Ветряная электростанция своими руками 220в: Как сделать ветрогенератор на 220В своими руками: инструкция

Ветряная электростанция своими руками » Самоделки Своими Руками – Сделай Сам (чертежи, руководства)

Полезные приспособления /19-апр,2011,11;13 / 99157
Дачные участки, как правило, выдавались не в самых лучших местах. И садоводы вместе с освоением целины мучились от отсутствия воды, дорог, света. А что, если хотя бы одну проблему — электрическую — попытаться решить самостоятельно, соорудив на участке ветряк?

Сам я пенсионер, мне 73 года, раньше работал в колхозе инженером. Сейчас, благодаря занятиям на даче, чувствую себя здоровее и в ближайшее время болеть не намерен.

Так как заставить ветер вырабатывать электроэнергию?
Мой ветряк не нужно поднимать на мачту, он может работать даже на земле. Вместо лопастей предлагаю полые цилиндры типа ведра, разрезанного пополам.

Эти цилиндры можно сделать из фанеры, листовой стали, дюраля, только стараться, чтобы ротор был легким. В качестве генератора можно использовать электродвигатель постоянного тока на 12 Вт, IS А, 1500 об/мин., или генератор от автомобиля. Мощность большинства таких генераторов около 500 Вт. Например, Г-250 от «Волги» или «Москвича» обеспечивает выходную мощность в 12 Вт при частоте вращения 2100 об/мин., ток 28 А.

Предлагаю электрическую схему ветряка для генератора от автомобиля ВАЗ, элементы которого сейчас легко и не слишком накладно приобрести.На автомобилях ВАЗ применяется двухступенчатый электромагнитный регулятор напряжения РР-380, который обеспечивает поддержание постоянного напряжения генератора. Реле РС-702 контрольной лампы сигнализирует о прекращении заряда батареи.

При нагрузке 12 Вт и силе тока до 12 А можно подключить приборы, рассчитанные на напряжение в 12 Вт, или преобразователь 12/220 Вт (переменный ток).
Если кого-то заинтересует этот материал подробнее, т.е. размеры, преобразователь с 12 Вт постоянного в 220 Вт переменного тока и т.д., Я отвечу.

П. М. Ядловский
г. Чортков, Тернопольская обл.


Чертежи и схемы электростанции


Самодельный ветрогенератор своими руками, как сделать ветряк на 220В

Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.

Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

  • Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
  • Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
  • Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.

    Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.

    Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).

  • Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.

    Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.

Разновидности генераторов

Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

  • Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
  • Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.

По номиналу генерируемого напряжения

  • Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
  • 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

  • Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
  • Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
  • Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
  • Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
  • Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Итог

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Видео по теме

Ветрогенераторы для частного дома своими руками

Воздушные массы обладают неисчерпаемыми запасами энергии, которую человечество использовало еще в давние времена. В основном сила ветра обеспечивала движение судов под парусами и работу ветряных мельниц. После изобретения паровых двигателей данный вид энергии потерял свою актуальность. Лишь в современных условиях ветровая энергия вновь стала востребованной в качестве движущей силы, прикладываемой к электрическим генераторам. Иногда бывает просто невозможно подключиться к линии электропередачи. В таких ситуациях хозяева конструируют и изготавливают ветрогенератор для частного дома своими руками из подручных материалов.

Теория идеального ветряка

Данная теория разрабатывалась в разное время учеными и специалистами в области механики. Впервые она была разработана В.П. Ветчинкиным в 1914 году, а в качестве основы использовалась теория идеального гребного винта. В этих исследованиях был впервые выведен коэффициент использования ветряной энергии идеальным ветряком.

Работы в этой области были продолжены Н.Е. Жуковским, который вывел максимальное значение данного коэффициента, равное 0,593. В более поздних работах другого профессора – Сабинина Г.Х. уточненное значение коэффициента составило 0,687.

В соответствии с разработанными теориями, идеальное ветряное колесо должно обладать следующими параметрами:

  • Ось вращения колеса должна быть параллельна со скоростью ветрового потока.
  • Количество лопастей бесконечно большое, с очень малой шириной.
  • Нулевое значение профильного сопротивления крыльев при наличии постоянной циркуляции вдоль лопастей.
  • Вся сметаемая поверхность ветряка обладает постоянной потерянной скоростью воздушного потока на колесе.
  • Стремление угловой скорости к бесконечности.

Выбор ветроустановки

Выбирая модель ветрогенератор для частного дома следует учитывать необходимую мощность, обеспечивающую работу приборов и оборудования с учетом графика и периодичности включения. Она определяется путем ежемесячного учета потребляемой электроэнергии. Дополнительно значение мощности может определяться в соответствии с техническими характеристиками потребителей.

Следует учитывать и тот фактор, что питание всех электроприборов осуществляется не напрямую от ветрогенератора, а от инвертора и комплекта аккумуляторных батарей. Таким образом, генератор мощностью в 1 кВт способен обеспечить нормальное функционирование аккумуляторов, питающих четырехкиловаттный инвертор. В результате, бытовые приборы с аналогичной мощностью обеспечиваются электроэнергией в полном объеме. Большое значение имеет правильный выбор батарей. Особое внимание следует обратить на такие параметры, как емкость и ток зарядки.

При выборе конструкции ветряного двигателя учитываются следующие факторы:

  • Направление вращения ветряного колеса – вертикальное или горизонтальное.
  • Форма лопаток для вентилятора может быть в виде паруса, с прямой или криволинейной поверхностью. В некоторых случаях используются комбинированные варианты.
  • Материал для лопаток и технология их изготовления.
  • Размещение вентиляторных лопастей с различным наклоном, относительно потока проходящего воздуха.
  • Количество лопастей, включенных в вентилятор.
  • Необходимая мощность, передаваемая от ветряного двигателя к генератору.

Кроме того, необходимо учесть среднегодовую скорость ветра для конкретной местности, уточненную в метеослужбе. Уточнять направление ветра не требуется, поскольку современные конструкции ветрогенераторов самостоятельно поворачиваются в другую сторону.

Для большинства местностей Российской Федерации наиболее оптимальным вариантом будет горизонтальная ориентация оси вращения, поверхность лопаток криволинейная вогнутая, которую воздушный поток обтекает под острым углом. На величину мощности, забираемой от ветра, влияет площадь лопасти. Для обычного дома вполне достаточно площади 1,25 м2.

Число оборотов ветряка зависит от количества лопастей. Быстрее всего вращаются ветрогенераторы с одной лопастью. В таких конструкциях для уравновешивания используется противовес. Следует учитывать и тот факт, что при низкой скорости ветра, ниже 3 м/с, ветряные установки становятся неспособными забирать энергию. Для того чтобы агрегат воспринимал слабый ветер, площадь его лопастей должна быть увеличена как минимум до 2 м2.

Расчет ветрогенератора

Для того чтобы правильно рассчитать номинальную мощность ветряного генератора, необходимо соблюдать определенные правила.

Перед выбором ветрогенератора необходимо определить скорость и направление ветра, наиболее характерные в месте предполагаемого монтажа. Следует помнить, что вращение лопастей начинается при минимальной скорости ветра 2 м/с. Максимального КПД удается достичь, когда этот показатель достигает значения от 9 до 12 м/с. То есть, для того чтобы обеспечить электричеством небольшой загородный дом, потребуется генератор с минимальной мощностью 1 кВт/ч и ветер со скоростью не менее 8 м/с.

Скорость ветра и диаметр винта оказывают непосредственное влияние на мощность, вырабатываемую ветряной электроустановкой. Точно рассчитать эксплуатационные характеристики той или иной модели возможно с помощью следующих формул:

  1. Расчеты в соответствии с площадью вращения выполняются следующим образом: P = 0,6 х S х V3, где S – площадь, перпендикулярная направлению ветра (м2), V – скорость ветра (м/с), Р – мощность генераторной установки (кВт).
  2. Для расчетов электроустановки по диаметру винта применяется формула: Р = D2 х V3/7000, в которой D является диаметром винта (м), V – скорость ветра (м/с), Р – мощность генератора (кВт).
  3. При более сложных вычислениях учитывается плотность воздушного потока. Для этих целей существует формула: P = ξ х π х R2 х 0,5 х V3 х ρ х ηред х ηген, где ξ является коэффициентом использования ветровой энергии (безмерная величина), π = 3,14, R – радиус ротора (м), V – скорость воздушного потока (м/с), ρ – плотность воздуха (кг/м3), ηред – КПД редуктора (%), ηген – КПД генератора (%).

Таким образом, электроэнергия, производимая ветрогенератором, возрастает количественно в кубическом соотношении с повышающейся скоростью ветрового потока. Например, при повышении скорости ветра в 2 раза, выработка ротором кинетической энергии возрастет в 8 раз.

При выборе места установки ветрогенератора необходимо отдавать предпочтение участкам без больших построек и высоких деревьев, которые создают преграду для ветра. Минимальное расстояние от жилых домов составляет от 25 до 30 метров, в противном случае шум во время работы будет создавать неудобства и дискомфорт. Ротор ветряка должен быть расположен на высоте, превышающей ближайшие постройки не менее чем на 3-5 м.

Если подключение загородного дома к общей сети не планируется, в этом случае можно воспользоваться вариантами комбинированных систем. Работа ветряной установки будет значительно эффективнее при использовании ее совместно с дизель-генератором или солнечной батареей.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Независимо от типа и конструкции ветрогенератора, каждое устройство в качестве основы, оборудуется похожими элементами. Во всех моделях имеются генераторы, лопасти из различных материалов, подъемники, обеспечивающие нужный уровень установки, а также дополнительные аккумуляторы и система электронного управления. Наиболее простыми для изготовления считаются агрегаты роторного типа либо аксиальные конструкции с использованием магнитов.

Вариант 1. Роторная конструкция ветрогенератора.

В конструкции роторного ветряного генератора используется две, четыре или более лопастей. Подобные ветрогенераторы не в состоянии полностью обеспечить электроэнергией большие загородные дома. Они используются преимущественно в качестве вспомогательного источника электричества.

В зависимости от расчетной мощности ветряка, подбираются необходимые материалы и комплектующие:

  • Генератор с автомобиля на 12 вольт и автомобильный аккумулятор.
  • Регулятор напряжения, преобразующий переменный ток с 12 до 220 вольт.
  • Емкость с большими размерами. Лучше всего подойдет алюминиевое ведро или кастрюля из нержавеющей стали.
  • В качестве зарядного устройства можно воспользоваться реле, снятым с автомобиля.
  • Потребуется выключатель на 12 В, лампа заряда с контроллером, болты с гайками и шайбами, а также металлические хомуты с прорезиненными прокладками.
  • Трехжильный кабель с минимальным сечением 2,5 мм2 и обычный вольтметр, снятый с любого измерительного устройства.

В первую очередь выполняется подготовка ротора из имеющейся металлической емкости – кастрюли или ведра. Она размечается на четыре равные части, на концах линий проделываются отверстия, чтобы облегчить разделение на составные части. Затем емкость разрезается ножницами по металлу или болгаркой. Из получившихся заготовок вырезаются лопасти ротора. Все замеры должны тщательно проверяться на соответствие размерам, в противном случае конструкция будет работать неправильно.

Далее определяется сторона вращения шкива генератора. Как правило, он вращается по часовой стрелке, но лучше это проверить. После этого роторная часть соединяется с генератором. Во избежание дисбаланса в движении ротора, отверстия для креплений в обеих конструкциях должны располагаться симметрично.

Чтобы увеличить скорость вращения края лопастей следует немного выгнуть. С возрастанием угла изгиба, потоки воздуха будут более эффективно восприниматься роторной установкой. В качестве лопастей используются не только элементы разрезанной емкости, но и отдельные детали, соединяемые с металлической заготовкой, имеющей форму окружности.

После крепления емкости к генератору, всю полученную конструкцию нужно целиком установить на мачте с помощью металлических хомутов. Затем монтируется проводка и собирается замкнутая электрическая цепь. Каждый контакт должен включаться в собственный разъем. После подключения проводка крепится к мачте проволокой.

По окончании сборки осуществляется подключение инвертора, аккумулятора и нагрузки. Аккумулятор подключается кабелем с сечением 3 мм2, для всех остальных подключений вполне достаточно сечения 2 мм2. После этого ветрогенератор можно эксплуатировать.

Вариант 2. Аксиальная конструкция ветрогенератора с применением магнитов.

Аксиальные ветряки для дома представляют собой конструкцию, одним из основных элементов которой являются неодимовые магниты. По своим эксплуатационным качествам они значительно опережают обычные роторные агрегаты.

Ротор является основным элементом всей конструкции ветрогенератора. Для его изготовления лучше всего подойдет ступица автомобильного колеса в комплекте с тормозными дисками. Деталь, находившуюся в эксплуатации, следует подготовить – очистить от грязи и ржавчины, смазать подшипники.

Далее необходимо правильно распределить и закрепить магниты. Всего их понадобится 20 штук, размером 25 х 8 мм. Магнитное поле в них расположено по длине. Четные магниты будут полюсами, они располагаются по всей плоскости диска, с чередованием через один. Затем определяются плюсы и минусы. Один магнит поочередно касается других магнитов на диске. Если они притягиваются, значит полюс положительный.

При увеличенном количестве полюсов, необходимо соблюдать определенные правила. В однофазных генераторах число полюсов совпадает с количеством магнитов. В трехфазных генераторах соблюдается пропорция 4/3 между магнитами и полюсами, а также соотношение 2/3 между полюсами и катушками. Установка магнитов выполняется перпендикулярно окружности диска. Для их равномерного распределения используется бумажный шаблон. Вначале магниты закрепляются сильным клеем, а потом окончательно фиксируются эпоксидной смолой.

Если сравнивать однофазные и трехфазные генераторы, то эксплуатационные качества первых будут несколько хуже по сравнению со вторыми. Это связано с высокими амплитудными колебаниями в сети из-за нестабильной отдачи тока. Поэтому в однофазных устройствах возникает вибрация. В трехфазных конструкциях этот недостаток компенсируется нагрузками тока из одной фазы в другую. За счет этого в сети всегда обеспечивается постоянное значение мощности. Из-за вибрации срок эксплуатации однофазных систем значительно ниже, чем у трехфазных. Кроме того, у трехфазных моделей во время работы отсутствует шум.

Высота мачты составляет примерно 6-12 м. Она устанавливается в центр опалубки и заливается бетоном. Затем на мачту устанавливается готовая конструкция, на которую крепится винт. Крепление самой мачты осуществляется с помощью тросов.

Лопасти для ветрогенератора

Эффективность работы ветровых электроустановок во многом зависит от конструкции лопастей. Прежде всего, это их количество и размеры, а также материал, из которого будут изготовлены лопасти для ветрогенератора.

Факторы, влияющие на конструкцию лопастей:

  • Даже самый слабый ветер сможет привести в движение длинные лопасти. Однако слишком большая длина может привести к замедлению скорости вращения ветряного колеса.
  • Увеличение общего количества лопастей делает ветряное колесо более чутким. То есть, чем больше лопастей, тем лучше запускается вращение. Однако мощность и скорость будут снижаться, что делает подобное устройство непригодным для выработки электроэнергии.
  • Диаметр и скорость вращения ветряного колеса оказывает влияние на уровень шума, создаваемого устройством.

Количество лопастей должно сочетаться с местом установки всей конструкции. В наиболее оптимальных условиях правильно подобранные лопасти способны обеспечить максимальную отдачу ветрогенератора.

Рекомендации по ветрогенераторам

Существуют общие рекомендации, позволяющие максимально эффективно использовать ветрогенераторы.

Прежде всего, нужно заранее определить необходимую мощность и функциональность устройства. Чтобы правильно изготовить ветрогенератор, нужно изучить возможные конструкции, а также климатические условия, в которых он будут эксплуатироваться.

Кроме общей мощности рекомендуется определить значение выходной мощности, известной еще как пиковая нагрузка. Она представляет собой общее количество приборов и оборудования, которые будут включаться одновременно с работой ветрогенератора. При необходимости увеличить этот показатель, рекомендуется использовать сразу несколько инверторов.

Ветряной генератор своими руками 24в – 2500ватт

Ветряки для дома своими руками. Выбираем генератор.

В связи с постоянно растущими ценами на электричество, все большее количество владельцев частных домов и дачных участков задумываются об установке источников альтернативного электропитания. Ветряки для дома своими руками являются отличным решением, как для выработки дополнительного электричества, что сможет снизить счета за коммунальные услуги, так и для обеспечения бесперебойным питанием загородные дома, к которым не подключили энергосети

Территория Россия, благодаря преимущественно равнинной местности и обширной площади, круглый год омывается большим количеством ветров, другое дело, что потенциал силы ветра оставляет желать лучшего, так как ветер чаще всего медленный и слабый. Другое дело – это необжитые территории России, где ветры гораздо большей силы. В любом случае, установка ветрогенератора даже при слабых ветрах, сможет обеспечить дом своего хозяина бесперебойной, и главное – бесплатной энергией.

Какой мощности выбрать ветрогенератор?

Первое, что стоит запомнить – ветряки для дома, как и любые другие источники альтернативного электричества, не смогут производить колоссальное количество электроэнергии. Многие начинающие конструкторы стремятся создать максимально мощный ветрогенератор, который сможет обеспечить электричеством не только освещение на дачном участке или зарядить аккумуляторные батареи, но также будет поддерживать абсолютно все электропитания дома, включая нагрев бойлера и отопительных систем. В принципе, это вполне возможно, если построить ветровой генератор мощностью более 2 киловатт модели W-HR2. Для строительства такого промышленного ветряка необходимы огромное количество денег, сил и расчетов. Соорудить его в одиночку непрофессионалу практически невозможно.

Оптимальным решением будет установка ветрогенератора мощностью до 500 ватт, этого вполне достаточно для обеспечения электроэнергией маленького загородного участка, а при необходимости большей мощности, всегда можно соорудить еще несколько ветряков и создать из них единую электростанцию.

Ниже представляем таблицу мощности ветряков в зависимости от кол-ва лопастей и диаметра всего ветроколеса при скорости ветра 4 м/с

Со стороны может показаться, что показатели несколько завышены, но не стоит забывать, что 4 м/с – это обычная скорость ветра на равнинной территории и чаще всего он достигает порывов выше, чем данная отметка. А чем больше скорость ветра, тем больше дает энергии самодельный ветряк.

Выбираем тип ветроколеса

Именно ветряное колесо является самым важным элементом всей конструкции, так как за счет его движения энергия ветра преобразовывается в механическую.

Самые популярные типы ветроколеса:

  1. Парусные
  2. Крыльчатые

Преимущества парусного ветроколеса заключается в их дешевизне и простоте установке: достаточно на лопасти прикрепить парусный материал и разместить под небольшим углом к ветру, такая конструкция будет в точности повторять старинные ветряные мельницы. К ее недостаткам относится большое аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, который будет возрастать при ветре, идущем диагонально относительно лопастей.

Намного более эффективными являются лопасти крыльчатого типа, они немного дороже и сложнее в изготовлении, но устойчивы к силам трения или аэродинамическим потерям. Именно поэтому крылья самолетов имеют похожую форму. К дополнительным преимуществам крыльчатых лопастей относят небольшую затрату материалов для их изготовления, для сравнения можно привести вертикально осевой тип лопастей, чья эффективность будет сравнима с крыльчатыми, но при этом будет гораздо больший расход материалов.

Оптимальное количество лопастей на ветроколесе

При создании ветряков для дома своими руками можно сэкономить на материалах и обойтись всего 2-3 лопастями, но данное решение будет чревато несколькими неприятными моментами:

  • Чем меньше лопастей, тем они быстрее вращаются и создают лишнюю центробежную нагрузку на ветрогенератор, что может привести к поломке мачты и узлов крепления ветряка
  • При высокой частоте оборотов ветроколесу приходиться противодействовать большой силе трения воздуха, которые могут привести к разрушению лопастей. Поэтому лопасти приходиться изготавливать из крепких и дорогостоящих материалов
  • Высокий шум при работе

Исходя из всего вышеперечисленного, наиболее оптимальным числом лопастей будет 5 или 6. Когда определились с количеством лопастей, нужно определиться с диаметром ветроколеса исходя из данных таблицы выше. Следует учитывать, что чем больше длина лопастей, тем массивней конструкция, следовательно придется дополнительно укреплять ветряк и проводить работы по уравновешиванию винта. Наиболее оптимальный диаметр ветроколеса – это 2 метра.

Конечно, чем больше лопастей, тем большая эффективность ветрогенератора, но вместе с тем усложняется и общая конструкция ветряка и будет необходима установка дополнительного редуктора.

Выбираем генератор

При выборе генератора необходимо отталкиваться от скорости вращения ветроколеса. Ниже в таблице приведено количество оборотов зависимости от скорости ветра для ветроколеса с 6 лопастями.

Исходя из данных выше, наилучшим выбором будет веломотор или электродвигатель от ленточного накопителя данных. Преимущество таких двигателей в том, что они имеют низкие рабочие обороты и смогут раскрутить ветряк без установки редуктора.

Создаем ветровые генераторы для дома своими руками

При изготовлении ветрогенератора будем придерживаться данной таблицы. Конечно, способы крепления и расположение узлов может быть несколько изменено, но в целом, для создания эффективного ветряка лучше не отступать от представленной конструкции.

Примечание: Расстояние между мачтой и лопастями должно быть не менее 25 см, если меньше, то есть вероятность того, что лопасти прогнувшись под ветром разобьются о мачту.

Изготовление лопастей

Лучше всего крылья для ветряка вырезать из толстостенной ПВХ трубы. Конечно, можно изготовить лопасти из древесины, но это гораздо более трудозатратно, а также древесина может прийти в негодность под воздействием влаги.

Для лопастей следует использовать трубы с толщиной не менее 4 мм, иначе они будут без проблем прогибаться под ветром и быстро придут в негодность.

Высчитывание оптимальной формы лопастей чаще всего проводится эмпирическим путем при вырезании нескольких образцов разного размера. Но такой способ требует затрат времени и приводит к излишнему переводу материала. Поэтому мы предоставляем Вам ниже шаблон лопасти для трубы диаметром 16 см и длинной в 1 метр.

После того, как вы вырежете 6 лопастей по шаблону, необходимо максимально отполировать их поверхность и сточить края, чтобы они меньше сопротивлялись воздушному потоку.

Теперь изготавливаем головку электродвигателя, к которой будут крепиться лопасти. Для этого берем диск из стали толщиной не более 10 мм и привариваем к нему несколько полос длинной до 30 см, на которых высверливаем отверстия для крепления лопастей.

Чтобы повысить эксплуатационные характеристики ветряка, головку электродвигателя обязательно нужно сбалансировать. Для этого головка крепится вертикально в безветренном помещении. Необходимо следить за тем, чтобы ни одна из сторон головки самопроизвольно не двигалась и находилась в неподвижном состоянии. Если заметно движение, то полосы головки стачиваются до того состояния, пока движение не прекратиться при любом положении головки в пространстве.

Закрепляем генератор на раме

Генератор принимает вращательный момент от лопастей и постоянно находится под давлением больших центробежных и гироскопических нагрузок. Чтобы ветряк раньше времени не вышел из строя, генератор следует плотно закрепить на раме. Сама рама представляет собой пластину из метала, на которой располагаются главные узлы ветряка, а также станину из дюралалюминия с резьбовым отверстием. На станину накручивается вал генератора, а для его лучшего крепления следует использовать на конце соединения гайку с контршайбой.

Укрепление ветрогенератора от штормовых ветров

Рассматриваемый нами в этой статье ветряк не обладает высоким числом оборотов и вряд ли будет достигать таких частот вращения, что составляющие ветряка начнут приходить в негодность. Но при частых переменах направления ветра, хвост ветряка будет резко поворачиваться, что может привести к расшатыванию элементов крепления конструкции. Помимо этого, лопасти ветряка при сильном ветре будут сопротивляются поворотам, что вместе с подвижным хвостом ветрогенератора будет создавать высокую нагрузку в месте соединения рамы и генератора.

Чтобы значительно повысить срок службы ветровой электростанции, необходимо устанавливать специальную защиту от сильного ветра. Такой защитой выступает боковая лопатка – простенькое устройство, собираемое из минимума материалов, но удачно зарекомендовавшая себя во множестве ветровых установках.

С помощью боковой лопатки регулируется наклон ветряка по вертикали и при сильном ветре устанавливает лопасти параллельно ветру. То есть при умеренной силе ветра ветряк находится в стандартном положении перпендикулярно относительно земли, но при штормовых воздушных потоках, ветряк складывается на 90 градусов относительно своего рабочего положения, из-за чего его работа прекращается.

Боковая лопатка состоит из небольшой профильной трубы скрепленной с тонкой металлической пластиной, пружины и растяжки располагающейся между лопаткой и хвостом. Растяжка нужна для того, чтобы контролировать угол складывания ветряка.

В лопатке необходимо использовать крепкую пружину из углеродистой стали, которая в крайней точке выдерживает нагрузку до 12 кг. Растяжку изготавливают из тонкого велосипедного троса.

Устанавливаем мачту

Мачта является опорой для ветряка и на этом этапе ни в коем случае не стоит экономить. Лучше всего будет установить мачту на открытой территории, где в радиусе нескольких десятков метров не будет никаких строений. Сама мачта изготавливается из металличесской водопроводной трубы длинной в 7 метров. Если же возле ветряка находятся строения или деревья, то мачту следует сделать хотя бы на метр выше относительно их уровня. На пути к лопастям ветрового генератора не должно быть никаких препятствий, а иначе КПД ветряка будет значительно меньше ожидаемого.

Ветровой генератор – это массивная конструкция весом в несколько сотен килограмм, поэтому, чтобы он не проседал в почве, его необходимо устанавливать на крепком бетонном фундаменте. Помимо закрепления основы мачты в фундаменте, ветряк дополнительно фиксируется несколькими растяжками из монтажных тросов шириной не менее 5 мм. Растяжки крепятся к мачте хомутов, вытягиваются на максимальную длину и крепятся к колышкам, которые забиваются в землю на глубину не менее метра.

Устанавливать мачту с генератором можно как с помощью автокрана, так и в ручную. Для этого используется противовес, изготовленный из тяжелого деревянного бруса.

Аккумуляторные батареи и электронная система ветряка

Чтобы хранить энергию выработанную ветровой электростанцией, используют небольшие аккумуляторные батареи, емкость которых должна быть не меньше 120 а\ч. Рекомендуется также взять батарею до 300 а/ч, и уже в процессе эксплуатации определить сколько времени необходимо для ее зарядки. На выбор батареи также влияет сфера применения АКБ: если батарея используется для обеспечения электрическом нагревательных приборов, то следует отдать предпочтение более емким аккумуляторам.

Чтобы питать аккумулятором технику работающую при напряжении тока 220 В, необходимо установить специальный инвертор преобразователя напряжения. Инверторы различаются между собой уровнем пиковой мощностью, на которой они могут питать технику. Так, если подключать к АКБ компьютер вместе с монитором, то будет достаточно инвертора рассчитанного на 1000 Вт, если же от аккумуляторной батареи будут работать строительные инструменты, такие как перфоратор, то придется взять инвертор на 2000 Вт.

На рисунке ниже Вы можете видеть простейшую схему для зарядки аккумуляторов ветряком: от генератора идут три вывода, которые подключаются к параллельно идущим трем диодным полумостам. От генератора будет вырабатываться напряжение равное 26 В, поэтому к диодным полумостам будет достаточно последовательно подключить две батареи напряжением 12 В.

Основным преимуществом такой схемы является ее легкость сборки и минимум используемых материалов. Ее недостатком будет то, что при небольших ветрах аккумуляторы практически не будут заряжаться. Процесс зарядки начнется только при ветре в 7 м/с, который не так уж и часто можно встретить на равнинных территориях России.

Как ухаживать за ветрогенератором

Ветряки не требуют включения от внешних источников питания, они полностью автономны, благодаря чему запускаются самостоятельно даже при очень слабом ветре. Ветрогенераторы для дома своими руками могут прослужить десятки лет, для этого следует придерживаться нескольких правил:

  1. Чтобы металлические компоненты ветровой электростанции не сгнили под атмосферными осадками, их стоит красить каждые 2 года
  2. Дважды в год смазывать подшипники в генераторе и поворотном узле
  3. Ветроколесо – самое уязвимое место всей конструкции и может с легкостью разбалансироваться при сильном ветре. Примером разбалансировки может служить излишнее дрожание лопастей. Если дефект ветроколеса был обнаружен, то его следует немедленно снять и провести ремонтные работы

Вам понравится

виды ветряков, обслуживание, выбор лопастей и генератора, мощные модели и парусники

Возрастание потребностей населения в электроэнергии вынуждает изыскивать дополнительные возможности. Действующие электростанции обеспечивают потребителей только в пределах доступности, жители отдаленных и труднодоступных регионов зачастую лишены возможности подключения к сетевым ресурсам.

Решением проблемы становятся местные генераторы, действующие на бензине или дизельном топливе. Они требуют постоянных расходов, запаса топлива, запчастей. Альтернативой становятся ветрогенераторы, имеющие массу преимуществ перед традиционными источниками энергии.

Законность установки ветрогенератора

Частные ветрогенераторы мощностью до 1 кВт приравниваются к бытовым электроустановкам, поэтому каких-либо разрешений или документов на право использования не требуется. Однако, возможны сложности другого порядка. Например, установка, создающая шум, способна доставлять неприятные ощущения для соседей.

Возможны различные местные нормативы на использование ветроустановок, о которых следует узнать заранее, чтобы не оказаться в неприятной ситуации. Например, существуют ограничения по высоте мачты (до 15 м) или иные требования.

Какой нужен генератор?

Генератор — основное устройство комплекса, непосредственно вырабатывающее электроток. Его мощность определяет параметры всей установки. Выбор генератора производится путем подсчета мощности всех потребителей в доме или на участке. Суммарная мощность увеличивается на 15-20 %, а иногда и больше. Это необходимо на случай возникновения непредвиденных обстоятельств, появления в доме новых устройств.

Выбор по ветру

Ветер — источник энергии. Он достается бесплатно, но не всегда имеется в наличии. Прежде, чем приобретать или строить ветряк, следует подробно ознакомиться с метеорологической ситуацией в регионе. Важно выяснить направления, преобладающие скорости ветра, частоту и силу шквальных порывов, ураганных проявлений. Эти знания позволят определиться с типом ветряка, условиями работы оборудования и потребностями в защите.

Россия имеет преимущественно слабые и средние ветра в большинстве регионов, но для отдаленных или труднодоступных районов нередки более мощные атмосферные проявления, требующие от пользователя обладания полной информацией по силе и направлению потоков.

О безопасности

Вопрос безопасности использования ветрогенератора непрост. Лопасти ветряка при высоких скоростях и больших размерах способны причинить серьезные травмы, вплоть до летального исхода. Кроме того, высокие мачты опасны при возникновении сильного ветра, поскольку могут опрокинуться на жилые дома, людей, оказавшихся поблизости, причинить вред имуществу или постройкам.

При этом, большинство противников ветроэнергетики находят проблемы не там, где они есть. Существует масса утверждений о вреде устройств:

  • наличие шума
  • вибрация
  • мерцающая тень, способствующая нервно-психическим расстройствам
  • магнитный фон
  • помехи радио- и телевизионным приемникам
  • непереносимость установок животными, опасность для птиц

Большинство из этих утверждений — следствие надуманных противниками автономных источников питания аргументов. Они имеют место, но величина проблем настолько не соответствует действительности, что эти проблемы попросту не заслуживают времени на обсуждение. Если ветрогенераторы и представляют опасность, то лишь для представителей ресурсоснабжающих компаний, не желающих терять клиентов.

Тем не менее, мощные промышленные установки, использующиеся в составе крупных электростанций, способны создавать неудобства для жителей, что доказано в американском суде. Ветряки продуцировали инфразвук, вызывавший расстройства здоровья у индейцев, живших в резервации на расстоянии 200 км. Однако, учитывая размеры и мощность частного ветряка, говорить о вреде от него незачем.

Вертикалки

Ветряки с вертикальной осью вращения являются наиболее подходящей для самостоятельного изготовления группой устройств. Они имеют простую, понятную конструкцию. Не нуждаются в большом количестве узлов вращения, нетребовательны к направлению ветра. Возможности этой группы породили большое количество вариантов конструкции, некоторые из которых следует рассмотреть подробнее.

ВС

Ветрогенератор Савониуса — одна из наиболее старых разработок, увидевших свет в 20-х годах прошлого столетия. Устройство состоит из двух лопастей достаточно большой площади, изогнутых в продольном направлении. В поперечном сечении они напоминают латинскую букву S. При этом, они слегка сдвинуты друг к другу, несколько перекрывая рабочие стороны.

При воздействии потока ветра одна из лопастей получает усилие на рабочую часть, а вторая — на обратную сторону. Форма лопасти способствует рассечению потока, часть которого уходит в сторону, а другая часть соскальзывает на рабочую поверхность второй лопасти, увеличивая вращающий момент.

На основе конструкции Савониуса разработано множество моделей ветряков с увеличенным количеством лопастей, большей эффективностью и чувствительностью к слабым ветрам.

Дарье

Конструкция Дарье была предложена почти одновременно с ротором Савониуса. Ее основа — лопасти, имеющие форму крыла самолета и расположенные вертикально по касательной к окружности вращения. Требуется нечетное число лопастей, иначе возникнет чрезмерно высокое уравновешивающее усилие. Подъемная сила лопастей способствует возникновению высокой скорости вращения, превышающей этот показатель в 3-4 раза по сравнению с ротором Савониуса.

Математического описания работы устройства до сих пор не имеется, но разработки, выполненные на основе конструкции, существуют и постоянно пополняются. Существует большое количество моделей частных ветрогенераторов с мощностью, достаточной для обеспечения небольшого дома.

Ортогонал

Ортогональные конструкции являются наиболее эффективными из всех базовых моделей вертикальных ветряков. Они обладают высокими скоростями, чувствительностью, производительностью. Конструкция состоит из нескольких лопастей (обычно три и больше), расположенных на некотором расстоянии от оси параллельно ей. Рассмотренный выше ротор Дарье — один из представителей ортогональных устройств. К недостаткам можно отнести высокие нагрузки на узел вращения, способствующие быстрому выходу из строя движущихся деталей.

Геликоид

Геликоидные конструкции созданы на основе базовой модели ортогонального типа, но со значительными изменениями геометрии лопастей. Они изогнуты по окружности вращения, получив форму, приближенную к спиральной. В результате достигается значительная стабилизация вращения, снижается износ движущихся элементов, конструкция в целом приобретает долговечность, прочность и надежность.

Более плавный режим вращения обеспечивает равномерную выработку электрического тока, что позволяет использовать устройства для прямого питания некоторых потребителей (осветительных устройств, насосов и т.д.). Для самостоятельного изготовления конструкция представляет достаточно трудную задачу из-за сложной геометрической формы лопастей.

Бочка-загребушка

Это — «народное» название многолопастного карусельного (вертикального) ветрогенератора. Устройство имеет хороший баланс, эффективно захватывает поток ветра, низкий уровень шума. Для желающих попробовать силы в изготовлении ветряк своими руками этот вариант конструкции рекомендуется как один из базовых типов конструкции. Лопасти делаются из листовой оцинкованной стали, разрезанных вдоль бочек или иного подручного материала.

Каркас — сваривается из металлического профиля — уголка, трубы и т.п. Особенность устройства в его неуязвимости для сильных порывов ветра — вокруг крыльчатки при усилении потока образуется вихревой кокон, препятствующий проникновению ветра внутрь крыльчатки. Поток просто обтекает устройство, как трубу.

Ветрогенератор Ленца

Особенность конструкции Ленца состоит в использовании вместо подшипников сильных неодимовых магнитов. Они удерживают узел вращения в «подвешенном» состоянии, что обеспечивает легкость вращения. Отсутствие трения способствует высокой долговечности оборудования. Показатели весьма впечатляющие — старт вращения происходит при скорости ветра от 0,17 м/с, а на номинальную производительность ветряк выходит уже при 3,4 м/с.

Ротор Бирюкова

Изобретение Бирюкова появилось в 60-х годах прошлого века. Особенностью конструкции является устройство ротора, имеющего два «этажа» с разным строение лопастей. КПД ветряка, заявленный изобретателем, составляет 46 %, что для подобных устройств вертикального типа весьма привлекательно.

Ротор стартует как обычное устройство Савониуса, но при наборе скорости образуется воздушная подушка из завихрений, изменяющая профиль крыльчатки на более выгодный при данном режиме вращения. Усиление ветра способствует образованию вихревого кокона, который заставляет поток обтекать его словно монолитную преграду.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения имеют большую эффективность, так как энергия потока ветра используется только на рабочих поверхностях, не контактируя с обратными сторонами лопастей. При этом, критически важно наличие устройства, автоматически устанавливающего для ветряка направление по ветру. Обычный вариант — свободно вращающийся вокруг вертикальной оси ветряк и хвостовой стабилизатор как у самолета.

Лопасти

Лопасти горизонтального ветряка являются основным элементом крыльчатки, принимающим поток и преобразующим его во вращательное движение. Эффективность работы обусловлена конструкцией и размерами.

Аэродинамика лопастей зависит от угла наклона, конфигурации, площади соприкосновения с потоком. Чем выше площадь контакта, тем большую энергию принимает поверхность, что имеет положительные и отрицательные стороны. Возрастание получаемой энергии способствует повышению фронтального давления на ветряк, способствующего разрушению конструкции.

Генератор

Генератор — устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Наряду с ротором, генератор для ветряка является основным узлом, который обслуживается всеми остальными элементами установки. Используются готовые конструкции, входящие в состав комплекта поставки или приобретенные отдельно, а также самодельные образцы, зачастую работающие лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так среди специалистов принято называть устройство увода крыльчатки от чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, имеющее скорость, превышающую расчетную, создает ток большей силы и напряжения, чем это рассчитано и не нужен для оборудования.

Для исключения таких ситуаций существуют устройства торможения, одно из которых работает на принципе авторегулирования. Перпендикулярно направлению оси устанавливается специальная лопатка, жестко соединенная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к ротору через шарнир с пружиной. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, усилие на тормозной лопатке превышает силу пружины, ротор отворачивается от ветра и прекращает вращаться со слишком высокой скоростью.

Токосъемник

Устройство подвода или, в нашем случае, съема электроэнергии — коллектор — достаточно капризный узел, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Процедура не самая простая, так как ветряк расположен на мачте, до аппаратуры надо еще добраться, что непросто. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания мачты, иначе аппаратура долго не продержится.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея совмещать солнечные батареи с ветрогенераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Привлекают абсолютно дармовая энергия ветра и солнца, которые нуждаются только в оборудовании для захвата и преобразования. Оба комплекса вполне могут работать в связке, дополняя друг друга.

Нет ветра — используются солнечные батареи, зашло солнце — энергию дает ветряк. Для дачного домика, загородного коттеджа подобные комплексы способны обеспечить если не полноценное, то весьма обильное дополнительное электропитание, помогающее сэкономить на электроэнергии немалые суммы.

Своими руками

Приобретение готового ветрогенератора не по карману большинству пользователей. Кроме того, стремление мастерить разные механизмы и приспособления неискоренимы в народе, а если появляется еще и насущная необходимость — решение вопроса однозначно. Рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками.

Простейший ветрогенератор для освещения дачи

Самые простые конструкции используются для освещения участка или питания насоса, подающего воду. В процессе участвуют, как правило приборы потребления, не боящиеся скачков напряжения. Ветряк вращает генератор, напрямую подключенный к потребителям, без промежуточного комплекта, стабилизирующего напряжение.

Ветряк своими руками из автомобильного генератора

Генератор от автомобиля является оптимальным вариантом при создании самодельного ветряка. Он нуждается в минимальной реконструкции, в основном — перемотке катушки более тонким проводом с большим числом витков. Модификация минимальна, а полученный эффект позволяет использовать ветряк для обеспечения дома. Понадобится достаточно скоростной и мощный ротор, способный вращать устройства с большим сопротивлением.

Ветрогенератор из стиральной машины

Электродвигатель от стиральной машины часто используют для создания генератора. Оптимальным вариантом является установка на ротор сильных неодимовых магнитов, обеспечивающих возбуждение обмоток. Для этого необходимо просверлить в роторе углубления, диаметром равные размеру магнитов.

Затем они устанавливаются в гнезда с чередованием полярности и заливаются эпоксидкой. Готовый генератор устанавливается на вращающуюся вокруг вертикальной оси площадку, на вал насаживается крыльчатка с обтекателем. Сзади к площадке крепится хвостовой стабилизатор, обеспечивающий наведение устройства.

Мощные модели

Самостоятельное изготовление мощных моделей ветрогенераторов требует больших усилий и теоретической подготовки. Прежде всего, требуется создание мощного генератора, требующего расчетов, правильной сборки, использования качественных материалов. Кроме того, надо сделать ротор, действующий при слабых ветрах, но способный создавать достаточное усилие для генератора. Также потребуются соответствующие устройства обработки электротока, каркас, мачта и прочие элементы конструкции и электроники.

Ветрогенератор мощностью более 1 киловатта

Ветряки подобной мощности имеются в продаже. Покупка установки позволяет получить готовое устройство с заранее известными параметрами, изготовленное из соответствующих материалов. Цены на такое оборудование начинаются от 30000 руб, что доступно не каждому пользователю.

Кроме того, потребуется сопутствующая электроника, аккумуляторы и прочая аппаратура, что увеличит расходы примерно вдвое. Дороговизна установок является основной причиной распространения моделей ветряков, сделанных своими руками.

Вертикальный ветряк своими руками (5 квт)

Существует несколько вариантов изготовления устройство такой мощности:

  • роторная конструкция
  • цепочка парусных крыльчаток, установленных последовательно
  • использование аксиального генератора на неодимовых магнитах

Выбор наиболее удобного варианта зависит от степени подготовки и технической базы пользователя.  Рекомендуются вертикальные конструкции, независимые от направления ветра и не нуждающиеся в установке на высокие мачты.

Наиболее удачно отвечают требованиям карусельные многолопастные конструкции на основе ротора Савониуса. Существуют и промышленные установки такого класса, приобретение которых ускорит решение вопроса и позволит получить профессионально изготовленный комплекс с гарантированными параметрами.

Парусники

Парусные ветряки существуют с незапамятных времен. Они представляют собой устройства с большой площадью контакта лопастей и потока ветра, но с малой массой крыльчатки. Это дает существенное уменьшение инерции покоя, позволяющие стартовать при слабых ветрах.

Промышленные ветряки, качающие воду, известны уже более 100 лет. Они имели парусные лопасти с жестким заполнением, обладавшие низким КПД. Со временем были разработаны конструкции с мягким парусом, представляющие собой жесткую рамку с натянутой плотной тканью, одна сторона которой свободна и образует естественным образом специфический профиль. В результате получается крыльчатка с большой площадью, малым весом, простая в изготовлении и удобная в эксплуатации. Парусные конструкции успешно используются в разных условиях и обеспечивают энергией различные типы потребителей.

Самодельный генератор

Изготовление самодельного генератора — часто встречающаяся задача, возникающая при сборке ветряка. При создании используются разные методы:

  • использование готового генератора или магнето с внесением некоторых конструктивных изменений
  • создание генератора «с нуля» из подручных материалов

Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, выбор делается на основе своих возможностей или предпочтений.

Мотор для ветряка своими руками

Создание генератора с нуля требует обладания определенными познаниями, навыками работы со слесарными инструментами и опыта изготовления электротехнических устройств. Процесс создания генератора состоит из двух этапов:

  • изготовление ротора. На пластину из фанеры или иного листового материала наклеиваются неодимовые магниты в одинаковом удалении от центра. Полярность магнитов чередуется
  • изготовление статора. Наматываются обмотки числом, кратным 3 (три фазы). Они располагаются на фанерной пластине подобно магнитам ротора и соединяются определенным образом, образуя равномерный сдвиг фазы. Готовый статор заливают эпоксидкой для защиты от влаги, пыли и т.д.
  • производится сборка устройства. На оси укрепляется ротор, ось устанавливается на статор, вся конструкция закрепляется и накрывается защитным кожухом.

Расчеты мощности генератора производятся заранее. Проверка работоспособности проходит обычно сразу после сборки, вращение обеспечивается при помощи подручного устройства (чаще всего, электродрель).

Обслуживание ветрогенератора

Ветряки — довольно надежные устройства, не требующие ежедневного ухода и обслуживания. Многие пользователи свидетельствуют, что их комплекты работают практически без вмешательства человека по 2-3 года. Тем не менее, вращающиеся части изнашиваются, требуют смазки, замены подшипников.

Лопасти крыльчатки выходят из строя и требуют замены. Эти действия выполняются по мере необходимости, владелец учитывает пробег деталей и меняет их по достижении определенного срока наработки. Для промышленных моделей существуют свои режимы обслуживания, указанные в паспорте комплекта.

Рекомендуемые товары

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Здесь вы узнаете:

Вертикальный ветрогенератор своими руками — это метод преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Альтернативная энергия, получаемая от ветра — экологичный и экономичный способ.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.


Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.


Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.

Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

  • Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
  • Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
  • Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
  • Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

  • Целесообразность устройства ветряка обосновывается в первую очередь достаточно высоким и стабильным ветряным напором в местности;
  • Необходимо располагать достаточно большим участком, полезная площадь которого не будет существенно сокращена из за установки системы;
  • Из-за сопровождающего работу ветряка шума желательно, чтобы между жильем соседей и установкой было не менее 200 м;
  • Убедительно аргументирует в пользу устройства ветрогенератора неуклонно повышающаяся стоимость электроэнергии;
  • Устройство ветрогенератора возможно только в местностях, власти которых не препятствуют, а лучше еще и поощряют использование зеленых видов энергии;
  • Если в регионе сооружения мини электростанции, перерабатывающей энергию ветра, случаются частые перебои, установка минимизирует неудобства;
  • Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовое изделие средства не окупятся сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10 — 15 лет;
  • Если окупаемость системы — не последний момент, стоит задуматься об сооружении мини электростанции собственными руками.

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.


Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.


Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.


Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

  • Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
  • Удобное обслуживание установки.
  • Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

  • Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
  • Значительная нагрузка на элементы конструкции;
  • Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
  • Повышенный уровень шума в процессе работы.
  • С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинствами данной группы являются:

  • Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
  • Способность быстрого набора крутящего момента;
  • Надёжность конструкции;
  • Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

  • Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

  1. Простота в изготовлении;
  2. Способность быстрого набора скорости вращения;
  3. Низкий уровень шума.
  4. Надежность в работе.
  5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

  1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
  2. Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

  • Повышенный уровень шума;
  • Высокая стоимость.
  • Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

  • Более высокий КПД установок;
  • Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

  • Высокая стоимость;
  • Повышенный уровень шума.

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50%. В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

  • Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
  • Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
  • Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
  • Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
  • А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

  • Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
  • Лопасти улавливают потоки ветра.
  • Статор вмещает в себя фазы из катушек.
  • Ротор — это подвижная часть ветряка.
  • Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
  • Инвертор дает переменный ток.
  • Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.

Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

  1. Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
  2. Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
  3. Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

  • В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
  • В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
  • Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
  • На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
  • Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
  • При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
  • Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).


Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

  1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
  2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
  3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
  4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
  5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно.

Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.


Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения – более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора.

Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.


Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм.

Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск.

Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу.

Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.


Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей.

Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени.

Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой.

То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.


В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Правила наматывания катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.


Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин.

Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты.

Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.


Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах.

Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников.

Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться в организации альтернативного отопления дома и в поставке электроэнергии. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.
Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

  • при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
  • при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
  • при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
  • при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты.

Электростанция своими руками, видео — Ремонт220

Автор Фома Бахтин На чтение 4 мин. Просмотров 3.7k. Опубликовано Обновлено

В условиях удаленности от централизованной системы электроснабжения (на даче, за городом) необходимость в поиске подходящего источника электрической энергии приводит к рассмотрению вариантов постройки электростанции своими руками. Чаще всего при этом рассматриваются проекты экологических электростанций, источником энергии которых являются природные факторы. К таким электростанциям относят ветряные, солнечные и водяные. Предлагаемые в продаже подобные агрегаты, как правило, имеют слишком высокую стоимость и не всегда удовлетворяют требованиям конкретной ситуации со стороны потребителей электроэнергии.

Немаловажным минусом покупных электростанций является необходимость единовременно затратить довольно значительные денежные средства, что не всегда реализуемо. В то же время электростанция своими руками – это проект, который можно создавать постепенно, затраты на него растягиваются во времени, а результат от ее работы можно ощутить с проверкой на практических примерах. Важно понимать, что каким бы ни был источник энергии (солнце, ветер или вода), самодельная электростанция в любом случае должна иметь в своем составе аккумуляторный накопитель электрической энергии и электронную систему, управляющую работой электроэнергетического комплекса.

Ветряная электростанция для дома своими руками

Для того, чтобы создать ветряную электростанцию своими руками, необходимо сконструировать ветродвигательную установку, присоединить к ней электрический генератор и подключить его выход к системе управления накоплением и расходованием электроэнергии. В качестве ветродвигательной установки чаще всего рассматривают варианты с горизонтальным и вертикальным вращением ротора ветряной электростанции. Конструктивно вариант вертикальной оси вращения ротора представляется более реализуемым из-за простоты конструкции. Она представляет собой вал, на котором крепятся параллельные ему лопасти.

Каждая лопасть – это кусок листового материала (сталь, дюралюминий, многослойная лакированная фанера и т.п.), изогнутый по дуге так, что бы получилось подобие крыла. Оно имеет прямоугольную форму и крепится к валу длинной стороной параллельно оси его вращения. На валу может быть несколько таких лопастей. В более сложных конструкциях ветровых электростанций предусматривается механизм изменения углового положения лопастей. Это позволяет регулировать воздушное сопротивление агрегата и минимизировать его в случае возникновения слишком сильного ветра (чтобы избежать разрушения конструкции).

 

Солнечная электростанция для дома своими руками

Конструкция самодельньной солнечной электростанции, построенной своими руками, представляет собой сочетание самодельной солнечной батареи и системы накопления и расходования электроэнергии. В такой электростанции наиболее дорогостоящей частью является набор солнечных элементов, которые необходимо поместить в защитный поддон. После соединения солнечной панели с аккумулирующей системой остается правильно установить и ориентировать фотопанели.

В некоторых конструкциях солнечных панелей для этого предусматриваются специальные стойки, позволяющие регулировать угол наклона панели и фиксировать азимутальную ее ориентацию. Это позволяет обеспечить максимальность количества получаемой электроэнергии в зависимости от положения солнца.

Водяная электростанция своими руками

Безусловным достоинством водной самодельной электростанции как на видео является независимость выработки ею электроэнергии от наличия благоприятных природных погодных факторов – ветра и солнца. Вода в реке или ручье течет круглые сутки, а в некоторых местах – в течение всего года. Соответственно получение электроэнергии имеет более стабильный характер, определяемый, главным образом, перепадом высоты воды. Впрочем, это не избавляет от необходимости включения в состав водной электростанции системы накопления вырабатываемой электроэнергии, компенсирующей изменения величины потребляемого тока (днем он может быть больше, а ночью — меньше).

БКак и в варианте ветряного энергоагрегата, в состав гидроэлектростанции входит лопастная установка, электрогенератор и конструкция, объединяющая все эти устройства в одну систему. В качестве электрогенератора можно использовать соответствующий узел от легкового или грузового автомобиля в комплексе с его электрической обвязкой.

Мы искренне надеемся, что наша статья с видео помогла вам ответить на вопрос, как сделать домашнюю электростанцию своими руками.

✅Бюджетная мощная Солнечная Электростанция из доступных элементов своими руками


Домашняя электростанция своими руками. Часть 1.


Sea Power: версия мощной ветряной турбины мощностью 14 МВт будет установлена ​​на крупнейшей в мире ветряной электростанции ветровой электростанции в мире после завершения в 2026 году. GE также поставит турбины для фаз A и B ветряной электростанции.

Морская турбина

GE Haliade-X изначально была разработана для производства 12 мегаватт. Даже на этом уровне один оборот турбины мог генерировать мощность, достаточную для одного U.К. хоз. на два дня. Но турбинная технология работает настолько хорошо, что версия, предназначенная для Dogger Bank C, будет способна генерировать до 14 МВт, а машины для Dogger Bank A и B будут рассчитаны на 13 МВт. «При этом этот уникальный проект будет продолжать укреплять лидерство Великобритании в морской ветроэнергетике и служить демонстрацией инновационных технологий, которые помогают обеспечивать более чистую, возобновляемую энергию», — говорит Джон Лавель, президент и главный исполнительный директор Offshore. Ветер в GE Renewable Energy.

В июне 2019 года Великобритания стала первой крупной экономикой, принявшей закон, ограничивающий «все выбросы парниковых газов до нуля к 2050 году». А ранее на этой неделе правительство обнародовало план перехода в Белой книге по энергетике. В нем говорится, что путь ведет «через наше непревзойденное в мире обязательство обеспечить к 2030 году 40 ГВт оффшорной ветроэнергетики», что «достаточно для обеспечения электроэнергией каждого дома в стране».

Часть этой суммы будет получена от Доггер-банки, древнего подводного сухопутного моста, соединявшего Ю.К. и континентальной Европе около 12 000 лет назад. Ветряная электростанция Dogger Bank будет расположена в 130 км от северо-восточного побережья Англии в Северном море. Совместное предприятие SSE Renewables и Equinor, проект будет способен генерировать 3,6 гигаватт электроэнергии — этого достаточно для обеспечения энергией до 6 миллионов домов каждый год после завершения.

В декабре 2019 года журнал Time назвал Haliade-X одним из лучших изобретений года. В июне этого года независимый глобальный орган по сертификации, базирующийся в Норвегии, выдал GE предварительный сертификат типа, который подтверждает, что турбина соответствует самым высоким стандартам безопасности и качества.«Мы рады работать с GE Renewable Energy на всех трех этапах нашего развития, поскольку это первая в мире ветряная электростанция, на которой установлена ​​их инновационная и рекордная турбинная технология Haliade-X», — говорит Стив Уилсон, Dogger Bank Wind. Директор проекта фермы в SSE Renewables. «Вместе с GE мы продолжаем лидировать в области инноваций в оффшорной ветроэнергетике».

Haliade-X также ранее был выбран для морских ветровых проектов в США. Он будет обеспечивать электроэнергией Vineyard Wind, ветряную электростанцию ​​​​мощностью 800 мегаватт возле Мартас-Винъярд в Массачусетсе и ветряные электростанции у побережья Мэриленда и Нью-Джерси.

GE Renewable Energy также поставит технологию передачи электроэнергии для подачи на берег электричества от еще одной ветряной электростанции в Доггер-Бэнк по 220-километровому подводному кабелю.

Ветряк своими руками на 220в 4кВт. Ветрогенератор своими руками: подробная инструкция

В связи с постоянным удорожанием потребляемой электроэнергии большинство предприимчивых людей задумываются об альтернативных источниках энергии, которые можно изготовить в домашних условиях.В некоторых регионах нашей страны в качестве такого инструмента удобнее всего использовать ветрогенератор (см. рисунок ниже по тексту).

При рассмотрении вопроса, как сделать ветрогенератор, необходимо помнить, что для обеспечения электроэнергией даже небольшого строения потребуется мощный агрегат, стоимость которого может оказаться «неподъемной». По этой причине большинство пользователей выбирают самый простой вариант этого устройства, подходящий для питания не очень энергоемких потребителей.

Эффективность этих устройств (в отличие от традиционного газогенератора), как правило, не вызывает у них никаких сомнений.

Особенности и назначение

Прежде чем сделать ветрогенератор своими руками, следует тщательно просчитать все возможные затраты, связанные со сборкой и эксплуатацией данного агрегата (иначе, с эффективностью его работы). Для этого необходимо заранее определить, для каких нужд он предназначен, то есть обозначить круг потребителей вырабатываемой энергии мощностью около 1 кВт.

Обычно такие агрегаты используются в качестве дополнительных источников энергии, которых достаточно для:

  • Обеспечить электроэнергией систему отопления не очень большой мощности;
  • При необходимости подогрейте воду самостоятельно;
  • Освещение отдельных зон отдыха и пешеходных дорожек (при наличии аккумуляторных устройств).

Перед изготовлением электрогенератора своими руками необходимо также выяснить особенности розы ветров в данном регионе, что очень важно для выбора основных параметров его механизма.

Итак, для большинства регионов нашей страны, где ветры непостоянны и достаточной интенсивности, целесообразнее использовать самодельный блок, рассчитанный на относительно низкое напряжение (не более 12 вольт).

При этом мощность генератора будет ограничена (не более 1-3 киловатт), что объясняется инерционностью процессов, происходящих в слишком массивных и энергоемких устройствах.

Для их раскрутки необходим «мощный» вращательный импульс, который при слабом ветре невозможно получить даже с большими лопастями.Простое, не очень крупное и малоинерционное устройство – это лучший вариант изготовления электрогенератора своими руками в бытовых условиях (см. фото ниже в тексте).

Внимание! Такие генераторы для ветряка, собранные своими руками за городом, можно использовать при отключении электропитания 220 Вольт для того, чтобы зарядить мобильный телефон и другие гаджеты.

Часть деталей будущего электродвигателя можно взять уже готовыми, переделав соответственно.

Выбор дизайна и деталей

При выборе конструкции ветрогенераторной установки следует исходить из климатических условий, характерных для местности. Так, для районов с низкой ветровой активностью оптимально подходят ветрогенераторы, оснащенные лопастями парусного типа (его внешний вид показан на рисунке ниже).

В регионах с сильными ветровыми нагрузками самодельный ветрогенератор для дома чаще всего изготавливают в виде вертикально размещенного устройства ограниченной мощности.

Несмотря на то, что ветроустановки с вертикальной осью вращения несколько дороже в производстве, чем их горизонтальные аналоги, они лучше выдерживают сильные ветровые нагрузки. Для их изготовления могут использоваться самодельные лезвия, собранные из подручных средств (некоторые умельцы приспособились делать их из разрезанной на отдельные металлические фрагменты бочки).

Более эффективные «ловители» ветра целесообразнее купить в готовом виде и приспособить к генератору, который можно использовать как переделанный двигатель от принтера.В любом случае, перед началом работы следует проработать эскиз будущего генератора, на котором должна быть показана подробная схема сборно-разборного агрегата.

Дополнительная информация. При выборе покупных лопастей следует исходить из того, что самыми дешевыми считаются так называемые «парусники».

На их основе проще всего сделать вертикальный ветрогенератор.

Для полноты описания возможных конструкций добавим, что будущее устройство можно сделать из автомобильного стартера или любого отработавшего свой ресурс автогенератора.Рассмотрим каждый из предложенных вариантов изготовления электрогенераторов своими руками более подробно.

Генератор от сканера

Перед тем, как самостоятельно сделать простейший ветрогенератор, например, на 2 кВт, вам потребуется подобрать двигатель соответствующей мощности, подходящий для этих целей.

В этом случае для сборки ветрогенератора для дома своими руками можно использовать старый, но еще не просроченный двигатель от сканера (см. фото ниже).

Перед сборкой горизонтального ветродвигателя рекомендуется обратить внимание на следующие важные моменты:

  • При частоте вращения ротора 200-300 об/мин напряжение можно поднять максимум до 12 вольт, а вырабатываемая им мощность будет не более 3 ватт;
  • Этого хватит только для зарядки небольшой батареи;
  • Для сборки более мощного устройства число оборотов придется поднять до 1000, но в этом случае потребуется редуктор;
  • С другой стороны, если собранная передаточная цепь содержит дополнительный элемент, то увеличивается тормозной момент, что приведет к снижению эффективности всего устройства (уменьшению его отдачи).

При использовании редуктора значительно возрастает стоимость преобразователя, что также следует учитывать при выборе его схемы. В ситуации, когда принято решение о сборке ветрогенератора своими руками без редуктора, подрядчику обязательно потребуются следующие узлы и детали:

  • Небольшой и мощный мотор от старого сканера;
  • Набор любых выпрямительных диодов в количестве 8 штук, необходимых для сборки 2-х выпрямительных мостов;
  • Конденсатор емкостью не менее 1000 мкФ (можно больше) и стабилизатор типа LM7812;
  • Механические детали для изготовления лопастей и ступиц (пластиковая труба и алюминиевая заготовка).

На рисунке ниже показана электрическая схема будущего генератора.

Из него следует, что с выхода шагового двигателя ЭДС, наведенная в его обмотках, поступает на выпрямительный мост с подключенным к его выходу сглаживающим фильтром (конденсатор С).

Внимание! Поскольку двигатель содержит две отдельные обмотки, для выпрямления переменного тока требуются две диодные сборки.

После сглаживающего электрофильтра выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор LM7812, на выходе которого формируется постоянное напряжение 12 вольт (при необходимости его можно использовать для заряда аккумуляторов).

Изготовление привода (лопасти)

В качестве приводного узла взята алюминиевая пластина произвольной формы, удобная для осевой фиксации 3-х лопастей, разнесенных на 120 градусов (фото ниже).

Рабочие лопасти для ветрогенератора своими руками вырезаются из обычной пластиковой трубы, на которой предварительно фломастером намечаются 3 заготовки длиной 50 см и шириной 10 см.

После резки их края просто обрабатываются напильником и наждачной бумагой, а затем фиксируются на алюминиевой втулке, которая впоследствии крепится к валу двигателя возле его фланца.

После изготовления лопастная конструкция крепится к валу с помощью нескольких стяжных болтов, что обеспечивает жесткую установку в миниатюрной электростанции.

Дополнительная информация. Заготовки самодельных лезвий ручной работы следует делать с запасом (их общее количество можно увеличить до четырех-пяти).

Необходимость в этом связана с тем, что со временем самодельный агрегат изнашивается, а при сильных порывах иногда ломаются лопасти. Для продления срока их эксплуатации при изготовлении могут использоваться более износостойкие материалы.Помимо этого варианта можно собрать ветрогенератор с лопастями из алюминиевых сплавов.

Установка и настройка

Балансировка пластиковых лопастей осуществляется путем срезания лишнего материала с концов, а угол наклона регулируется загибанием их при нагреве. Сам электрогенератор прикручен болтами к куску пластиковой трубы, которая в свою очередь приварена к вертикальной опоре.

Окончательная сборка генератора сводится к закреплению этой опоры внутри вертикально установленной трубы мачты с помощью подшипника.Благодаря такой установке вся конструкция может свободно вращаться на 360 градусов вокруг своей оси.

Плата с электроникой закреплена непосредственно на корпусе движущегося генератора, а напряжение с него снимается через контактные кольца с комплектом щеток. Самодельный ветрогенератор для частного дома крепится на высоте около 5-8 метров.

Вертикальный ветряк

Ветрогенератор на 220 вольт своими руками можно построить в виде вертикально ориентированной конструкции, чертежи которой приведены ниже.

Лопасти данной конструкции представляют собой небольшие фрагменты железной бочки, вырезанные по заранее подготовленному профилю. А в качестве основы, на которую они крепятся, можно выбрать ступицу от автомобильного генератора постоянного тока.

Перед изготовлением генератора такого типа необходимо учесть, что из-за малой скорости исходной установки мощность генератора тока будет ограничена и вряд ли превысит 2-3 кВт. Для их увеличения потребуется изготовить или купить специальный преобразователь с передаточным числом 1:12 (его называют мультипликатором или редуктором).При одном обороте лопастей на 360 градусов вал генератора сделает 12 оборотов.

В интернете достаточно информации о том, как сделать электрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Это также свидетельствует о том, что, несмотря на дополнительную нагрузку, вносимую коробкой передач, она все же не превышает аналогичный показатель для автомобильной схемы со стартером.

Лопасти для такого изделия можно вырезать из алюминиевого листа с размерами, соответствующими подготовленному профилю.При установке на ветряк, используемый, например, для отопления, их требуется не менее 6 штук.

Магнитный генератор

Тем, кто ищет информацию о том, как собрать генератор в обычном доме, следует знать о еще одном распространенном способе его изготовления. Мы поговорим о такой известной конструкции, как генератор с неодимовыми магнитами.

Сделать такой блок достаточно просто. В его основе лежит ступица от колеса, выполняющая роль ротора, после чего к ней с помощью специального состава приклеивается около 20 неодимовых магнитов.Для большей прочности их сверху дополнительно заливают эпоксидной смолой.

Обмотки статора изготовляют в виде катушек с общим числом витков порядка 1000-1200. Устройство на основе неодимовых магнитов мощностью 5 кВт, например, должно обеспечивать постоянный ток около 6 ампер на выходе выпрямителя. Этого достаточно для зарядки 12-вольтовой батареи.

В заключение обзора о том, как сделать электрогенератор своими руками, отметим, что для его изготовления от исполнителя требуется лишь небольшая сноровка и сосредоточенность.При условии внимательного изучения приведенных здесь материалов собрать устройство генератора не составит труда.

Видео

Каждый год люди ищут альтернативные источники. Самодельная электростанция из старого автомобильного генератора пригодится в отдаленных районах, где нет подключения к общей сети. Он сможет свободно заряжать аккумуляторные батареи, а также обеспечивать работу нескольких бытовых приборов и освещения. Куда использовать энергию, что будет вырабатываться, решать вам, а также собирать самому или приобретать у производителей, которых на рынке предостаточно.В этой статье мы поможем вам разобраться со схемой сборки ветрогенератора своими руками из тех материалов, которые всегда есть у любого хозяина.

Рассмотрим принцип работы ветряной электростанции. При быстром потоке ветра приводится в действие ротор и гребные винты, после чего в движение приходит главный вал, вращая редуктор, а затем происходит генерация. Получаем электричество на выходе. Следовательно, чем выше скорость вращения механизма, тем больше производительность. Соответственно, при размещении сооружений учитывайте рельеф местности, рельеф, знайте участки территорий, где скорость вихря велика.


Инструкция по сборке от автомобильного генератора

Для этого необходимо заранее подготовить все комплектующие. Наиболее важным элементом является генератор. Лучше всего взять трактор или автобус, он способен генерировать гораздо больше энергии. Но если такой возможности нет, то это скорее делать более слабыми юнитами. Для сборки устройства вам потребуется:
вольтметр
реле зарядки аккумулятора
нож стальной
аккумулятор 12 вольт
коробка для проводов
4 болта с гайками и шайбами ​​
хомуты для крепления

Сборка устройства для дома 220в

Когда все Нужна готова, приступаем к сборке.Каждый из вариантов может иметь дополнительные детали, но они четко указаны непосредственно в инструкции.
В первую очередь соберите ветроколесо — основной элемент конструкции, ведь именно эта деталь будет преобразовывать энергию ветра в механическую. Лучше всего, если у него будет 4 лопасти. Помните, что чем меньше число, тем сильнее механическая вибрация и тем сложнее будет ее уравновесить. Их изготавливают из листовой стали или железной бочки. Они должны носить не такую ​​форму, какую вы видели на старых мельницах, а напоминать тип крыла.Их аэродинамическое сопротивление значительно ниже, а эффективность выше. После того, как вы с помощью болгарки вырезали ветряк с лопастями диаметром 1,2-1,8 метра, его вместе с ротором необходимо прикрепить к оси генератора, просверлив отверстия и соединив болтами.


Сборка электрической схемы

Закрепляем провода и подключаем их напрямую к аккумулятору и преобразователю напряжения. Требуется использовать все то, что в школе на уроках физики вас учили мастерить при сборке электрической цепи.Перед началом разработки подумайте, какие кВт вам нужны. Важно отметить, что без последующей переделки и перемотки статора они вообще не годятся, рабочая скорость составляет от 1,2 тыс. до 6 тыс. об/мин, а этого недостаточно для выработки энергии. Именно по этой причине требуется избавиться от катушки возбуждения. Чтобы поднять уровень напряжения, перемотайте статор тонкой проволокой. Обычно результирующая мощность будет составлять 150-300 Вт при скорости 10 м/с. После сборки ротор будет хорошо намагничиваться, как будто к нему подведено питание.

Роторные самодельные ветрогенераторы очень надежны в эксплуатации и экономически выгодны, единственным их недостатком является боязнь сильных порывов ветра. Принцип работы прост — вихрь, проходящий через лопасти, заставляет механизм вращаться. В процессе этих интенсивных вращений вырабатывается энергия, нужное вам напряжение. Такая электростанция очень удачный способ обеспечить электроэнергией небольшой дом, конечно, чтобы выкачать воду из колодца, его мощности будет недостаточно, но посмотреть телевизор или включить свет в доме можно. все комнаты с ее помощью.

От домашнего вентилятора

Сам вентилятор может быть нерабочим, но от него требуется всего несколько деталей — это подставка и сам винт. Для конструкции понадобится небольшой шаговый двигатель, спаянный диодным мостом, чтобы он выдавал постоянное напряжение, бутылка от шампуня, пластиковая водопроводная труба длиной около 50 см, заглушка для нее и пластиковая крышка от ведра.



На станке изготавливается втулка и фиксируется в разъеме от крыльев разобранного вентилятора.Эта втулка будет держать генератор. После фиксации нужно приступить к изготовлению корпуса. Отрежьте дно бутылки шампуня с помощью машинки или вручную. При резке также требуется оставить отверстие на 10, чтобы вставить в него ось, выточенную из алюминиевого стержня. Прикрепите его с помощью болта и гайки к бутылке. После того, как все провода припаяны, в корпусе бутылки делается еще одно отверстие для вывода этих самых проводов. Растягиваем их и закрепляем в бутылке сверху генератора. Они должны совпадать по форме, а корпус бутылки должен надежно скрывать все ее части.

Хвостовик для нашего прибора

Для того, чтобы он в дальнейшем ловил ветровые потоки с разных направлений, соберите вкладыш, используя заранее подготовленную трубку. Хвостовая часть будет защищена откручивающейся крышкой шампуня. В ней также проделывают отверстие и, надев на один конец трубки заглушку, протягивают ее и крепят к основному корпусу бутылки. С другой стороны ножовкой вырезается трубка и вырезается ножницами из крышки пластикового ведра крыло хвостовика, оно должно иметь круглую форму.Все, что вам нужно сделать, это просто отрезать края ведра, которые крепили его к основному контейнеру.


Прикрепляем USB выход к задней части подставки и собираем все полученные части в одну. Вы можете установить радио или зарядить телефон через этот встроенный USB-порт. Конечно, он не имеет сильной мощности от бытового вентилятора, но все же может обеспечить освещение одной лампочки.

Ветрогенератор из шагового двигателя своими руками

Устройство из шагового двигателя вырабатывает около 3 Вт даже при малых оборотах вращения.Напряжение может подниматься выше 12 В, что позволяет заряжать небольшой аккумулятор. В качестве генератора можно вставить шаговый двигатель от принтера. В этом режиме шаговый двигатель вырабатывает переменный ток, который можно легко преобразовать в постоянный с помощью нескольких диодных мостов и конденсаторов. Собрать схему можно своими руками. Стабилизатор установлен за мостами, в результате получаем постоянное выходное напряжение. Можно установить светодиод для контроля напряжения глаз. Чтобы уменьшить потери 220 В, для его выпрямления используются диоды Шоттки.


Лопасти будут из трубы из ПВХ. Заготовка вычерчивается на трубе, а затем вырезается отрезным диском. Размах шурупа должен быть около 50 см, а ширина 10 см. Необходимо выточить втулку с фланцем под размер вала СМ. Он насаживается на вал двигателя и закрепляется винтами; пластиковые «шурупы» будут крепиться непосредственно к фланцам. Также проведите балансировку — с концов крыльев вырезаются кусочки пластика, изменяется угол наклона нагревом и изгибанием.В само устройство вставляется кусок трубы, к которой он также прикручивается болтами. Что касается электрощита, то его лучше расположить внизу, а питание подвести к нему. От шагового двигателя выходит до 6 проводов, которые соответствуют двум катушкам. Им потребуются токосъемные кольца для передачи электричества от движущейся части. Соединив все части воедино, приступаем к испытанию конструкции, которая будет пускать обороты со скоростью 1 м/с.

Ветрогенератор из мотор-колеса и магнитов

Не все знают, что ветрогенератор из мотор-колеса можно собрать своими руками в короткие сроки, главное заранее запастись необходимыми материалами .Лучше всего для этого подходит ротор Савониуса; его можно приобрести в готовом виде или самостоятельно. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, от которого получаются оси вращения ротора. Материал для их изделия выбирайте сами: дерево, стеклопластик или труба ПВХ, что является самым простым и оптимальным вариантом. Делаем стык деталей, где нужно сделать отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей. Вам понадобится стальной поворотный механизм, чтобы устройство выдержало любую погоду.

Из ферритовых магнитов

Ветрогенератор на магнитах неопытным мастерам будет сложно освоить, но попробовать все же можно. Итак, полюсов должно быть четыре, на каждом будет по два ферритовых магнита. Их прикроют металлическими прокладками толщиной чуть меньше миллиметра для более равномерного распределения потока. Основных катушек должно быть 6, перемотанных толстым проводом и пропущенных через каждый магнит, занимая место, соответствующее длине поля.Крепление цепей обмотки может быть на ступице от болгарки, посередине которой установлен предварительно выточенный болт.

Поток подачи энергии регулируется высотой крепления статора над ротором, чем она выше, тем меньше залипание, соответственно мощность падает. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 большие лопасти, которые можно вырезать из старой металлической бочки или крышку от пластикового ведра. При средней скорости вращения он выдает около 20 Вт.

Конструкция ветряка на неодимовых магнитах

Если вы хотите узнать о создании, вам необходимо сделать основу автомобильной ступицы с тормозными дисками, этот выбор вполне оправдан, так как он мощный, надежный и хорошо сбалансированный . После того, как вы очистите ступицу от краски и грязи, приступайте к размещению неодимовых магнитов. Их понадобится по 20 штук на диск, размер должен быть 25х8 миллиметров.

Магниты следует размещать с учетом чередования полюсов; перед склейкой лучше создать бумажный шаблон или провести линии, разделяющие диск на сектора, чтобы не перепутать полюса.Очень важно, чтобы они, обращенные друг к другу, имели разные полюса, то есть притягивались. Приклейте их супер клеем. Поднимите бордюры по краям дисков, а по центру обмотайте изолентой или пластилином, чтобы предотвратить растекание. Чтобы изделие работало с максимальной эффективностью, катушки статора должны иметь правильный размер. Увеличение числа полюсов приводит к увеличению частоты тока в катушках, за счет этого устройство дает большую мощность даже при малой частоте вращения.Катушки намотаны более толстыми проводами, чтобы уменьшить сопротивление в них.

Когда основная часть готова, изготавливаются лопасти, как и в предыдущем случае, и они крепятся к мачте, которую можно изготовить из обычной пластиковой трубы диаметром 160 мм. В итоге наш генератор, работающий на принципе магнитной левитации, диаметром полтора метра и шестью крыльями, на скорости 8м/с способен обеспечить до 300 Вт.

Цена разочарования или дорогой флюгер

На сегодняшний день существует множество вариантов, как сделать устройство для преобразования энергии ветра, каждый способ по-своему эффективен.Если вы знакомы с методикой изготовления оборудования, вырабатывающего энергию, то будет неважно, на основе чего его делать, главное, чтобы оно соответствовало задуманной схеме, и давало на выходе хорошую мощность.

О

мы рассказывали в одном из предыдущих материалов. Сегодня вашему вниманию будут представлены модели ветрогенераторов, построенные пользователями нашего портала. Мы также поделимся полезными советами, которые помогут вам построить установку и избежать ошибок. Построить ветрогенератор своими руками – сложная задача.Не каждый (даже опытный) практик сможет точно справиться с ее решением. Однако любая ошибка, обнаруженная вовремя, может быть исправлена. Вот что такое голова и руки для мастера.

В статье рассматриваются следующие вопросы:

  • Какие материалы и какие чертежи можно использовать для изготовления лопастей ветряка.
  • Процедура сборки осевого генератора.
  • Стоит ли переделывать автомобильный генератор под ветряк и как это правильно сделать.
  • Как защитить ветряк от бури.
  • На какой высоте установить ветрогенератор.

Производство лезвий

Если у вас еще нет опыта изготовления винтов для домашних ветряков самостоятельно, рекомендуем не искать сложных решений, а использовать простой метод, доказавший свою эффективность на практике. Он заключается в изготовлении лопастей из обычной канализационной трубы ПВХ. Этот метод прост, доступен и дешев.

Michael26 Пользователь FORUMHOUSE

Теперь о лопатках: изготовлены из 160-й красной канализационной трубы с вспененным внутренним слоем.Сделал по расчету показанному на фото.

«Красная» труба была упомянута пользователем не просто так. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к перепадам температур и дольше служит (в сравнении с трубами ПВХ серого цвета).

Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. Вы должны начать свои эксперименты с ними.

Форма и конфигурация лопастей — параметры, зависящие от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра гребного винта, от скорости рабочего гребного винта и других конструктивных характеристик.Чтобы не утруждать себя аэродинамическими расчетами, можно воспользоваться тем, что размещен на нашем портале его автором. Он позволит определить геометрию лопастей, подставив в расчетную таблицу свои значения (диаметр трубы, скорость вращения гребного винта и т. д.).

Майкл26

Привык пилить электролобзиком. Получается действительно быстро и эффективно. Примечание. Убедитесь, что лобзик имеет большой свободный ход, чтобы напильник не заедал и не ломался.

Конструкция осевого генератора

Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник питания менее подвержен вибрациям из-за неравномерной нагрузки и позволяет получать постоянную мощность при одной и той же частоте вращения ротора.

BOB691774 Пользователь FORUMHOUSE

Однофазные генераторы мотать не стоит: они давно проверены и проверены на практике. Только три фазы могут получить приличные генераторы.

Расчетные параметры генератора, о которых мы говорили в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. А чтобы на практике они соответствовали количеству вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна соответствовать определенным требованиям:

  1. Толщина всех дисков (ротора и статора) должна быть равна толщине магнитов.
  2. Оптимальное соотношение катушек и магнитов 3:4 (на каждые 3 катушки — 4 магнита).На 9 катушек — 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек — 16 магнитов и так далее.
  3. Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Можно уменьшить это расстояние, но лучше все же соблюдать оптимальные параметры.

Алексей2011 Пользователь FORUMHOUSE

Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита.Прав был один человек, когда сказал, что расстояние не должно быть меньше ширины магнита.

Если не углубляться в теорию расточки, то схема перекрытия катушек аксиального генератора с постоянными магнитами на практике должна выглядеть так.

В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогично перекрывают обмотки катушек одной фазы.

Алексей2011

Вот так и в реале: все совпадает с картинкой почти на 100%, только катушки совсем немного отличаются по форме.

Рассмотрим последовательность сборки аксиального генератора на примере устройства, собранного пользователем Алексей2011 .

Алексей2011

На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков 220 мм, магниты 50*30*10 мм. Всего — 16 магнитов (по 8 штук на диск). Катушки намотал проводом Ø1,06 мм по 75 витков. Катушки — 12 шт.

Производство статора

Как видно на фото, катушки имеют форму вытянутой капли воды.Это сделано для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярно длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).

Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если используются квадратные магниты, витки катушки должны быть сконфигурированы так, чтобы магниты перекрывали прямые участки витков. Установка более длинных магнитов не имеет особого смысла, так как максимальные значения ЭДС возникают только на тех участках проводника, которые перпендикулярны направлению движения магнитного поля.

Изготовление статора начинается с намотки катушек. Самый простой способ намотать катушки — воспользоваться заранее подготовленным шаблоном. Шаблоны варьируются от небольших ручных инструментов до миниатюрных самодельных машин.

Катушки каждой отдельной фазы соединяются последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой с началом седьмой и т. д.

Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора.При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.

Когда все катушки собраны в единую цепь, можно подготовить форму для заливки статора. После этого погружаем всю электрическую часть в форму и заливаем эпоксидной смолой.

Изготовление ротора для осевого вала

Чаще всего самодельные аксиальные генераторы делают на основе автомобильной ступицы и совместимых с ней тормозных дисков (можно использовать самодельные металлические диски, как это сделал Алексей2011 ).Схема будет следующая.

В этом случае диаметр статора больше диаметра ротора. Это позволяет прикрепить статор к раме ветряной турбины с помощью металлических шпилек.

Алексей2011

Шпильки для крепления статора М6 есть (в количестве 3 шт). Это только для проверки генератора. Впоследствии их будет 6 (М8). Думаю, что для генератора такой мощности этого будет вполне достаточно.

В некоторых случаях диск статора крепится к неподвижной оси генератора. Такой подход позволяет сделать конструкцию генератора менее габаритной, но принципы работы устройства от этого не меняются.

Противоположные магниты должны быть направлены навстречу друг другу противоположными полюсами: если на первом диске магнит обращен к статору генератора своим южным полюсом «S», то противоположный магнит, расположенный на втором диске, должен быть обращен к статору своим полюсом «N». «.При этом магниты, расположенные рядом на одном диске, также должны быть ориентированы в разные стороны.

Сила магнитного поля, создаваемого неодимовыми магнитами, достаточно высока. Поэтому расстояние между дисками статора и ротором генератора следует регулировать с помощью резьбового соединения.

Это вариант конструкции, в котором диаметр ротора больше диаметра статора. В этом случае статор крепится к неподвижной оси устройства.

Также для регулировки расстояния между дисками можно использовать проставки (или шайбы), которые устанавливаются на неподвижную ось генератора.

Расстояние между магнитами и статором должно быть минимальным (1…2 мм). Приклеить магниты на диски генератора можно обычным суперклеем. Приклеивать магниты лучше всего по заранее подготовленному шаблону (например, из фанеры).

Вот что показал предварительно протестированный пользователем генератор Aleksei2011 с помощью отвертки: при 310 об/мин с устройства снялось 42 вольта (соединение звездой).С одной фазы получается 22 вольта. Расчетное сопротивление одной фазы 0,95 Ом. После подключения аккумулятора шуруповерт смог раскрутить генератор до 170 об/мин, ток зарядки составил 3,1А.

После длительных экспериментов с модернизацией пропеллера и другими мелкими улучшениями генератор показал максимальную производительность.

Алексей2011

Наконец-то к нам подул ветер, и я зафиксировал максимальную мощность ветряка: ветер усилился, порывы временами достигали 12-14 м/с.Максимальная зарегистрированная мощность составляет 476 Вт. При ветре 10 м/с ветряк выдает около 300 Вт.

Ветряк от автомобильного генератора

Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ветряков своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность такой затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, использовать в составе ветряной электростанции достаточно проблематично.Разберемся почему:

  1. Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал заряжать аккумулятор, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
  2. Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе обусловлена ​​катушкой возбуждения, встроенной в ротор устройства. Чтобы такой генератор работал без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.

Майкл26

Переделанный автогенератор (на магнитах) имеет право на жизнь. У меня их два сейчас. При ветре 8 м/с с двухметровыми пропеллерами они выдают честные 300 ватт каждый.

Переделка автомобильного генератора под ветряк требует определенного навыка. Поэтому начинать ее целесообразно с опыта перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и то, и другое при желании можно превратить в альтернативную силовую установку).Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Разобраться в них будет гораздо проще, если обратиться к тем, кто сумел добиться определенных успехов в этой области.

Защита кабеля от перегиба

Как известно, у ветра нет постоянного направления. А если ваш ветряк будет вращаться вокруг своей оси, как флюгер, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро скрутится и придет в негодность уже через несколько дней.Предлагаем вашему вниманию несколько способов обезопасить себя от подобных неприятностей.

Метод первый: разъемное соединение

Самый простой, но совершенно непрактичный способ защиты – установка разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет вручную распутать спиральный кабель, отключив ветряк от системы.

w00w00 Пользователь FORUMHOUSE

Знаю, что некоторые внизу ставили что-то вроде вилки с розеткой.Скрутил кабель — отключил от розетки. Потом — открутил и воткнул штекер обратно. И мачту не надо опускать, и токоприемники не нужны. Прочитал это на форуме по самодельным ветрякам. По словам автора все работает и не слишком часто перекручивает кабель.

Способ второй: использование жесткого кабеля

Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, эластичные и жесткие кабели (например, сварочные кабели). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

пользователь343 FORUMHOUSE пользователь

Найдено на одном сайте: Наш метод защиты заключается в использовании сварочного кабеля с твердой резиновой оболочкой. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветроустановок сильно переоценена, а сварочный трос № 4… № 6 обладает особым качеством: твердая резина предотвращает скручивание троса и не позволяет ветряку поворачиваться в ту же сторону. .

Способ третий: установка контактных колец

На наш взгляд, полностью защитить кабель от скручивания поможет только установка специальных контактных колец.Этот способ защиты был реализован пользователем в конструкции своего ветродвигателя. Майкл 26.

Защита ветрогенератора от шторма

Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике это реализуется двумя способами:

  1. Путем ограничения скорости ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
  2. Привод плоскости вращения воздушного винта от прямого воздействия ветрового потока.

Первый метод основан на использовании ветряной турбины. Мы уже рассказывали об этом в одной из предыдущих статей.

Второй способ предполагает установку откидного хвостового оперения, позволяющего при номинальной силе ветра направлять гребной винт навстречу ветровому потоку, а во время шторма, наоборот, отводить гребной винт от ветра.

Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.

  1. В безветренную погоду хвост немного наклонен (вниз и в сторону).
  2. При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельным воздушному потоку.
  3. При превышении скорости ветра номинальных значений (например, 10 м/с) давление ветра на гребной винт становится больше силы, создаваемой весом хвостового оперения. В этот момент хвост начинает складываться, а пропеллер уходит из-под ветра.
  4. Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения воздушного винта становится перпендикулярной ветровому потоку.

При ослаблении ветра хвост под собственным весом возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвостовое оперение могло возвращаться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси шкворня хвостового оперения.

Оптимальная площадь оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.

Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора.В том или ином виде он успешно применяется на практике пользователями нашего портала.

Пользователь WatchCat FORUMHOUSE

В шторм гребной винт следует замедлить, вытащив его из-под ветра. У меня, например, при слишком сильном ветре ветряк переворачивает винт. Не лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается ощутимым ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.

Несколько слов о правильной установке ветряка

При выборе места и высоты мачты, которые были бы оптимальными для установки ветрогенератора, следует ориентироваться на множество факторов: рекомендуемую высоту, наличие препятствий возле ветродвигателя, а также собственные наблюдения и измерения .

Для того чтобы рассчитать оптимальную высоту мачты для домашнего ветряка, необходимо добавить еще 10 метров к высоте ближайшего препятствия (дерево, здание и т.д.), которое находится в радиусе 100 метров от ветра мачта турбины. Это дает вам высоту нижней точки пропеллера.

Leo2 Пользователь FORUMHOUSE

В США, например, минимальная рекомендуемая высота мачты для ветроустановок мощностью в несколько кВт составляет 15 м, но чем выше, тем лучше.Нижняя часть ветряка должна быть не менее чем на 10 м выше ближайшего самого высокого препятствия. Конечно, предварительно необходимо провести обследование местности и выбрать оптимальную высоту мачты. На глаз это может сделать только очень опытный специалист. Во всех остальных случаях следует проводить тщательные измерения в течение года (как минимум).

В процессе установки самодельных ветряков теория очень часто расходится с практикой, поэтому в среднем самодельные мачты имеют высоту от 6 до 12 метров.Основное преимущество самодельных башен (мачт) в том, что если какие-то параметры не соответствуют вашим потребностям, конструкцию, размеры и высоту установки можно изменить в любой момент.

Перед проведением сварочных работ, связанных с ремонтом или модернизацией конструкции, генератор необходимо отключить и снять с мачты. В противном случае постоянные магниты могут быть повреждены (размагничены) под воздействием сварочных токов.

Богатый опыт пользователей FORUMHOUSE собран в одном из разделов нашего строительного портала.Если вы серьезно интересуетесь альтернативной энергетикой, рекомендуем прочитать статью о (аккумуляторах). Наверняка вас также заинтересует небольшое видео об особенностях правильного построения мощной и функциональной системы электроснабжения загородного дома, которая подключается к стандартной трансформаторной подстанции по классической схеме.

Ветрогенератор, сделанный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда нет возможности подключения к ЛЭП в частном доме.Или послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое приспособление можно сделать своими руками из подручных материалов, воспользовавшись опытом народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельного ветряка.

Существует огромное разнообразие видов ветрогенераторов и чертежей для их изготовления. Но в любую конструкцию входят следующие обязательные элементы:

  • генератор;
  • лезвия
  • ;
  • аккумуляторная батарея;
  • мачта;
  • электронный блок.

При наличии некоторых навыков можно сделать ветрогенератор своими руками

Кроме того, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, нарисовать схему установки.

Ветроколесо

Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветряной турбины. Работа остальных узлов устройства будет зависеть от конструкции. Они сделаны из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, дешевы и не боятся влаги.Процедура изготовления ветряка следующая:

  1. Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. Например, если длина лезвия метр, то подойдет труба диаметром 20 см.
  2. Электролобзиком разрезаем трубу вдоль на 4 части.
  3. Из одной детали делаем крыло, которое будет служить шаблоном для вырезания последующих лопастей.
  4. Сгладьте заусенцы по краям абразивом.
  5. Лопасти крепятся к алюминиевому диску с помощью приваренных планок для крепления.
  6. Далее к этому диску прикручивается генератор.

Лопасти ветроколеса

После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Он закреплен горизонтально на штативе. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. При правильной балансировке колесо не должно двигаться. Если лезвия вращаются сами, то их нужно затачивать до тех пор, пока вся конструкция не будет сбалансирована.

Только после успешного завершения данной процедуры следует переходить к проверке точности вращения лопастей, они должны вращаться в одной плоскости без перекоса.Допускается погрешность в 2 мм.


Схема сборки генератора

Мачта

Для изготовления мачты подойдет старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см и длиной около 7 м. При наличии построек в пределах 30 м от предполагаемого места установки , то высота конструкции регулируется вверх. Для эффективной работы ветродвигателя лопасть поднята над препятствием не менее чем на 1 м.

Основание мачты и колышки для крепления растяжек забетонированы.К кольям привариваются хомуты с болтами. Для растяжек используется оцинкованный трос 6 мм.

Совет. Собранная мачта имеет значительный вес; для ручной установки понадобится противовес из трубы с грузом.

Переделка генератора

Для изготовления ветрогенератора подойдет генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах.В полюсах ротора просверлены отверстия для крепления магнитов. Установите их, чередуя столбы. Ротор обернут бумагой, а пустоты между магнитами залиты эпоксидной смолой.


Автомобильный генератор

Таким же образом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в данном случае приклеиваются под углом, чтобы избежать прилипания.

Новая обмотка перематывается вдоль катушки на зуб статора. Можно сделать свободную обмотку, это кому как удобно. Чем больше число витков, тем эффективнее будет генератор.Катушки намотаны в одну сторону по трехфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 об/мин генератор выдает около 30 вольт, это хороший результат.


Генератор для ветряка от автомобильного генератора

Окончательная сборка

Каркас генератора сварен из профильной трубы. Хвост изготовлен из оцинкованного листового металла. Шарнирный вал представляет собой трубу с двумя подшипниками. Генератор крепится к мачте так, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см.В целях безопасности для окончательной сборки и установки мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под воздействием сильного ветра могут погнуться и сломаться о мачту.

Для использования аккумуляторов для питания оборудования, работающего от сети 220 В, потребуется установка инвертора преобразования напряжения. Емкость аккумулятора подбирается индивидуально для ветрогенератора. Этот показатель зависит от скорости ветра у земли, мощности подключенного оборудования и частоты его использования.


Устройство ветрогенератора

Для предотвращения повреждения аккумулятора при перезарядке необходим регулятор напряжения. Его можно сделать самому, если у вас есть достаточные познания в электронике, или купить уже готовый. На рынке существует множество контроллеров для механизмов альтернативной энергетики.

Совет. Чтобы лопасть не сломалась при сильном ветре, устанавливается простое приспособление — защитный флюгер.

Обслуживание ветрогенератора

Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании.Для бесперебойной работы ветряка периодически проводятся следующие работы.


Схема ветрогенератора
  1. Наибольшего внимания требует токосъемник. Щетки генератора нуждаются в очистке, смазке и обслуживании каждые два месяца.
  2. При первых признаках неисправности лопасти (вибрация и дисбаланс колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
  3. Один раз в три года металлические детали покрываются антикоррозийной краской.
  4. Регулярно проверяются крепления и натяжение тросов.

Теперь, когда установка завершена, вы можете подключить технику и пользоваться электричеством. По крайней мере, пока ветрено.

Ветрогенератор своими руками: видео

Вертикальный ветрогенератор своими руками, чертежи, фото, видео ветродвигателя с вертикальной осью.

Ветрогенераторы классифицируются по типу размещения оси вращения (ротора) на вертикальные и горизонтальные.Конструкцию ветродвигателя с горизонтальным ротором мы рассматривали в прошлой статье, теперь поговорим о ветродвигателе с вертикальным ротором.

Схема осевого генератора для ветрогенератора.

Изготовление ветроколеса.

Ветроколесо (турбина) вертикального ветрогенератора состоит из двух опор, верхней и нижней, а также лопастей.

Ветроколесо изготавливается из листов алюминия или нержавеющей стали, также ветроколесо может быть вырезано из тонкостенной бочки.Высота пропеллера должна быть не менее 1 метра.

В этом ветроколесе угол изгиба лопастей задает скорость вращения ротора, чем больше изгиб, тем больше скорость вращения.

Ветроколесо крепится болтами непосредственно к шкиву генератора.

Для установки вертикального ветрогенератора можно использовать любую мачту, изготовление мачты подробно описано в этой.

Схема подключения ветрогенератора.

Генератор подключен к контроллеру, который в свою очередь подключен к аккумулятору.В качестве накопителя энергии практичнее использовать автомобильный аккумулятор. Поскольку бытовые приборы питаются от сети переменного тока, нам понадобится инвертор для преобразования постоянного тока 12 В в переменный ток 220 В.

Для подключения используется медный провод сечением до 2,5 кв. Схема подключения подробно описана.

Видео, демонстрирующее работу ветрогенератора.

исследователей изучают, как ветряная электростанция острова Блок влияет на отдых и туризм

Социологи сообщают о результатах своих исследований на форуме Coastal State Discussion 

Турбины ветряной электростанции острова Блок кажутся обманчиво близкими к берегу.Их предполагаемое влияние на туризм на острове Блок и, конечно же, на качество жизни, было неоднозначным. Фото Мередит Хаас

«Мечтательный», «внушающий благоговение» и «величественный» — это лишь некоторые из слов, которые рыболовы-любители и другие туристы и жители острова Блок использовали для описания ветряной электростанции острова Блок в исследовании влияния ветряной электростанции на отдых и туризм.

Трое социологов, возглавлявших исследования, проанализировали этот язык и другие данные, чтобы оценить, принесет ли ветряная электростанция пользу или ущерб рекреационному рыболовству и туризму в Род-Айленде и других близлежащих штатах.Недавно они обсудили свои выводы на серии дискуссий о прибрежных штатах, спонсируемой Rhode Island Sea Grant.

В связи с тем, что ежегодный объем продаж любительского рыболовства в Род-Айленде составляет более 400 миллионов долларов, важно понимать влияние ветряной электростанции на отрасль, говорит Тиффани Смайт, доцент Академии береговой охраны США.

«Это действительно важная экономическая, социальная и культурная деятельность» в Род-Айленде и на юго-востоке Новой Англии, сказала она.

В то время как рыболовы воспринимали турбины как привлекающие большое количество рыбы, их впечатления от рыбной ловли были положительными не только от того, сколько рыбы они поймали за конкретную поездку, но и от других, менее ощутимых факторов, таких как с кем они, погода условия, пока они находятся в море, и пейзажи в выбранном ими месте.

Для многих респондентов ветряная электростанция улучшила этот последний аспект поездки, добавив визуальный интерес и послужив целью, к которой нужно стремиться, без необходимости высокого уровня навыков навигации.

Тем не менее, не все респонденты положительно отозвались о ветровой электростанции, и даже те, кто высказался, выразили сомнения относительно того, будут ли турбины полезны в долгосрочной перспективе, или может ли увеличение промыслового давления нанести ущерб долгосрочной устойчивости рыболовства, и не стало ли увеличение трафика на этом участке, частично из-за неопытных яхтсменов, неприятностью, если не прямой навигационной опасностью.

«Мне нравится ловить рыбу в одиночку, — сказал Смайт один рыбак, — и ты больше не можешь ловить там рыбу в одиночку.

Поездки к турбинам для ученых, студентов и тех, кто интересуется профессиональными интересами, является частью экономики туризма ветряной электростанции острова Блок. Фото Мередит Хаас

Пытаясь глубже понять нюансы, развивающиеся и иногда, казалось бы, противоречивые чувства людей к ветряным электростанциям, исследователи по-разному читали ранее опубликованные исследования и новости, проводили опросы и фокус-группы, а также участвовали в некоторых развлекательных и туристические мероприятия для наблюдения и общения с участниками.

Описывая работу этой троицы, Дэвид Бидвелл, доцент кафедры морских дел в Университете Род-Айленда, сказал, что понимание социальных последствий ветряной электростанции на Блок-Айленде и их значения для будущего развития оффшорной ветроэнергетики имеет важное значение, поскольку оффшорная ветроэнергетика планируется в ближайшие годы будет расти в геометрической прогрессии. Род-Айленд взял на себя обязательства по 400 мегаваттам от Revolution Wind, проект значительно больше, чем проект Блок-Айленд мощностью 30 мегаватт.А Бюро по управлению энергетикой океана, которое арендует участки внешнего континентального шельфа для развития морской ветроэнергетики, имеет 16 участков, сданных в аренду частным застройщикам для потенциальных ветровых электростанций, многие из которых предлагаются для северо-востока США.

Он сказал, что отраслевые прогнозы показывают, что к 2030 году США войдут в пятерку стран с наибольшим объемом оффшорной ветроэнергетики.

«Люди довольно оптимистичны… это произойдет. Но есть ли потенциальные риски?» он сказал.

Ссылаясь на историю с Cape Wind, неудавшимся проектом строительства ветряной электростанции со 130 турбинами у побережья Кейп-Код, Бидвелл сказал: «В оффшорном сообществе и в сообществе возобновляемых источников энергии в целом растет понимание того, что … если есть проблемы со строительством этих проектов, скорее всего, это будет социальная оппозиция, а не технические проблемы или финансирование.

Но он критически относился к тем, кто считает, что противодействие оффшорным ветряным электростанциям исходит просто от скептиков «не у меня на заднем дворе», которые понимают преимущества оффшорного ветра, но не поддерживают его развитие в своем районе. Социологи, добавил он, не застрахованы от негативного восприятия противников ветряных электростанций.

«Предполагает ли [их] исследование, что с людьми, выступающими против ветряных электростанций, что-то не так? Эта поддержка ветряных электростанций в каком-то смысле верна?» сказал он, добавив, что его работа, а также работа Смайта и его коллеги Амелии Мур, также доцента URI по морским делам, и других в URI пытаются получить более глубокое понимание справедливости процесса и распределения выгод от ветряная электростанция.

И эти преимущества являются сильной мотивацией для размещения большего количества ветряных электростанций на море, особенно на северо-востоке, где, согласно представленной Бидуэллу карте, наиболее интенсивные ветровые ресурсы расположены вдоль побережья. «Это ставит энергетические ресурсы очень близко к спросу в высокоразвитой части северо-востока, что затрудняет размещение других объектов на суше», — сказал он.

По словам Бидвелла,

штата обеспокоены качеством жизни, отдыхом и туризмом, а ветряная электростанция на острове Блок служит «живой лабораторией», которая может пролить свет на них.

Мур сказала, что «наша сезонная экономика невероятно зависит от сохранения качеств прибрежной земли и морских пейзажей», и описала свое исследование на острове Блок, где хорошо видны турбины, как попытку понять, как ветряная электростанция повлияла на эти качества, получая обратную связь. от ночных посетителей, однодневных экскурсантов, сезонных посетителей, бизнес-сообщества в сфере туризма и отдыха и лиц, принимающих решения.

Она отметила, что для некоторых жителей и гостей «земля и морской пейзаж острова Блок невероятно особенные для них и вызывают глубокую привязанность, но остров Блок также принимает новых посетителей каждый год», — имея в виду, что для некоторых вид на турбины это все, что они когда-либо узнают, а для других турбины представляют собой «огромное изменение.Для тех, кто знаком с южным островом Блок, в этом месте больше не существует «вида на бесконечный океан». В то время как многие опрошенные считают турбины «изящными», другие, особенно сезонные жители, говорят, что «черная ночь испорчена».

По словам Мура, помимо визуального воздействия, ветряная электростанция является своего рода аттрактантом. «Ветряную электростанцию ​​заметили самые разные посетители, и многие воспользовались возможностью, чтобы ее осмотреть — туры на паромах, чартерные катера, вертолетные туры добавили дополнительное время, чтобы пролететь над турбинами.И такие люди, как Мур и ее коллеги — исследователи, а также студенты и энтузиасты экологически чистой энергии — совершали специальные поездки.


Некоторые предприятия острова Блок, такие как вертолетные туристические компании, добавили турбины в свои маршруты. Эта фотография Heliblock любезно предоставлена ​​TripAdvisor.

Некоторые предприятия извлекли из этого выгоду, но многие просто добавили его в список вещей, которые посетители могут проверить, пока они находятся на острове, что свидетельствует о некоторой двойственности, по словам Мура, в отношении давних чувств людей к ветряной электростанции.На самом деле, добавила она, Совет по туризму острова Блок решил не продвигать ветряную электростанцию ​​как туристическую достопримечательность из-за опасений по поводу онлайн-троллинга со стороны движения против ветра.

Большинство посетителей, по ее словам, не знали многих современных фактов о ветряной электростанции на острове Блок, если только они не были на экскурсии. На самом деле, один из участников дискуссии спросил, сколько электроэнергии на Блок-Айленде поступает от ветряной электростанции (когда турбины вращаются, все, ответил Мур).

«Мы слышали, как многие люди предполагали, что если турбина не вращается, она должна быть сломана», — добавила она, отметив, что это не так, но такая дезинформация может вызвать у людей негативное отношение к ветряным электростанциям.Исследователи не нашли на острове много доступной информации, такой как брошюры, касающиеся фактов о ветряной электростанции. «Возможно, это упущенная возможность просветить общественность».

В то время как ее исследование зафиксировало чувства людей в определенный момент времени, Мур предупредила, что отношения жителей и посетителей ветряной электростанции развиваются. «Во время своего развития ветряная электростанция на острове Блок вызывала споры — очень немногие люди вдруг почувствовали что-то о ветряной электростанции после того, как она была построена… на них повлиял процесс.

Процесс не заканчивается, когда турбины построены», — сказала она. Разработчики ветряных электростанций и лица, принимающие решения, должны знать, что вовлечение в процесс должно продолжаться и улучшаться, иначе у членов сообщества может возникнуть негативное отношение к существующим и будущим ветряным электростанциям. А тем временем продолжают появляться новые заинтересованные стороны, которые также должны быть включены в эти процессы.

Исследователи предупредили, что их результаты изучения «бутиковой» ветряной электростанции, такой как ветряная электростанция на острове Блок, могут быть не воспроизведены для более крупных проектов, расположенных дальше от берега.Но они сказали, что изучение воздействия этих проектов должно начаться до строительства турбин, чтобы установить базовые условия.

Некоторые из исследовательских проектов продолжаются с дальнейшими опросами и интервью, чтобы более глубоко изучить восприятие рыболовами-любителями ветряной электростанции на острове Блок и их отношение к предлагаемому строительству дополнительных морских ветряных электростанций в регионе.

Другая информация:

  • 24 апреля губернатор Род-Айленда Джина Раймондо объявила, что Orsted и Eversource, компании, стоящие за предполагаемым проектом Revolution Wind, внесли залог в размере 4 долларов.5 миллионов на развитие рабочей силы, исследования и информационно-разъяснительную работу, и 3 миллиона из них пойдут на URI. Бидвелл отметил, что хотя федеральное правительство занимается арендой площадок для развития оффшорной ветроэнергетики, когда площадки находятся в федеральных водах, им необходимы соглашения о покупке электроэнергии, одобренные государственной комиссией по коммунальным предприятиям, чтобы обеспечить рынок электроэнергии, которую они производят. По словам Бидуэлла, штаты часто привязывают финансирование, подобное тому, которое получает Род-Айленд, к таким соглашениям, например, к развитию портов, поэтому стимулы экономического развития часто являются важными соображениями, помимо желания продвигать возобновляемые источники энергии.
  • Один из участников поинтересовался, получает ли компания Sea Tow, которая спасает терпящих бедствие лодочников, а также Береговую охрану, больше звонков от неопытных лодочников, которые застряли или борются с трудностями в районе ветряной электростанции. Бидвелл заметил, что размер турбин может сыграть с людьми злую шутку, заставив их думать, что они находятся ближе к острову, чем на самом деле: «Не может быть, чтобы это было три мили».
  • Возможно, что ветряная электростанция острова Блок отвечает за новые виды туризма, чем существовавшие ранее; Смайт сказал, что подводная охота является новым явлением в районе ветряных электростанций, а Бидвелл добавил, что может наблюдаться рост «туризма ботаников» среди людей, «которые хотят посмотреть на эту инженерную достопримечательность.
  • Изменения в инфраструктуре в результате строительства ветряной электростанции на острове Блок оказали влияние, которое со временем будет усиливаться, сказал Мур: «Если вы островитянин, вы знаете, что ваша энергия теперь намного более постоянна. Вам не нужно заменять свои приборы, потому что у вас регулярно случаются отключения». Она и один из участников также отметили, что гораздо больше кондиционеров используется в островных отелях и в аренде. Бидвелл добавил, что кабель, который был проложен для соединения ветряной электростанции с островом и материком, также включал в себя высокоскоростную интернет-линию, которую остров работает над развертыванием для населения, и что изменение доступа в Интернет может повлиять на то, чем занимаются предприятия. в состоянии сделать с увеличением связи.
  • Восприятие людьми ветряной электростанции может повлиять на то, как они интерпретируют то, что произошло после ее создания. Например, люди, которые отрицательно относятся к ветровой электростанции, могут обвинить ее в том, что она уводит рыбу из мест, где они ловят рыбу для развлечения, сказал Бидвелл.

Новости по теме: В 2018 году Американская ассоциация ветроэнергетики и Специальная инициатива по оффшорному ветру, базирующаяся в Университете Делавэра, выпустили видео с подводными кадрами морской жизни на ветряной электростанции острова Блок и отзывами о рекреационных рыбаки и операторы чартерных лодок:

[стиль разделителя = «сплошной» цвет = «#eeeeee» ширина = «1 пиксель»]

[info] Серия дискуссий о прибрежных штатах спонсируется Морским грантом Род-Айленда при поддержке Прибрежного института, Колледжа наук об окружающей среде и жизни и Высшей школы океанографии Университета Род-Айленда.[/информация]

Национальные часы ветра | Размер промышленных ветряных турбин

См. также информационный бюллетень NWW «Насколько велика ветряная турбина?» [28 КБ PDF]

Насколько велика ветряная турбина?

Промышленные ветряные турбины намного больше, чем те, которые вы можете увидеть на школьном дворе или за чьим-то домом.

Например, широко используемая модель GE мощностью 1,5 мегаватта состоит из 116-футовых лопастей на вершине 212-футовой башни общей высотой 328 футов. Лопасти охватывают вертикальное воздушное пространство площадью чуть меньше акра.

1,8-мегаваттная Vestas V90 из Дании оснащена 148-футовыми лопастями (подметающими более 1,5 акра) на 262-футовой башне, что в сумме составляет 410 футов.

Еще одна модель, которую чаще всего можно увидеть в США, — это 2-мегаваттная модель Gamesa G87 из Испании с 143-футовыми лопастями (чуть менее 1,5 акра) на 256-футовой башне, что в сумме составляет 399 футов.

Общая высота многих существующих и новых моделей превышает 600 футов. См. характеристики нескольких моделей на AWEO.org.

Как перевозятся компоненты ветряных турбин?

Транспортировка таких крупных предметов и кранов, необходимых для их сборки, часто вызывает проблемы в отдаленных районах, где они обычно строятся.Дороги надо расширять, кривые выпрямлять, а в диких местностях вообще строить новые дороги.

На какой платформе устанавливается ветряк?

Стальная башня закреплена на платформе из более чем тысячи тонн бетона и стальной арматуры, шириной от 30 до 50 футов и глубиной от 6 до 30 футов. Валы иногда опускают дальше, чтобы закрепить его. Горные вершины должны быть взорваны, чтобы создать ровную площадку площадью не менее 3 акров. Платформа имеет решающее значение для стабилизации огромного веса узла турбины.

Сколько весят ветряные турбины?

В 1,5-мегаваттной модели GE только гондола весит более 56 тонн, лопасти в сборе — более 36 тонн, а сама башня весит около 71 тонны — общий вес составляет 164 тонны. Соответствующий вес для Vestas V90 составляет 75, 40 и 152, всего 267 тонн; а для Gamesa G87 72, 42 и 220 всего 334 тонны.

Что такое гондола?

Редуктор, который преобразует медленное вращение лопастей в более высокую скорость вращения ротора, и генератор представляют собой массивные механизмы, размещенные в контейнере размером с автобус, называемом гондолой, наверху башни.Лопасти прикреплены к ступице несущего винта на одном конце гондолы. Некоторые гондолы включают посадочную площадку для вертолета.

Являются ли ветряные турбины более интрузивными, чем другие конструкции аналогичного размера?

Помимо шума и вибраций, неизбежно создаваемых такими огромными движущимися машинами, они должны быть снабжены мигающими огнями днем ​​и ночью, чтобы улучшить их видимость. Движущиеся лезвия привлекают внимание. И возводить их нужно там, где нет других высоких сооружений, препятствующих ветру.

Какая площадь требуется для установки ветроэнергетики?

Для огромных турбин требуется соответственно большая территория вокруг них, свободная от деревьев и других турбин, чтобы максимизировать эффект ветра и избежать помех. Они должны иметь зазор 10 диаметров ротора в направлении ветра и 3 диаметра ротора в любом другом направлении. В линии из нескольких турбин перпендикулярно ветру (как на горном хребте) для модели GE мощностью 1,5 МВт потребуется не менее 32 акров, а для Vestas V90 — 78 акров на каждую башню.В массиве, который может использовать ветер с любого направления, GE требуется 82 акра, а Vestas V90 — 111 акров на башню.

На практике площадь варьируется, в среднем около 50 акров на мегаватт мощности. На горных хребтах мощность турбины обычно составляет около 10 МВт на милю.

Можно ли продолжать использовать территорию вокруг ветряной турбины?

Только подвергая себя опасности. Помимо неприятных шумов и отвлекающего движения, ветряки небезопасны.Это высоковольтные электрические устройства с большими движущимися частями. Подсчитано, что на каждые 100 турбин ломается одна лопасть (см. Larwood, 2005). Зимой могут образовываться тяжелые пластины льда, которые затем падают или отбрасываются. Доступ к земле вокруг ветряных турбин обычно ограничен даже для землевладельца.

Большие турбины более эффективны?

Нет, они просто больше. Выход зависит от скорости ветра и комбинации диаметра лопастей и размера генератора. Большие лопасти на более высокой башне могут улавливать больше ветра для запуска более крупного генератора, но они делают это не более эффективно, чем меньшие модели, и для них требуется соответственно большая площадь вокруг них.

Ветроэнергетическое руководство DIY — Free Energy Planet

Джефф Шитс, пятница, 17 декабря 2021 г.

Томас Хейн создает систему Energy 2 Green System, предлагающую самое простое и эффективное руководство по сокращению счетов за электроэнергию и экономии денег на установке солнечных батарей. Energy Green System советует вам построить систему солнечной и ветровой энергии для ваших домов, чтобы свести к минимуму или полностью избавиться от ваших счетов за электроэнергию. Энергетические компании могут платить вам за энергию, которую вы производите самостоятельно.Energy 2 Green System — идеальное решение для тех, кто устал от огромных счетов от энергетических компаний. Эта Зеленая система Energy 2 была разработана одним из лучших университетов мира и преследует четыре основные цели. Они намеревались разработать доступную систему; они также хотели использовать материалы, которые обычные люди могли легко найти и купить; они намеревались создать систему как можно более простой для любого человека и хотели минимизировать выбросы парниковых газов в борьбе с глобальным потеплением. Они достигли всех своих целей, и теперь они дают идеальную систему нуждающимся по доступной цене.Эта система содержит руководства и видео, чтобы вы могли следить за развитием вашей системы солнечной и ветровой энергии из дома. Подробнее здесь…

Ветровая и солнечная электростанция Energy2green Обзор

Рейтинг: 4,7 звезды из 13 голосов

Содержание: Электронные книги
Автор: Томас Хейн
Официальный сайт: energy2green.com
Цена: $49,99
Доступ сейчас

Обзор системы ветровой и солнечной энергии Energy2green

Я действительно работал над главами этой книги и могу только сказать, что если вы потратите время, вы никогда не вернетесь к своим старым методам.

Я лично рекомендую купить эту электронную книгу. Качество отличное, а за такую ​​низкую цену и 100% гарантию возврата денег вам нечего терять.

Читать отзыв полностью…

Как мы уже говорили в начале этого раздела, ветроэнергетика имеет большой потенциал для применения в крупных ветряных электростанциях, работающих от сети. Несмотря на то, что вы можете найти много примеров малых и средних ветряных машин, которые вращают трехфазные генераторы переменного тока, реальное будущее ветроэнергетики за крупными установками.Экономика энергии ветра по сравнению с ископаемым топливом становится все более узкой, что делает энергию ветра вероятным кандидатом для будущих электростанций. Только политика и сопротивление изменениям до сих пор не позволяют этой технологии стать обычным явлением. Однако такова сегодняшняя ситуация. Завтра совсем другая история. Ветроэнергетика потребует как силовой электроники, так и инженеров, обладающих навыками в области ветряных турбин, чтобы продолжить свой успешный путь к признанию и реализации. Надеемся, что то, что вы узнали здесь и в Эксперименте 5, поможет повлиять на ваш интерес к этой удивительной технологии.

Аэродинамически эффективные лопасти Rutland Windcharger с тонким профилем и уникальный генератор с низким коэффициентом трения обеспечивают максимальную производительность турбины диаметром 910 мм (36 дюймов). Инвентаризация всех ветряных зарядных устройств Rutland хранится на нашем складе в Буффало. Одно из ведущих в мире зарядных устройств для ветряных батарей, проверенное более чем 15 000 клиентов по всему миру Одно из ведущих в мире зарядных устройств для ветряных батарей, проверенное более чем 15 000 клиентов по всему миру

1 Целью данного исследования является первая количественная оценка мирового потенциала ветроэнергетики на основе данных.Скорость ветра рассчитана на 80 м, высота ступицы современной, диаметром 77 м, турбины мощностью 1500 кВт. Поскольку на высоте 80 м доступно относительно мало наблюдений, здесь используется и пересматривается метод экстраполяции наименьших квадратов для получения оценок скорости ветра на высоте 80 м с учетом наблюдаемой скорости ветра на высоте 10 м (широкодоступной) и сети станций зондирования. Данные башни из Космического центра Кеннеди (Флорида) использовались для подтверждения результатов. В глобальном масштабе на 13 из всех станций, предоставляющих отчеты, регистрируются среднегодовые скорости ветра 6.9 м с на расстоянии 80 м (т. е. класс ветровой энергии 3 или выше) и поэтому может считаться подходящим для недорогостоящего производства ветровой энергии. Эта оценка считается консервативной. Из всех континентов на Северную Америку приходится наибольшее количество станций 3-го класса (453), а на Антарктиду приходится самый большой процент (60). Районы с большим потенциалом находятся в северной Европе вдоль северного…

Системы передачи HVDC — новые преобразовательные и кабельные технологии. Первый международный семинар по сетям передачи постоянного тока высокого напряжения для морских ветровых электростанций.Стокгольм, Швеция. Примечания Марч Бинднер, Х.В. (1999а). Производительность блока управления напряжением (VCU) на ветряной электростанции Кроналахт, Ирландия. Национальная лаборатория Ris0, Дания. Рис0-I-1484(EN), Бинднер, Х.В. (1999б). Резюме проекта управления мощностью ветряных турбин в слабых сетях. Национальная лаборатория Ris0, Дания. Ris0-R-1117(EN)., Блобьерг, Ф., и Мохан, Н. (1999). Ветровая энергия. В Энциклопедии электротехники и электроники. Том. 23. 613-618, Уайли. BTM Consults Aps. (2000). Международное развитие ветроэнергетики — Обновление мирового рынка, 1999 г.Ringk0bing, Дания BTM Consults Aps. ISBN 87-987788-0-3 , Прогноз примечаний на 2000–2004 гг. Карденас, Р., Ашер, Г. М., Рэй, В. Ф., и Пена, Р. (1996). Ограничение мощности в ветродвигателях с переменной скоростью вращения и фиксированным углом наклона. В Международной конференции по возможностям и достижениям в области международной власти …

JACOBS WIND ELECTRIC запасные части, новые лопасти и регуляторы с приводом от лопастей. Мы производим запасные части и имеем новые лопасти для большинства ветряных генераторов, от предварительной проверки REA до представленных моделей. Так же много б/у деталей.В наличии много подержанного оборудования: ветрогенераторы, башни, как синхронные, так и автономные инверторы, водяные насосы Aermotor. Лучшие цены на инверторы TRACE. Информация 1 уточняйте интересы. Lake Michigan Wind & Sun, 3971 E Bluebird RD., Forestville, WI 54213 Телефон 414-837-2267. ОТЛИЧНАЯ 5А. УЧАСТОК за 5000р.(цена наличная). Район рекламируется как 7800-футовая высота Столицы солнечного ветра в Колорадо. Долина. Много Лучшая вода (бурение 80 футов для артезианского потока), хороший доступ, уединение, суглинистая почва. Фантастический вид на 14 000 футов.Значение быстро растет. Тот. налоги 65 лет. Был для сына — Больше нет. Никаких уловок, никакой лжи — честная сделка. 5 миль СЗ от владельца Here-to-Stay H nn, Windpowered Domehouse, P.O. Box 312, Blanca, CO 81123 КАЧЕСТВЕННЫЕ ИГРАЛЬНЫЕ КАРТЫ. 2 колоды образцов 5.00 5 10.00 12 20.00 24 30.00 36 40.00. ПРОДУКЦИЯ…

Ветроэнергетика В 1990-х годах старые ветряные турбины, в основном в диапазоне 50-100 кВт (55 МВт установленной мощности), разбирались на запчасти, а нерентабельные ветряные турбины демонтировались.Отмечены следующие тенденции: ветряные турбины стали крупнее (теперь мегаватты), коэффициенты мощности улучшились, а надежность повысилась. Кроме того, падение производства в 1997 г. произошло из-за того, что более старые, более мелкие агрегаты были сняты с производства, а затем заменены более крупными турбинами в 1998 г. Поскольку малоэффективные агрегаты выводились из эксплуатации и устанавливались более новые ветряные турбины, удельная мощность (рис. 8.4) увеличилось. Большая удельная мощность показывает тип производительности, которую можно ожидать от хороших ветряных турбин при отличном ветровом режиме.Как для годового коэффициента мощности, так и для удельной мощности для одних и тех же турбин будут ежегодные колебания из-за различий в годовом режиме ветра и между местоположениями, поскольку ветер зависит от места.

Лиссаман и С. Н. Уокер. 1976. Аэродинамические характеристики ветряных турбин. ЭРДА НСФ 04014-76-1, UC-60. Доступно в NTIS. 5. Д. Ле Гурье. 1982. Ветряные электростанции, теория и проектирование. Оксфорд, Великобритания, Pergamon Press. 6. Фрерис Л.Л., изд. 1990. Системы преобразования энергии ветра.Englewood Cliffs, NJ Prentice Hall. 8. Преобразование энергии ветра. C00-4131-Ти. Доступно в NTIS. Девять отдельных отчетов Методы анализа конструкции ветряных турбин с горизонтальной осью Аэродинамика ветряных турбин с горизонтальной осью Динамика приводной системы ветряных турбин с горизонтальной осью 9. EH Lysen. 1983. Введение в энергию ветра. Консультационные услуги Нидерландов по ветроэнергетике в развивающихся странах. Амерсфорт, Голландия. 10. Т. Бертон, Д. Шарп, Н. Дженкинс, Э. Босани. 2001. Справочник по энергии ветра.Нью-Йорк Джон Уайли и сыновья. 11. Дж. Ф. Манвелл, Дж. Г. Макгоуэн и А. Л. Роджерс. 2002. Объяснение энергии ветра. Нью-Йорк Уайли. 12. М. О. Л. Хансен. 2008. Аэродинамика ветроустановок….

Хотя британские и датские системные операторы заявили, что ограничения проникновения ветровой энергии носят экономический, а не технический характер, это осталось в значительной степени незамеченным. Все еще есть ощущение, что высокое проникновение энергии ветра вызовет серьезные технические проблемы, но это просто не так.Возникают дополнительные расходы, но их можно измерить количественно. Недавнее датское исследование (Pedersen et al, 2006) показало, что эти дополнительные затраты достигают максимального значения около 15 МВтч ветра. Если можно найти рынки для избыточного ветра (когда мощность ветра превышает потребительский спрос), то эта цифра снижается. Общий посыл очень ясен. Высокие проникновения энергии ветра могут быть размещены в электрических сетях без каких-либо «ступенчатых изменений» в дополнительных затратах. Результаты датского анализа (Pedersen et al, 2006) были сопоставлены с анализом британской системы с использованием методов Dale et al (2004).Результаты двух исследований показывают хорошую меру…

Ramboll Wind имеет непревзойденный опыт реализации проектов в области ветроэнергетики, начиная от традиционных наземных и морских турбин и заканчивая ветроэнергетикой в ​​небоскребах и турбинами, плавающими на глубине 200 метров. Ramboll Wind предоставляет консультационные и инженерные услуги во всех областях проекта ветроэнергетики. Инновационное мышление в сочетании с многолетним опытом оффшорной и ветроэнергетики делает Ramboll мировым лидером в разработке концепций оффшорного фундамента и проектирования ветряных турбин, а также позволяет нам предлагать инженерные решения мирового класса для ветроэнергетики.Ramboll Wind Energy является частью Ramboll Group, ведущей европейской инженерно-консалтинговой фирмы, в которой работает более 8000 преданных своему делу специалистов. Хотя в Китае достигнут существенный прогресс, в появляющейся ветроэнергетической системе по-прежнему существуют пробелы, которые необходимо устранить. Во-первых, Пекин еще не завершил политику ценообразования на энергию ветра. «Испытательные меры по производству электроэнергии из возобновляемых источников энергии …

»

Морская установка имеет преимущества помимо снижения затрат на турбину за счет экономии на масштабе.Морская среда более ветреная, что приводит к увеличению выхода энергии, а ветры более устойчивы и менее турбулентны, что упрощает интеграцию в масштабах всей системы. Очень большие ветряные турбины, которые могут вызвать неприемлемое визуальное вторжение на берег, вполне могут быть приемлемы, если они расположены вдали от берега. Кроме того, транспортировка исключительно больших или тяжелых предметов легче по воде, чем по суше, где дороги могут нуждаться в укреплении. Важно отметить, что разрешение на планирование может быть легче получить для морских схем из-за их меньшего визуального и шумового воздействия.Такие преимущества будут становиться все более важными по мере того, как приемлемые участки на суше будут постепенно исчерпаны. В настоящее время оффшорная ветроэнергетика дороже, чем береговая, в первую очередь из-за значительно более высоких затрат на фундамент, установку и подключение к электричеству. Сложный и затратный…

На рис. 10.20 показано типовое устройство защиты для ветровой электростанции с ветряными турбинами с фиксированной скоростью вращения, напряжением генератора 690 В и напряжением в цепи сбора 11 кВ. Цепь 11 кВ питается от трансформатора с обмоткой Delta Star 33 11 кВ с заземлением нейтрали 11 кВ либо напрямую, либо через резистор.11 трансформаторов 0,69 кВ также имеют обмотку Delta Star, поэтому нейтральные точки 690 В каждой цепи могут быть заземлены напрямую. Нейтральная точка генераторов не соединена с землей. Рисунок 10.20 Защита ветряной электростанции с соединительной цепью 11 кВ (RMU — Ring Main Unit), установленной на стороне 690 В турбинного трансформатора для обеспечения защиты кабелей, а также точки изоляции, чтобы все электрические цепи турбина может быть изолирована без переключения на 11 кВ. В некоторых конструкциях ветряных турбин основная вводная шина в нижней части электрического шкафа у основания башни состоит из оголенного проводника.Электрическая защита этого…

Поскольку движение атмосферы изменяется в масштабе от секунд до лет, сила ветра и энергия ветра также будут изменяться в одном и том же временном масштабе. Среднегодовая мощность ветра (высота 6 м) для Амарилло, штат Техас, составляла 220 Вт/м2 за период 1962-1977 гг. 6 однако колебания от года к году могут быть довольно большими. Для получения оценки годового потенциала ветровой энергии необходимы данные как минимум за 2 года, а для получения среднего значения в пределах 6 от долгосрочного среднего значения необходимы данные за 5 лет.Большинство людей считают, что если у вас есть данные за 2-3 года, то их будет достаточно вместе с более долгосрочными региональными данными для сравнения, чтобы определить потенциал ветроэнергетики. Годовой потенциал ветровой энергии (рис. 3.14) для Уайт-Дира и Далхарта, штат Техас, показывает корреляцию между участками, удаленными друг от друга на 140 км в одном и том же регионе. Данные отбирались с частотой 1 Гц и усреднялись за 1 час. Поэтому для региона, где для сравнения доступны многолетние базовые данные, достаточно данных за 1-2 года…

Сравнение можно провести на основе кинетической энергии ветров на единицу площади земной поверхности.Из поступающей солнечной энергии только 2 преобразуются в энергию ветра, а 35 из них рассеиваются в пределах 1 км от поверхности земли. Это энергия ветра, доступная для преобразования в другие формы энергии. Извлекаемое количество будет ограничено критерием неизменения климата, однако неопределенность при определении такого критерия очень велика. Человек заменит ветряными турбинами естественные элементы трения, такие как деревья, горы и т. д. Густавсон 1 предположил, что извлекаемый предел составляет 10 единиц доступной энергии ветра в пределах 1 км от поверхности.Когда эти значения применяются к 48 смежным штатам США, ограничение составит 2 x 1012 Вт (2 ТВт), или 62 квадрацикла в год. Аналогичный анализ можно провести и для мира. Таким образом, энергия ветра представляет собой очень большой источник энергии. В глобальном масштабе ветер можно сравнить с другими возобновляемыми источниками…

Поле скоростей ветра может быть неоднородным как во времени, так и в пространственном распределении. Влияние изменения скорости ветра во времени на выходную мощность ветроэнергетического преобразователя пропеллерного типа было затронуто в предыдущем подразделе, хотя подробное исследование фактической зависимости угловой скорости Q от времени не проводилось.В общем, направление скорости ветра также зависит от времени, и устройство преобразования должно иметь возможность последовательно выравнивать ось своего ротора с дальними тенденциями направления ветра, иначе произойдет снижение мощности, которое не является просто косинусом к угол между осью ротора и направлением ветра (угол рыскания), но включает в себя расчет производительности каждого сегмента лопасти для кажущейся скорости ветра W и угла атаки, отличного от случай равномерной скорости ветра вдоль оси ротора, т.е.е. для оценки компонентов силы для человека…

Калифорнийская энергетическая комиссия (CEC) в 1984 году учредила программу регулирования системы отчетности о ветровых характеристиках 5 . Все калифорнийские ветровые проекты мощностью более 100 кВт, которые продают электроэнергию покупателю, должны отчитываться о квартальных показателях. Ежеквартальные отчеты содержат следующую информацию о производителях турбин, номерах моделей, диаметрах роторов и мощности в киловаттах, общем количестве установленных и новых турбин, прогнозируемой мощности на турбину, мощности для каждой модели турбины и мощности всего проекта.Годовой отчет представляет собой компиляцию данных за четыре квартала и содержит сводные таблицы, отражающие области ресурсов. В отчетах не содержится информация о каждом ветроэнергетическом проекте в Калифорнии, поскольку недействующие ветровые проекты и те турбины, которые не производят электроэнергию для продажи, например, установленные коммунальными службами, государственными организациями и исследовательскими центрами, не представляют отчеты. Доступны сводки отчетов о ветровых характеристиках…

Инновационные или необычные ветровые системы (рис. 5.17) должны оцениваться так же, как и другие ветряные турбины. Важными категориями являются производительность системы, структурные требования, а также количество и характеристики материалов. Инновационные идеи включают в себя тип торнадо, привязные устройства для достижения сильных ветров реактивного потока, высокую башню для использования восходящего воздуха, высокую башню и влажный воздух, торсионный флаттер, электрожидкость, усиленный диффузор, эффект Магнуса и другие. О многих из них сообщалось в Popular Science 2-4. Большинство инновационных концепций остаются на стадии осуществимости или лабораторных экспериментов.Не все инновационные системы являются недавними изобретениями, например, парусные крылья, крылья железнодорожных вагонов и эффект Магнуса (концепция Мадараса заключалась в вращающихся цилиндрах железнодорожных вагонов) существуют уже давно. РИСУНОК 5.17 Примеры инновационных ветряных турбин. Схема ветрогенератора EFD Схема ветрогенератора EFD

Прежде всего, учитывая тот факт, что в разработку DAWIDUM были вложены значительные усилия, мы настоятельно рекомендуем полностью использовать потенциал этого нового кода конструкции ветряной турбины.Это требует совместных усилий всех членов DUWIND по разработке и внедрению новых моделей, а также специальных инструментов анализа и (управления) проектирования ветряных турбин. Кроме того, код должен быть дополнен волновым и гидродинамическим модулем, необходимым для расчета сил водяных волн, действующих на опорную конструкцию ветряных турбин, расположенных в открытом море. Последнее расширение имеет важное значение, поскольку будущее ветровой энергии будет за крупными оффшорными ветряными электростанциями. Предполагается, что либо разработчик лопастей, либо изготовитель лопастей указывает массу и жесткость на изгиб в двух основных направлениях изгиба в зависимости от длины частей ветряных турбин, которые рассматриваются как гибкие.Эти значения используются для вычисления необходимых параметров моделирования (включая константы пружины кручения…

Для изучения аэродинамики ветряных турбин необходимы некоторые знания гидродинамики вообще и, в частности, аэродинамики самолетов. Отличные учебники по аэродинамике легко доступны, библиография дана в конце этой главы, и любое сокращенное изложение предмета, которое можно было бы включить на этих страницах, не воздало бы ей должного внимания, так как обращение к учебникам было бы необходимо в любом случае. .Тем не менее, читателю будет полезно некоторое направление, в котором темы аэродинамики необходимы для изучения ветряных турбин. сил, которые для этого потребуются. Однако энергия давления может извлекаться ступенчатым образом, и все ветряные турбины, независимо от их конструкции, работают таким образом. Описанный выше механизм объясняет извлечение кинетической энергии, но никоим образом не объясняет, что происходит с этой энергией, она вполне может быть использована для полезной работы, но некоторая часть может быть рассеяна обратно ветром в виде турбулентности и, в конечном счете, рассеяна в виде тепла.Тем не менее, мы можем…

Большинство современных ветряных турбин, вырабатывающих электроэнергию, представляют собой машины с горизонтальной осью. Именно средние предприятия стимулировали развитие рынка ветроэнергетики. Ветровые электростанции достигли высокого технического уровня и Рис. Ветряной генератор TW600 (асинхронный генератор со сменой полюсов 600 кВт, диаметр ротора 43 м, высота ступицы 50-70 м) современные системы достигают мощности до нескольких мегаватт, тогда как ветряные генераторы 1980-х годов были в диапазоне мощностей ниже 100 кВт.

В то время как старомодные ветряные мельницы все еще используются во многих сельских районах для перекачки воды, современные ветряные турбины делятся на две основные категории: турбины с горизонтальной осью и турбины с вертикальной осью. Производя 204 мегаватта, это третья по величине ветровая электростанция в мире. Центр ветроэнергетики Нью-Мексико имеет 136 турбин высотой 320 футов. Производя 204 мегаватта, это третья по величине ветровая электростанция в мире. Центр ветроэнергетики Нью-Мексико имеет 136 турбин высотой 320 футов.Основные теоретические преимущества машины с вертикальной осью заключаются в том, что генератор и редуктор могут быть размещены на земле и не требуют башни. Кроме того, вам не нужен механизм для поворота лопастей против ветра, как в случае с машиной с горизонтальной осью. Тем не менее, недостатки турбины Дарье намного перевешивают ее преимущества. Во-первых, скорость ветра намного ниже у земли, поэтому общая эффективность выработки электроэнергии не очень впечатляет. Плюс нужен толчок, чтобы начать…

Как обсуждалось в главе 2, один из примеров этого можно увидеть в нынешних дебатах (2005–2010 гг.) о том, как расширить ветровую энергетику в Дании. Наиболее экономически эффективным способом является увеличение количества береговых ветряных турбин. Из многолетнего опыта датское общество знает, что это можно сделать, если будут созданы институциональные рамки, в которых соседи будут владеть акциями ветряных турбин и получать прибыль. Датское общество также знает, что если соседи не будут вовлечены, они, скорее всего, будут протестовать против этого решения.Однако, основываясь на аргументе, что ветряная энергия должна приспосабливаться к рынку, институциональная база для ветряных турбин, принадлежащих соседям, была отменена, и вместо этого правительство хочет расширить оффшорные ветряные электростанции. Такие ветряные электростанции экономически неконкурентоспособны по сравнению с наземными ветряными турбинами, и они увеличивают потребность в субсидиях. Однако оффшорные ветряные электростанции идеально соответствуют институциональной структуре существующих энергетических компаний. Рисунок 8.3 показывает…

Прогнозирование ветроэнергетики является неотъемлемой частью системы электроснабжения в Германии.Система управления ветровой энергией, разработанная ISET, используется в эксплуатации тремя из четырех операторов передающих систем Германии (см. рис. 5.11). Система состоит из трех частей: 1 онлайн-мониторинга, который выполняет апскейлинг измерений производства электроэнергии в режиме онлайн на репрезентативных ветровых электростанциях до общего производства ветровой энергии в зоне сети 2 прогноза производства ветровой энергии на сутки вперед с помощью искусственных нейронных сетей. сети (ИНС). Это основано на входных данных модели численного прогнозирования погоды (ЧПП) 3 для краткосрочного прогноза, в котором также используются онлайн-измерения мощности ветра для получения улучшенного прогноза на срок до восьми часов вперед.Для краткосрочного прогноза ветровой энергии необходимо определить репрезентативные ветряные электростанции или группы ветряных электростанций и оснастить их технологией онлайн-измерений. Для прогноза на сутки вперед только исторические временные ряды измеренной выходной мощности…

Пример кратковременных изменений скорости ветра на малой высоте приведен на рис. 3.35. Эти колебания соответствуют области частот выше спектральной щели рис. 2.110. Возникновение порывов ветра, во время которых скорость ветра может удвоиться или упасть вдвое по сравнению с первоначальным значением за долю секунды, несомненно, имеет большое значение для конструкции преобразователей энергии ветра.С другой стороны, сравнение, проведенное на рис. 3.35 между двумя одновременными измерениями на расстояниях, разделенных по горизонтали на 90 м, показывает, что между кратковременными флуктуациями существует небольшая пространственная корреляция. Таким образом, такие колебания будут сглаживаться системой преобразования энергии ветра, состоящей из множества отдельных блоков, рассредоточенных по достаточно большой площади. При анализе изменчивости скорости и мощности ветра в течение определенного периода (например, месяца или года) измеренные данные удобно оформлять в виде частотных распределений и кривых длительности мощности, значительно отличающихся друг от друга…

Была выражена озабоченность по поводу «резервной» или дополнительной установки, необходимой для компенсации изменчивости возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра. Некоторые авторы предполагают, что резервирование, равное 65 процентам установленной мощности ветровой энергии (PB Power and RAE, 2003 г.) или даже 100 процентам мощности ветровой энергии (Laughton, 2002 г., Fells Associates, 2004 г.), будет необходимо установить в связи с развитием ветроэнергетики в электросети. Одним из методов количественной оценки «резервной» потребности в ветровой энергии является сравнение кредитной мощности ветровой энергии с потенциальным максимальным сокращением традиционной мощности из-за развития ветрового ресурса.В соответствии со сценарием, представленным Dale et al (2004), сценарий 20-процентной ветровой энергии будет давать около 80 ТВтч в год ветровой энергии на равной основе, 80 ТВтч в год будет генерироваться 10,7 ГВт традиционной энергии. растение. В идеале ветряная электростанция могла бы заменить обычную электростанцию,…

В последнее время, особенно в Северной Европе, наблюдается значительный интерес к возможности установки небольших ветряных турбин на крышах индивидуальных домов. Энтузиасты этого подхода утверждают, что небольшие ветряные турбины, расположенные в городской среде, могут внести значительный вклад в снижение уровня выбросов CO2.Типичная ветряная турбина этого типа показана на рис. 8.4. Трудности, с которыми сталкиваются конструкторы и производители таких машин, значительны. Недостатки сокращения размеров таковы, что стоимость установки на кВт небольшой ветряной турбины значительно больше, чем для машины размера МВт. Кроме того, среднегодовая скорость ветра в типичной городской среде составляет, возможно, половину от скорости ветра, обычно наблюдаемой на хорошем участке ветряной электростанции. Таким образом, закон кубической мощности указывает, что ожидаемая выработка энергии на кВт мощности небольшой ветряной турбины в этих обстоятельствах будет примерно одной восьмой от ее большой мощности…

Windpower Workshop Наконец, что-то, что заменит устаревающую классику Майкла Хаклмана «Ветер и ветрокрылы». Семинар по ветроэнергетике Хью Пигготта является долгожданным дополнением к любой небольшой библиотеке ветряных турбин и является обязательным, если вы хотите, как говорят британцы, сделать это самостоятельно. Windpower Workshop — это выпуск 1997 года из серии Центра альтернативных технологий, посвященной небольшим ветряным турбинам. Более двадцати лет CAT демонстрирует использование альтернативных технологий. Семинар по ветроэнергетике вырос из лекций Хью в CAT о том, как строить недорогие ветряные машины.Главный авторитет Соединенного Королевства в области малых ветряных турбин, Хью также является автором книги CAT It’s a Breeze A Guide to Choose Windpower, а также Scrapyard Windpower Realities. Последний, уже не издаваемый, был хорошим практическим руководством по сборке небольшой ветряной турбины из генератора с постоянными магнитами, тормозного барабана и других автозапчастей. (Чертежи ветряной мельницы с тормозным барабаном все еще можно получить непосредственно у Хью.) Книга Хью…

Соображения, изложенные в этом разделе в отношении оценки теоретической общей мощности, извлекаемой с помощью преобразователей энергии ветра (таких как ротор), основаны на следующих идеальных условиях и допущениях — свободное обтекание преобразователя энергии ветром (отсутствие внешних воздействий о ветре На основе вышеуказанных условий максимальное физически достижимое преобразование ветра может быть получено с помощью теоретической модели, которая не зависит от технической конструкции ветровой электростанции.Согласно закону Бернулли мощность, содержащаяся в каждой точке i воздушного потока PWi,i, состоит из кинетической мощности (1 2 (мВт, vWii2)), мощности давления ((мВт,i pwi,i) pwi) и потенциальной мощности, которая в этом случае по приближению пренебрежимо мал. Что касается непрерывности, баланс ветровой мощности в любом месте i далеко перед (например, Si) и далеко позади ротора (например, S2) читается как выраженное в уравнении (7.2). PRot,th описывает теоретическую мощность на валу ротора ветряка…

Для небольших ветряных турбин программа измерения может стоить дороже, чем сама ветряная турбина, поэтому необходимы другие типы информации.Поскольку карты ветра разрабатываются странами для потенциальных ветряных электростанций, эти карты можно использовать в качестве руководства для определения регионов с достаточным количеством ветра для небольших ветряных турбин. Кроме того, карты ветров для стран и крупных регионов, полученные с помощью численных моделей, имеют достаточное разрешение для размещения небольших ветряных турбин. Поскольку небольшие ветряные турбины будут располагаться вблизи нагрузки, местная топография будет влиять на решение об оценке скорости ветра и размещении. Если местоположение находится на открытой местности, холмах или хребтах, то скорость ветра будет выше, чем в долине.В условиях сложного рельефа некоторые участки подходят для установки небольших ветряных турбин, а другие участки будут защищены. Одним из факторов заселения Великих равнин США была ферма-ветряк, которая давала воду людям и домашнему скоту. Следовательно, если ветряные мельницы используются или были…

Исторически сложилось так, что электроэнергия от ветряных турбин не была конкурентоспособной на коммерческих рынках с другими формами генерации, особенно с использованием парогазовой установки (ПГУ), работающей на природном газе.Следовательно, чтобы учесть внешние затраты и выполнить обязательства по сокращению выбросов CO2, правительства использовали различные механизмы поддержки для поощрения развития ветровой энергетики, а также других форм возобновляемой энергии. Эти механизмы поддержки вместе с рынками электроэнергии подвержены очень быстрым изменениям, но описаны основные принципы. Возможно, наиболее очевидным подходом к поддержке ветроэнергетики является требование о выплате фиксированных надбавок за всю электроэнергию, вырабатываемую возобновляемыми источниками.Это послужило основой для «Закона о требованиях к покупке коммунальных услуг» (PURPA), введенного в США в 1978 году, но отмененного в конце 1980-х годов, и немецкого «Закона о поставках электроэнергии». Аналогичный подход был принят в Испании и Дании для…

Основными областями применения являются производство электроэнергии и перекачка воды (таблица 10.1). За исключением установленной мощности ветряных электростанций, другие цифры являются наиболее точной оценкой, поскольку данные трудно получить. Заявки на выработку электроэнергии делятся на следующие категории: ветряные электростанции коммунального масштаба, малые ветряные турбины, которые включают удаленные и автономные системы, распределенные ветро-дизельные электростанции (как правило, гибридные системы) и телекоммуникации (гибридные системы высокой надежности).Во многих сельских энергосистемах используются фотоэлектрические панели с аккумулятором на срок от 1 до 3 дней. Существуют ветряные гибридные системы и некоторые ветроэнергетические системы для деревенского электроснабжения. В некоторых случаях деревенская электроэнергия имеет резервный дизельный газ. Автономные системы обычно имеют батареи для хранения. Существуют ветряные системы, в которых два источника энергии работают параллельно для выработки электроэнергии по требованию, и автономные системы. Все ветряные турбины, подключенные к коммунальной сети, являются системами помощи ветру. По размеру…

Последнее обновление: понедельник, 28 февраля 2022 г. | Био Газ

Когда ветер проходит над землей, он натыкается на деревья и дома и проходит над холмами и долинами.Все это вызывает трение между ветром и предметами на земле, что приводит к замедлению движения воздушной массы. Поскольку воздух является жидкостью и реагирует аналогично воде, мы можем посмотреть на поток, чтобы увидеть это явление в действии. Вода вдоль берега бурлит и вихрится, а вода в центре ручья продолжает свое движение. Это вихревое действие ветра называется турбулентностью. Что мы хотим сделать, так это свести к минимуму эту турбулентность и обеспечить свободный поток воздуха мимо ротора нашего ветряного генератора.Если, с другой стороны, мы живем в хижине на поляне в пять акров в лесу, у нас другая проблема. Предположим, что хижина имеет высоту 15 футов, а деревья — 60 футов. Используя эмпирическое правило и генератор с 10-футовым ротором, мы оцениваем, что нам понадобится башня высотой около 50 футов (15 футов + 30 футов + 5 футов) и в центре поляны, чтобы сделать 300 футов.

Эксперимент 5 изучал основы трехфазного питания. Представленная здесь информация касается основного применения этой технологии, а именно энергии ветра.В то время как солнечная энергия является отличным выбором для локального производства электроэнергии, энергия ветра, безусловно, является лучшим выбором для производства электроэнергии на основе сети. Современные ветряные генераторы и ветряные электростанции, на которых они размещены, могут обеспечить большие города, такие как Сан-Франциско, и даже целые сельские штаты достаточной энергией для работы домов и предприятий. Было правильно заявлено, что если бы наши штаты Среднего Запада, такие как Северная и Южная Дакота, построили мега-ветряные электростанции, эта плоская, бесплодная и постоянно ветреная территория могла бы стать Саудовской Аравией Соединенных Штатов с точки зрения выработки энергии ветра на основе сети.С некоторых пор такие страны, как Германия, Испания и Дания (в порядке процента использования энергии ветра) дополнили существующую генерацию ископаемой и ядерной энергии за счет использования энергии ветра. Соединенные Штаты позади…

Pacific Northwest Labs (PNL) оценили улавливаемую энергию ветра для Техаса на высоте 50 м в 134 000 МВт от ветра класса 3 и выше, с 28 000 МВт для ветра класса 4. Ветры класса 4 расположены в основном в Панхандле. Оценка PNL производилась следующим образом.Общая мощность, перехватываемая на данной площади суши, зависит от количества ветряных турбин, площади, охватываемой ротором, и доступной мощности ветра. Экологически уязвимые земли, городские районы и местность в долинах и каньонах были исключены. Для расчета мощности, перехватываемой площадью ротора ветроустановки, используется следующая формула где Па средний потенциал ветровой мощности, Вт м2 При площади ротора, n D2 4 D диаметр ротора, м и N количество ветроустановок. где Ai площадь Sr расстояние между турбинными рядами, D и Sc расстояние внутри турбинного ряда, D м2.Обратите внимание, что SrSc — это земельный участок, отведенный под одну турбину. В общем, ветряные электростанции снимают только 3-10 земель, в основном под дороги, из других…

Безаккумуляторные ветроустановки с прямым подключением к сети являются самым быстрорастущим сегментом рынка малой ветровой энергии в США. Этот рост подпитывается спросом на более простые и эффективные системы и программы стимулирования, которые компенсируют владельцам количество энергии, производимой их системой. Ветряные турбины ранее использовались в основном автономными, но новый рынок ветряных турбин для жилых помещений предназначен в первую очередь для приложений, связанных с сетью.Те же аргументы в пользу безбатарейных фотоэлектрических систем, привязанных к сети, применимы и к ветровым системам. Кроме того, большинство турбин прямого подключения к сети настроены на более высокое напряжение, чем их аналоги для зарядки аккумуляторов (обычно выше 200 В постоянного тока по сравнению с номинальным напряжением от 12 до 48 В постоянного тока). Эти высоковольтные турбины позволяют использовать трансмиссионную проводку меньшего размера, что значительно снижает стоимость проводов и кабелепроводов. Безбатарейные ветряные системы обеспечивают повышение эффективности работы, что приводит к более высокому общему производству энергии по сравнению с системами на основе батарей.В большинстве сетевых систем используется…

Один из самодельных ветрогенераторов Хью в Скорейге, Шотландия. Генератор собран из тормозного барабана грузовика. По сути, генератор — это просто магнитный ротор, движущийся мимо стационарной катушки, или наоборот. Это приводит к переменному напряжению в катушке, которое вы можете использовать для производства энергии. В старых ветряных генераторах использовались генераторы постоянного тока, которые превращали переменный ток в постоянный с помощью переключающего устройства, называемого коммутатором. Современные генераторы производят переменный ток.Если вам нужен постоянный ток для зарядки аккумулятора, вы можете просто использовать твердотельный выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный. Высокое напряжение лучше с точки зрения его способности покрывать расстояния. Это может быть предпочтительнее, если ветряная машина находится на большом расстоянии от точки использования. В некоторых случаях батарея на 48 вольт лучше, чем батарея на 12 вольт, но в других случаях имеет смысл использовать 240 вольт переменного тока, а затем преобразовать его в 12 вольт постоянного тока для батареи. Но помните, что высокое напряжение опасно, а неуправляемый ветрогенератор будет выдавать гораздо большее напряжение, чем …

Для очень маленького ветряка мощностью от 100 Вт до 3 кВт затраты на анемометры, регистраторы данных и анализ превышают стоимость ветряка. В каком-то смысле ветряная турбина — это анемометр, поскольку производимая энергия — это измерение. Таким образом, вы должны полагаться на исторические и региональные данные, чтобы определить возможность установки небольшой ветряной турбины. Двумя другими показателями осуществимости являются прошлое историческое использование ветряных мельниц в этом районе и проверка с владельцами производительности других небольших ветряных турбин в регионе.Для ветрогенератора мощностью от 10 до 50 кВт инвестиции довольно большие, от 35 000 до 135 000. Недорогие цифровые метеостанции теперь доступны по цене от 300 до 600, включая регистратор данных, а регистратор данных можно подключить к персональному компьютеру для анализа. Эти инструменты не подходят для сбора долгосрочных данных для оценки ветровых ресурсов или для ветряных электростанций. Если есть карты ветров с указанием достаточных ветров и если есть…

Для любой установки ветряной турбины предусмотрены определенные дополнительные действия (например,g., строительство фундаментов и подъездных дорог, электрические соединения, монтаж на площадке, а также разработка и управление проектом), которые должны быть предприняты. Для плоских береговых площадок, которые обычно можно найти в Дании или Северной Германии, общие инвестиционные затраты примерно в 1,3 раза превышают стоимость турбины на условиях франко-завод (Агентство EUREC, 1996). В Великобритании, где объекты часто расположены в более отдаленных, гористых районах, балансовые затраты завода (т. е. все затраты, кроме ветряных турбин), как правило, выше, и более типичная разбивка показана в Таблице 9.1. Коммерческие разработчики ветряных электростанций часто предпочитают более крупные проекты, поскольку таким образом постоянные затраты, особенно затраты на подключение к электрической сети, а также расходы на разработку и управление проектом, могут быть распределены на более крупные инвестиции. Еще одним стимулом для крупных проектов является высокая фиксированная стоимость организации проектного финансирования. Однако есть…

Прочный 18-лопастной насос Ampair 100 непрерывно производит до 100 Вт, 24 часа в сутки, при скорости ветра от 8 до 100+ миль в час. Отсутствие тормозов и закрутки гарантируется при любой скорости ветра. Ветеран с 3-летним непрерывным антарктическим стажем.Крепление на крыше нормальное, лучше на столбе. Поставь, подключи к батареям и забудь. Домашняя ветряная электростанция с Миком Сагрилло, 63 мин. Мик Сагрилло установил и отремонтировал более 1000 ветряных турбин.

В качестве примера представлен скрининг ветрового ресурса для Texas Panhandle 25, 26 . Использовались данные DEM (разрешение 3 угловые секунды) вместе с данными DLG. Исходные данные ЦМР были в блоках 1 на 1. Данные по ЛЭП (69 кВ и выше) вводились вручную.Были использованы две ГИС-системы, IDRISI и PC ARC INFO, для персональных компьютеров. IDRISI имеет встроенные функции, которые улучшают его использование для скрининга ветрового ресурса на склоне, затенения холмов, аспекта и ортогональной проекции. К этим функциям прилагается техпаспорт, в котором указаны размер бункера, максимальный, минимальный и т. д. Panhandle обладает большим потенциалом ветровой энергии, поскольку на всей территории он имеет ветры 3 и 4 класса. На плоских открытых равнинах, которые описывают большую часть Панхандла, около 100 площадей будут относиться к одному и тому же классу ветровой энергии.В этом регионе скорость ветра увеличивается с высотой, поэтому небольшой рельеф может резко увеличить силу ветра. Выдержка рельефа выбирает те участки, которые выше и ниже среднего…

В более чем тысяче мест в Соединенных Штатах ежечасно заполняется лист журнала с ежечасными наблюдениями за погодой со средней скоростью и направлением ветра за одну минуту. Эти записи отправляются в Национальный климатический центр в Эшвилле, Северная Каролина, где эти одноминутные средние значения за каждый третий час заносятся на компьютерную магнитную ленту.Подготавливаются различные ежемесячные и годовые сводки, а все исходные данные хранятся в архивах. Каждая станция получает сводки своих данных, которые обычно доступны для проверки (более подробно это описано далее в этой главе).

Для ветряных электростанций землевладелец может получить одно или несколько предложений, а договоры аренды (таблица 12.2) будут различаться в зависимости от региона, ветрового ресурса и доступа к передаче. Некоторые землевладельцы создают ассоциации для работы с разработчиками ветряных электростанций.В Соединенных Штатах ветряные турбины могут быть установлены на земле в настоящее время в рамках Программы сохранения заповедников (CRP), однако может быть штраф или возмещение, решение о которых принимается округом CRP. Стадия строительства проекта ветропарка займет от 6 месяцев до года, а общее время разработки от выбора земли до ввода в эксплуатацию может занять до 6 лет (таблица 12.3). Ветряные электростанции могут быть установлены намного быстрее, чем линии электропередач. Помимо налоговых льгот на производство, ограничивающим фактором, начавшимся в 2008 году, было то, что спрос на ветряные турбины превышал производство, что означает, что сроки поставки составляют от 2 до 3 лет после заказа на поставку.

В летние месяцы 2002 года на западном побережье Дании была построена и введена в эксплуатацию крупнейшая в мире морская ветряная электростанция. Морская ветряная электростанция расположена в 14–20 километрах от Северного моря, к западу от Блавандс-Хука, и представляет собой первую фазу крупномасштабных датских усилий по производству экологически чистой электроэнергии с помощью этих морских ветряных турбин. Проект Horns Rev, как его называют, имеет общую мощность 4000 мегаватт и должен быть полностью реализован до 2030 года. Рис. 6-33 Датская ветряная электростанция Horns Rev Рис. мощность была развита на суше, но получить необходимые разрешения для турбинных площадок становится все труднее.С доступной береговой линией интерес был направлен на прибрежные районы с мелководьем глубиной от 15 до 50 футов, где есть возможность разместить турбины достаточно далеко от берега, чтобы они были визуально нейтральными, что-то вроде проекта Нантакет-Саунд…

Коэффициенты мощности улучшились с появлением более новых и крупных ветряных турбин, поэтому ожидается, что ветряные электростанции, установленные с 2000 г., будут иметь лучшие коэффициенты мощности, чем более старые установки. Первые ветряные электростанции в Калифорнии имели средний коэффициент мощности ниже 20, в то время как хорошие и отличные ветровые режимы с новыми ветряными турбинами должны иметь коэффициент мощности от 35 до 40 .Доступность и коэффициент мощности связаны, потому что, если у ветряных турбин возникают проблемы с эксплуатацией, коэффициенты готовности и мощности будут низкими. Например, в первый год были проблемы на оффшорной ветряной электростанции Horns Rev в Дании, поэтому коэффициент мощности составил всего 26, однако в следующем году он достиг ожидаемого значения. На морской ветровой электростанции Scroby Sands (30 ветряков, 60 МВт) в Соединенном Королевстве выработка энергии была ограничена в первый год работы. Было множество механических проблем, было заменено 27 подшипников промежуточной и 12 высокоскоростной коробки передач…

Определение качества электроэнергии ветряных турбин и прогнозирование их рабочих характеристик в процессе эксплуатации не являются простыми задачами, и в качестве руководства был написан стандарт IEC 614200-21 (IEC, 2000b). Существует ряд трудностей при оценке качества электроэнергии ветряных турбин, так как их производительность будет зависеть от уровня короткого замыкания и интерполируется для коэффициента X R точки подключения. Весовой коэффициент, основанный на предполагаемом распределении скорости ветра Роли, также применяется для получения коэффициентов мерцания, которые можно использовать на участках с различной среднегодовой скоростью ветра.Стандарт также определяет методы оценки воздействия запуска ветряной турбины при включенной и номинальной скоростях ветра, а также при изменении скорости двухскоростных генераторов. Снова измеряются токи, комбинируются с «фиктивной сеткой» для получения временных рядов напряжения, а затем проходят через алгоритм мерцания. Для ветряных турбин с переменной скоростью гармонические токи измеряются в течение 10-минутных периодов наблюдения.

1000-ваттный ветрогенератор Whisper от Home Power, производимый World Power Technologies, на самом деле не имеет подходящего места ни в 24-вольтовых, ни в 12-вольтовых системах.Когда мы писали статью о 24-вольтовой системе, ветрогенератор заряжал 12-вольтовую систему. Сейчас она переведена на систему 24 В постоянного тока. Мы сделали этот переход, потому что система 24 В постоянного тока нагружена больше, чем система 12 В постоянного тока. При высокой производительности LCB имеет КПД всего около 85 процентов. Зато позволяет передавать максимальную мощность ветрогенератора на большие расстояния с приемлемым падением напряжения в 9 процентов. Другая приятная особенность LCB заключается в том, что точка максимальной мощности ветрогенератора может быть отрегулирована вручную.Во время сильного ветра мы увеличиваем входное напряжение LCB, что приводит к более высокому рабочему напряжению на ветрогенераторе и увеличению тока в аккумуляторе.

Ветряные колеса и ветряные мельницы с вертикальными осями — самые старые системы, использующие ветер. Более 1000 лет конструируются тормозные устройства с вертикальными осями. Сегодня существуют некоторые современные концепты ветряных генераторов, которые также имеют вертикальные оси, как показано на рис. 5.11. Концепции роторов с вертикальными осями

В недавнем отчете Европейской ассоциации ветроэнергетики (EWEA, 2004) представлен дополнительный материал и, наряду с более ранними исследованиями, даны оценки наземного потенциала для развития ветроэнергетики.Общий наземный технический потенциал для 15 государств-членов Европейского Союза (ЕС-15) плюс Норвегия составляет 649 тераватт-часов в год (ТВтч в год-1).

Как упоминалось в разделе 3.3.3, в рамках энергетического планирования правительства Дании запланирован ряд морских ветряных электростанций. По плану первые две будут готовы к эксплуатации в 2002 г. — каждая мощностью 150 МВт. К 2030 году 50% электроэнергии, потребляемой в Дании, будет обеспечиваться за счет энергии ветра. Датские операторы энергосистем Elkraft System и Eltra отвечают за интеграцию этих ветряных электростанций.Благодаря своей номинальной мощности они будут подключены непосредственно к сети электропередачи. Представлены спецификации для подключения этих ветряных электростанций (Eltra, 2000). контролировать выработку ветровой электростанции таким образом, чтобы она не превышала определенного значения МВт, т. е. контроль предела выработки индивидуально для каждой ветряной электростанции. Эти спецификации предъявляют новые и сложные требования к искусству проектирования ветряных турбин. В качестве новой задачи производители должны получить знания о том, как построить и эксплуатировать местную сеть ветряных электростанций.Это повлечет за собой разработку нового контроля…

Достижение этих целей исследования приведет к снижению затрат, которое можно рассматривать с двух точек зрения. С одной стороны, доступные земельные площади для экономичных машин (т. е. 50 кВтч) будут существенно увеличены. С другой стороны, если ветряная электростанция может производить электроэнергию на 50 кВтч в хорошем месте, то она может производить электроэнергию на 30-40 кВтч на лучших участках. Отличные ветровые площадки, хотя и менее распространенные, чем хорошие площадки, могут стать экономическим клином для начала проникновения на рынок генерации во всех регионах страны.В долгосрочной перспективе вопрос упрощения вариантов, таких как хранение и передача, может иметь большое значение для успеха ветра. Наличие рентабельного хранилища в сочетании с ветровыми системами принесет выгоду в кредит мощности. Кроме того, из-за того, что он часто находится в изолированном месте, ценность ветра выиграет от доступа к распределению передачи. Например, на Тихоокеанском Северо-Западе Энергетическая администрация Бонневилля (BPA)…

В этом разделе представлены результаты технико-экономического анализа предлагаемой установки ветровой электростанции, подключенной к сети, в Дании.Аналитик стремится определить, является ли проект финансово жизнеспособным. Чтобы ответить на этот вопрос, рассчитывается нормализованная необходимая выручка проекта за время его существования. Нормированный требуемый доход, разделенный на годовой объем произведенной электроэнергии, представляет собой приведенную стоимость энергии, произведенной в рамках проекта. Если приведенная стоимость энергии из системы меньше, чем для альтернативных систем, то проект является привлекательным предложением. Все требования к tcrmo и вводу данных объясняются в двух главах этого документа, озаглавленных «Финансовый анализ коммунального сектора и технология ветроэнергетики».Разработчик системы предоставил аналитику набор данных о производительности и стоимости предлагаемой системы. Эти данные были включены в формат параметров стоимости и эффективности ветровой энергии и представлены в Разделе II ниже. В…

Fachhochschule Bremerhaven — один из первых университетов прикладных наук в Германии, который предлагает программу бакалавриата в области ветроэнергетики. Говорит Шульц: «В первый год курс привлек 80 студентов, намного больше, чем ожидалось.Этой осенью (2009 г.) Fachhochschule открывает ветровую энергию. Через сеть WAB город также получает выгоду от инициатив регионального сотрудничества. Одним из ключевых примеров в области высшего образования является сотрудничество между техническими университетами Ольденбурга, Бремена и Ганновера, которые объединяют усилия в Центре исследований ветроэнергетики ForWind. На карте города Шульц указывает позиции отдельных ветряных компаний в черте города Бремерхафен. Контейнерная гавань расположена в северной части города, а площадка Лунеорта, где на сегодняшний день находятся четыре основных поставщика морского ветрового оборудования, расположена на юге, а планируемый терминал ветрового оборудования уже отмечен на карте.Эта карта также показывает значительный…

Энергия ветра — это одна из технологий возобновляемой энергии, успешно разработанная инженерами-механиками. В 1970-х годах ветряные и фотоэлектрические системы начинались почти на одинаковой основе, только по всему миру было установлено несколько экспериментальных систем для каждой из них. Сегодня ветряных энергетических систем примерно в 10 раз больше, чем установленных фотоэлектрических систем. 50 000 МВт ветряных систем против 5000 МВт фотоэлектрических систем. Почему технологии ветроэнергетики смогли превзойти фотоэлектрические системы Одна из причин заключалась в том, что разработчики ветроэнергетики смогли быстро продемонстрировать экономию производства, как только появилась рыночная возможность.Штат Калифорния предложил долгосрочные стандартные контракты с 1985 по 1989 год на покупку электроэнергии в течение 20 лет у крупномасштабных проектов по возобновляемым источникам энергии. Эти долгосрочные контракты во многом были похожи на успешные европейские льготные тарифы. Солнечные концентраторы, производящие тепло для привода электрических генераторов, называемые системами концентрации солнечной энергии (CSP), также использовали преимущества…

Общие дополнительные затраты на эксплуатацию электросети с увеличением количества ветра в настоящее время представляют значительный интерес в связи с недавним повышением цен на газ.Различия в стоимости генерации из ветра и из газа сужаются, и вполне вероятно, что энергия ветра может стать дешевле. Общие дополнительные затраты на энергию ветра учитывают следующее. За последние два-три года появилось несколько анализов, в которых количественно оцениваются дополнительные затраты (если таковые имеются) для потребителей электроэнергии, связанные с увеличением количества возобновляемых источников энергии, особенно энергии ветра, в производстве электроэнергии. смешивание. Примеры включают анализ для Великобритании (Dale et al, 2004) и для Пенсильвании (Black and Veatch Corporation, 2004).Последний предположил, что 10-процентный портфель возобновляемых источников энергии к 2015 году увеличит затраты на 0,4 МВтч США. На долю ветра приходилось около 65% возобновляемых источников энергии. Британский анализ показал, что дополнительные затраты потребителя электроэнергии на обеспечение 20 процентов…

Краткосрочное прогнозирование производительности ветряных электростанций разрабатывалось более 15 лет в ветроэнергетике (см. главу 5 и Giebel et al, 2003). Его функция заключается в том, чтобы сделать ветер более предсказуемым. Это позволяет обычным заводам планировать заранее, чтобы соответствующим образом скорректировать свою производительность.В предыдущие годы это в основном интересовало сетевых операторов. В последнее время владельцы ветряных электростанций также проявляют интерес по двум причинам. Во-первых, в некоторых регионах они обязаны предоставлять прогнозы выработки по сетевому оператору. Во-вторых, на некоторых рынках признается, что произведенная мощность может быть более ценной, если бы был доступен точный прогноз. Обычно технически осуществимым является период от 1 часа до 72 часов вперед. Пример прогноза см. на рисунке 10.7. Рисунок 10.7 Типичный прогноз ветровой энергии на 24 часа (вперед) и соответствующая фактическая выработка

В следующей таблице перечислены мощности ветра на 750 станциях в США и Южной Канаде. Данные в таблице были извлечены из отчета «Климатология ветровой энергетики в Соединенных Штатах» Джека Рида из Sandia Laboratories, Альбукерке, Нью-Мексико (июнь 1975 г.). Этот отчет (SAND 74-0348) можно заказать в Национальной службе технической информации Министерства торговли США, 5285 Port Royal Road, Springfield, VA 22151.Печатная копия стоит 7,60, а копия на микрофише — 2,25 (узнайте, есть ли в вашей местной библиотеке устройство для чтения микрофиш). Помимо данных в этой таблице, отчет содержит среднемесячные результаты для каждой станции относительно процента времени, в течение которого скорость находилась в каждом из примерно восьми диапазонов скоростей, т. е. 6. Средняя скорость ветра в узлах (умножьте на 1,15, чтобы преобразовать в мили в час, Vave). 7- Двенадцать значений средней месячной мощности ветра в ваттах на СРЕДНЕМЕСЯЧНАЯ МОЩНОСТЬ ВЕТРА В Tl СРЕДНЕМЕСЯЧНАЯ МОЩНОСТЬ ВЕТРА В Tl

Туры по ветряным мельницам в Палм-Спрингс, Калифорния, нашли уникальный и интересный способ узнать об энергии ветра.Как говорится в рекламе, путешествуйте по лесу высоких ветряных мельниц на электромобилях. Почувствуйте энергию, когда гигантские лезвия Свистят над головой. Ваш опытный гид проведет вас внутрь этой работающей ветряной электростанции, состоящей из модернизированных турбин, которые эффективно способствуют созданию более чистой и безопасной окружающей среды. Путешествуя по 90-минутному приключению, вы понимаете, что экологически чистый двигательный опыт был создан воздухом, которым вы дышите.

1 Требуемая максимальная условная мощность.С добавлением возобновляемых генерирующих мощностей общая потребность в традиционной мощности может остаться неизменной, иначе она не может увеличиться. Например, если энергия ветра будет добавлена ​​к сети, которая в настоящее время требует 84 гигаватт (ГВт) электростанции для удовлетворения спроса, общая потребность в обычной электростанции не превысит 84 ГВт из-за развития ветровой энергетики. В приведенном выше примере мощность свалочного газа будет иметь кредит мощности в размере 100 процентов, поскольку она напрямую заменяет эквивалентное количество традиционной мощности в сети.Возобновляемые источники энергии с переменной мощностью, такие как энергия ветра, имеют ограниченный кредит мощности, поскольку вероятность их выработки в периоды пикового спроса ниже, чем у традиционных или управляемых возобновляемых источников энергии. В двух недавних исследованиях была предпринята попытка прояснить вопрос о том, обеспечивает ли энергия ветра пропускную способность электрических сетей. Одно из них посвящено 29 отдельным исследованиям (UKERC, 2006, обобщено в…

).

В Коста-Рике возникла крупная частная ветроэнергетика (Martinot, 2002).По-видимому, ранняя подготовка проекта, включая институциональные и технические технико-экономические обоснования, породила благоприятное восприятие и нормативно-правовую базу для ветра (включая «железные» соглашения о покупке электроэнергии). Нормативно-правовая база в Коста-Рике, восприятие технологий и исследования, посвященные нетехническим вопросам, вероятно, были более важными, чем смягчение восприятия технического риска посредством демонстрации оборудования.

Те же процедуры улучшения ландшафта и ГИС использовались для оценки улавливаемой энергии ветра для Техаса 27 .Критериями отбора были класс ветра 3 или выше по пересмотренной карте ветров с использованием рельефа местности, уклона 0-3, исключенных земель (городских, автомагистралей, федеральных и государственных парков, озер, заповедников дикой природы и федеральных водно-болотных угодий) и в пределах 15 км от линии электропередачи (115 кВ и выше). Годовая потребляемая мощность была рассчитана для следующих условий: высота ступицы ветряных турбин 50 м, расстояние 10D на 10D, коэффициент мощности 30 и отсутствие потерь в массиве (приемлемо, поскольку расстояние большое). При этих предположениях расчетная годовая улавливаемая мощность ветра составила 157 000 МВт (525 000 МВт ветряных турбин с эффективностью 30) при годовом производстве энергии 1300 ТВтч.Эти результаты несколько превышают оценки, полученные с помощью PNL. РИСУНОК 9.9 Карта ветровой энергии для Техаса, 1995 г. РИСУНОК 9.9 Карта ветровой энергии для Техаса, 1995 г. Земли увеличены. Параметры отбора были те же,…

Энергия ветра — это прежде всего технология коммунального масштаба с сотнями турбин, установленных на больших ветряных электростанциях. Ветер предлагает ряд преимуществ перед ископаемым топливом при питании сети Электроэнергия ветра в большинстве случаев уже дешевле, чем электроэнергия природного газа, угля и атомных электростанций.Даже те места, где нет достаточных ветровых ресурсов, могут получить выгоду от ветрогенерации в другом месте, что помогает снизить общие затраты на электроэнергию в сети. Как и в случае с солнечной и геотермальной энергией, большая часть затрат приходится на строительство ветровой системы. После этого затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию минимальны и предсказуемы. Таким образом, финансирование проектов ветроэнергетики может быть менее рискованным по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, где стоимость топлива изменчива и непредсказуема, и, следовательно, инвестиционный риск. Использование большего количества ветра снижает изменение климата.Оказавшись на месте, ветряная электростанция не создает выбросов парниковых газов. Энергия ветра не нуждается в воде. Традиционные электростанции всех видов требуют значительных объемов воды, аж…

Наиболее важным применением прогнозирования ветровой энергии является снижение потребности в балансировании энергии и резервной мощности, которые необходимы для интеграции энергии ветра в балансировку спроса и предложения в системе электроснабжения (т. е. для оптимизации планирования электростанций). Это приводит к более низким затратам на интеграцию ветровой энергии, меньшим выбросам от электростанций, используемых для балансировки, и, следовательно, к более высокой стоимости ветровой энергии.Второе приложение предназначено для предоставления прогнозов подачи ветровой энергии для работы сети и оценки безопасности сети. Чтобы оценить безопасность сети и эксплуатировать ее (например, для технического обслуживания и ремонта), оператору сети необходимо знать текущий и будущий ввод ветровой энергии в каждой точке подключения к сети. Таким образом, цели прогноза ветровой энергии зависят от приложения. Для оптимизации планирования электростанций и балансировки мощности необходим точный прогноз выработки ветровой энергии для всей зоны управления.Актуальное время…

Как уже упоминалось, проблема, с которой предстоит столкнуться в будущем, заключается в том, как приспособить высокие уровни переменной мощности ветра в системе электроснабжения, если соображения безопасности поставок (т. е. ограничения мощности) не позволяют высвобождать альтернативные традиционные генерирующие мощности. . Эту ситуацию иллюстрируют результаты исследования Министерства торговли и промышленности Великобритании (DTI) (ILEX Energy Consulting, 2002), в котором постулировались будущие потребности наряду с высокой степенью проникновения ветроэнергетических мощностей.Результаты представлены в таблице 1.3. Таблица 1.3. Сценарии роста высокого спроса на электроэнергию, рассматриваемые в Великобритании при различных уровнях проникновения энергии ветра к 2020 г. Таблица 1.3. Сценарии роста высокого спроса на электроэнергию, рассматриваемые в Великобритании при различных уровнях проникновения энергии ветра к 2020 г. Рисунок 1.14 Кредитная мощность ветроэнергетики в Великобритании по отношению к надежности поставок Национальной энергосистемы…

Адаптация примера ветряной электростанции мощностью 1500 кВт (A0 1 800 000 Ai 50 000 q 1.08 n 20 Ea 3,5 106 кВт⋅ч) по процентной ставке ir 8% доходности За последние несколько лет в Германии было построено большое количество проектов ветроэнергетики, финансируемых из частных источников. Многие проекты реализованы с 30-процентным уставным капиталом. Остальная часть инвестиций поступила от банковских кредитов с относительно низкими процентными ставками в диапазоне 5 процентов. Риски проекта, такие как неправильный расчет доходности или изменение ветровых ресурсов, несет долевой инвестор. Поэтому здесь предполагаются более высокие процентные ставки.

Среди других новостей, представленных Ником Лептином, был отчет об основании нового Фраунгоферского центра ветроэнергетики и морских технологий в Бремерхафене, который начал функционировать в начале 2009 года. Инициатива направлена ​​на концентрацию национальной инфраструктуры НИОКР, связанной с ветровой энергетикой, в одном специализированном исследовательском центре. тело. В своем заключительном заявлении Лептин четко выразил озабоченность по поводу планов по объединению возобновляемых ресурсов на европейском уровне, заявив: «Мы скептически относимся к этим планам, особенно из-за опасений по поводу сильной бюрократической организационной структуры.Централизованный исследовательский орган, состоящий из 26 европейских государств-членов, просто не может эффективно работать».

Ветер может быть трудным ресурсом для оценки. С одной стороны, ветровые ресурсы чрезвычайно зависят от местоположения. Министерство энергетики США составило карты ветровых ресурсов, которые можно получить в Американской ассоциации ветроэнергетики и Национальной службе технической информации. Эти карты являются отличными источниками региональной информации и могут показать, достаточно ли сильна скорость ветра в вашем районе, чтобы оправдать дальнейшие исследования.Обратитесь в местный аэропорт или в метеослужбу, чтобы получить представление о скорости ветра в вашем районе, но на вашем участке может наблюдаться более высокая или более низкая среднегодовая скорость ветра. На вашем участке средняя скорость ветра должна быть не менее девяти миль в час или более. Если у вас нет данных на месте и вы хотите получить более четкое и предсказуемое представление о ваших ветровых ресурсах, вы можете измерить скорость ветра на своем участке в течение года. Это можно сделать с помощью записывающего анемометра.Наиболее точные показания снимаются на ступице…

назад и с самого начала были не очень хороши. Теперь они дадут вам больше плохой информации, чем хорошей. Лучшей книгой была «Энергия ветра, как ее использовать» Пола Гайпа, но вам повезет найти экземпляр этой книги в мягкой обложке, вышедшей из печати. Еще одна хорошая книга — «Энергия ветра для домовладельца» Дональда Мариера, которая все еще может быть доступна через Rodale Press или в вашей местной библиотеке. Для приверженцев международного журнала Wind Power Monthly доступен сроком на 50 лет. Лучший способ быть в курсе развития ветроэнергетики в США, как в малом, так и в крупном масштабе.S. должен присоединиться к American Wind Energy. 35-летнее индивидуальное членство приносит информационный бюллетень и возможность помочь продвинуть законодательство, способствующее более широкому использованию энергии ветра и других возобновляемых источников энергии. Автор Майкл Берджи, Bergey Windpower, Inc., 2001 Priestley Avenue, Norman, OK 73069 405-364-4212.

Три наиболее важных аспекта развития ветряных электростанций: 1. Земля с хорошими или превосходными ветровыми ресурсами Американская ассоциация ветроэнергетики 11, 12 и Wind Powering America 13 также располагают информацией о разработке проектов.Список развития проекта охватывает многие области, однако он был помещен в экономику, так как это является окончательным решением по проекту. Большая часть информации была взята с Disgen 14 . 1.1. Доказательства значительного ветрового ресурса 2.2. Права Права на ветер, права на вход и выход, полоса отчуждения для ветряной электростанции 2.7 Обязательство убрать ветряные турбины в конце проекта 2.8 Сервитуты на энергию ветра, юридические вопросы 3. Оценка ветровых ресурсов В следующем примере показаны основные пункты подписанного контракта Постоянным университетским фондом штата Техас для ветряной электростанции Woodward Mountain (32 МВт) недалеко от МакКейми (2000 г.).

Количество метеостанций и период времени для сбора данных для прогнозирования производства энергии для ветряной электростанции варьируются в зависимости от местности и наличия поблизости долгосрочных базовых данных. В целом численные модели ветрового потока будут предсказывать скорость ветра с точностью до 5 для относительно плоской местности и 10 для сложной местности, что означает погрешность в энергии 15-30 . Таким образом, перед установкой ветряной электростанции необходимо разработать программу измерения ветра. Однако если в регионе уже есть несколько ветряных электростанций, то сбора данных за 1 год может быть достаточно.Для сложной местности вам может понадобиться одна метеорологическая станция на три-пять ветряков. Для ветряков от 500 кВт до мегаватт может понадобиться метеостанция на один-два ветряка в условиях сложной местности. При более однородном рельефе, например на равнинах, может быть достаточно основной высокой метеорологической станции и от одной до четырех небольших метеорологических станций. Самая высокая метеостанция должна быть репрезентативным местом в районе ветряной электростанции, а не лучшим…

Следующий отрывок новостной ленты AAP иллюстрирует, как активисты, выступающие против ветроэнергетики, могут привлечь внимание средств массовой информации. Два видных международных защитника окружающей среды спорят о том, следует ли создавать ветряные электростанции по всей Австралии.Известный британский ботаник Дэвид Беллами стал ярым активистом против ветряных электростанций, назвав их бессмысленными, дорогими, уродливыми и опасными для птиц. массового уничтожения». Теперь канадский генетик, телеведущий и гуру окружающей среды Дэвид Судзуки подверг критике позицию Беллами, заявив, что она не имеет смысла. «Называть ветряные турбины оружием массового поражения ненаучно, безответственно и просто неправильно», — говорится в заявлении.«Ветряные электростанции — это самые безвредные для окружающей среды источники энергии, которые у нас есть — они буквально производят электричество из свежего воздуха». Ссора между Судзуки и Беллами из-за власти Австралии…

Ветряные электростанции выработали около 26,3 ТВтч в 2006 г., а некоторые коэффициенты мощности превышали 40 6 . Коэффициент мощности (Рисунок 8.5) и удельная мощность (Рисунок 8.6) были проанализированы для четырех ветряных электростанций (Таблица 8.2) в Южных Высоких равнинах, такой же ветряной турбины, но с меньшим диаметром ротора и высотой ступицы для White Deer и части Fluvana.Коэффициенты мощности колебались от 33 до 45, а наибольшая годовая удельная выработка составила 1350 кВтч м2. Годовые колебания одинаковы по всему региону, однако небольшая тенденция к снижению коэффициента мощности в White Deer может быть связана со снижением надежности. В настоящее время производители предлагают ветряные турбины с роторами разного размера для разных режимов ветра. Для Техаса предполагаемая выработка энергии улучшится при увеличении диаметра ротора ветряной турбины на 8 , а не при увеличении высоты ступицы с 75 м до 100 м.РИСУНОК 8.4 Удельный объем производства для производителей с наибольшей установленной мощностью, Калифорния. Ветряные турбины NEG-Micon больше и не включают…

точки обзора и 18 для общей точки обзора. Если оценка (таблица 9.2) ниже значимого диапазона, маловероятно, что ветряная турбина окажет визуальное воздействие, если только она не находится близко к центру живописного вида. Оценка является лишь общим показателем визуального воздействия малых ветряных турбин. Ветряные турбины будут видны, по крайней мере, с некоторых точек зрения, так как они будут находиться над окружающими деревьями.В равнинных районах с небольшим количеством деревьев небольшие ветряки будут заметны на расстоянии от 1 до 3 км, такие же, как деревья вокруг фермерского дома. Обратите внимание, что есть башни сопоставимой высоты, такие как вышки сотовой связи, вышки для освещения на развязках шоссе, радиовышки и длинные ряды башен для линий электропередач. Разница в том, что у этих башен нет движущихся роторов.

Выше, потому что мировой спрос на ветряные турбины превышает производство. Сравнение расчетных компонентов стоимости энергии показывает, как и ожидалось, что капитальные затраты являются основным компонентом 15 , а основная стоимость установки приходится на ветровую турбину (таблица 12.4). Стоимость установки морских ветряных электростанций примерно в 1,5 раза выше, чем для ветряных электростанций на суше.

Существует два основных механизма помех для электромагнитных помех от ветряных турбин: обратное и прямое рассеяние (Moglia, Trusszi and Orsenigo, 1996). Они показаны на рис. 9.14. Прямое рассеяние возникает, когда ветряная турбина расположена между передатчиком и приемником. Механизм интерференции заключается в рассеянии или преломлении сигнала ветровой турбиной, а для телевизионных сигналов он вызывает затухание изображения при частоте вращения лопастей.Обратное рассеяние происходит, когда турбина находится за ресивером. Это приводит к временной задержке между полезным сигналом и отраженной помехой и приводит к появлению ложных или двойных изображений на экране телевизора.

Проанализируйте в качестве примера простую ветроэлектрическую систему, которая используется только для нагрева воды (рис. 5-40). Сравните две гипотетические ветряные турбины, описанные в главе 5 (Расчеты мощности и энергии Wir.J-mill). Оба имеют номинальную мощность 1000 Вт, и их кривые мощности показаны на рис. 5-19.Кривая продолжительности ветра показана на рисунке 5-20. Блок А имеет диаметр около 5 футов и номинальную скорость ветра 32 мили в час. Он производит 95 киловатт-часов в месяц, показанный на рис. 5-21. Блок B имеет диаметр около 12 футов, номинальную скорость ветра 20 миль в час и вырабатывает 230 кВтч в том же месяце. Для простоты предположим, что у вас уже есть необходимый провод и электрический водонагреватель. Поэтому просто учитывайте затраты на ветряную турбину и башню, а также на установку. В следующей таблице показаны эти гипотетические случаи.Гипотетическая первоначальная стоимость двух ветряных турбин

Ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электрическую энергию или выполняют задачи, требующие механической энергии, например. откачка воды. Энергетическая производительность ветряных турбин сильно зависит от силы ветра, изменяясь примерно в третьей степени скорости ветра. В дополнение к зависимости от средней скорости ветра на участке производство энергии зависит от формы годового распределения скорости ветра. Существует два основных подхода к преобразованию ветра в полезную энергию: ветряные турбины с вертикальной осью вращения, в которых ось вращения ротора перпендикулярна потоку ветра и земле, и более известные машины с горизонтальной осью вращения, ось вращения которых параллельна поток ветра и земля.Оба типа содержат пять основных подсистем 1. ротор, обычно состоящий из 2 или 3 лопастей 2. трансмиссия, обычно включающая редуктор и генератор, размещенные в гондоле 3. башня, которая поддерживает ротор и трансмиссию Самые современные ветряные турбины подключаются к электрической…

Что, если бы вместо непрерывного ветра со скоростью 15 миль в час половину времени ветер дул со скоростью 20 миль в час, а другую половину времени — со скоростью 10 миль в час? Средняя скорость ветра была бы 15 миль в час, а средняя сила ветра будет половина двух приведенных выше чисел, сложенных вместе. Итак, в этом простом примере мы обнаруживаем, что на 33 процента больше энергии доступно, когда скорость ветра меняется, чем когда ветер устойчивый и имеет ту же среднюю скорость ветра.

Коммерческие ветряные турбины являются «основной» формой производства электроэнергии в сетях распределения и передачи. Машины мегаваттной мощности успешно работают уже много лет. Несколько машин, установленных на «ветряных электростанциях» (обычно с 10-100 турбинами), создают удобные и управляемые блоки. Такое группирование машин позволяет сэкономить (10-20) затрат на строительство (например, на установку специализированных кранов и т. д.), подключение к сети (требуется меньшее количество повышающих трансформаторов), управление и техническое обслуживание.Ветряные электростанции наиболее вероятны в странах, где существует (1) приверженность устойчивым, низкоуглеродным поставкам энергии, (2) ранее сильная зависимость от коричневой энергии и (3) открытые районы со средней скоростью ветра на высоте 10 м 6 мс-1. Поскольку скорость ветра обычно больше на море, чем на суше, за исключением горных районов, может быть выгодно размещать ветряные электростанции на расстоянии до нескольких километров от берега. Этот подход особенно привлекателен в морских странах, где…

Бывший регион с высоким уровнем безработицы, немецкий порт Бремерхафен пережил значительный экономический подъем, превратившись в крупный центр ноу-хау оффшорной ветроэнергетики и базу снабжения для ветроэнергетики, а также стал домом для шести поставщиков ветрового оборудования, двух научно-исследовательских институтов и технический университет.Эиз де Врис рассматривает решающие факторы успеха, которые заставили эти компании ветроэнергетики сделать выбор в пользу этого города. За последние несколько лет по крайней мере четыре крупных порта Германии в Северном и Балтийском морях были преобразованы в основные логистические центры ветроэнергетики или базы снабжения для производства оборудования. Эмден служит основным экспортным портом для ветряных турбин Enercon, а лидер немецкого рынка управляет большим заводом по производству бетонных башен в границах Эмдена.Компания BARD Engineering выбрала Эмден в качестве места сборки морских ветряных турбин и производства лопастей ротора, в то время как часть морских фундаментов BARD Tripile изготавливается…

Инвестиционные затраты на ветряные электростанции также снизились за последние несколько лет. С одной стороны, стоимость ветряных электростанций той же мощности снизилась. С другой стороны, номинальная мощность ветряных турбин быстро росла в то же время. Это снижает непредвиденные расходы на киловатт.На рис. 6.2 показаны продажные цены и номинальная мощность ветряных турбин за два разных года. Однако ценовые условия варьируются в зависимости от конструкции турбины. Таблица 6.3 Годовой прирост энергии для ветряных электростанций разного размера и разной скорости ветра vhub Таблица 6.3 Годовой прирост энергии для ветряных электростанций разного размера и разной скорости ветра vhub Эти затраты, исключая рентабельность капитала, близки к затратам на обычную энергию растения. Законодательные акты о возобновляемых источниках энергии в Германии и Испании гарантируют плату за ветровую электроэнергию выше 0.06 кВтч. Это сделало энергию ветра конкурентоспособной на многих объектах без каких-либо дополнительных субсидий и инициировало…

Из Рисунка 3-10 и данных о ветроэнергетике в Приложении 1 вы можете получить общее представление о том, есть ли в вашей части страны хорошая ветровая энергия. Если вы живете в районе с очевидно низкой силой ветра, некоторые типы холмистой местности могут удвоить местную скорость ветра, и это создаст восьмикратное увеличение доступной энергии ветра. Если, с другой стороны, вы находитесь в районе с хорошим ветром, ваши местные ветры могут быть разочаровывающе слабыми из-за гор, хребтов, деревьев или зданий.Как правило, если вы живете в равнинной местности с метеорологической станцией в этом регионе, вероятно, можно сделать довольно точную оценку доступной вам ветровой энергии до того, как будет выполнено какое-либо исследование ветра. Однако, если вы живете в холмистой или гористой местности, или даже в равнинной местности со значительным количеством местных препятствий, почти невозможно заранее оценить доступную энергию ветра. Опыт показал, что обычный человек сильно переоценивает местную среднегодовую скорость ветра.Эффект…

Продавец ветряных турбин сможет посоветовать вам компоненты для вашей ветроэнергетической системы. Эта глава познакомит вас с основами работы с каждым приобретаемым вами компонентом. Это поможет вам задавать правильные вопросы и лучше понимать любые брошюры ECS, которые вы получаете. Первым считается ветряк. Почему некоторые ветряные турбины имеют только две или три узкие лопасти, в то время как другие имеют много широких лопастей? Каковы основные варианты выбора типов роторов ветряных турбин? энергии каждый будет генерировать.Владельцам ветросиловых установок будут полезны следующие два раздела, посвященные генераторам и накопителям энергии. Наконец, описываются башни, инверторы, резервное оборудование и типичная эффективность различных компонентов.

Конечно, удельная мощность зависит от ветра, поэтому годовые значения являются лучшим способом сравнения ветряных турбин. Когда вы сравниваете задачи 8 и 9, вы должны понимать, что «Вестас» по-прежнему производит ветряные турбины, а «Картер» — нет. Проблемы с обслуживанием и капитализацией привели к тому, что компания прекратила свою деятельность.Обратите внимание, что V27 имеет больший диаметр и меньшую номинальную мощность. Кроме того, это сравнение легких двухлопастных и более тяжелых трехлопастных ветрогенераторов. Обратите внимание, что если частотное распределение не равно 1 (близко), вы допустили ошибку. Ответы учащихся будут различаться в зависимости от оценки потока по графику. С помощью электронной таблицы легко изменить среднюю скорость ветра. На 6 м с, ферма ветряная 50 м3 электрическая-электрическая 83 м3. 16. Bergey Windpower, Southwest Windpower,

.

Все ветроэнергетические системы состоят из ветряной турбины, мачты, проводки и баланса компонентов системы (BOS), контроллеров, инверторов и/или аккумуляторов.Домашние ветряки состоят из ротора, генератора, установленного на раме, и (обычно) хвостовой части. С помощью вращающихся лопастей ротор улавливает кинетическую энергию ветра и преобразует ее во вращательное движение для привода генератора. Роторы могут иметь две или три лопасти, чаще три. Лучшим показателем того, сколько энергии будет производить турбина, является диаметр ротора, который определяет его площадь охвата, или количество ветра, перехватываемого турбиной. Хвост удерживает турбину лицом к ветру.Ветряная турбина мощностью 1,5 кВт может удовлетворить потребности дома, требующего 300 кВтч в месяц, для места со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час (6,26 метра в секунду). Производитель предоставит вам ожидаемую годовую выработку энергии турбины в зависимости от среднегодовой скорости ветра и высоты над уровнем моря на…

По сути, он уже давно измеряет силу ветра. Вопросы, которые вы должны рассмотреть, заключаются в том, насколько адекватен ветер для него, как ваши требования соотносятся с его, и насколько вероятно, что у вас будет заметно более низкая (или более высокая) мощность ветра на квадратный фут (или квадратный метр), чем у него. имеет 1.Делаем предварительную оценку вашей ветровой мощности. 2. Измерение ветра или энергии ветра. Перед описанием каждого из них сделаем несколько замечаний. Шаг 1 — это минимум, который вы должны сделать. Эту приблизительную оценку вашей ветровой энергии можно объединить с результатами предварительного обследования нагрузки (глава 4), выбора оборудования (глава 5) и предварительного анализа затрат (глава 6). Вы можете обнаружить, что у вас, вероятно, есть только часть необходимого ветра, чтобы сделать ваши инвестиции надежными, и что следует приложить лишь минимальные усилия, чтобы определить, намного ли ваша мощность ветра превышает вашу первоначальную оценку.Предварительная оценка вашей ветровой энергии…

Это один из самых значимых и быстро развивающихся возобновляемых источников энергии во всем мире. Недавние технологические разработки, использование ископаемого топлива, влияние на окружающую среду и постоянное увеличение традиционных энергетических ресурсов снизили стоимость энергии ветра до экономически привлекательного уровня, и, следовательно, ветряные электростанции рассматриваются в качестве альтернативного источника энергии на многих предприятиях. Хотя количество энергии ветра в настоящее время экономически незначительно во многих частях мира, человечество использовало ее использование в течение многих столетий всякий раз, когда люди находили возможность обеспечить энергию для различных задач.Среди этих ранних применений — транспортировка воды с более низкого уровня на более высокий (глава 1), измельчение зерна в мельницах с помощью воды и другие приложения механической энергии. В некоторых частях мира все еще можно увидеть эти виды предельных выгод от скорости ветра. Все предыдущие действия были…

В различных исследованиях (Grubb, 1986, Grubb, 1987, ILEX Energy Consulting, 2002) к статистической вероятности того, что пиковый зимний спрос превысит имеющиеся запасы, обычно применяется исторический стандарт надежности поставок в размере 9 процентов.Как правило, при моделировании надежности выработки электроэнергии используются типовые генерирующие установки мощностью 500 МВт с вероятностью 85 процентной готовности и данные о мощности ветра, полученные либо из зарегистрированных скоростей ветра, переведенных с помощью кривых мощности производителей, либо, что более точно, из получасовых счетчиков выработки ветровых электростанций Великобритании. фермы. Предполагая отсутствие корреляции между отказами обычных генерирующих установок, поведением обычных электростанций и ветряных электростанций, небольшая нехватка мощности имеет гораздо более высокую вероятность возникновения, чем большая нехватка, но мало влияет на надежность энергоснабжения.Общая мощность ветра, доступная в Великобритании за короткий период времени (например, от одного до трех часов), будет варьироваться случайным образом, но эти колебания невелики, порядка нескольких…

Ранние ветроэнергетические технологии в основном основывались на простых фиксированных одно- или двухскоростных ветряных турбинах с регулируемой скоростью и небольшим контролем над динамическими характеристиками генератора. Тем не менее, в последние годы были разработаны ветряные турбины с регулируемой скоростью с активным срывом и регулированием шага, которые способны повысить эффективность преобразования, а также обладают значительными возможностями управления.В принципе, современные ветряные турбины способны обеспечить непрерывную подачу электроэнергии. Поскольку мощность ветровой энергии увеличилась до такой степени, что временами она является доминирующей формой генерации в некоторых частях Дании и Северной Германии, растет спрос на ветровую мощность, управляемым и вести себя как обычная генерация. В настоящее время ожидается, что очень крупные ветряные электростанции будут соответствовать стандартам подключения, которые ограничивают скорость линейного изменения мощности для увеличения мощности, а также будут способствовать регулированию частоты в периоды высокой нагрузки на сеть.Эти требования все чаще включаются в национальные сетевые кодексы, которые…

Ветряные электростанции были запущены в Калифорнии в 1982 году в результате действия федеральных законов США, а также стимулов и предписаний по предотвращению затрат, установленных Энергетической комиссией Калифорнии. На конец 2007 г. установленная мощность в мире оценивалась в 95 гигаватт (ГВт), большая часть из которых, 94 ГВт, приходилась на ветряные электростанции (рис. 1.12), при этом основное количество было установлено в Европейском союзе. Размер турбин РИСУНОК 1.12 Мировая установленная мощность ветряных турбин, прежде всего ветряных электростанций.РИСУНОК 1.12 Мировая установленная мощность ветряных турбин, прежде всего ветряных электростанций. Количество малых ветровых установок в мире увеличилось с 25-100 кВт, диаметром 10-20 м, до мегаваттных, диаметром 60-100 м, на башнях от 80 до более 100 м. На морских ветряных электростанциях установлено более 1 ГВт. Производство электроэнергии на ветряных электростанциях является самым дешевым источником возобновляемой энергии и даже дешевле, чем новые угольные и атомные электростанции. В последние несколько лет ветровая энергия росла примерно на 25 в год, и глобальная установка растет…

На протяжении почти двадцати лет компания Bergey WindPower является ведущим в Америке поставщиком ветроэнергетических систем для сельских домов*, ферм и малых предприятий. В этом году мы представляем нашу эксклюзивную 5-летнюю гарантию и наш усовершенствованный инвертор GridTek 10, сертифицированный UL. Независимо от того, хотите ли вы выполнить полную установку у сертифицированного дилера Bergey или хотите сэкономить деньги, установив ее самостоятельно, Bergey WindPower может помочь вам воплотить вашу мечту в жизнь с помощью силы ветра. 1999 Берджи Ветроэнергетика

Запасные части, новые лопасти и регуляторы с лопастным приводом.Мы производим запасные части и имеем новые лопасти для большинства ветряных генераторов, от предварительной проверки REA до представленных моделей. Так же много б/у деталей. В наличии много подержанного оборудования: ветрогенераторы, башни, как синхронные, так и автономные инверторы, водяные насосы Aermotor. Представляет ветряной генератор SOMA FP 300

Прочный 18-лопастной насос Ampair 100 непрерывно производит до 100 Вт, 24 часа в сутки, при скорости ветра от 8 до 100+ миль в час. Отсутствие тормозов и закрутки гарантируется при любой скорости ветра. Ветеран с 3-летним непрерывным антарктическим стажем.Крепление на крыше нормальное, лучше на столбе. Поставь, подключи к батареям и забудь

. Прочный 18-лопастной Ampair 100 выдает до 100 Вт непрерывно, 24 часа в сутки, при скорости ветра от 8 до 100+ миль в час. Отсутствие тормозов и закрутки гарантируется при любой скорости ветра. Ветеран с 3-летним непрерывным антарктическим стажем. Крепление на крыше нормальное, лучше на столбе. Поставь, подключи к батареям и забудь

Недавний прогресс в технологии ветряных турбин был захватывающим.На момент написания статьи ветряные турбины мощностью 5 МВт коммерчески доступны. Десять лет назад самой крупной ветряной турбиной на рынке обычно была машина мощностью 800 кВт, а большинство производителей предлагали установки мощностью 600 кВт. В настоящее время большинство ветряных турбин оснащены роторами длиной 60-90 м по сравнению с 35-45 м в середине 1990-х годов. Из-за эффекта масштаба более крупные машины вырабатывают электроэнергию по более низкой цене за кВт·ч, особенно в оффшорных приложениях. Это увеличение размера носило эволюционный характер с последовательным, но постепенным расширением проверенных конструкций, что позволяет производителям постепенно улучшать свое понимание и уверенность в процессе проектирования и ключевых проблемах, таких как усталость.Тем не менее, является ли это лучшим рецептом для будущего расширения? Не могут ли инновации обеспечить более быстрый путь к снижению стоимости более крупных машин? И существует ли предел размера ветряных турбин, обусловленный ограничениями прочности материала? Поскольку…

Ветровая энергетическая система полностью описана в этой и следующих двух главах. В этой главе рассматривается общая производительность системного уровня, вопросы проектирования и торговли. Электрический генератор рассматривается в следующей главе, а управление скоростью — в главе 7.Ветроэнергетическая система состоит из одного или нескольких блоков, работающих параллельно электрически и имеющих следующие компоненты. Из-за большого момента инерции ротора задачи проектирования включают запуск, регулирование скорости во время работы по выработке энергии и остановку. турбину при необходимости. Вихретоковый или другой тип тормоза используется для остановки турбины, когда это необходимо в аварийной ситуации или для текущего обслуживания. В ветряной электростанции с несколькими башнями каждая турбина должна находиться в центре управления на ветряной электростанции Baix Ebre в Каталонии, Испания.(Источник Institut Catalia d’Energia, Барселона, Испания. С разрешения.) Центр управления ветряной электростанции Baix Ebre в Каталонии, Испания. (Источник Institut Catalia d’Energia, Барселона, Испания….

Ветродвигатели предназначены для выработки их номинальной или паспортной мощности при номинальной скорости ветра Ur. При скоростях ветра ниже скорости включения Uco ВЭУ не работает, так как развиваемого аэродинамического момента недостаточно для преодоления потерь на трение в трансмиссии и выработки полезной мощности.Для скорости ветра выше номинальной мощность регулируется аэродинамически, чтобы поддерживать выходную мощность на номинальном уровне до тех пор, пока не будет достигнуто некоторое предельное значение скорости ветра, известное как скорость ветра отключения Uco, в которой турбина отключается. Связь между мощностью и скоростью ветра известна как кривая мощности. Кривая мощности для ветровой турбины мощностью 3 МВт, показанная на рис. 2.6, показана на рис. 2.7. Для этой машины Uci 3,5 м с, Ur 15 м с и Uco 25 м с, значения, которые типичны для больших современных турбин.Рис. 2.7 Кривая мощности турбины Vestas V90 мощностью 3,0 МВт. (Воспроизведено с разрешения Vestas Wind Systems A S) Рисунок 2.7 Кривая мощности турбины Vestas V90, 3,0 МВт….

Наиболее полным и долгосрочным источником информации о скорости ветра, давлении и температуре являются данные, собранные на национальных метеорологических станциях. Другие источники в Соединенных Штатах, зарегистрированные в Национальном климатическом центре в Эшвилле, Северная Каролина, получены из станций Федерального управления гражданской авиации США.авиабазы, береговая охрана и т. д. В начале 1960-х годов анемометры на национальных метеорологических станциях были заменены с их прежних мест (высота 20–30 м) на диспетчерских вышках аэропортов, ангарах и т. д. на башни (высотой около 6 м) вблизи взлетно-посадочных полос и не менее 1 км от зданий. Если известны скорости ветра, то можно оценить среднюю мощность ветра или среднюю энергию ветра на единицу площади для любого удобного периода времени, обычно месяцев, сезонов или года. Когда доступны данные более чем за 1 год, данные за год или месяц усредняются для получения годовых значений по годам или месяцам.Энергия ветра на единицу площади называется потенциалом мощности ветра или плотностью энергии ветра Средние значения…

Существует два аспекта оценки ветровых ресурсов (1) определение общего потенциала ветровой энергии и (2) определение потенциала ветровой энергии и прогнозируемого производства энергии для ветряных электростанций. Оценка ветровых ресурсов для ветряных электростанций будет рассмотрена в главе о размещении. По имеющимся данным о скорости ветра был определен общий ветроэнергетический потенциал, а затем были разработаны карты ветров.В целом имеющиеся данные о скорости ветра были получены на высотах от 6 до 20 м, однако некоторые анемометры были установлены на крышах зданий или диспетчерских вышках в аэропортах, что влияет на точность данных. Во многих частях мира количество данных о скорости ветра ограничивалось дневными или даже месячными средними значениями. Классы ветра были разработаны для высоты 10 м, поскольку это было стандартом для мировых метеорологических данных, а затем потенциал ветровой энергии на высоте 50 м был вдвое выше, чем на высоте 10 м, из-за предположения, что показатель сдвига ветра был равен 1,7 для всех местоположений.Карта ветров мира подготовлена ​​Pacific…

Если вас сбивает с толку кривая мощности ветряной турбины, вот как интерпретировать данные производителей ветряных генераторов, чтобы выбрать турбину, которая обеспечит вам наилучшую производительность на вашем участке. Кривые мощности часто представлены производителями турбин в своей маркетинговой литературе, и интерпретация этих кривых в лучшем случае является сложной задачей даже для тех, кто склонен к математике. Немногие покупатели ветряных турбин знают, как использовать эту информацию, чтобы определить, что им действительно нужно знать, сколько энергии будет производить ветряной генератор на данном участке.Давайте посмотрим, почему кривые мощности не являются полезным инструментом для большинства из нас, и что можно использовать вместо этого. Любой генератор переменного тока или генератор производит электричество на различных уровнях, в зависимости от его скорости вращения (об/мин). Когда мы строим вывод в зависимости от скорости, мы получаем кривую. Если исходной движущей силой является ветер, мы можем построить зависимость выходной мощности генератора от скорости ветра, что дает нам то, что обычно называют кривой мощности для ветрогенератора (см. Кривые мощности…

).

Энергия ветра является одним из наиболее перспективных возобновляемых источников энергии.Причинами этого являются, например, высокая эффективность современных технологий ветроэнергетики и тот факт, что ветроэнергетические турбины могут быть расположены как на суше, так и на море 53 и в обоих случаях производить высокую мощность даже для довольно небольших установок. Это означает, что экологический след может поддерживаться на приемлемом уровне. Еще одним преимуществом является то, что вращающаяся масса представляет собой хранилище энергии, а это означает, что небольшие колебания ветра могут не сильно нарушать передачу энергии. в этой главе исследуется, может ли система распределения постоянного тока работать только с ветряными генераторами.Исследование сосредоточено на случае нагрузки, когда три ветрогенератора питаются от скорости ветра, соответствующей номинальной мощности, и выдают мощность, приблизительно равную половине номинальной, в сеть постоянного тока с двумя преобразователями, передающими мощность на нагрузки. Избыточная мощность, подаваемая на ветряные турбины, удаляется за счет управления углом наклона. …

5 лет с 1980 по 1985 год были периодом зарождения ветроэнергетики. Бум ветряных электростанций в Калифорнии привел к экспоненциальному росту ветровой промышленности с 3 до 900 МВт.Калифорнийский рынок ветроэнергетики возник из-за налоговых убежищ (солнечные и инвестиционные налоговые льготы), а также избегания затрат и стандартных контрактов, установленных Энергетической комиссией Калифорнии. Как и во многих новых отраслях промышленности, было много производителей. Только небольшие ветряные турбины (

Ветряные турбины Monster станут еще больше

ЛОНДОН — Если есть одно слово, которое можно ассоциировать с энергией ветра, это слово «большой». От сделок на миллиарды долларов до огромных ветряных электростанций, способных снабжать электроэнергией миллион домов, за последние несколько лет отрасль значительно расширилась.

Согласно недавнему отчету Глобального совета по ветроэнергетике, в 2020 году в секторе было установлено 93 гигаватт (ГВт) новых мощностей, что является рекордным показателем, который представляет собой годовой скачок более чем на 50%. За последнее десятилетие мировой рынок ветроэнергетики увеличился почти в четыре раза.

По мере роста промышленности турбины, которые ее снабжают энергией, также становятся больше. В Европе данные отраслевой организации WindEurope показывают, что средняя мощность морских турбин, установленных в 2020 году, составила 8,2 МВт, что на 5% больше, чем в предыдущем году.

Изменения в правилах игры

За последние несколько лет несколько производителей оригинального оборудования объявили о планах разработки новых крупномасштабных турбин для морского сектора, и размер этих новых машин значителен.

Турбина GE Renewable Energy Haliade-X, например, будет иметь высоту наконечника 260 метров (853 фута), лопасти длиной 107 метров и ротор длиной 220 метров. Его мощность можно будет настроить на 12, 13 или 14 мегаватт (МВт). Прототип Haliade-X в Нидерландах имеет высоту 248 метров.

Подробная информация о Haliade-X компании GE была обнародована в марте 2018 года. С тех пор другие крупные игроки в этом секторе, такие как Vestas и Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE), разработали конструкции для таких же огромных турбин.

«Вы могли видеть качественный скачок в технологической архитектуре и технических характеристиках турбин», — сказал Шаши Барла, главный аналитик Wood Mackenzie, в телефонном интервью CNBC.

Конкуренция в отрасли, безусловно, обостряется.В феврале Vestas обнародовала планы по установке турбины мощностью 15 МВт. Компания хочет установить прототип в 2022 году и расширить производство в 2024 году.

SGRE, со своей стороны, работает над моделью SG 14-222 DD мощностью 14 МВт, мощность которой при необходимости может быть увеличена до 15 МВт.

Опять же, размеры этих турбин большие: турбина Vestas будет иметь длину лопастей 115,5 метров и диаметр ротора 236 метров. Конструкция SGRE включает 108-метровые лопасти и диаметр ротора 222 метра.

Гайки и болты

Размер и возможности этих новых конструкций могут быть впечатляющими, но они также имеют практическое назначение.

Когда дело доходит до высоты, например, более высокая турбина может использовать более высокие скорости ветра и производить больше электроэнергии.

В недавнем обзоре от Bank of America Global Research отмечается, что лопасти турбин «стали намного длиннее за последние 5-6 лет, в результате чего турбины получили большую «охватываемую площадь», таким образом захватывая больше ветра».

«Большие лопасти также позволяют ветряным турбинам лучше работать в местах со слабым ветром, что открывает больше мест для установки», — говорится в примечании.

Размер ротора также имеет решающее значение, и Барла из Wood Mackenzie стремилась подчеркнуть это.Он утверждал, что увеличение диаметра ротора турбины оказывает большее влияние, чем увеличение его высоты, «потому что площадь охвата увеличивается, а (если) площадь охвата увеличивается, то вы используете больше энергии».

Размер этих компонентов не только для галочки. Есть надежда, что более крупные турбины помогут сократить то, что называется приведенной стоимостью энергии, или LCOE, экономической оценкой общих затрат на энергопроизводящую систему в течение ее срока службы.

Логистика, логистика, логистика

Проектировать огромные турбины — это хорошо, но установка массивных лопастей, башен и роторов туда, где они должны быть, может стать серьезной головной болью.

Транспортировка компонентов башни, по словам Министерства энергетики, часто может быть затруднена, если они слишком велики, чтобы поместиться под эстакадами или мостами.

Отвалы, например, представляют собой потенциальную проблему, когда речь идет о логистике.

«После того, как лезвие полностью построено, его нельзя согнуть или сложить», — говорит Министерство энергетики. Это ограничивает «как маршрут, по которому может двигаться грузовик, так и радиус поворота, который он может сделать, что часто делает необходимыми удлиненные маршруты, чтобы избежать городских дорожных заграждений.

В телефонном интервью CNBC Фэн Чжао, глава отдела стратегии и анализа рынка в Глобальном совете по ветроэнергетике, кратко охарактеризовал проблему: «Если вы не можете доставить компоненты на площадку, вы не можете строить».

Барла из Wood Mackenzie высказал аналогичную точку зрения: «Самым большим ограничивающим фактором для масштабирования технологии является не сама технология, а логистика, — сказал он. особенно для … компонентов, таких как лопасти и башни.»

Будущее

Поскольку планета пытается уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и использовать возобновляемые источники энергии, ветровая энергетика будет играть важную роль.

Администрация Байдена хочет увеличить оффшорную ветроэнергетическую мощность в США всего с 42 МВт. сегодня до 30 ГВт к 2030 г., в то время как Европейский союз ставит перед собой задачу достичь не менее 60 ГВт к концу десятилетия и 300 ГВт к 2050 г.  

оффшорный сектор.

«В следующем десятилетии высота наконечников морских турбин следующего поколения достигнет 300 м», — сказал Барла из Wood Mackenzie CNBC по электронной почте.

Четыре вещи, которые нужно знать о масштабном предложении Доминиона по созданию ветряной электростанции

Dominion Energy объявила на прошлой неделе, что подала документы на строительство крупнейшей в США оффшорной ветровой электростанции, способной производить 2600 мегаватт энергии, что достаточно для питания 650 000 домов.

Эта новость была провозглашена экологами важным шагом в переходе штата от ископаемого топлива в соответствии с решением губернатора США.Недавнее исполнительное распоряжение Ральфа Нортэма, в котором говорится, что к 2050 году электросеть Вирджинии будет безуглеродной.

Но много вопросов остается вокруг трехэтапного проекта, который, по словам Доминиона, будет завершен к 2026 году и будет стоить примерно 7,8 миллиарда долларов. Вот четыре ключевых момента, которые нужно знать о текущем состоянии ветроэнергетики в Вирджинии, о том, что и как оффшорный ветер развивается в других местах и ​​что будет дальше.

1. Вирджиния взяла на себя обязательство к 2050 году сделать свою электросеть безуглеродной.Но в настоящее время в портфеле государства нет ветроэнергетики.

Что касается слов, Вирджиния взяла на себя твердые обязательства в отношении энергии ветра. В широкомасштабном Законе о преобразовании и безопасности энергосистем 2018 года провозглашалось, что разработка 5000 мегаватт солнечной и ветровой энергии отвечает «общественным интересам», а в энергетическом плане штата Вирджиния на 2018 год Нортам рекомендовал Нортам поставить цель разработать 2000 мегаватт оффшорной ветровой энергии к 2028 году. Исполнительный указ 43, который обязывал штат к безуглеродной сети к 2050 году, увеличил эту цель до 2500 мегаватт морских ресурсов и установил новый крайний срок для ее разработки — 2026 год.

Это амбициозные цели, особенно если учесть, что по состоянию на июль 2019 года ветровые активы Вирджинии — морские и наземные — равнялись нулю.

По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, Вирджиния является одним из девяти штатов страны, в которых нет действующих проектов ветроэнергетики. Остальные — Кентукки, Арканзас, Луизиана, Миссисипи, Алабама, Джорджия, Флорида и Южная Каролина.

2. Проект Dominion с 220 турбинами, который после завершения может стать крупнейшей морской ветряной электростанцией в мире, является одним из ряда крупных предложений по морской ветроэнергетике, о которых было объявлено этим летом на Восточном побережье.

По сравнению с европейскими странами США отстают в развитии оффшорной ветроэнергетики. По данным группы WindEurope, занимающейся защитой ветровой энергии, в 2018 году морские ветряные электростанции в Атлантике производили ошеломляющие 18 500 мегаватт электроэнергии для 11 европейских государств. Всего в США: 30 мегаватт, все это от ветряной электростанции Блок-Айленд у побережья Род-Айленда.

За прудом также находится крупнейшая в мире морская ветряная электростанция. Hornsea One — это первая фаза проекта в Северном море, который, как ожидается, к 2020 году будет производить 1200 мегаватт энергии для Соединенного Королевства.Третий этап проекта, который, как вы уже догадались, называется Hornsea Three, принесет вдвое больше.

Но, опасаясь резкого изменения климата, разработчики ветроэнергетики видят расширяющийся спектр возможностей вдоль восточного побережья США, где континентальный шельф делает воду достаточно мелкой, чтобы турбины могли работать на дне океана.

Этим летом Новая Англия и среднеатлантические штаты объявили о создании ветряных электростанций, каждый из которых обещает генерировать еще больше энергии: 700 мегаватт для Revolution Wind в Род-Айленде в мае, 1100 для Ocean Wind в Нью-Джерси в июне и 1700 для Нью-Йорка. объединенные Sunrise Wind и Empire Wind в июле.Вишенкой на торте стало открытие Dominion мощностью 2600 мегаватт.

3. В других штатах развитие в основном осуществляется частными компаниями, а не коммунальными предприятиями, регулируемыми государством. Но в Вирджинии Доминион берет бразды правления в свои руки.

Из 15 договоров аренды, предоставленных Бюро по управлению энергетикой океана США по состоянию на август 2019 года на разработку морских зон для производства энергии, все, кроме одного, были переданы частным разработчикам, которые затем заключили контракты с государственными коммунальными предприятиями на подачу своей энергии в сеть.

Однако в Вирджинии компания Dominion Energy отвечала за все развитие морской ветроэнергетики. Крупнейшая коммунальная компания штата (действующая как компания Virginia Electric Power Company) арендует почти 113 000 акров морского имущества, предназначенного для производства энергии ветра, и с 2013 года работает с государством над пилотным проектом морской ветроэнергетики мощностью 12 мегаватт, который положил начало этому. Июль. Датский гигант ветроэнергетики Ørsted, который стоит за проектами Ocean Wind, Revolution Wind и Sunrise Wind, выступает в качестве основного подрядчика проекта.

Самостоятельный подход Dominion вызвал критику со стороны государственных регулирующих органов, которые отметили, что в то время как другие коммунальные предприятия, которые добавили в свой портфель оффшорную ветроэнергетику, полагались на соглашения о покупке электроэнергии с разработчиками, которые затем берут на себя большую часть рисков проекта, решение Dominion Само строительство ветряных электростанций «возлагает практически весь риск на клиентов Dominion».

4. У Dominion все еще есть длинный список нормативных препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем проект сможет двигаться вперед.

В волнении по поводу планов Доминиона на прошлой неделе затерялся тот факт, что объявление компании было уведомлением о намерениях, а не одобрением. В то время как Dominion заявил, что подал заявку на подключение предлагаемых турбин к сети передачи PJM, из которой Вирджиния, а также 12 других штатов и Вашингтон, округ Колумбия, получают энергию, представитель PJM сказал, что любые планы остаются конфиденциальными.

Доминиону нужно больше, чем одобрение PJM.Кроме того, потребуются дополнительные разрешения от Бюро по управлению энергетикой океана США и Комиссии государственной корпорации Вирджинии, а также от других агентств. Последний должен будет выдать коммунальному предприятию сертификат на строительство и эксплуатацию генерирующего объекта, и, в зависимости от того, как Доминион решит финансировать проект, может также потребоваться одобрить тарифный план, взимаемый со счетов клиентов для оплаты определенного инициатива.

Комиссия ясно заявила о своем неодобрении пилотного проекта оффшорной ветроэнергетики Доминиона, заявив, что «исходя из фактов» она не может охарактеризовать планы коммунального предприятия как «благоразумные».Но поскольку Генеральная ассамблея определила развитие ветроэнергетики в качестве государственного приоритета, комиссия вряд ли откажет компании в запрошенном сертификате.

.

0 comments on “Ветряная электростанция своими руками 220в: Как сделать ветрогенератор на 220В своими руками: инструкция

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.