipi bir tasarıma sahip.

Uydu anteni şeklindeki bu sessiz jeneratöre Saphonian adı veriliyor. Dönen parçaları yoktur ve kuşlar için tamamen güvenlidir. Jeneratör ekranı rüzgarın etkisiyle ileri geri hareket ederek hidrolik sistemde titreşimler oluşturur.

Projenin amacı rüzgar jeneratörlerinin rüzgar akışının kullanımına ilişkin performansını artırmaktır. Rüzgar, kelimenin tam anlamıyla, rüzgarın etkisi altında ileri geri hareket eden bir yelkene bağlanmıştır, oysa kanatlar, rotor, dişliler yoktur. Bu etkileşim, pistonlar kullanılarak daha fazla kinetik enerjinin mekanik enerjiye dönüştürülmesine olanak tanır.

Enerji, hidrolik akümülatörlerde depolanabileceği gibi, bir jeneratör aracılığıyla elektriğe dönüştürülebilir veya onun yardımıyla bazı mekanizmalar döndürülebilir. Geleneksel rüzgar jeneratörlerinin verimi %30 ise bu yelken tipi jeneratör %80 verim sağlıyor. Verimliliği, bıçak tipi yel değirmenlerini 2,3 kat aşıyor.

Rüzgar türbininde (kanatlar, göbekler, dişli kutuları) olduğu gibi pahalı bileşenlerin bulunmaması nedeniyle, Saphonian durumunda ekipman maliyetleri %45'e kadar azalır.

Saphonian'ın aerodinamik şekli, türbülanslı rüzgar akımlarının yelken gövdesi üzerinde çok az etkisi olması ve aerodinamik kuvvetin yalnızca artması avantajına sahiptir. Rüzgar türbinlerinin kentsel alanlarda kullanılmamasının nedeni türbülanstır, ancak Saphonian da orada kullanılabilir. Ayrıca zararlı akustik ve titreşim faktörleri de minimuma indirilmiştir. Saphon Enerji, inovasyon geliştirme çabalarından dolayı KPMG'den ödül aldı.

Rüzgar enerjisinin kullanımına yönelik bir başka devrim niteliğindeki yaklaşım, 2008 yılında Kaliforniyalı coşkulu bir mucit tarafından hayata geçirildi. Küçük şehirler için büyük rüzgar jeneratörleri 30 katlı bir bina boyutundadır ve kanatları bir Boeing 747'nin kanatları boyutuna ulaşmaktadır.

Bu dev jeneratörler kesinlikle çok fazla güç üretiyor ancak bu tür sistemlerin üretimi, nakliyesi ve kurulumu karmaşık ve pahalı. Buna rağmen sektör her yıl yüzde 40’ın üzerinde büyüyor. Kaliforniya'dan Doug Selsam'ın iddialı hedefini belirlemeden önce düşündüğü şey tam olarak buydu. Daha az malzeme kullanarak daha fazla enerji elde etmenin oldukça mümkün olduğuna karar verdi.

Doug, tek bir jeneratöre bağlı tek bir şaft üzerine bir düzine veya birkaç düzine küçük rotor yerleştirerek sonunda amacına ulaştı. Uzun şaftın bir ucunu jeneratöre bağladı ve diğer ucunu helyum balonlarıyla havaya fırlattı. Sistem beklendiği gibi çalıştı.

Doug ders kitaplarında maksimum verimi elde etmek için tek vidalı bir türbinin yeterli olduğunu okumuştu ancak Doug'ın şüpheleri vardı. Farklı düşünüyordu: Ne kadar çok rotor olursa, o kadar fazla rüzgar enerjisi kullanılabilir.

Her rotor aşağıda bulunuyorsa doğru açı Böylece her rotor kendi rüzgarını alacak ve bu da üretim verimliliğini artıracaktır.

Elbette bu, fiziği karmaşıklaştırıyor çünkü artık yalnızca yanındaki rotordan gelen akışı değil, her rotorun kendi akışını da yakaladığından emin olmamız gerekiyordu. Öğrenmek için gerekli optimum açı rüzgara göre şaft ve rotorlar arasındaki ideal mesafe. Ve sonuçta kazanımlar daha az malzeme kullanılarak elde edildi.

2003 yılında mucit, Kaliforniya Enerji Komisyonu'ndan 3.000 watt'lık, yedi rotorlu bir türbin geliştirmek için 75.000 dolarlık bir hibe aldı. Bu zorluk başarıyla tamamlandı ve Doug Selsam, 2000 watt'lık çift rotorlu türbinlerinin 20'sinden fazlasını halihazırda birkaç ev sahibine sattı. Bu cihazları banliyödeki garajında ​​yaptı.

Doug'ın fikri, ticari dünyada onu büyük yapma potansiyeline sahip olan birkaç fikirden biriydi. Selsam, iki rotorun sadece başlangıç ​​olduğunu söylüyor. Muhtemelen bir gün çok rotorlu türbinlerinin gökyüzünde bir mil kadar uzandığını görecek.

Ofisi Hollanda'nın Rotterdam kentinde bulunan Archimedes, doğrudan konut binalarının çatılarına monte edilebilecek sıra dışı rüzgar türbinleri konseptini geliştirdi.

Projenin yazarlarına göre, etkili, düşük gürültülü bir tasarım tam olarak sağlayabilir küçük ev elektrik ve bu tür jeneratörlerden oluşan bir kompleks, birlikte çalışarak büyük bir binanın enerjiye bağımlılığını tamamen sıfıra indirebilir. dış kaynaklar elektrik. Yeni rüzgar türbinlerine Liam F1 adı veriliyor.

Bir konut binasının herhangi bir duvarına veya çatısına 1,5 metre çapında ve yaklaşık 100 kilogram ağırlığında küçük bir türbin monte edilebilir. Tipik olarak teraslı çatıların yüksekliği 10 metredir ve ülkedeki rüzgar neredeyse her zaman güneybatıdan esmektedir. Bu koşullar türbinin çatıya doğru şekilde yerleştirilmesi ve rüzgar enerjisinin etkin bir şekilde kullanılması için yeterlidir.

Geleneksel rüzgar türbinlerinin iki sorunu burada çözülüyor: geleneksel kanatlı türbinlerin gürültüsü ve hantal ekipmanların kurulumunun yüksek maliyeti. Geleneksel rüzgar jeneratörlerinde kurulum maliyetleri çoğu zaman karşılanamamaktadır. Liam türbininin gürültü seviyesi yaklaşık 45 dB'dir ve bu, yağmurun gürültüsünden bile daha sessizdir (ormandaki yağmurun gürültüsü 50 dB'dir).

Salyangoz kabuğu şeklindeki türbin, rüzgar gülüne benzer şekilde rüzgarda dönerek hava akışını yakalıyor, hızını düşürüyor ve yön değiştiriyor. Şirket müdürü Marinus Miremeta, yenilikçi türbinin verimliliğinin, rüzgar enerjisinde teorik olarak mevcut olan maksimum verimliliğin %80'ine ulaştığını iddia ediyor. Ve bu zaten oldukça yeterli.

Hollanda'da ortalama bir aile 3.300 kWh tüketiyor elektrik enerjisi bir yıl içinde. Geliştiricilere göre bu enerjinin yarısı, en az 4,5 m/s rüzgar hızına sahip bir Liam F1 türbini tarafından sağlanabiliyor.

Bir evin çatısındaki üçgenin köşelerine bu tür üç türbin yerleştirebilirsiniz, daha sonra türbinlerin her birine rüzgar sağlanacak ve birbirlerine müdahale etmeyecek, tam tersine birbirlerine yardımcı olacaklardır.

Eğer Hakkında konuşuyoruz Türbülanslı akışların meydana geldiği bir şehirde kurulum konusunda üretici, şehrin çatılarına monte edilen rüzgar jeneratörlerinin hafifçe yükseltilmesini, komşu evlerin duvarlarının rüzgar akışlarına müdahale etmemesi için direklere monte edilmesini öneriyor.

Tahmini maliyeti yeni türbin Kurulum dahil 3999 Euro'dur. Cihazın boyutu bir metreden büyük olduğundan kullanımı için özel bir lisans gerekebiliyor, bu nedenle şirket son çare olarak 0,75 metre çapında mini Liam türbinleri de üretiyor.

Üreticiler türbinlerini yalnızca konutlara güç sağlamak için değil, endüstriyel binalar, aynı zamanda deniz araçlarının güç kaynağı için de.

Gördüğünüz gibi rüzgar jeneratörü üreticilerinin pek çok ilginç alternatifi var.