Kõik tuuleturbiinide kohta

Elutingimuste parandamiseks kasutab inimkond vett, erinevaid mineraale. Viimasel ajal on populaarseks muutunud alternatiivsed energiaallikad, eriti tuuleenergia. Tänu viimasele on inimesed õppinud hankima energiavarusid nii kodu- kui ka tööstuslikeks vajadusteks.

Seoses sellega, et vajadus energiaressursside järele kasvab iga päevaga ja harjumuspäraste energiakandjate varud vähenevad, muutub alternatiivsete energiaallikate kasutamine iga päevaga üha aktuaalsemaks. Viimasel ajal on teadlased ja disainiinsenerid loonud uusi tuuleturbiinide mudeleid. Uusimate tehnoloogiate kasutamine võimaldab parandada üksuste kvaliteediomadusi ja vähendada konstruktsioonide negatiivsete aspektide arvu.

Tuulegeneraator on teatud tüüpi tehniline seade, mille abil kineetiline tuuleenergia muudetakse elektrienergiaks.

Tuulegeneraatoreid kasutatakse erinevates kohtades, tavaliselt avatud aladel, kus tuulepotentsiaal on suurim. Alternatiivsete energiaallikate jaamad on paigaldatud mägedesse, madalasse vette, saartele ja põldudele. Kaasaegsed paigaldised suudavad elektrit toota ka väikese tuulejõuga. Tänu sellele võimalusele kasutatakse tuulikuid erineva võimsusega objektide elektrienergiaga varustamiseks.

• Statsionaarne tuulepark suudab elektrienergiaga varustada eramaja või väikerajatist tootmises. Tuule puudumisel kogutakse energiavaru ja seejärel kasutatakse seda akust.

• Keskmise võimsusega tuulikud saab kasutada taludes või majades, mis on soojusvõrkudest kaugel. Sel juhul saab seda elektriallikat kasutada ruumide kütmiseks.

Tuulegeneraator töötab tuuleenergia abil. Selle seadme disain peab sisaldama järgmisi elemente:

• turbiini labad või propeller;
• turbiin;
• elektrigeneraator;
• elektrigeneraatori telg;
• inverter, mille ülesanne on muundada vahelduvvool alalisvooluks;
• mehhanism, mis pöörleb labasid;
• mehhanism, mis pöörab turbiini;
• aku;
• mast;
• pöörleva liikumise kontroller;
• siiber;
• tuuleandur;
• tuuleanduri vars;
• gondli ja muud elemendid.

Tööstusüksustel on elektrikapp, piksekaitse, pöördmehhanism, töökindel vundament, tulekustutusseade ja telekommunikatsioon.

Tuulegeneraator on seade, mis muudab tuuleenergia elektriks. Kaasaegsete täitematerjalide eelkäijad on veskid, mis toodavad teraviljast jahu. Ühendusskeem ja generaatori tööpõhimõte pole aga palju muutunud.

1. Tuule jõu mõjul hakkavad pöörlema ​​labad, mille pöördemoment kandub edasi generaatori võllile.
2. Rootori pöörlemine loob kolmefaasilise vahelduvvoolu.
3. Kontrolleri kaudu suunatakse akule vahelduvvool. Aku on vajalik tuulegeneraatori stabiilse töö tagamiseks. Tuule korral laadib seade akut.
4. Orkaani eest kaitsmiseks on tuuleenergia tootmissüsteemis elemendid, mis juhivad tuuleratta tuulest eemale. See juhtub saba kokku keerates või ratast elektripiduriga pidurdades.
5. Aku laadimiseks peate installima kontrolleri. Viimase funktsiooniks on aku laadimise jälgimine, et vältida selle rikkeid. Vajadusel võib see seade üleliigse energia ballastisse heita.
6. Akudel on pidev madalpinge, kuid see peab jõudma tarbijani 220-voldise võimsusega. Sel põhjusel paigaldatakse tuuleturbiinidesse inverterid. Viimased on võimelised muutma vahelduvvoolu alalisvooluks, suurendades selle tugevust 220 voltini. Kui inverterit pole paigaldatud, tuleb kasutada ainult neid seadmeid, mis on mõeldud madalpinge jaoks.
7. Teisendatud vool suunatakse tarbijale küttepatareide, ruumivalgustuse ja kodumasinate toiteks.

Tuuleparkide klassifitseerimisel lähtutakse järgmistest kriteeriumidest.

1. Terade arv. Hetkel müügil ühe teraga, madala labaga, mitme labaga tuulikud. Mida väiksemad on generaatori labad, seda suurem on selle mootori kiirus.
2. Nimivõimsuse indikaator. Majapidamisjaamad toodavad kuni 15 kW, pooltööstuslikud - kuni 100 ja tööstuslikud - üle 100 kW.
3. Telje suund. Tuulegeneraatorid võivad olla nii vertikaalsed kui ka horisontaalsed, igal tüübil on oma plussid ja miinused.

Alternatiivset energiaallikat soetada soovijatel on võimalik osta tuulegeneraator rootoriga, kineetiline, keeris-, purje-, mobiilne.

Samuti on tuuleenergia generaatorite klassifikatsioon nende asukoha järgi. Tänapäeval on 3 tüüpi üksusi.

1. Maapind. Selliseid tuulikuid peetakse kõige levinumaks, need on paigaldatud mägedele, küngastele, eelnevalt ettevalmistatud kohtadele. Selliste paigaldiste paigaldamine toimub kallite seadmete abil, kuna konstruktsioonielemendid tuleb kinnitada suurele kõrgusele.
2. Rannajaamad on ehitatud mere, ookeani rannikuossa. Generaatori tööd mõjutab meretuul, mille tõttu pöörlev seade toodab energiat ööpäevaringselt.
3. Riiul. Seda tüüpi tuulegeneraatorid paigaldatakse merre, tavaliselt umbes 10 meetri kaugusele kaldast.Sellised seadmed toodavad energiat tavalisest meretuulest. Seejärel jõuab energia spetsiaalse kaabli kaudu kaldale.

Vertikaalseid tuulikuid iseloomustab maapinna suhtes vertikaalne pöörlemistelg. See seade on omakorda jagatud 3 tüüpi.

• Savounise rootoriga. Konstruktsioon sisaldab mitmeid poolsilindrilisi elemente. Seadme telje pöörlemine toimub pidevalt ja ei sõltu tuule tugevusest ja suunast. Selle generaatori eelised hõlmavad kõrget valmistatavust, kvaliteetset käivitusmomenti, aga ka võimet töötada ka nõrga tuulejõuga. Seadme puudused: labade ebaefektiivne töö, tootmisprotsessis on vaja palju materjale.

• Darrieuse rootoriga. Seadme pöörlemisteljel on mitu laba, mis koos on riba kujul. Generaatori eelisteks peetakse õhuvoolule keskendumise vajaduse puudumist, tootmisprotsessi raskuste puudumist, lihtsat ja mugavat hooldust. Seadme puudused on madal efektiivsus, lühike kapitaalremonditsükkel, nõrk isekäivitus.

• Helikoidrootoriga. Seda tüüpi tuulegeneraator on eelmise versiooni modifikatsioon. Selle eelised seisnevad pikas tööperioodis ning mehhanismide ja tugiüksuste väikeses koormuses. Seadme puudused on ehituse kõrge hind, terade raske ja keerukas tootmisprotsess.

Selle seadme horisontaalse rootori telg on paralleelne maapinnaga.Need on ühe teraga, kahe teraga, kolme teraga ja ka mitme teraga, milles terade arv ulatub 50 tükini. Seda tüüpi tuulegeneraatori eeliseks on kõrge efektiivsus. Seadme puudused on järgmised:

• vajadus orienteeruda vastavalt õhuvoolu suunale;
• vajadus paigaldada kõrged konstruktsioonid - mida kõrgem on paigaldus, seda võimsam see on;
• vajadus vundamendi järele masti järgnevaks paigaldamiseks (see aitab kaasa protsessi maksumuse suurenemisele);
• kõrge müratase;
• oht mööduvatele lindudele.

Labadega elektrigeneraatoritel on sõukruvi kuju. Sel juhul võtavad labad õhuvoolu energiat ja töötlevad seda pöörlevaks liikumiseks.

Horisontaalsetel tuulikutel on labadega tiivikud, mida võib olla teatud arv. Tavaliselt on neid 3. Sõltuvalt labade arvust võib seadme võimsus kas suureneda või väheneda. Seda tüüpi tuuleveskite selge eelis on koormuse ühtlane jaotus tugilaagrile. Seadme puuduseks on see, et selle disainilahenduse paigaldamine nõuab palju lisamaterjale ja tööjõukulusid.

Turbiintuulikuid peetakse praegu kõige tõhusamaks. Selle põhjuseks on tera alade optimaalne kombinatsioon nende konfiguratsiooniga. Teradeta disaini eeliste hulka kuulub kõrge efektiivsuse tase, madal müratase, mis on tingitud seadme väikestest mõõtmetest.Lisaks ei hävita neid üksusi tugev tuul ega kujuta endast ohtu teistele ega lindudele.

Linnades ja alevites on kasutusel turbiintüüpi tuulik, millega saab valgustada eramu ja suvilat. Sellisel generaatoril pole praktiliselt mingeid puudusi.

Tuuleturbiinide peamised eelised on järgmised:

• keskkonnaohutus - käitiste käitamine ei kahjusta keskkonda ja elusorganisme;
• disaini keerukuse puudumine;
• kasutus- ja haldamise lihtsus;
• sõltumatus elektrivõrkudest.

Nende seadmete puuduste hulgas eristavad eksperdid järgmist:

• kõrge hind;
• tasuvus alles 5 aasta pärast;
• madal efektiivsus, väike võimsus;
• vajadus kallite seadmete järele.

Tuulest energia tootmiseks mõeldud seadmed võivad olla erineva suurusega. Nende võimsus sõltub tuuleratta mõõtmetest, masti kõrgusest ja tuule kiirusest. Suurima üksuse kolonni pikkus on 135 m, rootori läbimõõt aga 127 m. Seega ulatub selle kogukõrgus 198 meetrini. Suured kõrge kõrguse ja pikkade labadega tuulikud sobivad väikeste tööstusettevõtete, farmide energiaga varustamiseks. Kompaktsemaid mudeleid saab paigaldada koju või maal.

Praegu toodavad nad marsituulikut, mille labad on läbimõõduga 0,75–60 meetrit. Ekspertide sõnul ei tohiks generaatori mõõtmed olla suurejoonelised, kuna väike kaasaskantav seade sobib väikese energia tootmiseks.Seadme väikseim mudel on 0,4 meetri kõrgune ja kaalub alla 2 kilogrammi.

Tänapäeval on tuuleturbiinide tootmine loodud paljudes maailma riikides. Turult leiate Hiinast pärit Venemaal toodetud mudeleid ja üksusi. Kodumaistest tootjatest peetakse kõige populaarsemaks järgmisi ettevõtteid:

• "Tuulevalgus";
• Rkraft;
• "SKB Iskra";
• "Sapsan-Energia";
• "Tuuleenergia".

Väga populaarsed on ka välismaised elektrigeneraatorite tootjad:

• Goldwind - Hiina;
• Vestas – Taani;
• Gamesa – Hispaania;
• Suzion – India;
• GE Energy – USA;
• Siemens, Enercon - Saksamaa.

Siiski tasub meeles pidada, et selliste tuulikute kasutamisega kaasneb kallis remonditöö, aga ka varuosade kasutamine, mida kodumaistest poodidest peaaegu võimatu leida. Elektritootmise ühikute maksumus sõltub tavaliselt konstruktsioonilistest omadustest, võimsusest ja tootjast.

Suvilasse või koju sobiva tuulegeneraatori valimiseks tuleb arvestada järgnevaga.

1. Ruumi ühendatavate paigaldatud elektriseadmete võimsuse arvutamine.
2. Tulevase üksuse võimsus, võttes arvesse reservkoefitsienti. Viimane ei lase generaatoril tippolukorras üle koormata.
3. Territooriumi kliima. Sademete olemasolu mõjutab seadme jõudlust negatiivselt.
4. Seadmete efektiivsus, mida peetakse üheks olulisemaks näitajaks.
5. Müraindikaatorid, mis iseloomustavad tuuleturbiini töö ajal.

Lisaks kõigele ülaltoodule peaks tarbija hindama kõiki paigalduse parameetreid ja lugema selle kohta ülevaateid.

Tuulegeneraatori efektiivsuse suurendamiseks on vaja muuta selle töövõimet ja omadusi positiivses suunas. Esiteks tasub tõsta tiiviku tundlikkuse efektiivsust suhteliselt nõrkade ja ebastabiilsete tuulte suhtes.

See on omamoodi ühesuunaline õhuvoolu membraan, mis juhib tuult vabalt ühes suunas. Membraan on läbimatu takistus õhumasside liikumisele vastassuunas.

Teine tuulegeneraatori efektiivsuse suurendamise meetod on difuusorite või kaitsekorkide kasutamine, mis katkestavad voolu vastaspinnalt. Igal variandil on nii eelised kui ka puudused. Kuid need on igal juhul tõhusamad kui traditsiooniline valim.

Tuulegeneraator on kallis. Kui soovite selle oma territooriumile paigaldada, peaksite arvestama järgmiste punktidega:

• sobiva maastiku olemasolu;
• sagedaste ja tugevate tuulte ülekaal;
• muude alternatiivsete energiaallikate puudumine.

Muidu tuulepark loodetud tulemust ei anna.Kuna nõudlus alternatiivenergia järele kasvab iga aastaga ja tuuleveski ostmine on pere eelarvele märkimisväärne löök, võite proovida seadme hilisema paigaldamisega ise valmistada. Tuuleveski valmistamise aluseks võivad olla neodüümmagnetid, käigukast, labad ja nende puudumine.

Omaloodud tuulikul on päris palju eeliseid. Seetõttu saab peaaegu iga meister suure soovi ja disaineri elementaarsete võimete olemasolul ehitada oma saidile elektrienergia tootmise jaama. Seadme lihtsaimat versiooni peetakse vertikaalteljega tuuleveskiks. Viimane ei vaja tuge ja kõrget masti ning paigaldusprotseduuri iseloomustab lihtsus ja kiirus.

Tuulegeneraatori loomiseks peate ette valmistama kõik vajalikud elemendid ja fikseerima mooduli valitud kohas. Koduse vertikaalse energiageneraatori osana peetakse selliste elementide olemasolu kohustuslikuks:

• rootor;
• terad;
• aksiaalne mast;
• staator;
• aku;
• inverter;
• kontroller.

Terad võivad olla valmistatud kergest elastsest plastikust, kuna suure koormuse mõjul võivad muud materjalid kahjustuda ja deformeeruda. Kõigepealt tuleb PVC torudest välja lõigata 4 võrdset osa. Pärast seda peate tinast välja lõikama paar poolringikujulist fragmenti ja kinnitama need piki torude servi. Sel juhul peaks teraosa raadius olema 69 cm Sel juhul ulatub tera kõrgus 70 cm-ni.

Rootorisüsteemi kokkupanekuks on vaja võtta 6 neodüümmagnetit, 2 ferriitketast läbimõõduga 23 cm, liimimiseks liimi. Esimesele kettale tuleks asetada magnetid, arvestades nurga 60 kraadi ja paigutuse läbimõõt on 16,5 cm.Sama skeemi järgi pannakse teine ​​ketas kokku ja magnetid täidetakse liimiga. Staatori jaoks peate valmistama 9 mähist, millest igaühele keerake 60 pööret 1 mm läbimõõduga vaskjuhtmestikku. Jootmine tuleb läbi viia järgmises järjestuses:

• esimese pooli algus neljanda lõpuga;
• neljanda mähise algus seitsmenda lõpuga.

Teine faas on kokku pandud sarnasel viisil. Järgmisena valmistatakse vineerilehest vorm, mille põhi on kaetud klaaskiuga. Üles on paigaldatud joodetud poolidest faasid. Struktuur valatakse liimiga ja jäetakse mitmeks päevaks kõigi osade liimimiseks. Pärast seda võite hakata tuulegeneraatori üksikuid elemente ühendama ühtseks tervikuks.

Konstruktsiooni kokkupanekuks ülemisse rootorisse tuleks naastude jaoks teha 4 auku. Alumine rootor on paigaldatud kronsteinile, magnetid ülespoole. Pärast seda peate asetama staatori kronsteini paigaldamiseks vajalike aukudega. Naastud tuleks toetada vastu alumiiniumplaati ja seejärel katta teise rootoriga, magnetid allapoole.

Mutrivõtmega on vaja naastud pöörata nii, et rootor ühtlaselt ja tõmblusteta alla kukuks. Kui õige koht on hõivatud, tuleks naastud lahti keerata ja alumiiniumplaadid eemaldada. Töö lõpus tuleb konstruktsioon kinnitada mutritega ja mitte tihedalt pingutada.

Mastiks sobib tugev metalltoru pikkusega 4 kuni 5 meetrit. Selle külge kruvitakse eelmonteeritud generaator. Pärast seda kinnitatakse raam koos labadega generaatori külge ja kohapeal paigaldatakse mastikonstruktsioon, mis on eelnevalt ette valmistatud. Süsteemi asend fikseeritakse venitades.

Järgmine video annab ülevaate isetehtud tuulikust.