Ev - Aslında onarımlarla ilgili değil
Yenilikçi dikey eksenli türbin. Sadece bir rüzgar jeneratörü değil! Yeni nesil rüzgar jeneratörleri Endüstriyel su türbinleri ve yel değirmenleri

Rüzgar bir biçimdir güneş enerjisi. Rüzgarlar, atmosferin güneş tarafından dengesiz ısınması, dünya yüzeyinin düzensiz yapısı ve dönmesi nedeniyle oluşur. Rüzgar akış yörüngeleri dünyanın manzarası, su kütleleri ve bitki örtüsü tarafından değiştirilir. İnsanlar rüzgar veya rüzgar enerjisini yelkencilik, uçurtma uçurma ve hatta elektrik üretme gibi birçok amaç için kullanırlar. "Rüzgar enerjisi" ve "rüzgar enerjisi" terimleri, rüzgarın mekanik enerji veya elektrik üretmek için kullanılması sürecini tanımlar. Rüzgar türbinleri(rüzgar jeneratörleri), rüzgarın kinetik enerjisini, tahıl öğütme veya su pompalama gibi bir dizi özel görev için kullanılabilen mekanik enerjiye dönüştürür.

Peki rüzgar türbinleri nasıl elektrik üretiyor? Basitçe söylemek gerekirse, rüzgar türbini bir fanın karşısında çalışır. Rüzgar türbinleri, rüzgar üretmek için bir fan gibi elektrik kullanmak yerine, elektrik üretmek için rüzgarı kullanır. Rüzgar, elektrik üreten bir jeneratöre bağlı bir şaftı döndüren kanatları döndürür.

Bir "rüzgar enerjisi santralinin" bu üstten görünümü, bir grup rüzgar türbininin tüketici şebekeleri için nasıl elektrik üretebileceğini gösteriyor. İletim ve dağıtım hatları aracılığıyla evlere, işyerlerine, okullara vb. ulaşır.

Rüzgar türbini türleri

Modern türbinler iki ana gruba ayrılır: Fransız mucidinin adını taşıyan Darrieus "çırpıcı" modeline benzer şekilde yatay eksenli ve dikey eksenli. Yatay eksenli türbinler genellikle iki veya üç kanatlıdır. Bu üç kanatlı türbinler, kanatları rüzgâra bakacak şekilde "rüzgarın tersi yönde" çalışır.

3,6 megavatlık GE Rüzgar Enerjisi türbini şimdiye kadar kurulmuş en büyük türbinlerden biridir:

Daha büyük türbinler daha verimlidir. Ve fiyat açısından da.

Rüzgar türbini boyutları

"Servis" ölçekli türbinlerin boyut aralığı 100 kilowatt'tan birkaç megawatt'a kadar uzanır. Büyük türbinler, şebekeye toptan elektrik sağlayan "rüzgar santralleri" halinde gruplandırılır.

100 kW'ın altındaki küçük tekli türbinler evlere, telekomünikasyon antenlerine veya su pompalarına güç sağlamak için kullanılır. Küçük türbinler bazen aşağıdakilerle birlikte kullanılır: dizel jeneratörler, piller ve güneş panelleri. Bu sistemlere "hibrit rüzgar sistemleri" adı verilmektedir ve elektrik şebekesine bağlantının mümkün olmadığı uzak lokasyonlarda kullanılmaktadır.

Bir rüzgar türbininin içinde

Anemometre

Anemometre

Rüzgar hızını ölçer ve hız verilerini kontrol cihazına iletir.

Bıçaklar

Bıçaklar

Çoğu türbinin iki veya üç kanadı vardır. Kanatlardan geçen rüzgar onların "yukarı uçmasına" ve dönmesine neden olur.

Fren

Fren

Kritik durumlarda rotoru durdurmak için mekanik, elektrikli veya hidrolik tahrikli disk fren.

Denetleyici

Denetleyici

Kontrol kontrolörü, makineyi yaklaşık 8...16 mph'lik rüzgar hızlarında başlatır ve makineyi yaklaşık 55 mph'de kapatır. Güçlü rüzgarlar onları yok edebileceğinden, türbinler 55 mil/saatin üzerindeki rüzgar hızlarında çalışmaz.

Dişli kutusu

Bulaşma

Düşük hızlı türbin şaftını yüksek hızlı olana mekanik olarak bağlayarak dönüş hızını 30...60 rpm'den 1000...1800 rpm'ye, yani çoğu jeneratörün elektrik üretmek için ihtiyaç duyduğu hıza çıkarır. Dişli kutusu, rüzgar türbininin pahalı (ve ağır) bir parçasıdır ve mühendisler, daha düşük dönüş hızlarında çalışan ve dişli kutularına ihtiyaç duymayan "doğrudan tahrikli" jeneratörleri araştırıyorlar.

Jeneratör

Jeneratör

Genellikle standart indüksiyon jeneratörü 60 Hertz frekansında (ABD için) alternatif akım elektrik üreten.

Yüksek hızlı şaft

Yüksek hızlı şaft

Jeneratöre güç verir.

Düşük hızlı şaft

Düşük hız mili

Rotor bu şaftı dakikada yaklaşık 30...60 devirlik bir hızla döndürür.

Motor bölümü

Gondol

Makine dairesi kulenin tepesinde bulunur ve dişli kutusunu, düşük ve yüksek hız millerini, jeneratörü, kontrol cihazını ve freni içerir. Bazı gondollar helikopterin inebileceği kadar büyüktür.

Saha

Bıçak dönüşü

Kanatlar, rotorun hızını kontrol etmek ve elektrik üretemeyecek kadar güçlü veya zayıf rüzgarlarda dönmesini önlemek için rüzgara doğru veya belirli bir açıyla döner.

Rotor

Rotor

Kanatlar ve göbek birlikte rotor olarak adlandırılır.

Kule

Kule

Kuleler şunlardan yapılmıştır: çelik boru(burada gösterilmektedir), beton veya delikli bir tasarıma sahip. Rüzgâr hızı yükseklikle birlikte arttığı için uzun kuleler Türbinlerin daha fazla rüzgar enerjisi yakalamasına ve daha fazla elektrik üretmesine olanak tanır.

Rüzgar yönü

Rüzgar yönü

"Rüzgar karşı" olarak adlandırılan türbinler vardır, çünkü çalışma sırasında rüzgara "karşı" döndürülürler. Diğer türbinler rüzgara karşı bakacak şekilde "leeward" tarafta çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Rüzgar Gülü

Kanat

Rüzgar yönünü algılar ve türbini rüzgar yönüne göre yönlendirmek için verileri kontrol kontrolörüne iletir.

Yaw sürüşü

Motor bölümü tahriki

Rüzgara karşı türbinler rüzgara doğru yönlendirilmelidir ve motor bölmesi tahriki, rüzgar yönü değiştikçe rotor yönünü düzeltmek için kullanılır. Rüzgâr yönündeki türbinler, rüzgâr “arkadan” estiği için rotor tahrikine ihtiyaç duymazlar.

  • Bıçaklarla ilgili olarak (yatay eksenli), “Modelist-Constructor” dergisinin, 1993, Sayı 8'deki makalesini beğendim. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip Açıkça yazılmıştır. orada ve çalışma prensibi ve nasıl yapılacağı.
  • Bu tür basını izlemek yerine Fateev’in “Rüzgar Motorları ve Rüzgar Türbinleri” kitabını (düşünceli bir şekilde) okumak daha iyidir.
  • Endüstriyel rüzgar türbinleri ile ilgili olarak dzen +1 [B] Üç kanat arasında uzlaşma sağlanması Bir yandan, kanatların yapısal sağlamlığını sağlama ve dinamik yükleri azaltma isteği, kanat sayısını azaltarak rüzgar türbinlerinin maliyetini düşürme isteği, sağlamak izin verilen seviye aerodinamik gürültü ve titreşimler, kanat uçlarının hareket hızının artmasıyla birlikte artarken, diğer yandan rüzgar türbini hızı ve kanat sayısının artmasıyla artan rüzgar türbininin verimliliğini artırma isteği de ortaya çıkmaktadır. [I] Ders Kitabı “Rüzgar motorları ve rüzgar türbinleri” Fateeva E.M.
  • 3 kanatlı bir türbin, kanatların konumundan bağımsız olarak yönlendirme eksenine göre sabit bir atalet momentine sahiptir, bu nedenle yel değirmeni yönlendirildiğinde herhangi bir titreşim meydana gelmez. Yönlendirme sırasında 2 bıçak sallanıyor.
  • RE: Neden 3 bıçak / Vitaly71 Öncelikle, verimlilik tek bıçak için en yüksek seviyededir ancak dinamik olarak dengesizdir. Ve iki bıçağın sesi barizdir, ancak üç bıçak yüksek katsayılı ikincisidir, çünkü bıçağı 3...5'in üzerine çıkarmak verimliliği DEĞİŞTİRMEZ, ancak dönüş HIZINI büyük ölçüde azaltır, bu da malzeme tüketimi anlamına gelir
  • Yel değirmeninin hızına bağlı olarak, maksimum KIEV için, rüzgar türbininin optimal bir doluluk faktörü vardır ve bu, kanat sayısına çok az bağlıdır; ideal türbin, sonsuz sayıda sonsuz dar kanattan oluşur. En dengeli olanı 3, 6, 12, 18, ..., 3 minimum sayıdır.
  • Ancak dikkatsizlikten yanlış ucunu keskinleştirmeme rağmen iki bıçaklı bıçağın sesi beni rahatsız etmedi.
  • bu bir gigawatt'la mı ilgili? Ancak sıradan (yakalanmayan) rüzgar aynı zamanda geniş bir yelpazede ses titreşimlerine (INF dahil) neden olur ve yapraklara, ağaç dallarına, binaların pencerelerine ve duvarlarına düzensiz bir şekilde baskı yapar. Ve açık alanda bile rüzgar insanın kulaklarına baskı yapıyor. Gök gürültülü fırtınalar ve depremler de infrasonik jeneratörlerdir. Böcekler ve bazı bitkiler (tumbleweeds) hava akımları tarafından taşınabilir. Acilen bunların hepsini yasaklayın!!! :)))
  • Evet, bu saçmalık, 80'li yıllarda termik santral sahiplerinin mali olarak desteklediği söylentiler.
  • Megawatt'lık yel değirmenleriyle ilgili sorun, kuşların (özellikle soğukta) etrafta dolaşması ve üzerlerine sıçmasıdır; eğer içlerinde delikler varsa, içlerine yuva yapmaya çalışırlar.
  • Ben de yel değirmenlerinde yuvalar gördüm.
  • İyi günler beyler. Konuşmalarınız ilginç ama özür dilerim, bir sorum var, Gorlov türbini monte eden var mı (http://www.quietrevolution.com/) Ben yaptım ama kuvvetli rüzgarlarda bile dönmüyor bilen varsa sırrın ne olduğunu (bir yerlerde bir çarpıklık var) nerede olduğunu bilmiyorum)
  • Görünüşe göre başka biri tırmığa basmak istiyor. Teorik ve pratik olarak birden fazla kez doğrulanan basit bir gerçek var - tüm dikeyler güzellik için yapılmıştır, ancak iş için değildir.
  • Yüksek kaliteli bıçaklar ve güçlü rüzgarlar.
  • Bıçakların profili hassas olmalıdır; düz şeritler çalışmaz. Ayrıca iyi bir rüzgar var ve çalışma hızına kadar hızlandırılması gerekiyor; türbinin kendisi iyi rüzgarda bile hızlanmayacaktır. Yatay eksenli bir yel değirmenine karşı CIV'si neredeyse 3 kat daha küçüktür. Çok güzel görünüyor, söylenecek bir şey yok :)
  • kanat profili? Hızlanma için Savonius rotorunu kullanabilirsiniz.
  • Kanadın (kiriş) profilinin ideale yakın olması gerektiği, aşırı basıncın oluşturulduğu hücum açısı boyunca rüzgar akışını yansıtan ön düzlemin düz olabileceği, ancak kanadın arka düzleminin ideale yakın olması gerektiği hesaplamalar ve uygulamalarla kanıtlanmıştır. bıçağın arkasında hava basıncında önüne göre daha büyük bir fark yaratmak için dışbükey olmalı, eşit miktarda seyrek hava kütleleri oluşturmamalıdır. Belki bir sorun var?
  • Evet, herhangi bir aerodinamik profil atlasına bakın ve bunların ne tür profiller olduğunu görün.
  • Evet, onların farkındayım.
  • Büyük türbinlerde (nispeten konuşursak), kanatlar dolaylı olarak dışarıdan kontrol edilir. En azından Kırım'da rüzgar santrallerinde kontrol, yüke, hıza vb. bağlı olarak kişisel bir bilgisayardan yapılıyordu.

INVELOX'un Sheerwind rüzgar türbininin geleneksel türbinlerden altı kat daha fazla enerji ürettiği söyleniyor. Bu teknoloji akışkanlar dinamiği alanında yeni bir kelime değildir ancak yeni yol enerji üretimi - ve eğer başarılı olursa, tüm rüzgar enerjisi endüstrisinin gelişimine güçlü bir ivme kazandıracaktır.

Çalışma prensibine daha yakından bakalım.

ABD'nin Minnesota eyaletindeki enerji şirketi SheerWind, yeni nesil rüzgar jeneratörü Invelox'un test sonuçlarını açıkladı. Şirket, test sırasında türbinin, geleneksel kule rüzgar türbinlerinin aynı sürede üretebileceğinden altı kat daha fazla enerji üretebildiğini iddia ediyor. Ayrıca Invelox ile rüzgar enerjisi üretmenin maliyetleri daha düşük olduğundan doğal gaz ve hidroelektrikle eşit düzeyde rekabet edebilirler.

Invelox, yüksek rüzgar hızlarına dayanmadığı için rüzgar enerjisine yeni bir yaklaşım getiriyor. Invelox türbini her hızdaki rüzgarı, hatta yer üzerindeki hafif esintileri bile yakalama kapasitesine sahiptir. Yakalanan rüzgar kanal boyunca ilerleyerek yol boyunca hızlanır. Ortaya çıkan kinetik enerji yerdeki bir jeneratöre güç sağlar. Kulenin tepesinden gelen hava akışını birleştirerek, daha küçük türbin kanatlarıyla ve hatta en fazla güçle daha fazla güç üretilebilir. hafif rüzgar, diyor SheerWind.

Bu eğlenceli kule bir baca gibi davranarak rüzgarı her yönden yerdeki türbin jeneratörüne yönlendiriyor. Rüzgarı dar bir kanaldan geçirerek aslında akışın hızını artıran ve aynı zamanda basıncını düşüren bir reaksiyon etkisi yaratır. Bu sürecin bir adı var: Venturi etkisi ve geçidin en dar kısmında bulunan türbinin daha hızlı dönmesini sağlıyor.

Bu sayede kule son derece düşük rüzgar hızlarında bile elektrik üretebiliyor ve bu da onu mevcut rüzgar enerjisi teknolojilerinden son derece avantajlı bir şekilde ayırıyor. Bu fikir o kadar basit, zarif ve umut verici ki, bu umut verici alternatif enerji alanındaki birçok sorunun cevabı olabilir. Daha düşük başlangıç ​​yatırımına ek olarak ve artan güç ve verimlilik açısından, aynı zamanda rüzgar türbinlerinde sıklıkla ölen kuşlar ve yarasalar sorununu da çözmektedir (bu cihazlarla ilgili gerçekten ciddi bir sorundur).

Altı kat daha fazla güç iddialarına gelince, performansta ilerleme vaat eden birçok yeni teknolojide olduğu gibi, buna da dikkatle yaklaşılmalıdır. SheerWind'in iddiası, kesin metodolojisi tamamen açık olmayan kendi karşılaştırmalı testlerine dayanmaktadır.

Bir SheerWind sözcüsü, "Aynı Invelox türbin jeneratörünü kullandık ve onu geleneksel yel değirmenlerinde olduğu gibi kuleye monte ettik" dedi. "Rüzgar hızını ve güç çıkışını ölçtük. Daha sonra aynı türbin jeneratör sistemini tekrar yerleştirip serbest rüzgar hızını, INVELOX içindeki rüzgar hızını ve gücünü ölçtük. Daha sonra 5 ila 15 günlük bir süre boyunca (teste bağlı olarak) hız ve güç niteliklerini ölçtük ve enerjiyi kW/saat cinsinden hesapladık. Bir zamanlar yüzde altı yüz daha fazla enerji vardı. Ortalama sonuçlar yüzde 81 ila 660 arasında değişiyordu; ortalama ise yaklaşık yüzde 314 daha fazla enerji anlamına geliyordu."

Invelox 1,5 km'ye varan rüzgar hızlarında çalışabiliyor. Invelox rüzgar türbininin 1 kilovatlık kurulumu yalnızca 750 dolara mal oluyor. Üretici ayrıca işletme maliyetlerinin geleneksel teknolojiye sahip türbinlerle karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük olduğunu iddia ediyor. Küçük boyutu nedeniyle sistemin kuşlar ve diğer yabani hayvanlar için daha güvenli olduğu iddia ediliyor yaban hayatı Güvenli Ewicon türbini gibi. Sistem aynı zamanda birden fazla türbini bir jeneratöre bağlayabilme yani aynı jeneratörden enerji alabilme özelliğine de sahiptir.

Günümüzde elektriksiz yaşamak imkansız hale geliyor. Bir kişiye en azından minimum düzeyde konfor ve verimli çalışma yeteneği sağlayabilecek tüm cihaz, ekipman, aletler güce ihtiyaç duyar. Aynı zamanda ağa bağlanma yeteneği her zaman mevcut olmadığından mevcut kaynaklara dayalı elektrik üretebilen cihazlara ihtiyaç duyulmaktadır. Gelecek vaat edenlerden biri ve mevcut seçenekler rüzgar enerjisidir.

Türbin tipi rüzgar jeneratörü - nedir bu?

Türbin tipi rüzgar jeneratörü tasarımı Bugün en etkili olanlardan biridir. Bunun nedeni, bu tür cihazlarda bu hedefe ulaşılmasıdır. optimum kombinasyon alanlar ve bunların konfigürasyonları. Boyuttaki azalma sayı artışı ile telafi edilmekte ve buna paralel olarak negatif dengeleme etkisinde de keskin bir azalma görülmektedir. dezavantajları dönmeye karşı koyan bir kuvvet yaratan bıçaklar.

Ek olarak, daha fazla türbin tasarımı, kanatların küçük alanından ve cihazın kendisinin nispeten küçük boyutlarından kaynaklanan düşük gürültü seviyeleri ile karakterize edilir; güçlü direnç rüzgarın akışı. Bıçakların sarımı daha geleneksel cihazlara göre çok daha az olduğundan kırılma riski de önemli ölçüde azalır.

Üçüncü nesil rüzgar türbinleri

Rüzgar türbinlerinin tasarımındaki türbin prensibi en etkili olarak kabul edilir. Bu tür cihazlar nispeten yüksek verimlilik gösterir ve dönmeye . Bu yön, rüzgar enerjisi endüstrisinin en umut verici alanı olarak kabul edilmekte ve bu prensibe göre oluşturulan rüzgar jeneratörleri, yeni üçüncü nesil modeller olarak sınıflandırılmaktadır.

Aynı zamanda, hâlâ çok az sayıda endüstriyel gelişme var. Temel olarak düşük performanslı ve yüksek fiyatlı yabancı modellerle temsil ediliyorlar ve bu da tüketicilerle aralarına ciddi bir engel koyuyor. Aynı zamanda bu durum, çoğu rüzgar enerjisi etrafındaki durumu bir bütün olarak kökten değiştirebilecek bağımsız gelişmelerin büyümesini de teşvik ediyor.

Dahası, ilk başta bu tür cihazların üretimiyle rastgele insanlar meşgul olsaydı, şimdi amatör tasarımcılar arasında büyük bir profesyonel yüzdesi var. özel eğitim ve projelerini doğru bir şekilde hesaplayabilen. Bu nedenle çoğu zaman endüstriyel tasarımların ötesine geçmektedir.

Mevcut durum öyledir ki gelişmeler endüstriyel ölçek Yabancı şirketler tarafından yürütülen projeler daha çok yüksek verimliliğe odaklanırken, yerli ustaların icatları elektrik sağlama yeteneği yaratmaya hizmet ediyor. küçük alan- özel ev, mülk, keşif gezisi vb., bu da farklı fiyat ve kullanım koşulları anlamına gelir.

Rüzgar jeneratörlerinin çeşitleri ve çeşitleri

Rüzgar türbinlerinin sınıflandırılması Farklı kriterlere göre üretilmektedir. Her şeyden önce, bunlar ayrılır:

  • Yatay. Rotor dönme ekseni yataydır, cihazların daha fazlası vardır. yüksek verimlilikçalışır ancak rüzgarın yönüne doğru hassas bir yönlendirmeye ihtiyaç duyar.
  • Dikey. Bu numuneler dikey bir eksen etrafında döndüklerinden hava akışının yönü onlar için önemli değildir.

İnşaat türüne göre:

  • Loblu.
  • Türbin.

Ayrıca kanatların yapısına göre de bir bölümleme vardır:

  • Sert bıçaklı.
  • Yelken (yapılmış) yumuşak malzemeler veya bir çerçeve üzerine gerilmiş kumaş).

Amaca göre:

  • Ev
  • Endüstriyel
  • Reklam.

Rüzgar jeneratörlerinin sınıflandırılmasının çok keyfi olduğu dikkate alınmalıdır; verilen grupların çerçevesine uymayan yeni seçenekler ve tasarım türleri sürekli olarak ortaya çıkmaktadır. Bu yönün geliştirilmesi ve desteklenmesi süreci giderek artan bir aşamadadır, dolayısıyla nihai ve ayrıntılı bir sınıflandırmadan bahsedelim. resmi anlam Henüz çok erken.

Genel türbin performansı

Tüketiciyi ilk etapta ilgilendiren ana parametre cihazın gücüdür. Bu, bir yel değirmeninin verimliliğinin bir göstergesidir ve alınan enerjinin maliyetini değerlendirmenize ve böyle bir cihazın mevcut sorunu ne kadar çözeceğine karar vermenize olanak tanır.

İkincisi, daha az önemli ve anlamlı olmayan gösterge: rüzgar jeneratörü fiyatı. Sıradan kullanıcılar için çok pahalı numuneler mevcut değildir, bu nedenle üretimleri ekonomik açıdan mantıksızdır.

Ayrıca, dikkate alır sürdürülebilirlik, cihazın çalışma ve bakım özellikleri. Satın alma bir kere yapıldığından, bakım ve onarımları çok sık yapılabildiğinden ve sürekli maliyetler gerektirdiğinden, bu konular bir dereceye kadar fiyattan bile daha önemlidir.

Rüzgar jeneratörünün oldukça fazla sayıda bileşenden oluşan bir kompleks olduğu dikkate alınmalıdır. Tüm sistemin performansı, elemanların bireysel parametrelerine bağlıdır; tek bir zayıf düğüm, tüm kompleksin performansını azaltabilir; önemli parametreler tüm düğümlerin ve elemanların birbiriyle tam yazışmasından ve uyumluluğundan bahsetmeliyiz.

Yeni dikey rüzgar jeneratörleri

Rüzgar enerjisine olan büyük ilgi, yetenekleri ve beklentileri, rüzgar enerjisine yönelik güçlü bir hareket yaratmıştır. bağımsız gelişim ve tasarım çeşitli cihazlar. Bazıları oldukça verimli olan birçok yeni, alışılmadık rüzgar jeneratörü tasarımı yaratıldı ve bunun sonucunda geleceğin enerji cihazlarının prototipleri haline gelebilecekler. Bunlardan bazılarına bakalım:

Hiperboloit tip rüzgar türbini

Ana fikri kanatların arka taraflarındaki rüzgar basıncını azaltarak verimliliği en üst düzeye çıkarmak olan bir tasarım. Dönme çemberi boyunca yerleştirilmiş çubuk kanatlarına sahip dikey bir rotordur ve hiperboloid şeklinde bir taslak oluşturur. Kullanılabilir alan akışın etkisi önemli ölçüde artar. Böyle bir cihazın verimliliği geleneksel tasarımlardan çok daha yüksektir; rotor yalnızca 1,4 m/s'lik bir rüzgarla çalıştırılabilir.

Tretyakov rüzgar jeneratörü

Tretyakov'un tasarımı oldukça karmaşık ama çok verimli cihaz. Çalışma prensibi hava akışını yakalayıp yönünü hiçbir direnç yaratmayacak şekilde düzenlemeye dayanır.

Kanatlı pervane, gelen rüzgarın akışını alan ve bunu kanatlara aşağıdan yukarıya doğru etki edecek şekilde dağıtan bir hava giriş yapısının içine yerleştirilmiştir. Bu nokta oldukça önemlidir; uygulanan kuvvetin vektörü sürtünme katsayısını azaltarak dönmeye başlamayı kolaylaştırır ve düşük rüzgar hızlarında etkili bir şekilde çalışmanıza olanak tanır. Aynı zamanda buna rağmen dikey tip Tasarım, cihazın rüzgar yönünü talep ediyor ve akış yönünde yönlendirilmesi gerekiyor. Bu otomatik olarak gerçekleşir; gövdenin şekli rüzgarda dönmeyi kolaylaştırır.

Zayıf akışlarla çalışabilme yeteneği ülkemizin çoğu bölgesi için önemlidir ve tasarımın kompaktlığı ve güvenilirliği uzun süreli kullanımı garanti eder.

Bolotov rüzgar rotoru türbini

Bolotov ailesinin gelişmelerine dayanan rüzgar jeneratörü, öncelikle özel evler, mobil üniteler veya hem sabit hem de mobil diğer nokta alanlar için enerji tedariki sorunlarını çözmeyi amaçlıyor. Tasarım, birbiri üzerine kesitsel olarak monte edilmiş modüler kanatlarla donatılmış dikey bir rotordur.

Rüzgar akışlarını yakalayan ve bunları aşağıya yönlendiren sabit bir doğrultma aparatı dışarıya monte edilmiştir. doğru açı kanatların arka taraflarındaki dengeleme etkisi hariç. Düzleştirici aynı anda rüzgar jeneratörünün gücünü ve verimliliğini artıran bir statorun işlevini yerine getirir.

Cihazın temel özelliği yer seviyesinin üzerine çıkmak için bir direğe ihtiyaç duymamasıdır. Ayrıca dönmeye başlamak için gereken rüzgar kuvvetinin nispeten küçük olması, tasarımın her bölgede kullanılabilmesine olanak sağlıyor.

Devrim hava tasarımcısı rüzgar jeneratörü

Bu cihaz Fransız tasarımcı Philippe Starck'ın buluşudur. Tasarım bir tür sarmal rotordur. 1 kW ve 400 W gücünde iki standart boyutta üretilmesi planlanıyor. Buna göre yel değirmeninin boyutları 140 ve 90 cm olacaktır.

Tasarım parametreleri açıkçası zayıf; fırlatma için gereken rüzgar hızı 14 m/s ve modellerin maliyeti sırasıyla 3500 ve 2500 euro. Bu nitelikler, tasarımın enerji tedariki sorununa ciddi bir çözüm olarak değerlendirilmesine izin vermemekte ve cihazı yalnızca pahalı bir statü oyuncağına dönüştürmektedir.

Uzak bölgelerdeki güç kaynağı sorunlarını çözmek çoğu zaman bölge sakinlerinin omuzlarına düşüyor ve onları alternatif kaynaklara başvurmaya zorluyor. Endüstriyel modeller çoğu zaman mevcut değildir. yüksek fiyat, yani kullanmak zorundasın ev yapımı kurulumlar. Fabrika örneklerine göre yüksek verime ve verimliliğe sahip geliştirmelerin çokluğu, alternatif tasarımlı rüzgar jeneratörlerinin yaygınlaşmasına ve tanıtılmasına katkı sağlıyor.

Yerin derinliklerinden çıkarılan ve insanlığın enerji kaynağı olarak kullandığı madenler ne yazık ki sınırsız değildir. Her yıl değerleri artıyor ve bu da üretim seviyelerindeki düşüşle açıklanıyor. Alternatif ve büyüyen bir enerji tedarik seçeneği, ev için rüzgar enerjisi santralleridir. Onlar rüzgar enerjisini enerjiye dönüştürmenize olanak tanır klima her türlü elektrik ihtiyacının karşılanmasını mümkün kılan ev aletleri. Bu tür jeneratörlerin temel avantajı, mutlak çevre dostu olmaları ve elektriğin sınırsız sayıda ücretsiz kullanılmasıdır. Bir rüzgar jeneratörünün ev için başka ne gibi avantajları olduğu ve çalışma özellikleri daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Eski insanlar bile rüzgarın birçok işin yapılmasında mükemmel bir yardımcı olabileceğini fark ettiler. Yel değirmenleri tahılın harcamadan una dönüştürülmesini mümkün kıldı kendi gücü, ilk rüzgar jeneratörlerinin kurucuları oldu.

Rüzgar enerjisi santralleri, rüzgar enerjisini alabilen, dönüştürebilen ve alternatif akıma depolayabilen bir dizi jeneratörden oluşur. Bir evin tamamına birdenbire gelen elektriği kolaylıkla sağlayabilirler.

Ancak şunu söylemek gerekir ki ekipman maliyetleri ve bakımları her zaman daha ucuz değildir merkezi elektrik şebekelerinin maliyetinden daha fazla.

Avantajları ve Dezavantajları

Destekçilere katılmadan önce serbest enerji Rüzgar santrallerinin sadece avantajları değil aynı zamanda bazı dezavantajları da olduğunu anlamalısınız. İtibaren olumlu yönler Rüzgar enerjisinin günlük yaşamda kullanımı şu şekilde ayırt edilebilir:

  • yöntem kesinlikle çevre dostudur ve zarar vermez çevre;
  • tasarımın basitliği;
  • kullanım kolaylığı;
  • elektrik şebekelerinden bağımsızlık.

Ev mini jeneratörleri ya kısmen elektrik sağlayabilir ya da onun tam teşekküllü bir ikamesi haline gelerek enerji santrallerine dönüşebilir.

Ancak şunu unutmamalıyız kusurlar, bunlar:

  • yüksek ekipman maliyeti;
  • geri ödeme, 5-6 yıllık kullanımdan daha erken gerçekleşmez;
  • gücün zarar görmesine neden olan nispeten küçük verimlilik faktörleri;
  • varlığını gerektirir pahalı ekipman: Rüzgarsız günlerde istasyonun çalışamayacağı akü ve jeneratör.

Her şeyi satın almadan önce çok fazla para israfını önlemek için gerekli ekipman Santralin karlılığı değerlendirilmelidir. Bunu yapmak için hesaplayın ortalama güç evde (bu, kullanılan tüm elektrikli cihazların gücünü içerir), yıldaki rüzgarlı günlerin sayısını ve ayrıca rüzgar türbinlerinin yerleştirileceği alanı değerlendirin.

Ana yapısal elemanlar

Santralin inşaatının kolaylığı, yapısal elemanların ilkelliği ile açıklanmaktadır.

Rüzgar enerjisinden yararlanmak için, bu ayrıntılara ihtiyacınız olacak:

  • rüzgar kanatları – rüzgar akışını yakalayarak darbeyi rüzgar jeneratörüne iletir;
  • rüzgar jeneratörü ve kontrolörü - dürtünün dönüştürülmesine katkıda bulunur DC;
  • pil – enerjiyi depolar;
  • invertör - doğru akımı alternatif akıma dönüştürmeye yardımcı olur.

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 termal dengesini bozarak geceleri havanın yer katmanının sıcaklığını arttırırlar. Ayrıca kuşlar için de çok tehlikelidirler ve önemli alanları işgal ederler.

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

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

2010 yılından bu yana, Amerikan şirketi Massachusetts Araştırma Enstitüsü'nde kurulan 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, 5-8 kat daha güçlü rüzgarlar sürekli esiyor. 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 dizel enerji santrallerinin yerini alabilecek ve sorunlu alanlarda uygulama bulabilecek.

Gelecekte bu cihaz sadece bir elektrik jeneratörü değil, aynı zamanda bir meteoroloji istasyonunun parçası olacak 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 şey daha 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 bina 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.

Gövdeler 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 kanatsız bir rüzgar jeneratörü ancak bu sefer cihaz yelken tipi bir tasarıma sahip.

Şeklindeki bu sessiz jeneratör uydu anteni, Saphonian adı verildi. 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 veya 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 en aza indirilmiştir. Saphon Enerji, inovasyon geliştirme çabalarından dolayı KPMG'den ödül aldı.

Rüzgar enerjisinin kullanımına yönelik çok devrim niteliğindeki bir başka 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 rotorun doğru açıda konumlandırılması durumunda her rotor kendi rüzgarını alacaktır 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 ortaya attı.

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 yıllık. 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.

Yeni türbinin kurulum dahil tahmini maliyeti 3.999 Euro'dur. Cihazın boyutu bir metreden büyük olduğundan kullanımı için özel 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.



 


Okumak:



Wobenzym - resmi* kullanım talimatları

Wobenzym - resmi* kullanım talimatları

Günümüzde hastalara sıklıkla sağlığa ciddi zararlar verebilecek oldukça agresif ilaç tedavisi verilmektedir. Ortadan kaldırmak için...

Mikro elementler şunları içerir:

Mikro elementler şunları içerir:

Makro elementler insan vücudunun normal çalışması için gerekli maddelerdir. Onlara 25...

Kamyon için irsaliye hazırlanması

Kamyon için irsaliye hazırlanması

Faaliyetleri nedeniyle genellikle günde birkaç kez iş seyahatine çıkan bir kuruluşun çalışanlarına genellikle tazminat ödenir...

Disiplin cezası sırası - örnek ve form

Disiplin cezası sırası - örnek ve form

Disiplin cezası için kesin olarak belirlenmiş bir emir şekli yoktur. Hacmi, içeriği konusunda özel bir gereklilik yoktur...

besleme resmi RSS