Үйге арналған жел генераторы: шолулар. Үйге арналған жел генераторы өз қолымен

Бүгінгі таңда электр қуатының тарифтері артып, қала тұрғындары мен «өркениеттен» алыс саяжайлар салуды қалайтыны соншалық, жеке меншік иелерінің көпшілігі баламалы энергия көздерін іздестіріп келеді . Қазіргі уақытта ең арзан жел күші. Оны пайдалану үшін арнайы құрылғылар әзірленді. Бұдан әрі біз жел генераторының не екенін қарастырамыз.

Терминология

Жел генераторы ауа ағынының кинетикалық энергиясын механикалық түрге айналдыратын құрылғы болып табылады. Бұл күш ротордың айналуына әсер етеді. Оның жұмысы нәтижесінде механикалық қуат электр энергиясына айналады.

Өнеркәсіпте қолданыңыз

Мұндай құрылғыларды ірі жеке немесе мемлекеттік энергетикалық компаниялар салады. Әдетте олар желі деп аталады. Нәтижесінде жел электр станциялары алынды. Мұндай өндірістік желілер ядролық немесе жылу энергиясынан ерекшеленеді, шикізаттың (отынның) және қалдықтардың толық болмауы. Жел электр станциясы үшін генератордың жұмыс істеуі үшін ауа ағынының орташа жылдық деңгейі жоғары болуы керек. Қазіргі заманғы жүйелердің қуаттылығы 7,5 МВт жетуі мүмкін.

Кейбір операциялық қиындықтар

Өндірістік жел генераторы жеті немесе он күн ішінде арнайы дайындалған жерге орнатылады. Ал құрылымды құруға рұқсат алу бірнеше жағдайларда бірнеше жылдан аса уақыт алады. Бұдан басқа, жел генераторларын орнатуға арналған учаскеде ұзақ мерзімді зерттеулер жүргізу қажет. Кем дегенде жыл бойы ауа ағындарының бағыты мен жылдамдығы зерттеледі. Осы оқиғалар жобаларды іске асыру кезеңін едәуір арттырады.

Қысқаша тарихи анықтама

Айта кету керек, адамдар жел энергиясын ежелгі уақытта қолдана бастады. Қарапайым мысал - парус. Біздің дәуірден 200 жыл бұрын жел диірмендері салынып , электр қуатының ашылғаннан кейін адамдар оны алу үшін ауа ағынының күшін қолдануға тырысты. Өткен ғасырдың 50-жылдарына дейін Кеңес Одағында жаңа жабдықтарды жобалау және жобалау бойынша үздіксіз жұмыс жүргізілді. Жел генераторлары елде кеңінен таратылды.

Қолдану саласы

Жел генераторы өз мақсаттарына тікелей қолданылуы мүмкін немесе тек сәндік функцияларды орындай алады. Пропеллер ілмекпен жабдықталуы және құрылғыны кез-келген қолайлы жерде орналастыруы мүмкін. Өнеркәсіптік мақсаттарда жел генераторы бұрын астықты ұнтақтау үшін пайдаланылған. Бүгінгі күні осы мақсаттар үшін басқа техника әдетте пайдаланылады. Үйге арналған жел генераторлары жиі пайдаланылады. Қала маңындағы жылжымайтын мүлік иелерінің пікірлері сорғы процесінде осындай дизайнның тиімділігін көрсетеді. Мәселен, кейбір пайдаланушыларға қарағанда, қондырғы ұңғымадан шамамен 30-50 литр сағатына дейін көтеріле алады. Мұндай генераторлар дачас үшін өте маңызды. Жел конструкциялары желіге ток берумен үзіліс болған жағдайда жиі қажет. Олар сондай-ақ жылу жүйесін бастау үшін қолданылады. Дегенмен, электр энергиясын генерациялау үшін кеңінен қолданылатын жел генераторы.

Жіктеу

Жеке үйлер үшін жел генераторын сатып алу қажеттілігі туындаса, осы блоктың түрлері мен пайдалану қағидаты туралы көбірек білуіңіз керек. Дизайн карусельдің түрі болуы мүмкін. Бұл жағдайда тік айналу осі бар. Дизайн-ақ қанат болуы мүмкін. Бұл құрылғының айналу осі көлденең болып табылады. Содан кейін әрбір түрді бөлек қарастырыңыз.

Карусель құрылысы

Мұндай жел генераторы, әрине, бар. Ол ауа ағынының беріктігін жоғарылату үдерісінде тез тартылады. Кейіннен айналу жылдамдығы іс жүзінде бір деңгейде болады. Бұл жоба желдің бағытын өздігінен қадағалайды . Бұл дегеніміз, оған қосымша құрылғылар қажет емес. Желмен жұмыс істейтін карусель генераторы тыныш. Бұл қарапайым схемаларды қолдануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, баяулау құрылымдардың қолданылуын айтарлықтай шектейді. Мұның себебі, қосымша қадамдарды қосымша пайдалану қажеттілігі туындайды. Мультипликаторлар өте төмен тиімділікке ие. Редукционсыз жел генераторының жұмысы әлдеқайда қиын.

Қанатты құрылыс

Мұндай генератор дегеніміз не (жел диірмені)? Көптеген пайдаланушылардың пікірлері мұндай дизайнның пайдасына әсер етеді. Қанат түріндегі блок жоғарыда сипатталғанға қарағанда көптеген артықшылықтарға ие. Осындай жел генераторының ажырамас артықшылықтарына пайдаланушылар өте жоғары айналу жылдамдығын белгілейді. Осыған байланысты мультипликаторды қосымша пайдаланудың қажеті жоқ. Қанатты құрылымның жүздері ауаның ағысына перпендикуляр болуы керек, яғни тігінен. Ол үшін тұрақтандырғыш қолданылады. Пайдаланушылардың айтуынша, жел генераторы бар тағы бір артықшылығы ауа ағынының жоғары энергияны айырбастау коэффициенті болып табылады. Сонымен қатар мұндай конструкциялардағы айналу жылдамдығы жүздердің санына кері пропорционалды. Осыған байланысты, агрегаттар, әдетте, үш қанаттан аспайды. Осындай қондырғылардың танымалдылығы дизайндың қарапайымдылығымен де байланысты.

Құрылғыны таңдау критерийлері

Ең алдымен, құрылғы жұмыс істейтін жерде ауа ағынының орташа жылдамдығын және қолайлы бағытын анықтау керек. Сіз кейбір параметрлер туралы білуіңіз керек. Осылайша, жүздердің айналуы басталатын бастапқы жылдамдығы 2 м / с құрайды. Максималды тиімділік 9-12 м / с ағынмен қамтамасыз етіледі. Генератордың қуаты винттің диаметріне және желдің жылдамдығына байланысты.

Дизайн ерекшеліктері

Үй жел генераторы қандай тұрады? Дизайндың өзінде пышақпен доңғалақ бар. Ол сондай-ақ редукторы бар. Бұл механизм крутящий түрлендіруге және беруге арналған. Сондай-ақ, құрылыста астық бар. Құрылғы өзі орнатылған. Құрылғы ақ батареямен және түрлендіргішпен жабдықталған. Соңғысының көмегімен тікелей айнымалы ток тиімді айнымалыға айналдырылады.

Құрылғы және желі

Бүгінде қолданыстағы қондырғылардың басым бөлігі орталықтандырылған немесе жергілікті электр көзінің қатысуымен жұмыс жасайды. Ол, мысалы, дизель генераторы ретінде әрекет ете алады. Қосымша көздің қажеттілігі ауа ағындарының тұрақсыздығымен түсіндіріледі. Бұл жағдайда желі тұрақтандырушы тапсырманы орындайды. Осындай құрылымдарды пайдалану үшін белгілі бір жағдайлар бар. Басты нәрселердің бірі желінің қуаты міндетті түрде жел генераторына қарағанда кемінде 1,8 есе жоғары болуы тиіс.

Жұмыс принципі

Қуатты ауа ағындары жел генераторының жүздерін басқарады. Олар айнала бастайды. Алынған энергия ротордың көмегімен мультипликаторға беріледі. Жоғарыда айтылғандай, агрегаттар жеке-жеке және топтарда жұмыс істей алады. Кейбір конструкцияларда мультипликаторлар құрылғының жұмысын жақсарту үшін орнатылады. Айта кету керек, мұндай жиынтықты әркім сатып ала алмайды. Осыған байланысты, кейбір адамдар өз қолымен үйге жел генераторларын салады. Мұны қалай жасауға болады, әрі қарай қарастырамыз.

Бірлік түрі

Үйге арналған жел генераторлары деген не? Құрылғының екі түрі бар. Біріншісі көлденең, екіншісі тік жел генераторы. Пайдаланушылардың айтуынша, соңғы дизайн құрастыруды және орнатуды жеңілдетеді - құрылғыны теңестіру жеткілікті. Бұдан басқа, бұл жүйе тиімді желдің әсер ету коэффициентіне ие. Монтаждау үшін таңдалған анағұрлым қуатты құрал, дөңгелектің салмағы мен диаметрін арттырады. Бұл, өз кезегінде, теңдестіру мен орнатуды қиындатады.

Керек-жарақтар

Жел генераторын жасамас бұрын барлық қажетті элементтер мен бөлшектерді дайындаңыз:

• 12 В-ға арналған батарея. Сіз көлік құралын пайдалана аласыз, бірақ балама сатып алу керек. Мұндай аккумулятор қауіпсіз әрі берік болады.
• Генератор 12 В құрайды.
• Ротор 1,5-2 м.
• Металл бөшкелер немесе шелек (үлкен). Сыйымдылығы алюминий немесе тот баспайтын болаттан жақсырақ.
• Батареяны зарядтау релесі.
• Шамды зарядтауға арналған реле (автомобиль, мысалы).
• Жартылай герметикалық қосқыш.
• Қосу шкафы.
• Вольтметр. Сіз машинаны пайдалана аласыз.
• Биіктігі 2-ден 10 метрге дейін созылған тіреуіш. Сіз оны өзіңіз жасай аласыз. Бұл ПВХ құбырлары мен негізіне металл бөлшектерді қажет етеді.
• 4 болт M6.
• Сымдар.
• Тот баспайтын сым немесе қысқыштар. Бұл элементтер тірекке бекітіледі.

Сондай-ақ келесі құралдар қажет:

• Мүсіндер.
• Бұрғылау және бұрғылау биттері.
• Бұрағыш.
• Кілттер.

Бастапқы орнату

Оны орнатпас бұрын, іргетастың негізін және құбыр бөлігінің көлеміне сәйкес іргетасын толтыру қажет. Бұл жағдайда климаттық ерекшеліктер мен топырақ қасиеттерін ескеру қажет. Жел қондырғысы бар асбесті орнату ерітінді қатты болғаннан кейін жүргізіледі (құйылғаннан кейін кем дегенде бір аптадан кейін). Сіз полюсті жер үстіне қазып, қапсырмаларды орната аласыз. Дегенмен, бұл опция кем сенімді.

Ротор

Диаметрі орташа статистикалық жел жылдамдығына сәйкес таңдалады. Ротор орындалды және тартқыш өзгертілді (дискінің немесе арқанның берілуіне арналған шетіне немесе айналмалы канавамен арнайы үйкеліс дөңгелегі). Шындығында, жел жылдамдығы 6-7 м / с дейін, элементтің қуаты 3 м жоғары.

Қанаттар

Барель 4 тең бөлікке бөлінген. Мұны істеу үшін сіз таспа шарасы мен маркерді қолданасыз. Металл қайшылармен пышақтарды кесу. Содан кейін қанат пен тірекке бекітіледі. Бекіткіштер бекіту элементтері ретінде пайдаланылады. Олардың орындары өте дәл өлшенуі керек, әйтпесе болашақта бұрылысты реттеуге тура келеді. Ауа ағынындағы қажетсіз шаңдарды болдырмау үшін жүздер ақырын мықтап бүктеледі.

Ассамблея

Сымдар генераторға қосылады және схема коммутаторға жиналады. Құрылғы тірекке бекітіледі. Сымдар полюсте және генераторда бекітіледі. Одан кейін құрылғы, содан кейін батарея схемаға қосылады. 2,5 кВт дейінгі қимасы сымдардың көмегімен жүктеме қосылады. Пышақтардың иілу дәрежесіне байланысты айналу жылдамдығы орнатылады. Мұндай жиынтық елде немесе жазда тұру үшін энергияны қамтамасыз ету үшін жеткілікті болуы керек.

Өнімділікті арттыру

Аспалы 20-25 метрге көтерілгенде, ауа жылдамдығы 30% -ға артады. Сонымен бірге, энергия өндірісі 1,5 есе артады. Бұл параметр желдің жылдамдығымен (4 м / с дейін) пайдаланылады. Биік шұңқырмен ағаштар мен ғимараттардың әсері жойылады. Жел генераторын қалай жасауға болады.

Өнеркәсіпті дамыту

Бүгін сіз үй жел генераторын өте қисынды сатып ала аласыз. Бұл осы саланың тұрақты және белсенді дамуын көрсетеді. Орнатуды сатып алу немесе өздігінен жинау арқылы біздің жеке тұрғын үйіміздің энергетикалық тәуелсіздігін ұзақ уақыт қамтамасыз етуге болады. Әдетте, кішігірім ғимарат үшін 1 кВт номиналды шығысы бар жиынтық жеткілікті. Сонымен қатар, құрылғының жұмыс аймағында желдің жылдамдығы 8 м / с болуы керек. Егер жер бетінде тұрақты ауа ағыны болмаса немесе ол әлсіз болса, құрылғы дизель генераторы немесе фотоэлектрлі жасушалармен жабдықталуы мүмкін. Ресейде бүгінгі күні жел генераторларын орнату трендінің басы ғана бар. Ішкі нарықта тұрмыстық мақсаттағы бірнеше аз қуатты қондырғылардың өнімдері ұсынылған. Толық жиынтықта 1 кВт жел генераторларының құны 35-40 мың рубльден басталады. Бұл екі жыл бұрынғы бағалар. Құрылғыны орнату үшін сертификатты берудің қажеті жоқ.

Жұмыс кемшіліктері мен артықшылықтары

Энергия тасымалдаушыларына тарифтердің үнемі өсуіне қарамастан, электр энергиясының өзіндік құны басқа шығындардағы өндіріс көлемінің елеулі мөлшеріне жатпайды. Тұтынушылар үшін бүгінгі таңда негізгі факторлар жеткізудің тұрақтылығы мен сенімділігі болып табылады. Жел генераторларынан алынған өнеркәсіптік пайдалану үшін энергия құнын арттыруға себеп болатын негізгі себептер:

• Автономдық операцияның қажеттілігі. Мұндай жағдайларда батареялар қолданылады.
• Өнеркәсіптік сапаның электр энергиясын алу қажеттілігі. Бұл үшін түрлендіргіш қолданылады.
• Тегіс жұмысты жалғастыру қажеттілігі. Мұндай жағдайларда дизель генераторлары қосымша пайдаланылады.

Аппаратты күнделікті өмірде қолдану болсақ, онда минус операцияларды қамтиды:

• Қайта зарядталатын батареялардың жоғары құны. Құрылғының өзіндік бағасының шамамен 25% құрайды.
• Өткізгішті салыстырмалы түрде жоғары құны.
• Кейбір жағдайларда электр қуатының сенімді жеткізілуін қамтамасыз ету үшін дизель генераторы қолданылады. Оның құны құрылғының өзіндік бағасымен салыстырылады.

Дегенмен, бұл факторлар екі еселенген конверсиямен және ортақ желінің қолжетімділігімен заманауи ИБП-мен өзектілігін жоғалтады. Экономикалық тұрғыдан алғанда, бүгінгі күні өнеркәсіптік мақсаттар үшін электр қуатын емес, тұрақты немесе ауыспалы ток жел генераторы арқылы алуға болады. Кейіннен ол ыстық су алу және корпусты жылыту үшін ыстыққа айналады. Ол үшін жылытқыштар қолданылады. Бұл схеманың артықшылығы бар. Атап айтқанда, бұл жағдайда қарапайым су қазандығы энергия сақтау құрылғысы ретінде жұмыс істей алады, өйткені жылуды тұтыну жеткізудің үздіксіздігі мен сапасына қатаң талаптар жоқ.