Külək Generatoru (49 şəkil): Elektrik Enerjisi, Müsbət Və Mənfi Cəhətləri, Külək Stansiyasının Tikintisi üçün Xüsusi Bir Külək Turbininin Evi üçün Seçim

2024 Müəllif: Beatrice Philips | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-18 12:03

Bəşəriyyət həyat şəraitini yaxşılaşdırmaq üçün sudan və müxtəlif minerallardan istifadə edir. Son zamanlar alternativ enerji mənbələri, xüsusilə külək enerjisi populyarlaşdı. İkincisi sayəsində insanlar həm daxili, həm də sənaye ehtiyacları üçün enerji təchizatı almağı öyrənmişlər.

Bu nədir?

Enerji qaynaqlarına olan tələbatın hər gün artması və adi enerji daşıyıcılarının ehtiyatlarının azalması səbəbindən alternativ enerji mənbələrinin istifadəsi hər keçən gün daha da aktuallaşır. Son zamanlar elm adamları və dizayn mühəndisləri külək turbinlərinin yeni modellərini yaradırlar . Ən son texnologiyalardan istifadə vahidlərin keyfiyyət xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmağa və strukturlardakı mənfi cəhətləri azaltmağa imkan verir.

Külək generatoru kinetik külək enerjisini elektrik enerjisinə çevirən bir növ texniki cihazdır

İş üçün istifadə etdikləri qaynaqların tükənməməsi səbəbindən bu bölmələrin istehsal etdiyi məhsulun dəyəri və tətbiqi daim artır.

Onlar harada istifadə olunur?

Külək generatorları külək potensialının ən böyük olduğu fərqli yerlərdə, ümumiyyətlə açıq yerlərdə istifadə olunur. Alternativ enerji mənbələrinin stansiyaları dağlarda, dayaz sularda, adalarda və tarlalarda quraşdırılmışdır. Müasir qurğular küləyin aşağı sürətində belə elektrik enerjisi istehsal edə bilir. Bu ehtimala görə külək generatorları müxtəlif tutumlu obyektləri elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün istifadə olunur.

Stasionar bir külək stansiyası fərdi evə və ya kiçik bir sənaye obyektinə elektrik verə bilər. Külək olmadıqda enerji ehtiyatı yığılacaq və sonra batareyadan istifadə ediləcək.

Orta güclü külək turbinləri fermalarda və ya istilik sistemlərindən uzaq olan evlərdə istifadə edilə bilər. Bu halda, bu elektrik mənbəyi kosmik isitmə üçün istifadə edilə bilər.

Cihaz və iş prinsipi

Külək generatoru külək enerjisi ilə işləyir. Bu cihazın dizaynında aşağıdakı elementlər olmalıdır:

• turbin bıçaqları və ya pervane;
• turbin;
• elektrik generatoru;
• elektrik generatorunun oxu;
• funksiyası alternativ cərəyanı birbaşa cərəyana çevirmək olan bir çevirici;
• bıçaqları döndərən bir mexanizm;
• turbini döndərən bir mexanizm;
• batareya;
• dirək;
• fırlanma hərəkət nəzarətçisi;
• damper;
• külək sensoru;
• külək ölçmə çubuğu;
• gondol və digər elementlər.

Jeneratörlərin növləri fərqlidir, buna görə də tərkibindəki struktur elementləri fərqli ola bilər.

Sənaye bölmələrində elektrik kabineti, şimşəkdən qorunma, yellənmə mexanizmi, etibarlı bir təməl, yanğını söndürmək üçün bir cihaz və telekommunikasiya var.

Külək generatoru külək enerjisini elektrik enerjisinə çevirən bir cihaz hesab olunur. Müasir qurğuların sələfləri taxıldan un istehsal edən dəyirmanlardır. Bununla birlikdə, əlaqə diaqramı və generatorun işləmə prinsipi praktiki olaraq dəyişməyib.

1. Küləyin qüvvəsi sayəsində bıçaqlar fırlanmağa başlayır, fırlanma anı generator milinə ötürülür.
2. Rotorun fırlanması üç fazalı alternativ cərəyan yaradır.
3. Nəzarətçi vasitəsi ilə batareyaya alternativ cərəyan göndərilir. Batareya külək generatorunun sabit işləməsini təmin etmək üçün lazımdır. Külək varsa, cihaz batareyanı doldurur.
4. Külək enerjisi istehsal sistemində qasırğadan qorunmaq üçün külək təkərini küləkdən yayındıran elementlər var. Bu, elektrik əyləcindən istifadə edərək quyruğu qatlamaq və ya təkəri əyləc etməklə baş verir.
5. Batareyanı doldurmaq üçün bir nəzarətçi quraşdırmalısınız. Sonuncunun funksiyalarına, batareyanın dağılmasının qarşısını almaq üçün onun doldurulmasını izləmək daxildir. Lazım gələrsə, bu cihaz artıq enerjini balasta ata bilər.
6. Batareyalar sabit bir aşağı gərginliyə malikdir, lakin 220 volt gücündə istehlakçıya çatmalıdır. Bu səbəbdən külək generatorlarında invertorlar quraşdırılır. Sonuncular, alternativ cərəyanı birbaşa cərəyana çevirərək güc göstəricisini 220 volta qədər artıra bilir. İnverter quraşdırılmırsa, yalnız aşağı gərginlik üçün qiymətləndirilmiş cihazlardan istifadə etmək lazımdır.
7. Çevrilmiş cərəyan, istehlakçılara istilik batareyalarını, otaq işıqlandırmasını və məişət texnikasını işə salmaq üçün göndərilir.

Sənaye külək generatorlarının dizaynında əlavə elementlər var, bunun sayəsində qurğular muxtar rejimdə işləyir.

Növləri, üstünlükləri və mənfi cəhətləri

Külək elektrik stansiyalarının təsnifatı aşağıdakı meyarlara əsaslanır

1. Bıçaqların sayı . Hal-hazırda satışda bir bıçaqlı, aşağı bıçaqlı, çox bıçaqlı yel dəyirmanı tapa bilərsiniz. Bir generatorun bıçaqları nə qədər az olarsa, mühərrik sürəti də o qədər yüksək olar.
2. Nominal gücün göstəricisi . Məişət stansiyaları 15 kVt -a qədər, yarı sənaye - 100 -ə qədər və sənaye - 100 kVt -dan çox enerji istehsal edir.
3. Eksen istiqaməti . Külək türbinləri həm şaquli, həm də üfüqi ola bilər, hər növün öz müsbət və mənfi cəhətləri var.

Alternativ bir enerji mənbəyi əldə etmək istəyənlər rotorlu, kinetik, girdablı, yelkənli, mobil bir külək generatoru ala bilərlər.

Külək enerjisi generatorlarının yerləşdiyi yerə görə təsnifatı da mövcuddur. Bu gün 3 növ vahid var.

1. Yerüstü . Bu cür yel dəyirmanları ən çox yayılmış sayılır; əvvəlcədən hazırlanmış təpələrə, yüksəkliklərə və sahələrə quraşdırılır. Bu cür qurğuların quraşdırılması bahalı avadanlıqlardan istifadə etməklə həyata keçirilir, çünki struktur elementləri yüksək hündürlükdə bərkidilməlidir.
2. Dənizin və okeanın sahil hissəsində sahil stansiyaları tikilir . Jeneratörün işinə dəniz küləyi təsir edir, buna görə fırlanan cihaz gecə -gündüz enerji istehsal edir.
3. Dənizdə . Bu tip külək turbinləri dənizdə, ümumiyyətlə sahildən təxminən 10 metr məsafədə quraşdırılır. Bu cür cihazlar müntəzəm dəniz küləyindən enerji istehsal edir. Daha sonra enerji xüsusi bir kabel vasitəsilə sahilə gedir.

Şaquli

Şaquli külək turbinləri yerə nisbətən şaquli fırlanma oxu ilə xarakterizə olunur. Bu cihaz da öz növbəsində 3 növə bölünür.

Savounis rotoru ilə . Quruluş bir neçə yarı silindrik elementdən ibarətdir. Bölmə oxunun fırlanması daim baş verir və küləyin gücündən və istiqamətindən asılı deyil. Bu generatorun üstünlükləri yüksək istehsal qabiliyyəti, yüksək keyfiyyətli başlanğıc torku, həmçinin yüngül külək qüvvəsi ilə belə işləmə qabiliyyətidir. Cihazın dezavantajları: bıçaqların aşağı səmərəli işləməsi, istehsal prosesində çox miqdarda materiala ehtiyac.

Darrieus rotoru ilə . Cihazın fırlanma oxunda bir neçə bıçaq yerləşir ki, bunlar birlikdə zolaq şəklindədir. Jeneratörün üstünlükləri hava axınına diqqət yetirmək ehtiyacının olmaması, istehsal prosesində çətinliklərin olmaması və sadə və rahat texniki xidmət hesab olunur. Cihazın dezavantajları aşağı səmərəlilik, qısa təmir dövrü və zəif öz başlanğıcdır.

Sarmal rotor ilə . Bu tip külək generatoru əvvəlki versiyanın modifikasiyasıdır. Üstünlükləri uzun bir işləmə müddətində və mexanizmlərə və dayaq qurğularında aşağı yükə bağlıdır. Bölmənin dezavantajları quruluşun yüksək qiyməti, bıçaqların istehsalının çətin və mürəkkəb prosesidir.

Üfüqi

Bu cihazdakı üfüqi rotorun oxu yer səthinə paraleldir. Bıçaqların sayı 50 ədədə çatdığı tək bıçaqlı, iki bıçaqlı, üç bıçaqlı və eyni zamanda çox bıçaqlıdır. Bu tip külək turbinlərinin üstünlükləri yüksək məhsuldarlıqdır. Cihazın mənfi cəhətləri aşağıdakılardır:

• hava axınının istiqamətinə görə oriyentasiya ehtiyacı;
• yüksək strukturların quraşdırılmasına ehtiyac - quraşdırma nə qədər yüksək olsa, o qədər güclü olacaq;
• dirəyin sonrakı quraşdırılması üçün təməl ehtiyacı (bu, prosesin dəyərinin artmasına kömək edir);
• yüksək səs -küy;
• uçan quşlar üçün təhlükə.

Qanadlı

Bıçaq elektrik generatorları bir pervane şəklindədir. Bu vəziyyətdə bıçaqlar hava axınının enerjisini alır və onu fırlanan hərəkətə çevirir.

Bu elementlərin konfiqurasiyası külək turbininin səmərəliliyinə birbaşa təsir göstərir.

Üfüqi külək türbinlərində müəyyən sayda ola biləcək bıçaqları olan çarklar var . Adətən onlardan 3 -ü var. Bıçaqların sayından asılı olaraq cihazın gücü ya arta bilər, ya da azalda bilər. Bu tip külək türbininin açıq bir üstünlüyü, itmə yatağında yüklərin vahid paylanmasıdır. Bölmənin dezavantajı, belə bir quruluşun quraşdırılması çoxlu əlavə materiallar və əmək xərcləri tələb etməsidir.

Turbin

Külək turbin generatorları hazırda ən səmərəli hesab olunur. Bunun səbəbi, bıçaq sahələrinin konfiqurasiyası ilə optimal birləşməsidir . Bıçaqsız dizaynın üstünlükləri arasında cihazın kiçik ölçülərindən qaynaqlanan yüksək səmərəlilik, aşağı səs -küy var. Bundan əlavə, bu qurğular güclü küləklərdə dağılmır və başqalarına və quşlara təhlükə yaratmır.

Turbin tipli bir külək dəyirmanı şəhərlərdə və qəsəbələrdə istifadə olunur, onun köməyi ilə xüsusi bir ev və bir yaz kottecini işıqlandırma ilə təmin etmək mümkündür . Belə bir generatorun praktik olaraq heç bir çatışmazlığı yoxdur.

Külək turbininin dezavantajı, strukturun sabitləşdirici komponentlərinə ehtiyacdır.

Əsas xüsusiyyətlər

Külək generatorlarının əsas üstünlükləri aşağıdakılardır:

• ekoloji təhlükəsizlik - qurğuların istismarı ətraf mühitə və canlı orqanizmlərə zərər vermir;
• dizaynda mürəkkəbliyin olmaması;
• istifadəsi və idarə olunmasının asanlığı;
• elektrik şəbəkələrindən müstəqillik.

Bu cihazların dezavantajları arasında mütəxəssislər aşağıdakıları ayırd edirlər

• yüksək qiymət;
• yalnız 5 ildən sonra ödəmə imkanı;
• aşağı səmərəlilik, aşağı güc;
• bahalı avadanlıqlara ehtiyac.

Ölçülər (redaktə)

Küləkdən enerji istehsal edən cihazlar müxtəlif ölçülərdə ola bilər. Onların gücü külək təkərinin ölçüsündən, dirəyin hündürlüyündən və küləyin sürətindən asılıdır. Ən böyük qurğunun uzunluğu 135 m, rotorunun diametri 127 m -dir . Beləliklə, onun ümumi hündürlüyü 198 metrə çatır. Kiçik sənaye müəssisələrini, təsərrüfatlarını enerji ilə təmin etmək üçün yüksək hündürlükdə və uzun bıçaqlı böyük külək turbinləri uyğundur. Daha kompakt modellər evdə və ya ölkədə quraşdırıla bilər.

Hal -hazırda, diametri 0, 75 və 60 metr olan bıçaqları olan bir növ yel dəyirmanı istehsal edirlər . Mütəxəssislərin fikrincə, kiçik bir portativ qurğu az miqdarda enerji istehsal etmək üçün uyğun olduğundan generatorun ölçüləri möhtəşəm olmamalıdır. Cihazın ən kiçik modeli 0,4 metr yüksəklikdə və 2 kiloqramdan azdır.

İstehsalçılar

Bu gün dünyanın bir çox ölkələrində külək turbinlərinin istehsalı qurulub. Bazarda Çindən Rusiya istehsalı olan modellər və qurğular tapa bilərsiniz. Yerli istehsalçılardan ən populyarları aşağıdakı firmalardır:

• "Külək İşıq";
• Rkraft;
• SKB Iskra;
• Sapsan-Enerji;
• "Külək enerjisi".

İstehsalçılar müştərinin şəxsi istəyinə uyğun olaraq külək turbinləri hazırlaya bilərlər. Həm də istehsalçılar tez -tez külək elektrik stansiyalarının hesablanması və dizaynı üçün bir xidmətə malikdirlər.

Xarici generator istehsalçıları da çox populyardır:

• Qızıl külək - Çin;
• Vestas - Danimarka;
• Gamesa - İspaniya;
• Suzion - Hindistan;
• GE Energy - ABŞ;
• Siemens, Enercon - Almaniya.

İstehlakçı rəylərinə görə, xarici istehsalı olan cihazlar ən son avadanlıqlardan istifadə edildiyindən yüksək keyfiyyətlidir.

Ancaq xatırlamaq yerinə düşər ki, bu cür külək generatorlarının istifadəsi yerli mağazalarda tapılması demək olar ki, mümkün olmayan bahalı təmirlərin, eləcə də ehtiyat hissələrinin istifadəsini nəzərdə tutur. Enerji istehsal bloklarının dəyəri ümumiyyətlə dizayn xüsusiyyətlərindən, tutumundan və istehsalçısından asılıdır.

Necə seçmək olar?

Yaz evi və ya ev üçün doğru külək generatorunu seçmək üçün aşağıdakıları nəzərə almalısınız

1. Otağa bağlanacaq quraşdırılmış elektrik cihazlarının gücünün hesablanması.
2. Təhlükəsizlik amilini nəzərə alaraq gələcək qurğunun gücü. İkincisi, pik vəziyyətdə generatorun həddindən artıq yüklənməsinə icazə verməyəcək.
3. Ərazinin iqlimi. Yağış qurğunun işinə mənfi təsir göstərir.
4. Ən vacib göstəricilərdən biri hesab olunan avadanlıq səmərəliliyi.
5. İş zamanı külək turbinini xarakterizə edən səs -küy göstəriciləri.

Yuxarıda göstərilənlərin hamısına əlavə olaraq, istehlakçı quraşdırmanın bütün parametrlərini qiymətləndirməli, həmçinin bu barədə rəyləri oxumalıdır.

İş səmərəliliyinin artırılması yolları

Külək generatorunun işinin səmərəliliyini artırmaq üçün onun iş qabiliyyətlərini və xüsusiyyətlərini müsbət istiqamətdə dəyişdirmək lazım gələcək. Birincisi, nisbətən zəif və qeyri -sabit küləyə qarşı çark həssaslığının səmərəliliyini artırmağa dəyər.

Fikri reallığa çevirmək üçün "ləçəkli yelkən" dən istifadə etmək tövsiyə olunur.

Küləyi bir istiqamətdə sərbəst keçirən hava axını üçün bir növ birtərəfli membrandır. Membran hava kütlələrinin əks istiqamətdə hərəkət etməsi üçün sızdırmaz bir maneədir.

Külək turbininin səmərəliliyini artırmağın başqa bir yolu, qarşı səthdən axını kəsən diffuzorların və ya qoruyucu qapaqların istifadəsidir . Seçimlərin hər birinin həm üstünlükləri, həm də mənfi cəhətləri var. Ancaq hər halda ənənəvi modeldən daha təsirli olurlar.

DIY tikintisi

Bir külək generatoru bahadır. Öz ərazinizdə quraşdırmaq istəyirsinizsə, aşağıdakı məqamları nəzərə almağa dəyər.

• uyğun ərazinin mövcudluğu;
• tez -tez və güclü küləklərin yayılması;
• digər alternativ enerji mənbələrinin olmaması.

Əks halda külək stansiyası gözlənilən nəticəni verməyəcək. Alternativ enerjiyə tələbat hər il artdığından və bir külək turbinin alınması ailə büdcəsinə ciddi zərbə olduğundan, sonrakı quraşdırma ilə öz əllərinizlə bir qurğu düzəltməyə cəhd edə bilərsiniz. Külək turbininin istehsalı neodim maqnitlərinə, sürət qutusuna, bıçaqlara və onların olmamasına əsaslana bilər.

Külək turbininin bir çox üstünlükləri var . Buna görə, böyük bir istək və elementar dizayner qabiliyyətlərinin olması ilə demək olar ki, hər bir usta öz saytında elektrik enerjisi istehsal etmək üçün bir stansiya qura bilər. Cihazın ən sadə versiyası, şaquli oxlu külək turbini hesab olunur. İkincisi dəstəyə və yüksək bir dayağa ehtiyac duymur və quraşdırma proseduru sadəlik və sürətlə xarakterizə olunur.

Bir külək generatoru yaratmaq üçün bütün lazımi elementləri hazırlamalı və modulu seçilmiş yerdə düzəltməlisiniz. Evdə hazırlanan şaquli enerji generatorunun bir hissəsi olaraq, bu cür elementlərin olması məcburi sayılır:

• rotor;
• bıçaqlar;
• eksenel dirək;
• stator;
• batareya;
• çevirici;
• nəzarətçi.

Bıçaqlar yüngül elastik plastikdən hazırlana bilər, çünki digər materiallar yüksək yüklərin təsiri altında zədələnə və deformasiya oluna bilər. Əvvəlcə PVC borulardan 4 bərabər hissə kəsilməlidir. Bundan sonra, qalaydan bir neçə yarımdairəvi parçanı kəsib boruların kənarları boyunca düzəltməlisiniz. Bu halda bıçaq hissəsinin radiusu 69 sm olmalıdır. Bu halda bıçağın hündürlüyü 70 sm -ə çatacaq.

Rotor sistemini yığmaq üçün 6 neodim maqnit, 23 sm diametrli 2 ferrit disk, yapışdırmaq üçün yapışqan götürməlisiniz. 60 dərəcə bir açı və 16.5 sm diametri nəzərə alınmaqla birinci diskə maqnitlər qoyulmalıdır. Həmin sxemə görə ikinci disk yığılır və maqnitlər yapışqanla tökülür. Stator üçün, hər birində diametri 1 mm olan 60 növ mis məftil bağladığınız 9 bobin hazırlamalısınız. Lehimləmə aşağıdakı ardıcıllıqla aparılmalıdır:

• birinci bobinin dördüncü sonu ilə başlanğıcı;
• yeddincinin sonu ilə dördüncü bobinin başlanğıcı.

İkinci mərhələ oxşar şəkildə yığılır. Sonra, altlığı fiberglas ilə örtülmüş bir kontrplak təbəqədən bir forma hazırlanır. Lehimlənmiş rulonlardan fazalar yuxarıya quraşdırılmışdır. Quruluş yapışqan ilə doldurulur və bütün hissələri bir -birinə yapışdırmaq üçün bir neçə günə buraxılır. Bundan sonra, külək generatorunun ayrı -ayrı elementlərini vahid bir yerə birləşdirməyə başlaya bilərsiniz.

Quruluşu yuxarı rotorda yığmaq üçün saplamalar üçün 4 deşik edilməlidir. Aşağı rotor, mötərizədə yuxarıya doğru maqnitlə quraşdırılmışdır. Bundan sonra, statoru mötərizənin quraşdırılması üçün lazım olan çuxurlarla yerləşdirməlisiniz. Sancaqlar alüminium lövhəyə söykənməlidir, sonra maqnitləri aşağı qoyaraq ikinci rotorla örtün.

Bir açar istifadə edərək, rotorun bərabər şəkildə və sarsılmadan aşağı düşməsi üçün sancaqları döndərmək lazımdır . Doğru yer tutulduqda, saplamaları açmağa və alüminium plitələri çıxarmağa dəyər. İşin sonunda quruluş qoz -fındıq ilə sabitlənməli və sıx bərkidilməməlidir.

Uzunluğu 4 ilə 5 metr arasında olan güclü bir metal boru dirək kimi uyğundur . Əvvəlcədən yığılmış bir generator ona vidalanmışdır. Bundan sonra, bıçaqları olan çərçivə generatora bərkidilir və dirək quruluşu əvvəlcədən hazırlanan platformaya quraşdırılır. Sistemin mövqeyi bir mötərizə ilə sabitlənir.

Külək turbininə enerji təchizatı bağlantısı ardıcıl olaraq baş verir. Nəzarətçi generatordan bir qaynaq götürməli və alternativ cərəyanı birbaşa cərəyana çevirməlidir.