Bir rüzgar türbini, rüzgar enerjisinin alıcısı olarak hizmet eden bir cihaz olarak bir türbinin kullanıldığı bir rüzgar jeneratörünün ana parçasıdır. Bu tür cihazlar için seçeneklerden biri silindir şeklinde bir gövdedir, iç boşluk hangi bıçaklar yerleştirilir.

Rüzgar türbinlerine dayalı rüzgar türbinleri daha çok yüksek verim, kanatlı olanlara kıyasla, tasarım kolaylığı ve operasyonda güvenilirlik.

Temel özellikleri

Herhangi bir teknik cihazda olduğu gibi, bir hava türbininde olduğu gibi, belirli bir model hakkında bilgi sağlamanın yanı sıra yeteneklerini sınıflandıran parametreler de teknik özellikleridir.

Bu tür cihazların ana teknik özellikleri şunlardır:

1. Oy çıkış gücü, kW olarak ölçülür.
2. Tesisatın belirli bir rotor hızında jeneratörün ürettiği nominal doğrultulmuş voltaj.
3. Hz cinsinden ölçülen üretilen voltajın frekansı.
4. Nominal doğrultulmuş voltajın oluşturulduğu çalışma modunda rotor hızı. Dakikada devir cinsinden ölçülür.
5. Rüzgar türbininin ilan edilen gücünü sağladığı nominal hız. Dakikada devir cinsinden ölçülür.
6. Dakikadaki devir olarak ölçülen kargo hızı, ünitenin belirli bir hızda çalışabilmesi için maksimum kabiliyetini sınıflandırır.
7. Cihazın bir veya başka modelinin çalışabileceği çalışma modu verilen zaman(uzun vadeli, döngüsel, kısa vadeli, vb.).
8. Belirli bir modelin çalışması sırasında üretilen gürültü (ses) seviyesi dB cinsinden ölçülür.
9. cihaz verimliliği.
10. Soğutma üniteleri ve mekanizmalarının tipi.
11. Kurulum ve kurulum yöntemi.
12. Boyutlar.
13. Ağırlık birimi.

Rüzgar türbininin tasarım özellikleri

Bir rüzgar türbini ile donatılmış rüzgar jeneratörleri, kendilerini, içine kanatların yerleştirildiği bir silindir olarak temsil eder. Bıçakların etrafındaki dış konturun varlığı, onlara giren yabancı cisimlere ve canlı organizmalara karşı koruma sağlar.

Bir kuyruk bölümü cihazına (rüzgarın yönüne göre yönlendirme için) ihtiyaç duyulmaması, cihazın ağırlığını ve boyutlarını azaltır ve ayrıca montajı ve çalışmasını kolaylaştırır. Silindir şeklindeki kasa, bağımsız olarak rüzgar akışları yönünde yönlendirilir ve aslında bir nozul olarak çalışmak, kurulu kanatlar üzerindeki basıncı arttırır, böylece rüzgar jeneratörünün verimliliğini arttırır.

Doğru nasıl hesaplanır

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

Üretilen enerji miktarı, tesisin kapasitesi ile doğrudan ilişkilidir, bu da ana unsurdur. teknik özellikünite, bu nedenle, rüzgar türbininin hesaplanması geometrik boyutlarını, kurulu kanat sayısını ve kurulumun yerden yüksekliğini belirler.

Rüzgar türbininin üretme kabiliyetini belirleyen elektrik jeneratörünün gücü elektrik, gücü türbinin verimliliğine göre aşağıdaki formülle hesaplanabilen rüzgar akışına bağlıdır:

P=KxRxV 3xS/2

P, hava akışının gücüdür;

K - türbinin verimini 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 alanıdır (tesisat ile çalışan rüzgar akışı).

Yukarıdaki formülden rüzgar akışının gücünün ve dolayısıyla jeneratörün gücünün doğrudan rüzgar türbininin çapına bağlı olduğu görülebilir (S= π R 2).

Tesisatın kurulduğu yerdeki hava akış hızı ve çapı bilinerek tesisatın gücünü ve elektrik enerjisi üretme kabiliyetini belirlemek mümkündür.

Rüzgar türbini türleri

Başlangıçta rüzgar türbini olan bir rüzgar türbininin sadece bir rüzgar türbinine kurulacağı düşünülse de yatay düzlem rüzgar jeneratörlerini yatay bir dönme ekseni ile karakterize eden , ancak tasarımcılar bu tür cihazların yeni versiyonlarını geliştirdiler, bunlar:

• Dikey Eksenli Rüzgar Türbini

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

Rüzgar türbini çalışması, s dikey eksen döndürme, yatay dönme eksenine sahip cihazların çalışmasına benzer.

• Kanatsız rüzgar türbini

Rüzgar türbinlerinde kanatların varlığı çeşitli tasarımlar, sert bir kasaya yerleştirilmiş rüzgar türbinleri olsa bile, kurulumları için önemli alanlara ihtiyaç duyulmasına neden olur. Bu bağlamda, rüzgar türbinlerinin geliştirilmesinde yeni bir yön, kanatların olmadığı rüzgar türbinleri kullanan bu tür cihazların yapımı haline gelmiştir.

Benzer bir tasarım, içine metal disklerin yerleştirildiği bir sütundur. Diskler mile monte edilir ve aralarına özel contalar takılarak birbirine paraleldir. Contalara hava girdiğinde hareket etmeye başlar ve kesin ve yönlendirilmiş bir dürtü verir. metal diskler, etkisi altında diskler dönmeye başlar. Disklerin dönme hareketinin etkisi altında, çubuk dönmeye başlar ve bu da dönme hareketini jeneratör miline iletir.

• Çatı rüzgar türbini

Bir şehirde bile başkaları için sorun yaratmadan kendinize ücretsiz elektrik enerjisi sağlama yeteneğine olan ilgi, herhangi bir binanın çatısına kurulabilecek bir rüzgar türbini tasarımının geliştirilmesine yol açmıştır.

Böyle bir kurulum, büyük bir genel boyuta, düşük ağırlığa sahip değildir ve çalışma sırasında neredeyse sessizdir. Cihazın dış kasası, rüzgar akışını doğru yönde artırmanıza ve yönüne uygun olarak uzayda gezinmenize izin veren bir salyangoz şeklinde yapılmıştır.

Popüler modeller ve markalar

Teknik olarak gelişmiş çeşitli ülkelerde üretilen rüzgar türbinleri arasında en popüler olanları şunlardır:

• Şirketin uzmanları tarafından geliştirilen türbin Faylak(ABD), bireysel kullanım için tasarlanmıştır ve bir konut binasının veya bireysel kullanım için başka bir yapının çatısına montajı içerir.

Bu model, yardımı ile özel bir elektronik ünite ile donatılmıştır. mobil uygulamalar, cihazın çalışmasını uzaktan kontrol etmek mümkündür.

Rüzgar türbini, binanın içine monte edilmiş bir pil ile eşleştirilmiştir. . Bağlantı elemanları, türbin tarafından yakalanan rüzgar akışının miktarını artırmaya izin veren çatı mahyasına monte edilecek şekilde tasarlanmıştır. Cihazın çalışması sırasındaki gürültü seviyesi en aza indirilmiştir, bu da ünitenin monte edildiği bina içinde yaşayan sakinler için rahatsızlık yaratmamanızı sağlar.

• • Hollanda'da The Archimedes tarafından geliştirilen "Liam F1" türbin modeli, düşük bir ağırlığa (80.0 kg'a kadar) sahiptir ve bir binanın çatısına veya diğer bağımsız desteklere monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Alıcı ünitenin salyangoz şeklinde tasarımı, rüzgar türbininin verimliliğini artırmanıza ve her zaman rüzgar akış düzleminde olmanıza olanak tanır.
  • 
    
  • Çalışma sırasındaki gürültü seviyesi çok düşüktür, bu da bunun için uygun herhangi bir yere kuruluma izin verir.

  • Ortalama fiyatlar

    Rüzgar türbinleri de dahil olmak üzere alternatif enerjide kullanılan ekipmanlar ucuz değildir. Bunun nedeni, kural olarak, yeni modellerin parça tasarımında üretilmesi ve daha önce teslim edilenlerin toplu olarak satılmaması, çünkü bu enerji elde etme yönteminin henüz aralarında geniş bir dağılım bulamamasıdır. kullanıcılar.

    Yukarıdaki kurulumların maliyeti:

    • Liam F1 modeli Avrupa Birliği ve Amerika'da satılıyor, maliyeti 4000.0 avrodan.
    • Amerikan şirketi Fiddler'in modelinin maliyeti hakkında veri yok, ancak konfigürasyonu ve piyasadaki benzer cihazların tedariki ile bağlantılı olarak, kurulum fiyatının Hollandalı geliştiricilerinkinden daha düşük olmadığını güvenle söyleyebiliriz. .

    Lehte ve aleyhte olanlar

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

    • 2,0 m/s hızında düşük rüzgar akışlarıyla çalışma yeteneği.
    • Rüzgar akımlarına karşı yüksek hassasiyet.
    • 60.0 m/s'ye kadar güçlü, kasırga hava akımı hızlarında çalışabilme.
    • aynı ile Genel boyutları, türbin ile donatılmış bir rüzgar jeneratörü, kanatlı kurulumlara kıyasla daha fazla güce ve daha yüksek verimliliğe sahiptir.
    • Türbin güvenli teknik cihazünitenin kurulum yerinde yaşayan hayvan dünyası için (kuşlar, yarasalar).
    • Türbin çalışması sırasında, insan ve hayvanlar için zararlı olan infrasound üretilmez.
    • Bıçak tasarımlarına kıyasla daha düşük maliyet.
    • Uygulama kolaylığı kurulum işi, ana elemanların fabrikada montajı nedeniyle.
    • Sadelik ve servis kolaylığı.
    • Uzun çalışma süreleri.

    Bu tür cihazların dezavantajları şunlardır:

    • Rüzgar, insana bağlı olmayan atmosferik bir fenomendir, bu nedenle uzun bir süre boyunca akışının gücünü ve hareket yönünü tahmin etmek imkansızdır;
    • Rüzgar akışının gücünün değişkenliği nedeniyle, üretilen enerjinin birikimi için önemli elektrik kapasiteleri sağlamak gerekir;
    • Bir dizi ekipmanın yüksek maliyeti;
    • Yüksek güçlü rüzgar türbinlerini kurmadan önce bir hesaplama yapmak gerekir. ekonomik fizibilite seçilen bölgenin rüzgar haritası ile birlikte.

    nereden satın alabilirim

    Bir rüzgar jeneratörü ve buna bağlı olarak bir rüzgar türbini olan bu kurulumdan ayrı bir eleman belirli bir üründür. Bu nedenle, böyle bir ekipmanı satın almak istiyorsanız, sadece bu tür kurulumların uygulanmasında uzmanlaşmış bir şirketle iletişim kurmanız en iyisidir.

    Böyle bir organizasyonun seçimi, gerekli modelin seçiminde hatalardan kaçınmaya yardımcı olacak, ayrıca uzmanlar, satın alınan birimin kurulumuna ve müteakip bakımına yardımcı olabilecektir.

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

    Kapalı bir alana (silindir) yerleştirilmiş bir rüzgar türbinini kendi başınıza yapmak oldukça zor olduğu için, profesyonel tasarımcılar ve mühendisler bunu yapıyor, dikey dönüş eksenine sahip bir rüzgar türbini için türbin yapabilirsiniz. kendi elleriyle, doğaçlama araçlardan.

    Bunun için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

    1. Mevcut olandan en büyük çapa sahip dayanıklı plastikten yapılmış bir boru.
    2. 10.0 - 12.0 mm kalınlığında levha kontrplak;
    3. Ahşap için kendinden kılavuzlu vidalar;
    4. 12.0 - 16.0 mm çapında metal pim;
    5. Mevcut saplamaya uygun çapta somun ve rondelalar;
    6. Otomotiv göbeği, rulmanla birlikte.

    ve araç:

    1. Kesici alet: demir testeresi, öğütücü kesme tekerlekleri, yapboz, bıçak;
    2. Taşlama aleti: temizleme tekerlekleri, dosyalar, zımpara kağıdı ile öğütücü;
    3. Bir dizi anahtar ve tornavida;
    4. Tornavida.

    Yapılan iş sonucunda elde edilmesi gereken tasarım ve yapılan işin şeması aşağıdaki şemada sunulmuştur:

• İş şu şekilde gerçekleştirilir:
  • Mevcut 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 2 eşit, yarımdır.
  • Kontrplaktan, borunun çapına göre iki daire kesilir, daha sonra çapa göre iki parçaya bölünürler. Sonuç, yarım daire şeklinde dört boşluktur.
  • Boru boşluklarının içine, her birinin üst ve alt kısımlarına kontrplak boşlukları monte edilir. Sabitleme, kendinden kılavuzlu vidalar kullanılarak gerçekleştirilir. Sonuç iki yarım varildir.
  • Ortaya çıkan yarım variller birbirine bağlıdır, böylece birbirleriyle örtüşürler. Ek olarak, örtüşen yerlerde, olduğu gibi birbirlerinin içine girmeleri için bir segment (şemada gösterilmemiştir) seçmek gerekir. Seçilen parçanın derinliği en az 50.0 mm'dir, uzunluk isteğe bağlı olabilir.
  • Kontrplaktan 100.0 mm çapında 2 daire kesilir, bu da yine donların yardımıyla bağlanacak yarım varillerin üstüne ve altına sabitlenir. Sonuç, katı bir şekilde bağlı bir yapıdır.
  • Ortaya çıkan hayali dairenin ortasında ve bu, segmentlerin seçildiği nokta olmalıdır (sabit kontrplak dairelerin üstünde), mevcut saplamanın çapına göre bir delik açılır. Boşlukların üst ve alt kısımlarında delikler yapılır.
  • Birleştirilmiş yapıya rondelalar ve somunlar takarak sabitlenen deliklere bir saplama yerleştirilir.
  • Mevcut araç göbeği için, göre iç çapı yatak ve saplamanın çapı, bir manşon yapılır. Manşon, yatağın içine bastırılır, ardından üzerine ayrıca somunlarla sabitlenen bir saplama konur.

  Rüzgar türbininin tam olarak hazır olması için, göbeğin bulunduğu yerin altındaki pim üzerine, türbinden dönme hareketinin iletileceği bir kasnak monte edilmesi gerekir. elektrik jeneratörü ve monte edilen türbinin kurulumunu, kurulum için seçilen yerde gerçekleştirin.

Rüzgar enerjisi bedava, yenilenebilir, güvenli bir enerjidir. Hava enerjisini elektrik enerjisine çeviren cihaz

Rüzgar Türbini Projesi

Rüzgar enerjisi sorunlarına dahil olan tüm bilim adamlarının temel görevleri, yel değirmenlerinin üretim maliyetlerini azaltmak, verimliliklerini ve güçlerini artırmaktır.

sınıflandırma

Rüzgar türbinleri, 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;
• yelken.

Bıçak sayısına göre ayrılır:

• 2 kanatlı jeneratörler;
• 3 kanatlı jeneratörler;
• çok kanatlı jeneratörler, kanat sayısı 50'den fazladır.

Türbin tipi rüzgar türbinleri yeni nesil kategorisine ait, çatıya fan şeklinde monte ediyorum ve gürültü ile komşuları rahatsız etmiyorlar.

Sarmal hatve tipine göre, jeneratörler aşağıdakilerle ayırt edilir:

• sabit adım;
• değişken adım

Tasarım türüne göre:

• kanatlı;
• türbin.

Randevuyla:

• ev;
• reklam;
• Sanayi.

Endüstriyel yel değirmenleri, esas olarak yatay bir dönme ekseni ve sert kanatlarla inşa edilir.

rüzgar türbini Liam F1 Urban %80 verimlilik sağlıyor

Yelkenli yel değirmenleri ve dikey dönme eksenli jeneratörler genellikle özel evlere ve küçük binalara güç sağlamak için kurulur.

Rüzgar türbini, türbini içine yerleştirilmiş bıçaklarla silindirik bir şekle sahip bir rüzgar jeneratörüdür. Aslında, bu, kanatlarının kenarları bir silindir tarafından korunan yatay bir dönme eksenine sahip bir yel değirmenidir. Basitçe farklılık gösterir sağlam tasarım, büyük, kanatlı yel değirmenleri ile karşılaştırıldığında, verimlilik.

temel fark

Rüzgar türbini silindirik bir devredir. Döner kanatlar devrenin içinde bulunur. Tasarım şunlardan oluşur:

• türbinler;
• dış veya iç kaplama;
• türbin jeneratör grubunun kaportası;
• gondollar;
• jeneratör;
• çevirici;
• depolama modülü;
• kontrol ünitesi;
• dinamik montaj.

Bu tip yel değirmenleri, korumasız dönüş kanatlarının olmaması ve ayrıca onları düzenlemek ve kendilerini rüzgar yönüne yönlendirmek için tasarlanmış bir sistem ile karakterize edilir. Bu, yapının güvenilirliğini ve güvenliğini arttırır. silindirik şekil Kaplamanın kendisi döner, rüzgarı yakalar ve bir nozul olarak çalışan kaplama, kurulumun gücünü arttırır.

Gerekli güce ve amaca bağlı olarak tasarımda birçok değişiklik olabilir. Örneğin bir türbin imalatında çeşitli malzemeler kullanılabilir. Geometrik boyutlar, yerleştirme yöntemi (destek, kafes vb.) değişebilir. Güneş paneli modülleri ile ek donanımlar mümkündür.

İş için prototip türbin tipi rüzgar türbini

Rüzgar türbini üniteleri, evsel ve endüstriyel amaçlar için üretilmektedir.

Kurulumun çalışma prensibi

Türbin tipi bir rüzgar türbininin normal çalışması için 2 m/s ila 60 m/s hızında esen bir rüzgar gereklidir. Kurulumun çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Ünite bağımsız olarak rüzgarın yönünü yakalar, doğru yöne döner. Hava akışı kanatlara çarpar, onları döndürür. Hava kütleleri, rotoru döndüren mekanik enerjiye dönüştürüldüğü kanatlara kinetik enerji verir.

Rus tasarımı rüzgar türbini test ediliyor

Rotorun dönüşü, jeneratöre sağlanan üç fazlı bir akım üretir. Oradan akım, doğrultulduğu kontrolöre gider, daha sonra akülerden akar, onları şarj eder, sonra invertöre gider. İnverter, tek fazlı serbest bırakır alternatif akım, salınım frekansı 220 V voltajlı ağlar için 50 Hertz veya endüstriyel işletmeler için gerekli olan ve yüke güç sağlamak için gerekli olan 380 V voltajlı üç fazlı bir akımdır.

Rüzgar türbininin avantajları

Türbin tasarımının rüzgar jeneratörü, diğer tasarımların yel değirmenlerine göre önemli avantajlara sahiptir.

1. Rüzgara karşı yüksek hassasiyet. Kanatları harekete geçirmek için minimum rüzgar hızı 2 m/s'dir; farklı tipteki yel değirmenleri, 4 m / s'lik bir rüzgar hızına ihtiyaç duyar.
2. Jeneratör, kasırga rüzgar hızlarında (60 m/s'ye kadar) çalışabilir. Diğer yel değirmenlerinin çoğu 25-30 m/s'ye kadar çalışır.
3. Bir rüzgar türbini jeneratörünün verimi, korumasız kanatlı bir yel değirmeninin veriminin neredeyse iki katıdır. Kaplamanın nozul tasarımı nedeniyle, türbin yel değirmeni diğer tasarım birimlerinden çok daha güçlüdür.
4. Türbin tesisi kuşlar ve yarasalar için güvenlidir. Açık kanatlı rüzgar türbinleri genellikle tehlike bölgesinin sınırlarını belirleyemeyen uçan hayvanların ölümüne neden olur. Yarasalar ve kuşlar, türbin tasarımlı rüzgar türbinini tek bir engel olarak tanımlar ve başarılı bir şekilde etrafından dolaşırlar.
5. Çoğu tasarımdaki yel değirmenleri çok fazla gürültü üretir, belirli rüzgar hızlarında infrasound üretirler, bu nedenle yakınlara yerleştirilemezler. Konut inşaatları, çiftlikler, ormancılık. Türbin kurulumları, insanlar ve hayvanlar için zararlı olan infrasound üretmez. yanına monte edilebilirler Konut inşaatı. Türbin yel değirmenleri, hayvanların yapay göçüne neden olmaz.
6. Kanatlı ile karşılaştırıldığında, üretim maliyeti daha azdır. Serbest bıçakların üretimi karmaşık ve pahalı bir süreçtir. Onların yokluğu, maliyeti önemli ölçüde azaltır ve kurulumun üretimini kolaylaştırır.
7. Kurulum kolaylığı ve hızı. Turbojeneratör bileşenleri fabrikada üretilmektedir; ana blokların montajı da burada gerçekleştirilir. Kurulum sadece düzeni, blokların bağlantısını, desteğe sabitlenmesini içerir. Kurulum standart asansörler kullanılarak gerçekleştirilir.
8. Bakım kolaylığı. Türbin yel değirmenlerinin servis bakımı, kanatlı yel değirmenlerine göre çok daha basit ve ucuzdur. saat doğru işlem kurulum, periyodik yetkili satış sonrası servis, hizmet ömrü 50 yıla ulaşır.
9. Türbin tipi bir rüzgar santrali, klasik yel değirmenlerinden farklı olarak pilotlara ve hava trafik kontrolörlerine müdahale etmez, hava savunma radarları tarafından tespit edilmez ve ulusal güvenliğe tehdit oluşturmaz.

Uygulama alanı

Rüzgar türbini jeneratörü, neredeyse yıl boyunca devam eden hava hareketi ve rüzgara karşı yüksek hassasiyeti nedeniyle doğal su kütlelerinin yakınında maksimum verimliliğine ulaşır. Ayrıca şehirlerde, kasabalarda kurulur. Kurulumun tasarımı, jeneratörü özel evlerin ve kır evlerinin özerk veya birleşik aydınlatması için kullanmanıza izin verir.

Faydalı rüzgar jeneratörü Yerleşmeler elektrik kesintilerinin sıklıkla meydana geldiği şehirlerden, bölgesel merkezlerden uzakta bulunur. Rüzgar türbini kurulumu, hava limanlarının, askeri menzillerin yakınında kullanılabilir. Radara görünmez kalarak pilotlar ve ulusal güvenlik sistemleri için tehlike oluşturmaz.

Rüzgar türbinleri onlarca yıldır elektrik kaynağı olarak kullanılmaktadır. İnsanlar ilk kez doğanın gücünü dizginleyip değirmenler yapmaya başlayınca bu tür yapılardan yararlanmaya başladılar. Bugün, elektrik üretmek için üçüncü nesil rüzgar türbinleri kullanılmaktadır. Dahası, yapıların kendileri son zamanlarda giderek daha sıra dışı biçimler kazanmıştır.

Modern bir rüzgar türbini aşağıdaki unsurlardan oluşur:

1. Anemometre. Rüzgar hızını ölçmekten sorumludur ve ilgili bilgileri rüzgar türbini kontrolörüne iletir.
2. Bıçaklar. Bu elementlerin üzerine düşen rüzgar onların dönmesine neden olur. Sonuç olarak, elektrik üreten bir türbin tahrik edilir.
3. Fren. Mekanik, hidrolik ve diğer tahriklerle desteklenir. Bir rüzgar türbinindeki fren sistemi, kritik durumlarda rotoru durdurmak için gereklidir.
4. Denetleyici. Tüm kurulumun yönetiminden sorumludur. Rüzgar türbinlerini otomatik olarak çalıştırır ve çalışmasını durdurur.
5. indüksiyon jeneratörü. Cihaz elektrik üretir. Yüksek hızlı bir şaft ile tamamlanmaktadır.
6. Gondol. Rüzgar türbininin tepesinde bulunur. Gondol gövdesi, fren ve kontrolör dahil olmak üzere tesisatın yapısal elemanlarının çoğunu gizler.

Yapının türüne bağlı olarak, rüzgar türbini diğer elemanlarla desteklenebilir. Özellikle modern kurulumlar, rüzgarı yakalayan ve rüzgarın gücünü artıran bir kaporta ile donatılmıştır.

Türbinlerin Avantajları

rüzgar türbini modern tipöncekilere göre aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. Yüksek rüzgar hızlarında çalışabilir. Modern tipteki türbinler, rüzgar akışları kritik göstergeleri (25-60 m/s) aştığında çalışır.
2. Infrasonik dalgalar oluşturmaz. Önceki nesillerin rüzgar türbinleri bu dezavantaja sahipti.
3. Kolay kurulum. Tasarımın temeli üretim sırasında oluşturulur. Sahada ayrı elemanlar kurulur ve gondol direğe monte edilir.
4. Başvuru yenilikçi malzemeler. Sadece tesisatın hizmet ömrünü uzatmakla kalmaz, aynı zamanda montaj kolaylığı da sağlarlar.

Rüzgar türbinleri esas olarak deniz ve okyanus kıyısı boyunca veya doğrudan su üzerine monte edilir. Bu yaklaşım, türbinin neredeyse yıl boyunca çalışmasını mümkün kılar.

Modern gelişmeler

Bıçak kurulumlarının sahip olduğu dezavantajlar arasında şunlar yer almaktadır:

• doğal termal dengeyi bozarlar;
• %30'u geçmeyen nispeten düşük verimlilik;
• geniş bir alanı işgal etmek;
• kuşlar için tehlike oluşturur.

Bu eksiklikler, dünyanın dört bir yanındaki geliştiricileri yeni teknolojik çözümler rüzgar enerjisi üretmek için. Son başarılar şunları içerir:

1. Yükselen türbin.

Yapısal olarak benziyor Balon helyum ile doldurulur. İçeride, yatay bir eksene üç kanatlı bir türbin yerleştirilmiştir. Böyle bir sistem şu anda Alaska'da çalışıyor. Yükselen türbin, modern rüzgar türbinlerinin erişemeyeceği bir yüksekliğe yerleştirilmiştir. Böyle bir sistem neredeyse özerk olarak çalışabilir (personel katılımı minimuma indirilir).

2. Dikey türbinler.

Bıçakları, balık yüzgeçlerinin düzenini tekrarlar. Bu tasarım sayesinde türbinler yeterli elektrik, birbirinden yakın mesafedeyken. Uzunluk dikey kurulumlar 9 m. etkili çalışma sistem en az iki yakın aralıklı türbinin kurulumunu gerektirir. Ön çalışmalara göre, yeni tip santral, kanatlı muadillerine kıyasla 10 kat daha fazla elektrik üretiyor ve eşit bir alanı kaplıyor.

3. Karbonlu "saplar".

BAE'de uygulandı yeni proje temiz elektrik üretmek için 20 metrelik bir tabana 1203 karbon "gövdesinin" kurulumunu içerir. Bu yapının yüksekliği 55 m'dir, sistemin her bir elemanı birbirinden 10 m mesafede bulunur.

Tabandaki tek bir sapın kalınlığı 30 m'dir, içlerinde alternatif elektrotlar ve bir piezoelektrik malzemeden oluşan katmanlar bulunur. Basınç altında, ikincisi elektrik üretir. Sapların rüzgarda sallandığı anda enerji ortaya çıkar. Bu sistem aynı alanı kaplayan diğer rüzgar türbinleri ile aynı miktarda elektrik sağlar.

Benzer bir şey Tunuslu bilim adamları tarafından yaratıldı. Sistemleri, BAE'de kullanılan karbon "saplarından" farklıdır, çünkü tepesinde sessiz bir jeneratör vardır. uydu anteni.

Hollanda'da, her eve rüzgar enerjisinin etkisi altında elektrik üretebilen küçük bir yapı kurulması önerildi. Bu rüzgar jeneratörü, salyangoz kabuğunun şeklini tekrarlayan bir türbine sahiptir. Rüzgarın akışını yakalayan, döner ve hareketinin yönünü değiştirir. Böyle bir rüzgar jeneratörünün performansı, bu tür kurulumların potansiyel olarak gösterebileceği teorik performansın %80'ine ulaşır.

AT son yıllar yelkenli gemilere kurulum amaçlı gelişmeler vardı. Genel olarak kanatlı rüzgar türbinlerinin yerini alabilecek sistemlerin sayısı sürekli artmaktadır. Belki gelecekte rüzgar enerjisinin karşılaştığı tüm sorunları çözebilecekler.

Shukhov'a göre hiperboloid tipi bir rüzgar türbini, genellikle bir nehir, göl, bataklık yakınında, tepelerin ve vadilerin yamaçlarında meydana gelen artan hava akımlarında bile çalışabilir. Helisel türbinlerde olduğu gibi "kendinden emişli" ve "kendinden destek" koşulları yaratılır, ancak bu operasyonda belirleyici bir rol oynamaz.

Teknoloji fon bekliyor ve geliştirilme sürecinde!

Tanım:

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

resimde çalışma bölgesi rüzgar akışı kırmızı renklidir. Bu parametreye göre, (Shukhov'a göre hiperboloid tipi bir rüzgar türbini) diğer türbin türlerini aşar, yani: kanat tipi rüzgar akışının çalışma alanı, süpürme alanının %7-8'idir; türbinler Darrieus ve Savonius - %45-50; içinde bu durum – 60-70%.

Rüzgar jeneratörü bu türden yukarı akışta bile çalışabilir hava, kural olarak, bir nehir, göl, bataklığın yanında, tepelerin ve dağ geçitlerinin yamaçlarında gerçekleşir.

Helikoidde olduğu gibi "kendinden emişli" ve "kendinden destek" koşulları yaratılır. türbinler, bu çalışmada belirleyici bir rol oynamasa da.

Avantajlar:

- hiperboloidi yıkayan hava akışının aktif tabakasının temas hattı, düz kanatlı döner tip bir rüzgar jeneratörünün dönen silindirinin benzer hattından 1,6 kat daha uzundur. verimini beklemek doğaldır. rüzgar türbinleri aynı değere oranla daha yüksek olacaktır,

– yapıcı cihazçalışma gövdesi hafiflik, sağlamlık ve denge ile birlikte montaj ünitelerinin (redüktör, elektrik jeneratörü vb.) bir bütün olarak tüm tesisatın boyutlarını ve ağırlığını azaltan ankastre hacmin içine yerleştirilecek,

– yapının toplam eylemsizlik momenti, yarıçap uzunluğunun karesinin değeri ile malzeme noktalarının kütlelerinin çarpımlarının toplamı olarak tanımlanır. Buna dayanarak, yapının geri kalanının atalet momentinin, düz kanatlı bir rüzgar türbininin dönen silindirinin atalet momentinin en az yarısı kadar olduğu ve dolayısıyla, başlama anında gerekli rüzgar kuvveti yarısı kadardır.

Özellik Karşılaştırması:

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

dikey invelox rimworld yüksek performanslı rüzgar türbini
kendin yap bataklık döner rüzgar türbini
HW kapalı asılı rüzgar türbini Solar paneller kendin yap daha dolgun yedek parçalar ovchinnikov
tek kanatlı kapalı rüzgar türbinlerini ev fiyatından satın alın
rüzgar türbini jeneratör verimliliği
mini rüzgar türbini jeneratörü

talep oranı 1 552

Teknoloji Arama

Bulunan teknolojiler 1

İlginç olabilir:

• Modüler kompleks "Sibirya" altın, platin ve nadir toprak çıkarmak için tasarlanmıştır…

Rüzgar enerjisi tüm dünyada aktif olarak gelişiyor ve bunun şu anda en umut verici alternatif enerji alanlarından biri olduğu hiç kimse için bir sır değil. 2014 yılının ortalarında, dünyadaki tüm kurulu rüzgar türbinlerinin toplam kapasitesi 336 gigawatt idi ve en büyük ve en güçlü dikey üç kanatlı rüzgar türbini Vestas-164, 2014'ün başlarında Danimarka'da kuruldu ve piyasaya sürüldü. Gücü 8 megawatt'a ulaşıyor ve kanatların açıklığı 164 metre.

Genel olarak kanatlı türbinlerin ve yel değirmenlerinin üretimi için uzun süredir devam eden teknolojiye rağmen, birçok meraklı teknolojiyi geliştirmek, verimliliğini artırmak ve olumsuz faktörleri azaltmak için çabalıyor.

Bilindiği gibi, rüzgar akımı enerji kullanım faktörü y en iyi ihtimalle %30'a ulaşır, oldukça gürültülüdür ve yakındaki alanların doğal ısı dengesini bozarak, geceleri yüzey hava tabakasının sıcaklığını yükseltir. Ayrıca kuşlar için çok tehlikelidirler ve geniş alanları işgal ederler.

Hangi alternatifler var? Aslında, modern mucitlerin yaratıcılığı sınır tanımaz ve çeşitli alternatif seçenekler birçok icat etti.

Sektörün en sıra dışı rüzgar türbini alternatif tasarımlarından 5'ine bir göz atalım.

2010'dan beri, Amerikan şirketi Merkezi Massachusetts Araştırma Enstitüsü'nde bulunan Altaeros Energies, yeni nesil rüzgar türbinlerinin geliştirilmesine öncülük ediyor. Yeni bir rüzgar türbini türü, geleneksel rüzgar türbinlerinin ulaşamayacağı 600 metreye kadar irtifalarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. O kadar yüksek irtifalarda ki en Güçlü rüzgarlar 5-8 kez olan rüzgarlardan daha güçlü dünyanın yüzeyine yakın.

Jeneratör, yatay bir eksene üç kanatlı bir türbinin monte edildiği helyum dolu bir hava gemisine benzer şişirilebilir bir yapıdır. Böyle bir rüzgar jeneratörü, 2014 yılında Alaska'da 18 ay boyunca test edilmek üzere yaklaşık 300 metre yüksekliğe fırlatıldı.

Geliştiriciler, bu teknolojinin, Alaska'daki rüzgar enerjisi maliyetinin yarısı olan kilovat saat başına 18 sent maliyetle elektrik sağlayacağını iddia ediyor. Gelecekte, bu tür jeneratörler yerini alabilir dizel enerji santralleri, sorunlu alanlarda uygulama bulmanın yanı sıra.

Gelecekte, bu cihaz sadece bir elektrik üreticisi 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, almaz geniş alan ve neredeyse sessiz. Uzaktan kontrol edilebilir ve gerektirir Bakım onarım sadece 1-1,5 yılda bir.

Bir diğer ilginç çözüm yaratmak sıradışı tasarım Birleşik Arap Emirlikleri'nde rüzgar çiftliği uygulanıyor. Abu Dabi'den çok uzak olmayan, oldukça sıra dışı bir bina inşa etmeyi planladıkları Madsar şehri inşa ediliyor. Rüzgar çiftliği geliştiriciler tarafından "Windstalk" olarak adlandırılır.

Bu projenin tasarımını geliştiren New York tasarım şirketi Atelier DNA'nın kurucusu, ana fikrin 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 sap beton temeller 20 metre genişliğinde, aralarında 10 metre mesafe olacak şekilde monte edilecektir.

Saplar kauçukla güçlendirilecek ve tabanda yaklaşık 30 cm genişliğe sahip olacak ve 5 santimetreye kadar daralacaktır. Bu tür gövdelerin her biri, basınca maruz kaldığında bir elektrik akımı üreten bir piezoelektrik malzemeden yapılmış alternatif elektrot katmanları ve seramik diskler içerecektir.

Saplar rüzgarda sallanırken, diskler sıkışacak ve bir elektrik akımı üretecektir. Rüzgar türbini gürültüsü yok, kuş zayiatı yok, rüzgardan başka bir şey yok.

Fikir, bir bataklıkta sallanan sazları gözlemlemekten doğdu.

Atelier DNA'nın Windstalk projesi, yenilenebilir kaynaklardan enerji üretebilen uluslararası başvurulardan en iyi sanat eserini seçmek için Madsar sponsorluğundaki Land Art Generator yarışmasında ikinci oldu.

Bu olağandışı rüzgar çiftliğinin kapladığı alan 2,6 hektarlık bir alanı kaplayacak ve güç açısından benzer bir alanı kaplayan geleneksel bir rüzgar türbinine tekabül edecek. Sistem, geleneksel mekanik sistemlerde bulunan sürtünme kayıplarının olmaması nedeniyle verimlidir.

Her bir sapın tabanında, Cambridge, Massachusetts'te geliştirilen Levant Power sistemine benzer şekilde, bir amortisör ve silindir sistemi aracılığıyla saptan gelen torku dönüştüren bir jeneratör olacaktır.

Rüzgar sabit olmadığı için, rüzgar olmadığında bile depolanan enerjinin kullanılabilmesi için bir enerji depolama sistemi uygulanacağını proje ekibi açıklıyor.

Her gövdenin tepesine, parlaklığı doğrudan rüzgarın gücüne ve o anda üretilen elektrik miktarına bağlı olacak bir LED fener kurulacaktır.

Windstalk, elemanları geleneksel kanatlı rüzgar türbinleriyle mümkün olandan çok daha yakına yerleştirmenize izin veren kaotik bir yalpalama üzerinde çalışacak.

Benzer bir sistemin su altında baş aşağı olacağı okyanus akıntılarının ve dalgaların enerjisini dönüştürmek için benzer bir Wavestalk projesi geliştiriliyor.

Tunus firması Saphon Energy tarafından geliştirilen proje, Windstalk gibi kanatsız bir rüzgar türbini gibi ama bu sefer cihaz yelken tipi bir tasarıma sahip.

Uydu çanağı şeklindeki bu sessiz jeneratöre Saphonian adı verildi. Dönen parçası yoktur ve kuşlar için tamamen güvenlidir. Jeneratörün ekranı rüzgar etkisi altında ileri ve geri hareketler yaparak hidrolik sistemde titreşimler oluşturur.

Projenin amacı, rüzgar akışının kullanımıyla ilgili olarak rüzgar jeneratörlerinin performansını iyileştirmektir. Rüzgar, kelimenin tam anlamıyla, kanatları, rotorları, dişlileri yokken, hareketi altında ileri ve geri hareketler yapan yelkene dizilmiştir. Bu etkileşim, pistonları kullanarak daha fazla kinetik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmenizi sağlar.

Enerji, hidrolik akümülatörlerde depolanabilir veya bir jeneratör vasıtasıyla elektriğe dönüştürülebilir veya bir mekanizmayı döndürmek için kullanılabilir. Geleneksel rüzgar türbinleri %30 verimliliğe sahipse, bu yelken tipi jeneratör %80'in tamamını verir. Verimliliği, kanat tipi yel değirmenlerini 2,3 kat aşıyor.

Bir rüzgar türbininde (kanatlar, göbekler, dişli kutuları) olduğu gibi pahalı bileşenlerin olmaması nedeniyle, Saphonian örneğinde ekipman maliyetleri %45'e kadar azalır.

Saphonian'ın aerodinamik şekli, türbülanslı rüzgar akımlarının yelken gövdesi üzerinde çok az etkisi olması ve aerodinamik kuvvetin sadece artması avantajına sahiptir. Türbülans nedeniyle rüzgar türbinleri kentsel alanlarda kullanılmaz ve orada da Saphonian kullanılabilir. Ayrıca zararlı akustik ve titreşim faktörleri en aza indirilir. Saphon Energy, inovasyon alanındaki çabalarından dolayı KPMG'den ödül aldı.

Rüzgar enerjisinin kullanımına yönelik bir başka devrim niteliğindeki yaklaşım, 2008'de Kaliforniya'dan bir meraklı olan bir mucit tarafından uygulandı. Küçük kasabalar için büyük rüzgar türbinleri 30 katlı bir bina boyutundadır ve kanatları Boeing 747'nin kanatlarının boyutuna ulaşır.

Bu dev jeneratörler kuşkusuz çok fazla enerji üretiyor ancak bu tür sistemlerin üretimi, nakliyesi ve kurulumu karmaşık ve pahalı. Buna rağmen, sektör her yıl yüzde 40'tan fazla büyüyor. California'dan Doug Selsum'un iddialı hedefine başlamadan önce düşündüğü şey buydu. Daha az malzeme kullanarak daha fazla enerji elde etmenin oldukça mümkün olduğuna karar verdi.

Bir jeneratöre bağlı bir şafta bir düzine veya birkaç düzine küçük rotor kurarak, Doug sonunda amacına ulaştı. Uzun bir şaftın bir ucunu bir jeneratöre bağladı ve diğer ucunu helyum balonlarıyla gökyüzüne fırlattı. Sistem beklendiği gibi çalıştı.

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

Her rotor altında yer alıyorsa dik açı, daha sonra her rotor kendi rüzgarını alacak ve bu da üretim verimliliğini artıracaktır.

Tabii ki, bu fiziği karmaşıklaştırıyor, çünkü artık sadece bitişik rotordan gelen akışı değil, her rotorun kendi akışını yakaladığından emin olmak zorundaydık. öğrenmek için gerekli optimal açışaft için rüzgara ve rotorlar arasındaki ideal mesafeye göre. Ve sonuçta daha az malzeme kullanılarak kazanç elde edildi.

2003 yılında mucit, California Enerji Komisyonu'ndan 3.000 watt'lık yedi rotorlu bir türbin geliştirmek için 75.000 $ hibe aldı. Zorluk başarıyla karşılandı ve Doug Selsam 2000 watt'lık ikiz rotorlu türbinlerinin 20'den fazlasını birkaç ev sahibine sattı. Bu cihazları banliyö garajında ​​​​yaptı.

Doug'ın fikri, ticari dünyada büyük ilerleme kaydetme şansına sahip olan birkaç fikirden biriydi. Selsam, iki rotorun sadece başlangıç ​​olduğunu söylüyor. Muhtemelen bir gün çok rotorlu türbinlerini gökyüzünde bir mil ötede görecek.

Merkezi Hollanda, Rotterdam'da bulunan Archimedes, doğrudan konut binalarının çatılarına kurulabilen kendi olağandışı rüzgar türbinleri konseptini geliştirdi.

Projenin yazarları tarafından tasarlandığı gibi, etkili bir düşük gürültülü tasarım tam olarak sağlayabilir küçük ev elektrik ve birlikte çalışan bu tür jeneratörlerin bir kompleksi, büyük bir binanın bağımlılığını tamamen sıfıra indirebilir. dış kaynaklar elektrik. Yeni rüzgar türbinlerinin adı Liam F1.

Bir konut binasının herhangi bir duvarına veya çatısına 1,5 metre çapında ve yaklaşık 100 kilogram ağırlığında küçük bir türbin monte edilebilir. Genellikle teraslı çatıların yüksekliği 10 metredir ve ülkedeki rüzgar neredeyse her zaman güneybatıdır. Bu koşullar, türbini çatıya doğru bir şekilde yerleştirmek ve rüzgar enerjisini etkin bir şekilde kullanmak için yeterlidir.

Geleneksel rüzgar türbinlerinin iki sorunu burada çözülür: geleneksel kanatlı türbinlerin gürültüsü ve hacimli ekipmanların kurulumunun yüksek maliyeti. Konvansiyonel rüzgar türbinlerinde kurulum maliyetleri genellikle karşılığını vermez. Liam türbininin gürültü seviyesi yaklaşık 45dB'dir, bu da yağmurun sesinden bile daha sessizdir (ormandaki yağmur sesi 50dB'dir).

Bir salyangoz kabuğu şeklinde olan türbin, rüzgarda rüzgar gülü gibi dönerek hava akışını yakalar, hızını düşürür ve yön değiştirir. 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 hane 3.300 kWh tüketiyor elektrik enerjisi bir yıl içinde. Geliştiricilere göre, bu enerjinin yarısı, rüzgar hızı en az 4,5 m/s olan bir Liam F1 türbini tarafından sağlanabilir.

Bu tür üç türbini bir evin çatısında bir üçgenin köşelerine yerleştirmek mümkündür, daha sonra türbinlerin her birine rüzgar sağlanacaktır ve birbirlerine müdahale etmeyecekler, aksine birbirlerine yardımcı olacaktır. .

Eğer bir hakkında konuşuyoruz türbülanslı akışların gerçekleştiği bir şehirde kurulum hakkında, üretici, şehir çatılarına kurulan rüzgar türbinlerini hafifçe yükseltmeyi ve komşu evlerin duvarlarının rüzgar akışını engellememesi için direklere bağlamayı önerir.

Tahmini maliyeti yeni türbin kurulum ile birlikte 3999 Euro'dur. Cihaz bir metreden büyük olduğu için kullanımı için özel bir lisans gerekebilir, bu nedenle en uç durumda çapı 0,75 metre olan mini-Liam türbinleri de firma tarafından üretilmektedir.

Üreticiler türbinlerini sadece konut ve endüstriyel binalar, aynı zamanda gemilerin güç kaynağı için.

Gördüğünüz gibi, rüzgar türbini üreticilerinin birçok ilginç alternatifi var.