關於風力渦輪機

為了改善生活條件，人類使用水和各種礦物質。近來，替代能源，尤其是風能，開始流行起來。多虧了後者，人們學會瞭如何獲得滿足家庭和工業需求的能源供應。

由於對能源的需求每天都在增加，而習慣性能源載體的存量在下降，替代能源的使用每天都變得越來越重要。 最近，科學家和設計工程師一直在創造新的風力渦輪機模型。 使用最新技術可以提高單元的質量特性並減少結構中負面影響的數量。

風力發電機是一種將動能風能轉化為電能的技術設備。

風力發電機用於不同的地方，通常是風勢最大的空曠地區。替代能源站安裝在山區、淺水區、島嶼和田野中。即使風力很小，現代裝置也能發電。 由於這種可能性，風力渦輪機被用來為不同容量的物體提供電能。

• 固定式 風電場可以為私人住宅或小型生產設施提供電能。在沒有風的情況下，能量儲備將被積累起來，然後從電池中使用。

• 中等功率風力渦輪機 可用於遠離供熱網絡的農場或房屋。在這種情況下，這種電源可用於空間供暖。

風力發電機在風力的幫助下工作。 該設備的設計必須包括以下要素：

• 渦輪葉片或螺旋槳；
• 渦輪;
• 發電機；
• 發電機的軸線；
• 逆變器，其功能是將交流電轉換為直流電；
• 旋轉葉片的機構；
• 使渦輪旋轉的機構；
• 電池;
• 桅杆；
• 旋轉運動控制器；
• 阻尼器；
• 風傳感器；
• 風傳感器柄；
• 貢多拉等元素。

工業單元有電源櫃、防雷裝置、旋轉機構、可靠的基礎、滅火裝置和電信。

風力發電機是將風能轉化為電能的裝置。現代骨料的先驅是用穀物生產麵粉的磨坊。 但是，發電機的連接方案和工作原理並沒有太大變化。

1. 由於風力，葉片開始旋轉，其扭矩傳遞到發電機軸。
2. 轉子的旋轉產生三相交流電。
3. 通過控制器，交流電被發送到電池。為了使風力發電機穩定運行，電池是必需的。如果有風，該裝置會為電池充電。
4. 為了抵​​禦颶風，風力發電系統具有使風輪遠離風的元件。這是通過折疊尾巴或用電動制動器製動車輪來實現的。
5. 要給電池充電，您需要安裝控制器。後者的功能包括監控電池的充電情況以防止其擊穿。如有必要，該設備可以將多餘的能量傾倒到鎮流器中。
6. 電池具有恆定的低電壓，但它必須以 220 伏的電壓到達消費者手中。出於這個原因，逆變器安裝在風力渦輪機中。後者能夠將交流電轉換為直流電，將其強度提高到 220 伏。如果沒有安裝逆變器，則只需要使用那些專為低壓設計的設備。
7. 轉換後的電流被發送給消費者，為加熱電池、房間照明和家用電器供電。

風電場的分類基於以下標準。

1. 刀片數量。 目前在售，您可以找到單葉片、低葉片、多葉片風車。發電機的葉片越小，其發動機的轉速就越高。
2. 額定功率指示燈。 家庭站產生高達 15 kW、半工業 - 高達 100 和工業 - 超過 100 kW。
3. 軸方向。 風力發電機可以是立式的，也可以是臥式的，每種類型都有其優點和缺點。

那些希望獲得替代能源的人可以購買帶有轉子、動力、渦流、航行、移動的風力發電機。

風力發電機也根據其位置進行分類。 今天，有 3 種類型的單位。

1. 地面。 這種風車被認為是最常見的，它們安裝在預先準備好的山丘、山丘上。這種裝置的安裝使用昂貴的設備進行，因為結構元件必須固定在很高的高度。
2. 沿海站建在海、洋的沿海部分。 發電機的運行受到海風的影響，因此旋轉裝置全天候產生能量。
3. 架子。 這種類型的風力發電機安裝在海中，通常距離海岸約10米。這些設備從常規的海上風能中產生能量。隨後，能量通過特殊電纜到達岸邊。

垂直風力渦輪機的特徵在於相對於地面的垂直旋轉軸。 該設備又分為 3 種類型。

• 帶 Savounis 轉子。 該結構包括幾個半圓柱形元件。單元軸的旋轉不斷發生，不依賴於風的強度和方向。該發電機的優點包括高水平的可製造性、高質量的啟動扭矩，以及即使在輕微風力下也能正常工作的能力。該裝置的缺點：葉片運行效率低，製造過程中需要大量材料。

• 帶 Darrieus 轉子。 在設備的旋轉軸上有幾個刀片，它們一起具有條帶的形式。發電機的優點被認為是不需要關注氣流，製造過程中沒有困難，維護簡單方便。該機組的缺點是效率低、大修週期短、自啟動能力弱。

• 帶螺旋轉子。 這種類型的風力發電機是對以前版本的修改。其優點在於運行週期長，對機構和支撐單元的負荷小。該裝置的缺點是建造成本高，葉片製造過程困難且複雜。

該裝置中水平轉子的軸線與地球表面平行。有單刃、二刃、三刃，也有多刃，其中刃數達到50片。這種風力發電機的優點是效率高。 該單元的缺點如下：

• 需要根據氣流方向進行定向；
• 需要安裝高層結構 - 安裝越高，它就越強大；
• 需要為後續安裝桅杆奠定基礎（這會增加過程成本）；
• 高噪音水平；
• 對經過的鳥類有危險。

葉片發電機具有螺旋槳的形式。在這種情況下，葉片吸收氣流的能量並將其轉化為旋轉運動。

水平風力渦輪機具有帶葉片的葉輪，葉片可以是一定數量。 通常有3個。根據刀片的數量，設備的功率可以增加或減少。這種風車的一個明顯優勢是支撐軸承上的載荷分佈均勻。該單元的缺點是這種設計的安裝需要大量的額外材料和人工成本。

渦輪風力渦輪機目前被認為是最有效的。 其原因是刀片區域與其配置的最佳組合。 無葉片設計的優點包括效率高、噪音低，這是由設備的小尺寸造成的。此外，這些單位不會被強風摧毀，不會對他人和鳥類構成危險。

渦輪式風車用於城鎮，可用於為私人住宅和小屋提供照明。 這種發電機實際上沒有缺點。

風力發電機的主要優點如下：

• 環境安全——裝置的運行不會損害環境和生物體；
• 設計缺乏複雜性；
• 易於使用和管理；
• 獨立於電網。

在這些設備的缺點中，專家區分以下幾點：

• 成本高;
• 僅在 5 年後收回；
• 低效率、低功耗；
• 需要昂貴的設備。

從風中產生能量的設備可以有不同的尺寸。它們的功率取決於風輪的尺寸、桅杆的高度和風速。 最大的單元有一個 135 m 長的柱子，而其轉子的直徑是 127 m。 因此，它的總高度達到198米。具有高高度和長葉片的大型風力渦輪機適用於為小型工業企業、農場提供能源。更緊湊的型號可以安裝在家里或鄉下。

目前，他們生產一種行進式風車，其葉片直徑從 0.75 米到 60 米不等。 據專家介紹，發電機的尺寸不宜過大，因為小型便攜式裝置適合產生少量能量。該裝置的最小型號為 0.4 米高，重量不到 2 公斤。

今天，風力渦輪機的生產已經在世界許多國家建立起來。在市場上，您可以找到來自中國的俄羅斯製造型號和裝置。 在國內製造商中，以下公司被認為是最受歡迎的：

• “風燈”；
• 牛皮紙；
• “SKB火星報”；
• “Sapsan-能源”；
• “風能”。

國外的發電機製造商也很受歡迎：

• 金風科技——中國；
• 維斯塔斯——丹麥；
• 歌美颯——西班牙；
• 蘇錫安——印度；
• GE能源——美國；
• 西門子，Enercon - 德國。

但是，值得記住的是，使用此類風力渦輪機涉及使用昂貴的維修以及備件，這在國內商店幾乎是不可能找到的。 發電單位的成本通常取決於設計特點、容量和製造商。

要為您的避暑別墅或家庭選擇合適的風力發電機，您需要考慮以下幾點。

1. 計算將在房間內連接的已安裝電器的功率。
2. 未來單位的功率，考慮到儲備係數。後者將不允許發電機在峰值情況下過載。
3. 領土的氣候。沉澱的存在對設備的性能有負面影響。
4. 設備效率，這被認為是最重要的指標之一。
5. 在運行期間表徵風力渦輪機的噪聲指標。

除了上述所有內容外，消費者還應評估安裝的所有參數，並閱讀有關它的評論。

為了提高風力發電機的效率，有必要朝著積極的方向改變其運行能力和特性。首先，提高葉輪對相對較弱和不穩定風的敏感性是值得的。

這是一種單向氣流膜，可以自由通過一個方向的風。膜是阻止空氣團向相反方向運動的不可穿透的屏障。

另一種提高風力發電機效率的方法是使用擴散器或保護蓋來切斷來自相對錶面的氣流。 每個選項都有優點和缺點。但是，無論如何，它們都比傳統樣本更有效。

風力發電機很貴。 如果您想在您的領土上安裝它，您應該考慮以下幾點：

• 是否有合適的地形；
• 頻繁和強風占主導地位；
• 缺乏其他替代能源。

否則，風電場將不會給出預期的結果。由於對替代能源的需求每年都在增加，而購買風車對家庭預算的打擊很大，您可以嘗試自己製作設備並進行後續安裝。風車的製造可以基於釹磁鐵、齒輪箱、葉片以及它們的缺失。

自己打造的風車有不少優點。 因此，懷著極大的願望和設計師的基本能力，幾乎任何大師都可以在他的場地上建造一個發電站。該設備的最簡單版本被認為是具有垂直軸的風車。後者不需要支撐和高桅杆，安裝過程簡單快捷。

要創建風力發電機，您需要準備所有必要的元素並將模塊固定在選定的位置。 作為自製垂直能量發生器的一部分，這些元素的存在被認為是強制性的：

• 轉子；
• 刀片；
• 軸向桅杆；
• 定子;
• 電池;
• 逆變器；
• 控制器。

葉片可以由輕質彈性塑料製成，因為其他材料在高負載的影響下會損壞和變形。首先，必須從PVC管中切出4個相等的部分。在那之後，你需要從錫上切下幾個半圓形的碎片，沿著管道的邊緣固定它們。在這種情況下，刀片部分的半徑應為 69 厘米，在這種情況下，刀片的高度將達到 70 厘米。

要組裝轉子系統，您需要使用 6 個釹磁鐵、2 個直徑為 23 厘米的鐵氧體圓盤、用於粘合的膠水。磁鐵應放置在第一個圓盤上，角度為 60 度，排列的直徑為 16.5 厘米。按照同樣的方案，組裝第二個圓盤，用膠水填充磁鐵。對於定子，您需要準備 9 個線圈，每個線圈上纏繞 60 匝直徑為 1 mm 的銅線。 焊接必須按以下順序進行：

• 第一個線圈的開始與第四個線圈的結束；
• 第四個線圈的開始與第七個線圈的結束。

第二階段以類似的方式組裝。接下來，由膠合板製成模板，其底部覆蓋有玻璃纖維。焊接線圈的相位安裝在頂部。該結構用膠水澆注並放置幾天以粘合所有部件。之後，您可以開始將風力發電機的各個元件連接成一個整體。

為了在上轉子中組裝結構，應為螺柱製作 4 個孔。下轉子安裝在支架上，磁鐵朝上。之後，您需要將定子與安裝支架所需的孔一起放置。螺柱應靠在鋁板上，然後用磁鐵向下的第二個轉子覆蓋。

使用扳手，有必要旋轉螺柱，以使轉子均勻且沒有顛簸地掉落。 當佔據正確的位置時，應擰下螺柱並取下鋁板。工作結束時，結構必須用螺母固定，不要擰緊。

長度為 4 至 5 米的堅固金屬管適合用作桅杆。 一個預組裝的發電機用螺絲固定在上面。之後，將帶有葉片的框架固定在發電機上，並在現場安裝桅杆結構，這是預先準備好的。系統的位置通過拉伸固定。

以下視頻概述了自製風車。