立式風力發電機的特點
風有很大的驅動力,一個人可以將其用於自己的目的。它是一種清潔能源。使用風力發電機,您可以獲得額外的免費電力。在今天的文章中,我們將考慮垂直類型的風力渦輪機,它們的特點和類型。
裝置及工作原理
風力發電機是為您的家庭獲取替代能源的最簡單方法。該設備旨在將風能轉化為電能。 不需要用於確定風向的附加裝置。 所描述的設備能夠在低海拔地區運行,這使得它可以在不使用高海拔工作設備的情況下進行維修。
簡單的設計和最少的移動部件使該設備可靠耐用。 無論風向如何,葉片的正確形狀和轉子的原始結構都可以從發電機獲得高效率。在此發電機運行過程中,完全沒有任何噪音,因此不會打擾用戶和他的鄰居。
沒有排放到大氣中,該裝置可以工作多年而無需維護。
所述發電機的工作原理是磁懸浮。 在轉子旋轉期間,會產生衝力和升力以及摩擦力,這會使轉子減速。旋轉部分的外觀是安裝在框架上的圓柱體。無論風向如何,葉片的正確形狀都可以讓您始終沿一個方向旋轉。不管這種發電機的型號和類型如何,它只有在一側的風流壓力大於另一側的情況下才能工作。
如果滿足這些條件,那麼我們將獲得發電機的引導軸不斷旋轉並發電。由於風對旋轉機構的兩側都有影響,這意味著垂直結構比水平結構需要更多的力才能啟動。然而 如果在設計中使用了高質量的備件,那麼自我推銷是可能的。
在最小風速的情況下,不可能獲得高功率,但如果以所有可能的方式降低摩擦力,那麼即使在 3-5 m / s 的風速下也可以達到所需的轉數.
優點
與其他此類設備一樣,風力發電機具有以下優勢:
- 不依賴風向;
- 可以在微風中使用這些設備;
- 安裝噪音大約等於 30 分貝。
- 您網站上有趣且不尋常的產品肯定會引起所有客人和鄰居的興趣。
但是,像任何設備一樣,“風車”也有一個缺點——由於轉子的低轉速,無法充分利用風力。
這些是什麼?
在用於家庭需要的立式轉盤式發電機中,可以區分各種設計和類型。它們非常易於維護,並且在設計方面並不復雜。需要維護的主要部件位於底部,易於接近。 考慮具有垂直旋轉軸的最著名和最常見的風力渦輪機類型。
- 薩武尼斯轉子。 它由2個氣缸組成,其中轉速和風速相互獨立。即使有猛烈的陣風,該裝置仍會繼續以最初設定的速度旋轉。在這種情況下,可以說風速和發電機的轉速之間沒有聯繫是一個優勢,然而,在這種情況下,只使用了1/3的空氣力。刀片的幾何形狀允許它們僅轉動 ¼ 圈。
- 轉子達里亞。 該設計可以有 2 個或 3 個刀片。組裝和安裝非常簡單。由手動啟動驅動。所描述的安裝沒有太大的功率。
- 螺旋轉子。 這台發電機的旋轉是均勻而平穩的。該設計消除了軸承的多餘負載,從而顯著延長了設備的使用壽命。這種安裝方式的安裝非常耗時且費力。複雜的設計影響了這種產品最終成本的增加。
- 多葉片轉子。 具有不同形狀和方向的葉片的類似設計使該設備即使在非常輕的風中也能工作。該發電機被認為是一種強大的電力轉換器,具有很高的效率。盡可能多地從風力中提取能量。這種設計除了價格昂貴之外,還具有很高的噪音水平。
- 正交轉子。 這樣的裝置以 0.7 m/s 的風速開始工作。該設計由 1 個軸和葉片組成。產生的噪音水平是最小的。除了所有技術特徵外,值得注意的是其有趣且不尋常的外觀。這種設備的使用壽命為數年。
值得一提的是 沉重的刀片和結構通常會使設備在高處的安裝複雜化。 除了立式風力發電機外,還有臥式機型。這些設備的不同版本有 1 個刀片,它們的性能比垂直的要好。但他們對風向有著非常強烈的依戀。
熱門機型概覽
在考慮流行的風力渦輪機模型之前,有必要了解它們的參數和所描述產品的選擇標準。 主要的選擇標準是:
- 產品的最大功率;
- 1個月的發電量;
- 發電機可以運行的最小空氣速度;
- 使用條款;
- 存在保護裝置免受過載的裝置;
- 壽命;
- 產品價格。
今天,包括俄羅斯在內的許多國家都生產風力發電機。 它們由幾個組織製作:
- 有限責任公司“SKB Iskra”;
- ZAO風能公司;
- LMV“風能”;
- ZAO Aggregat-privod。
與德國、丹麥、中國和比利時生產的旋轉模型相比,俄羅斯製造的裝置在其他國家並不知名和需求量大。世界領先的風力渦輪機公司斥巨資開發新型葉片、發電機、精確齒輪比計算。這些公司的產品有多種容量選擇,從 1-10 kW 以及可以單獨購買的附加設備(帶有集線器、逆變器、電池的套件)。除了功率,還有價格和組件的差異。俄羅斯公司生產具有各種類型轉子和最大功率裝置的風力發電機。 以下新一代型號被認為是最暢銷的產品。
- VUE-1.5。 這是一個緊湊的單元,可以由任何車輛運輸。在安裝和操作上,簡單明了。這個小發電機幾乎是無聲的。它的額定功率為 1.5 kW。輸出電壓 48 V。正常運行的風速應在 2.5-25 m/s 範圍內。
- VUE-3 (6)。 這種設備旨在為小型消費者(私人住宅)提供自主供應。所述安裝的額定功率為 3 kW,但在安裝附加設備(逆變器和電池)時,功率可增加到 6 kW。輸出電壓為 48 V。運行所需的風速為 4 至 30 m/s。
- VUE-30。 該裝置的重點是為一棟大房子或幾棟房子供電。其額定功率為 30 kW。輸出電壓範圍為 90-400 V。安裝的風速必須為 4-60 m/s。
自己怎麼做?
風力發電機不是一個非常複雜的結構,如果他具有使用手動工具的基本技能並具有電氣工程知識,幾乎任何人都可以組裝。 考慮為開始掌握替代能源的用戶組裝最簡單的風力發電機的過程。
工具和材料
為了不弄錯尺寸並正確組裝所有東西,您可以使用互聯網上的任何現成圖紙,也可以自己繪製並在實踐中檢查。 為了製造可靠和高質量的設計,您需要:
- 用於製造厚度為 0.8-0.9 毫米的葉片的金屬板,它不應該太薄和太弱,以免被強風彎曲或撕裂,但太厚的材料也是不可取的,因為重量過大結構的磨損會導致軸承的快速磨損;
- 40毫米或其他直徑的鋼板;
- 鋼管 25 毫米;
- 任何帶有軸承的汽車的車軸;
- 鋼角;
- 2個不同尺寸的滑輪;
- 汽車發電機。
製造方案
自製風力發電機的組裝方案很簡單,您可以隨時添加自己的設計方案。 從鈑金中,您需要製作 4 個刀片,其尺寸為 1000 x 800 毫米。 鋼帶用於將刀片固定在一起。因此,設計應該類似於鼓的形狀。刀片應從中心指向外部。這個方向可以讓你擁有更大的風帆來捕捉氣流,並且在轉動葉片時,其流線型的形狀將具有最小的空氣阻力。
垂直擋塊由一根鋼管製成,該鋼管的一側連接到車軸,產生的葉片安裝在另一側。
軸承上的車軸本身連接到支架上,支架可以任何形式和可用材料製成。結構組裝好後,是時候將發電機放在上面了。
為了獲得更好的性能,我們需要不同半徑的滑輪。 我們將較大的連接到桅杆上,將較小的連接到發電機本身。如果發電機有自己的滑輪,那麼你可以使用它。之後,發電機就可以產生電流了,但是需要送到我們需要的地方。為此,我們將電線連接到觸點。理想的是它們是銅並且具有至少 1.5 平方米的橫截面。毫米。
服務
像任何技術一樣,風力渦輪機需要定期維護。 為實現高質量和無故障運行,必須潤滑結構的所有活動部件。 該程序應每年至少進行 2 次。由於結構不斷振動,因此在維護期間必須擰緊鬆動的螺母和電線緊固件。必須收緊脆弱和下垂的電纜,並檢查刀片是否有裂縫和撕裂。
在此類產品中,最好使用封閉式軸承,以減少水分和灰塵進入其中,並且螺母必須具有自鎖塑料環。這不會使用戶免於維護機制的需要,只會提供更長的使用壽命。如果發現金屬部件有腐蝕痕跡,要及時採取措施保護金屬。銹漆將糾正這種情況。
這樣的保養將有助於延長設備的使用壽命並確保設備的正確運行,而不會出現卡住和難以轉動的情況。
在哪里安裝?
風力渦輪機運行的最重要條件之一是其安裝地點的選擇。 操作所述設備的理想選擇是開放區域和安裝點,高於所有外來結構和自然風屏障 (房屋、樹木、山丘)。如果忽略這些要求,那麼您的發電機的效率將會下降。如果可以在河岸上放置一個垂直軸發電機,那麼這是一個非常好的解決方案,因為水的風特別經常吹。將發電機放置在人工或天然山丘上是一個不錯的選擇。田野中的地方也適合放置此設備。簡而言之,任何沒有風阻的地形都適合他。
可以將這種類型的發電機放置在城市內或密集的建築區域,但只能在屋頂上並儘可能高,這是獲得最佳效果的唯一方法。 在公寓樓的屋頂上安裝此設備可能非常困難。需要所有租戶的書面同意和管理公司的許可。此外,在較高樓層可以聽到單元的噪音,因此,可能需要拆除已經安裝的結構。放置在私人住宅的領土上更容易、更快捷,因為您不需要獲得許可和談判。
為了使您的發電機不會干擾任何人,必須將其放置在距離住宅樓 10-15 m 的地方,然後才不會干擾任何人。
下面介紹一種帶有倍增器的立式風力發電機。
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