Бүгүнкү күндө электр энергиясына тарифтер көтөрүлүп, элдин «цивилизациядан» алыс дача жана дачаларды курууга болгон каалоосу күчөгөн сайын, көптөгөн жеке менчик ээлери энергиянын альтернативдүү булактарына көбүрөөк кайрылып жатышат. Учурда эң арзаны шамалдын күчү. Аны колдонуу үчүн атайын аппараттар иштелип чыккан. Андан ары макалада шамал генератору эмне экенин карап чыгабыз.
Терминология
Шамалдын электр генератору – аба агымынын кинетикалык энергиясын механикалык энергияга айландыруучу түзүлүш. Бул күч ротордун айлануусун баштайт. Анын ишинин натыйжасында механикалык энергия кийин электр энергиясына айланат.
Өнөр жайда колдонуу
Мындай аппараттар ири жеке же мамлекеттик энергетикалык компаниялар тарабынан курулат. Адатта, алар деп аталган тармактарга бириктирилет. Натыйжада шамал станциялары пайда болду. Бул өнөр жай тармактары ар түрдүүчийки заттын (отундун) жана калдыктардын толук жоктугу менен ядролук же термикалык жактан. Шамал электр станциясынын генератору иштебей калышы үчүн абанын жылдык орточо агымы жогору болушу керек. Заманбап системалардын кубаттуулугу 7,5 МВт жетиши мүмкүн.
Кээ бир операциялык кыйынчылыктар
Өнөр жай шамал генератору жети-он күндүн ичинде атайын даярдалган жерге орнотулат. Ал эми курулушту курууга уруксат алуу кээ бир учурларда бир жылдан ашык убакытка созулушу мүмкүн. Мындан тышкары шамал генераторлору орнотула турган жерде узак мөөнөттүү изилдөөлөр керек. Жыл ичинде жок дегенде аба агымынын багыты жана ылдамдыгы изилденет. Бул иш-чаралардын баары долбоорлорду ишке ашыруу мөөнөтүн бир топ көбөйтөт.
Кыска тарыхый маалымат
Белгилей кетсек, адамдар шамалдын энергиясын байыркы убакта эле колдоно башташкан. Жөнөкөй мисал - парус. Жел тегирмендери биздин эрага чейин 200 жыл мурун эле курулуп, электр энергиясы ачылгандан кийин адамдар аны алуу үчүн аба агымынын күчүн колдонууга аракет кыла башташкан. Өткөн кылымдын 50-жылдарына чейин Советтер Союзунда жаңы техниканы долбоорлоо жана долбоорлоо боюнча үзгүлтүксүз иштер жүрүп келген. Өлкөдө шамал генераторлору кеңири колдонулуп келет.
Колдонуу чөйрөсү
Шамал генераторун түздөн-түз өз максатына ылайык колдонсо болот, же ал таза декоративдик функцияларды аткара алат. пропеллер ратчет менен жабдылган жана коюуга болотаппаратты каалаган жерге орнотуңуз. Өнөр жайлык максаттар үчүн мурда шамал генератору данды майдалоо үчүн колдонулган. Бүгүнкү күндө, эреже катары, бул максаттар үчүн башка жабдуулар колдонулат. Шамал генераторлор көбүнчө үй үчүн колдонулат. Шаар четиндеги кыймылсыз мүлктүн ээлеринин сын-пикирлери сууну сордуруу процессинде мындай дизайндын натыйжалуулугун далилдейт. Ошентип, кээ бир колдонуучулардын айтымында, бир кудуктан же кудуктан болжол менен 30-50 литр / саат көтөрө алат. Мындай генераторлор берүү үчүн абдан актуалдуу болуп саналат. Тармакка ток берүү үзгүлтүккө учураганда шамал конструкциялары көп учурда зарыл болуп саналат. Алар ошондой эле жылытуу системасын ишке киргизүү үчүн колдонулат. Бирок шамал генератору электр энергиясын өндүрүү үчүн кеңири колдонулат.
Классификация
Эгер жеке үйгө шамал генераторун сатып алуу зарылчылыгы келип чыкса, анда бул агрегаттын түрлөрү жана иштөө принциби жөнүндө көбүрөөк билүү керек. Дизайн карусель түрү болушу мүмкүн. Бул учурда ал вертикалдуу айлануу огуна ээ. Ошондой эле, дизайн канаттуу болушу мүмкүн. Бул агрегаттын айлануу огу горизонталдуу экенин билдирет. Андан кийин ар бир түрүн өзүнчө карап көрүңүз.
Карусель дизайны
Мындай шамал генераторунун жакшы жактары бар экени талашсыз. Ал аба агымынын күчүн жогорулатуу процессинде тез тартылат. Андан кийин, айлануу ылдамдыгы дээрлик бирдей денгээлде болот. Бул дизайн өз алдынча шамалдын багытын көзөмөлдөйт. Бул ага кошумча кереги жок дегенди билдиретприборлор. Карусель тибиндеги шамал генератору жай кыймылдайт. Бул кыйла жөнөкөй схемаларды колдонууга мүмкүндүк берет. Ошол эле учурда, төмөнкү ылдамдык олуттуу структураларды пайдаланууну чектейт. Бул кошумча редукторлорду колдонуу зарылчылыгы менен шартталган. Көбөйткүчтөрдүн натыйжалуулугу кыйла төмөн. Редукторсуз шамал генераторунун иштеши бир топ кыйындайт.
Канаттын дизайны
Мындай генератор (шамал) деген эмне? Көптөгөн колдонуучулардын пикирлери бул дизайндын пайдасына сүйлөйт. Канат тибиндеги агрегат жогоруда айтылгандарга салыштырмалуу бир топ артыкчылыктарга ээ. Мындай шамал генератору ээ болгон талашсыз артыкчылыктарга колдонуучулар бир кыйла жогорку айлануу ылдамдыгын белгилешет. Мунун аркасында мультипликаторду кошумча колдонуунун кереги жок. Канаттуу конструкциянын бычактары аба агымына перпендикуляр, башкача айтканда вертикалдуу жайгашуусу керек. Бул үчүн, стабилизатор колдонулат. Колдонуучулардын айтымында, шамал генераторунун дагы бир артыкчылыгы - аба агымынын энергияны өзгөртүүнүн жогорку эффективдүүлүгү. Ошол эле учурда мындай конструкциялардагы айлануу ылдамдыгы бычактардын санына тескери пропорционалдуу. Бул жагынан алганда, агрегаттар, эреже катары, үчтөн ашык эмес. Мындай установкалардын кеңири популярдуулугу конструкцияларды даярдоонун оңойлугу менен да шартталган.
Түзмөктү тандоо критерийлери
Биринчиден, так орточо ылдамдыгын аныктоо керек жанаагрегат иштей турган жерде аба агымынын артыкчылыктуу багыты. Сиз кээ бир параметрлерди билиши керек. Ошентип, бычактардын айлануусу башталган баштапкы ылдамдыгы 2 м/с. Агрегат максималдуу эффективдүүлүккө 9-12 м/сек агым менен жетет. Генератордун күчү винттин диаметрине жана шамалдын ылдамдыгына жараша болот.
Дизайн өзгөчөлүктөрү
Үйдөгү шамал генератору эмнеден турат? Дизайндын өзү бычактары бар дөңгөлөктү камтыйт. Ошондой эле редуктор бар. Бул механизм моментин өзгөртүү жана берүү үчүн иштелип чыккан. Ошондой эле дизайнда мачта бар. Ага аппараттын өзү орнотулган. Ошондой эле, аппарат батарея жана инвертор менен жабдылган. Акыркысынын жардамы менен туруктуу ток эффективдүү өзгөрмө токко айланат.
Түзмөк жана тармак
Бүгүнкү күндө бар агрегаттардын көбү борборлоштурулган же жергиликтүү электр булагы менен иштешет. Мисалы, ал дизелдик генератор болушу мүмкүн. Кошумча булакты колдонуу зарылдыгы аба агымынын туруксуздугу менен түшүндүрүлөт. Бул учурда, тармак турукташтыруу милдетин аткарат. Мындай түзүлүштөрдү пайдалануу үчүн белгилүү бир шарттар бар. Алардын негизгилеринин бири - тармактын кубаттуулугу сөзсүз түрдө шамал генераторунан кеминде 1,8 эсе жогору болушу керек.
Иштөө принциби
Күчтүү аба агымдары шамал генераторунун бычактарын айдайт. Алар айлана баштайт. Алынган энергия ротор аркылуу көбөйткүчкө берилет. кантипБул бөлүмдөр жеке жана топ болуп иштей алат деп жогоруда айтылган. Кээ бир конструкцияларда түзмөктүн иштешин жакшыртуу үчүн мультипликаторлор орнотулган. Мындай бирдикти ар бир адам сатып ала албайт деп айтуу керек. Буга байланыштуу кээ бир адамдар өз колдору менен үйлөрүнө шамал генераторлорун куруп жатышат. Муну кантип кылуу керек, биз мындан ары карайбыз.
Бирдиктин түрү
Үй үчүн шамал генераторлору деген эмне? аппараттардын эки түрү бар. Биринчиси горизонталдуу, экинчиси вертикалдуу шамал генератору. Акыркы дизайн, колдонуучулардын өздөрүнө ылайык, чогултуу жана орнотуу оңой - түзмөктү баланстоо абдан оңой. Мындан тышкары, бул система шамалдын эффективдүү аракетинин жогорку коэффициентине ээ. Чогултуу үчүн тандалган аппарат канчалык күчтүү болсо, дөңгөлөктүн салмагы жана диаметри ошончолук чоң болот. Бул өз кезегинде тең салмактуулукту жана орнотууну кыйындатат.
Компоненттер
Шамал генераторун жасоодон мурун, бардык керектүү элементтерди жана деталдарды даярдашыңыз керек:
- 12 В батарейка. Унаа түзмөгүн колдонсоңуз болот, бирок башкасын сатып алганыңыз жакшы. Мындай батарея коопсуз жана бышык болот.
- Генератор 12 V.
- Ротор 1,5-2 м.
- Металл челек же чака (чоң). Алюминий же дат баспас болоттон жасалган идиш колдонуу жакшы.
- Батареяны заряддоо релеси.
- Лампаны заряддоо үчүн реле (мисалы, унаа).
- Жарым жабылган которгуч.
- Бирикме кутусу.
- Вольтметр. Унааны колдонсоңуз болот.
- Бийиктиги 2 метрден 10 метрге чейин болгон мачта. Өзүңүз да жасасаңыз болот. Бул негиз үчүн ПВХ түтүктөрүн жана металл бөлүктөрүн талап кылат.
- 4 M6 болт.
- Зымдар.
- Дат баспас зымдар же кыскычтар. Бул элементтер мачтага бекитилет.
Сизге төмөнкү куралдар да керек болот:
- Кескичтер.
- Бргу жана бургулар.
- Бұрагыч.
- Ачкычтар.
Мастаны орнотуу
Аны орнотуунун алдында фундаментти негиздин көлөмүнө жана түтүктүн кесилишине ылайык толтуруу зарыл. Бул учурда климаттын жана топурактын өзгөчөлүктөрүн эске алуу керек. Шамалдын турбинасы бар мачтаны орнотуу эритме катып калгандан кийин (куюлгандан бир жумадан кем эмес) кийин жүргүзүлөт. Сиз жөн гана жерге мамы казып, жигиттин зымдарын оңдой аласыз. Бирок, бул параметр анча ишенимдүү эмес.
Ротор
Диаметр шамалдын орточо ылдамдыгына жараша тандалат. Ротор жасалып, шкив кайра жасалат (кыймылды жетектөөчү кайышка же арканга өткөрүү үчүн арналган, тегерекчеси же оюгу бар атайын сүрүлүүчү дөңгөлөк). Чынында, шамалдын ылдамдыгы секундасына 6-7 метрге жеткенде, 3 метрлик элементтин кубаттуулугу жогору болот.
Wings
Бочка 4 бирдей бөлүккө бөлүнгөн. Бул үчүн, рулетка жана маркер колдонулат. бычактар металл үчүн кайчы менен кесип жатат. Андан кийин канаттар шкив менен түбүнө бекитилет. бекиткичтер катарыболттар колдонулат. Алар үчүн жерлер абдан так өлчөө керек, антпесе келечекте көп учурда айланууну тууралоо керек болот. Аба агымындагы керексиз шамалдын алдын алуу үчүн бычактар акырын бүктөлөт.
Ассамблея
Зымдар генераторго туташтырылган жана схема коммутатор кутучасына чогулган. Агрегат мачтага бекитилген. Зымдар устунга жана генераторго бекитилет. Андан кийин, бирдиги, андан кийин батарея схемага туташтырылган. 2,5 кВт чейин кесилишиндеги зымдардын жардамы менен жүк туташтырылган. Чачтардын ийилүүсүнүн даражасына жараша айлануу ылдамдыгы белгиленет. Мындай бирдик өлкө үйүн же коттеджди энергия менен камсыз кылуу үчүн жетиштүү болушу керек.
Өндүрүмдүүлүктүн жогорулашы
Мастаны 20-25 метрге чейин көтөргөндө аба агымынын ылдамдыгы 30%ке жогорулайт. Ошону менен бирге энергия иштеп чыгаруу да 1,5 эсеге чейин кебейтулет. Бул параметр шамалдын ылдамдыгынын төмөндөшүндө (4 м/с чейин) колдонулат. Бийик мачта менен дарактардын жана имараттардын таасири жок кылынат. Шамалдын турбинасын кантип жасоо керек.
Өнөр жайды өнүктүрүү
Бүгүн сиз үйгө шамал генераторун арзан баада сатып алсаңыз болот. Бул тармактын тынымсыз жана жигердүү өнүгүшү жөнүндө айтып турат. Орнотууну өзүңүз сатып алуу же монтаждоо менен сиз өзүңүздүн үйүңүздүн энергетикалык көз карандысыздыгын узак убакытка камсыздай аласыз. Эреже катары, кичинекей имарат үчүн 1 кВт номиналдык кубаттуулугу менен бирдик жетиштүү. Ошол эле учурда, аппараттын иш чөйрөсүндө шамалдын ылдамдыгы8 м/с болушу керек. Эгерде аймакта туруктуу аба агымы жок болсо, же ал начар болсо, аппарат дизелдик генератор же фотоэлектр элементтери менен жабдылышы мүмкүн. Бүгүнкү күндө Россияда шамал генераторлорун орнотуу тенденциясы гана байкалат. Ички рынокто ички муктаждыктар үчүн аз кубаттуулуктагы блоктордун бир нече өндүрүүчүлөрү гана көрсөтүлгөн. Толук комплектте 1 кВт шамал турбиналарынын баасы 35-40 миң рублден башталат. Бул эки жыл мурунку баалар. Түзмөктү орнотуу үчүн сертификат берүүнүн кереги жок.
Эксплуатациянын кемчиликтери жана артыкчылыктары
Энергияга тарифтердин тынымсыз өсүшүнө карабастан, электр энергиясынын өздүк наркы башка чыгымдар менен бирге өнөр жай тармактарынын негизги бөлүгүндө кандайдыр бир деңгээлде олуттуу мааниге ээ эмес. Бүгүнкү күндө керектөөчү үчүн туруктуулук жана камсыздоонун коопсуздугу негизги факторлор болуп саналат. Шамал генераторлорунан алынган өнөр жайлык энергиянын кымбатташынын негизги себептери болуп төмөнкүлөр саналат:
- Бир нече убакытка автономдуу иштөө зарылдыгы. Мындай учурларда батарейкалар колдонулат.
- Өнөр жайлык сапаттагы электр энергиясына муктаждык. Бул үчүн инвертор колдонулат.
- Үзгүлтүксүз иштөө убактысынын зарылдыгы. Мындай учурларда дизелдик генераторлор кошумча колдонулат.
Түзмөктөрдү күнүмдүк жашоодо колдонууга келсек, операциянын кемчиликтери төмөнкүлөрдү камтышы керек:
- Батареялардын кымбаттыгы. Алтүзмөктүн баасынын болжол менен 25%.
- Инвертордун салыштырмалуу жогорку баасы.
- Электр энергиясы менен ишенимдүү камсыз кылуу үчүн кээ бир учурларда дизелдик генератор колдонулат. Анын баасы аппараттын өзүнүн баасы менен салыштырууга болот.
Бирок, бул факторлор заманбап кош конверсиялык UPS жана жалпы тармак менен актуалдуулугун жоготоорун белгилей кетүү керек. Бүгүнкү күндө экономикалык көз караштан алганда, өнөр жайлык максаттар үчүн шамал генераторунун жардамы менен электр энергиясын эмес, туруктуу же өзгөрмө токту алуу абдан максатка ылайыктуу. Андан кийин, ал ысык суу жана үй жылытуу үчүн жылуулукка айландырылат. Бул үчүн, жылытуу элементтери колдонулат. Бул схема өзүнүн артыкчылыктары бар. Атап айтканда, бул учурда, суу менен катардагы казан энергетикалык аккумулятор катары иштей алат, жылуулук керектөө үчүн үзгүлтүксүздүк жана берүүнүн сапатына мындай катуу талаптар жок.
