en enhet som konverterer vindenergi til rotasjonsenergi. Den viktigste arbeidsdelen av en vindturbin er en roterende enhet - et hjul drevet av vinden og stivt forbundet med en aksel, hvis rotasjon driver utstyr som utfører nyttig arbeid. Skaftet kan installeres horisontalt eller vertikalt. Vindturbiner brukes vanligvis til å generere energi som forbrukes med jevne mellomrom: når du pumper vann inn i en tank, maler korn, i midlertidige, nøds- og lokale strømforsyningsnettverk.
Historisk referanse. Selv om overflatevind ikke alltid blåser, endrer retning og styrken ikke er konstant, er vindturbinen en av de eldste maskinene for å hente energi fra naturlige kilder. På grunn av den tvilsomme påliteligheten til eldgamle skriftlige beretninger om vindturbiner, er det ikke helt klart når og hvor slike maskiner først dukket opp. Men etter noen opptegnelser å dømme, eksisterte de allerede før det 7. århundre. AD Det er kjent at de ble brukt i Persia på 1000-tallet, og i Vest-Europa dukket de første enhetene av denne typen opp på slutten av 1100-tallet. I løpet av 1500-tallet. Den telte typen nederlandsk vindmølle ble endelig dannet. Ingen vesentlige endringer i utformingen ble observert før på begynnelsen av 1900-tallet, da, som et resultat av forskning, ble formene og beleggene til møllevingene betydelig forbedret. Siden lavhastighetsmaskiner er tungvint, i andre halvdel av det 20. århundre. begynte å bygge høyhastighets vindturbiner, dvs. de hvis vindhjul kan gjøre et stort antall omdreininger per minutt med høy effektivitet i vindenergiutnyttelsen.
Moderne typer vindturbiner. For tiden brukes tre hovedtyper vindturbiner - trommel, vinge (skruetype) og rotor (med en S-formet repellerprofil).
Trommel og vinge. Selv om vindhjulet av trommeltypen har den laveste utnyttelsesgraden for vindenergi sammenlignet med andre moderne repellere, er det det mest brukte. Mange gårder bruker den til å pumpe vann hvis det av en eller annen grunn ikke er strømnett. En typisk form på et slikt hjul med metallblader er vist i fig. 1. Vindhjul av trommel- og vingetype roterer på en horisontal aksel, så de må snus mot vinden for å få best mulig ytelse. For å gjøre dette får de et ror - et blad som ligger i et vertikalt plan, som sørger for at vindhjulet svinger inn i vinden. Diameteren på hjulet til verdens største vindmølle av vingetype er 53 m, den maksimale bredden på bladet er 4,9 m. Vindhjulet er direkte koblet til en elektrisk generator med en effekt på 1000 kW, som utvikler seg ved en vind hastighet på minst 48 km/t. Bladene er justert på en slik måte at rotasjonshastigheten til vindhjulet forblir konstant og lik 30 rpm i vindhastighetsområdet fra 24 til 112 km/t. På grunn av det faktum at vinden blåser ganske ofte i området der slike vindturbiner er plassert, produserer vindturbinen typisk 50 % av maksimal effekt og driver det offentlige elnettet. Vingevindturbiner er mye brukt i avsidesliggende landlige områder for å gi strøm til gårder, inkludert lading av batteriene til radiokommunikasjonssystemer. De brukes også i fremdriftssystemer ombord av fly og guidede missiler.
S-formet rotor. En S-formet rotor montert på en vertikal aksel (fig. 2) er bra fordi en vindturbin med en slik repeller ikke trenger å bringes inn i vinden. Selv om dreiemomentet på akselen varierer fra minimum til en tredjedel av maksimum per halv omdreining, er det ikke avhengig av vindretningen. Når en jevn sirkulær sylinder roterer under påvirkning av vind, virker en kraft vinkelrett på vindretningen på sylinderkroppen. Dette fenomenet kalles Magnus-effekten, etter den tyske fysikeren som studerte det (1852). I 1920-1930 brukte A. Flettner roterende sylindre (Flettner-rotorer) og S-formede rotorer i stedet for bladede vindhjul, og også som fremdrift av et skip som gjorde overgangen fra Europa til Amerika og tilbake.
Utnyttelsesgrad for vindenergi. Kraften som oppnås fra vinden er vanligvis liten - mindre enn 4 kW utvikles av en foreldet type nederlandsk vindmølle med en vindhastighet på 32 km/t. Kraften til vindstrømmen, som kan brukes, dannes fra den kinetiske energien til luftmasser som sveiper per tidsenhet vinkelrett på et område av en gitt størrelse. I en vindturbin bestemmes dette området av vindoverflaten til repelleren. Med hensyn til høyden over havet, lufttrykket på den og dens temperatur, bestemmes den tilgjengelige effekten N (i kW) per arealenhet av ligningen N = 0,0000446 V3 (m/s). Vier vanligvis definert som forholdet mellom kraften som utvikles på vindturbinakselen og den tilgjengelige kraften til vindstrømmen som virker på vindhjulets overflate. Denne koeffisienten blir maksimal ved et visst forhold mellom hastigheten til ytterkanten av vindhjulsbladet w og vindhastigheten u; verdien av dette v/u-forholdet avhenger av typen vindturbin. Utnyttelsesgraden for vindenergi avhenger av typen vindhjul og varierer fra 5-10 % (nederlandsk mølle med flate vinger, v/u = 2,5) til 35-40 % (profilert vingeavviser, 5 R€ w/u R€ 10).
LITTERATUR
Vindkraft. M., 1982 Yaras L. et al. Vindenergi. M., 1982
en enhet som konverterer vindenergi til rotasjonsenergi. Den viktigste arbeidsdelen av en vindturbin er en roterende enhet - et hjul drevet av vinden og stivt forbundet med en aksel, hvis rotasjon driver utstyr som utfører nyttig arbeid. Skaftet kan installeres horisontalt eller vertikalt. Vindturbiner brukes vanligvis til å generere energi som forbrukes med jevne mellomrom: når du pumper vann inn i en tank, maler korn, i midlertidige, nøds- og lokale strømforsyningsnettverk. Historisk referanse. Selv om overflatevind ikke alltid blåser, endrer retning og styrken ikke er konstant, er vindturbinen en av de eldste maskinene for å hente energi fra naturlige kilder. På grunn av den tvilsomme påliteligheten til eldgamle skriftlige beretninger om vindturbiner, er det ikke helt klart når og hvor slike maskiner først dukket opp. Men etter noen opptegnelser å dømme, eksisterte de allerede før det 7. århundre. AD Det er kjent at de ble brukt i Persia på 1000-tallet, og i Vest-Europa dukket de første enhetene av denne typen opp på slutten av 1100-tallet. I løpet av 1500-tallet. Den telte typen nederlandsk vindmølle ble endelig dannet. Ingen vesentlige endringer i utformingen ble observert før på begynnelsen av 1900-tallet, da, som et resultat av forskning, ble formene og beleggene til møllevingene betydelig forbedret. Siden lavhastighetsmaskiner er tungvint, i andre halvdel av det 20. århundre. begynte å bygge høyhastighets vindturbiner, dvs. de hvis vindhjul kan gjøre et stort antall omdreininger per minutt med høy effektivitet i vindenergiutnyttelsen. Moderne typer vindturbiner. For tiden brukes tre hovedtyper vindturbiner - trommel, vinge (skruetype) og rotor (med en S-formet repellerprofil). Trommel og vinge. Selv om vindhjulet av trommeltypen har den laveste utnyttelsesgraden for vindenergi sammenlignet med andre moderne repellere, er det det mest brukte. Mange gårder bruker den til å pumpe vann hvis det av en eller annen grunn ikke er strømnett. En typisk form på et slikt hjul med metallblader er vist i fig. 1. Vindhjul av trommel- og vingetype roterer på en horisontal aksel, så de må snus mot vinden for å få best mulig ytelse. For å gjøre dette får de et ror - et blad som ligger i et vertikalt plan, som sørger for at vindhjulet svinger inn i vinden. Diameteren på hjulet til verdens største vindmølle av vingetype er 53 m, maksimal bredde på bladet er 4,9 m. Vindhjulet er direkte koblet til en elektrisk generator med en effekt på 1000 kW, som utvikler seg ved en vindhastighet på minst 48 km/t. Bladene er justert på en slik måte at rotasjonshastigheten til vindhjulet forblir konstant og lik 30 rpm i vindhastighetsområdet fra 24 til 112 km/t. På grunn av det faktum at vinden blåser ganske ofte i området der slike vindturbiner er plassert, produserer vindturbinen typisk 50 % av sin maksimale effekt og mater det offentlige strømnettet. Vingevindturbiner er mye brukt i avsidesliggende landlige områder for å gi strøm til gårder, inkludert lading av batteriene til radiokommunikasjonssystemer. De brukes også i fremdriftssystemer ombord av fly og guidede missiler. S-formet rotor. En S-formet rotor montert på en vertikal aksel (fig. 2) er bra fordi en vindturbin med en slik repeller ikke trenger å bringes inn i vinden. Selv om dreiemomentet på akselen varierer fra minimum til en tredjedel av maksimum per halv omdreining, er det ikke avhengig av vindretningen. Når en jevn sirkulær sylinder roterer under påvirkning av vind, virker en kraft vinkelrett på vindretningen på sylinderkroppen. Dette fenomenet kalles Magnus-effekten, etter den tyske fysikeren som studerte det (1852). I 1920-1930 brukte A. Flettner roterende sylindre (Flettner-rotorer) og S-formede rotorer i stedet for bladede vindhjul, og også som fremdrift av et skip som gjorde overgangen fra Europa til Amerika og tilbake. Utnyttelsesgrad for vindenergi. Kraften som oppnås fra vinden er vanligvis liten - mindre enn 4 kW utvikles av en foreldet type nederlandsk vindmølle med en vindhastighet på 32 km/t. Kraften til vindstrømmen, som kan brukes, dannes fra den kinetiske energien til luftmasser som sveiper per tidsenhet vinkelrett på et område av en gitt størrelse. I en vindturbin bestemmes dette området av vindoverflaten til repelleren. Med hensyn til høyden over havet, lufttrykket på den og dens temperatur, bestemmes den tilgjengelige effekten N (i kW) per arealenhet av ligningen N = 0,0000446 V3 (m/s). Vier vanligvis definert som forholdet mellom kraften som utvikles på vindturbinakselen og den tilgjengelige kraften til vindstrømmen som virker på vindhjulets overflate. Denne koeffisienten blir maksimal ved et visst forhold mellom hastigheten til ytterkanten av vindhjulsbladet w og vindhastigheten u; verdien av dette v/u-forholdet avhenger av typen vindturbin. Viavhenger av typen vindhjul og varierer fra 5-10 % (nederlandsk mølle med flate vinger, v/u = 2,5) til 35-40 % (profilert vingeavviser, 5 × v/u × 10) .
VINDMOTOR
en enhet som konverterer vindenergi til rotasjonsenergi. Den viktigste arbeidsdelen av en vindturbin er en roterende enhet - et hjul drevet av vinden og stivt forbundet med en aksel, hvis rotasjon driver utstyr som utfører nyttig arbeid. Skaftet kan installeres horisontalt eller vertikalt. Vindturbiner brukes vanligvis til å generere energi som forbrukes med jevne mellomrom: når du pumper vann inn i en tank, maler korn, i midlertidige, nøds- og lokale strømforsyningsnettverk.
Historisk referanse. Selv om overflatevind ikke alltid blåser, endrer retning og styrken ikke er konstant, er vindturbinen en av de eldste maskinene for å hente energi fra naturlige kilder. På grunn av den tvilsomme påliteligheten til eldgamle skriftlige beretninger om vindturbiner, er det ikke helt klart når og hvor slike maskiner først dukket opp. Men etter noen opptegnelser å dømme, eksisterte de allerede før det 7. århundre. AD Det er kjent at de ble brukt i Persia på 1000-tallet, og i Vest-Europa dukket de første enhetene av denne typen opp på slutten av 1100-tallet. I løpet av 1500-tallet. Den telte typen nederlandsk vindmølle ble endelig dannet. Ingen vesentlige endringer i utformingen ble observert før på begynnelsen av 1900-tallet, da, som et resultat av forskning, ble formene og beleggene til møllevingene betydelig forbedret. Siden lavhastighetsmaskiner er tungvint, i andre halvdel av det 20. århundre. begynte å bygge høyhastighets vindturbiner, dvs. de hvis vindhjul kan gjøre et stort antall omdreininger per minutt med høy effektivitet i vindenergiutnyttelsen.
Moderne typer vindturbiner. For tiden brukes tre hovedtyper vindturbiner - trommel, vinge (skruetype) og rotor (med en S-formet repellerprofil).
Trommel og vinge. Selv om vindhjulet av trommeltypen har den laveste utnyttelsesgraden for vindenergi sammenlignet med andre moderne repellere, er det det mest brukte. Mange gårder bruker den til å pumpe vann hvis det av en eller annen grunn ikke er strømnett. En typisk form på et slikt hjul med metallblader er vist i fig. 1. Vindhjul av trommel- og vingetype roterer på en horisontal aksel, så de må snus mot vinden for å få best mulig ytelse. For å gjøre dette får de et ror - et blad som ligger i et vertikalt plan, som sørger for at vindhjulet svinger inn i vinden. Diameteren på hjulet til verdens største vindmølle av vingetype er 53 m, den maksimale bredden på bladet er 4,9 m. Vindhjulet er direkte koblet til en elektrisk generator med en effekt på 1000 kW, som utvikler seg ved en vind hastighet på minst 48 km/t. Bladene er justert på en slik måte at rotasjonshastigheten til vindhjulet forblir konstant og lik 30 rpm i vindhastighetsområdet fra 24 til 112 km/t. På grunn av det faktum at vinden blåser ganske ofte i området der slike vindturbiner er plassert, produserer vindturbinen typisk 50 % av maksimal effekt og driver det offentlige elnettet. Vingevindturbiner er mye brukt i avsidesliggende landlige områder for å gi strøm til gårder, inkludert lading av batteriene til radiokommunikasjonssystemer. De brukes også i fremdriftssystemer ombord av fly og guidede missiler.
S-formet rotor. En S-formet rotor montert på en vertikal aksel (fig. 2) er bra fordi en vindturbin med en slik repeller ikke trenger å bringes inn i vinden. Selv om dreiemomentet på akselen varierer fra minimum til en tredjedel av maksimum per halv omdreining, er det ikke avhengig av vindretningen. Når en jevn sirkulær sylinder roterer under påvirkning av vind, virker en kraft vinkelrett på vindretningen på sylinderkroppen. Dette fenomenet kalles Magnus-effekten, etter den tyske fysikeren som studerte det (1852). I 1920-1930 brukte A. Flettner roterende sylindre (Flettner-rotorer) og S-formede rotorer i stedet for bladede vindhjul, og også som fremdrift av et skip som gjorde overgangen fra Europa til Amerika og tilbake.
Utnyttelsesgrad for vindenergi. Kraften som oppnås fra vinden er vanligvis liten - mindre enn 4 kW utvikles av en foreldet type nederlandsk vindmølle med en vindhastighet på 32 km/t. Kraften til vindstrømmen, som kan brukes, dannes fra den kinetiske energien til luftmasser som sveiper per tidsenhet vinkelrett på et område av en gitt størrelse. I en vindturbin bestemmes dette området av vindoverflaten til repelleren. Med hensyn til høyden over havet, lufttrykket på den og dens temperatur, bestemmes den tilgjengelige effekten N (i kW) per arealenhet av ligningen N = 0,0000446 V3 (m/s). Vier vanligvis definert som forholdet mellom kraften som utvikles på vindturbinakselen og den tilgjengelige kraften til vindstrømmen som virker på vindhjulets overflate. Denne koeffisienten blir maksimal ved et visst forhold mellom hastigheten til ytterkanten av vindhjulsbladet w og vindhastigheten u; verdien av dette v/u-forholdet avhenger av typen vindturbin. Viavhenger av typen vindhjul og varierer fra 5-10 % (nederlandsk mølle med flate vinger, v/u = 2,5) til 35-40 % (profilert vingeavstøter, 5 Ј w/u Ј 10) .
LITTERATUR
Vindkraft. M., 1982 Yaras L. et al. Vindenergi. M., 1982
Colliers leksikon. – Åpent samfunn. 2000 .
Synonymer:Se hva "WIND MOTOR" er i andre ordbøker:
Vindturbin... Rettskrivningsordbok-oppslagsbok
Motor, pneumatisk vindmotor, vindmølle, vindrotor Ordbok over russiske synonymer. vindturbinsubstantiv, antall synonymer: 4 vindturbiner (8) ... Synonymordbok
Bruker vindenergi til å generere mekanisk energi. Overveiende utbredt er vingevindturbiner, der rotasjonsaksen til vindhjulet faller sammen med retningen til luftstrømmen ... Stor encyklopedisk ordbok
vindturbin- VD En enhet for å konvertere vindenergi til mekanisk rotasjonsenergi til et vindhjul. [GOST R 51237 98] Emner vindkraft Synonymer VD EN vindmotor ... Teknisk oversetterveiledning
vindturbin- vindmotor... Ordbok over forkortelser og forkortelser
VINDMOTOR- (vindturbin) en motor som bruker den kinetiske energien til vinden til å generere mekanisk energi. Primitiv utsikt over V. vindmølle. Det er: vinge, karusell eller roterende, og trommel ... Big Polytechnic Encyclopedia
En motor som bruker den kinetiske energien til vinden til å generere mekanisk energi. Som et arbeidsorgan for vinden, som oppfatter energien (trykket) til vindstrømmen og konverterer den til mekanisk rotasjonsenergi for akselen, brukes den... ... Stor sovjetisk leksikon
En maskin som omdanner vindens kinetiske energi til mekanisk energi. Den arbeidende delen av en vindturbin er et vindhjul, som mottar trykket fra luftstrømmen og konverterer den til mekanisk rotasjonsenergi av akselen. Skille... ... Encyclopedia of technology
JEG; m. Motor drevet av vindkraft. * * * En vindturbin bruker vindenergi til å generere mekanisk energi. Mest vanlig er vingevindturbiner, der rotasjonsaksen til vindhjulet faller sammen med... ... encyklopedisk ordbok
En motor som bruker kinetikk vindenergi for mekanisk produksjon. energi. Det er vingeformede V. (se fig.), vanligvis med en horisontal rotasjonsakse, med en koeffisient. bruk av vindenergi opp til 0,48 (mest vanlig); karusell, ... ... Big Encyclopedic Polytechnic Dictionary
De fleste typer vindturbiner har vært kjent så lenge at historien er stille om navnene på deres oppfinnere.
Typer vindgeneratorer:
Hovedtypene vindturbiner er vist i figuren. De er delt inn i to grupper:
vindturbiner med horisontal rotasjonsakse (vinge) (2...5);
vindturbiner med vertikal rotasjonsakse (roterende: blad (1) og ortogonal (6)).
Typene av vingevindturbiner skiller seg bare i antall blader.
Bevinget
For vingevindturbiner, hvor den største effektiviteten oppnås når luftstrømmen er vinkelrett på rotasjonsplanet til vingebladene, er det nødvendig med en anordning for automatisk rotasjon av rotasjonsaksen.
Til dette formål brukes en stabilisatorvinge.
Karusell vindturbiner har den fordelen at de kan operere i alle vindretninger uten å endre posisjon.
Koeffisienten for vindenergiutnyttelse (se figur) for vingevindturbiner er mye høyere enn for roterende vindturbiner.
Samtidig har karuseller et mye høyere dreiemoment.
Den er maksimal for roterende bladenheter, ved null relativ vindhastighet.
Spredningen av impeller-vindturbiner forklares av størrelsen på rotasjonshastigheten deres.
De kan kobles direkte til en elektrisk strømgenerator uten en multiplikator.
Rotasjonshastigheten til vingevindturbiner er omvendt proporsjonal med antall vinger, derfor brukes enheter med mer enn tre blad praktisk talt ikke.
Karusell
Forskjellen i aerodynamikk gir roterende vindturbiner en fordel fremfor tradisjonelle vindturbiner.
Når vindhastigheten øker, øker de raskt trekkraften, hvoretter rotasjonshastigheten stabiliserer seg.
Karusell vindturbiner er lavhastighets og dette tillater bruk av enkle elektriske kretser, for eksempel med en asynkron generator, uten fare for en ulykke ved et tilfeldig vindkast.
Langsomhet stiller et begrensende krav - bruken av en flerpolet generator som opererer ved lave hastigheter.
Slike generatorer er ikke utbredt, og bruken av multiplikatorer (multiplikator [lat. Multiplikator - multiplikasjon] - økende gir) er ikke effektiv på grunn av den lave effektiviteten til sistnevnte.
En enda viktigere fordel med karuselldesignet var dens evne, uten ekstra triks, til å overvåke «hvor vinden blåser fra», noe som er veldig viktig for overflategiringsstrømmer.
Vindturbiner av denne typen bygges i USA, Japan, England, Tyskland og Canada.
Den roterende vindturbinen er den enkleste å betjene. Dens design sikrer maksimalt dreiemoment ved start av vindturbinen og automatisk selvregulering av maksimal rotasjonshastighet under drift.
Etter hvert som belastningen øker, synker rotasjonshastigheten og dreiemomentet øker til fullstendig stopp.
Ortogonal
Ortogonale vindturbiner, som eksperter mener, er lovende for storskala energi.
I dag møter vindtilbedere av ortogonale strukturer visse vanskeligheter. Blant dem er spesielt lanseringsproblemet.
Ortogonale installasjoner bruker samme vingeprofil som et subsonisk fly (se fig. 6).
Flyet, før det "lener seg" på løftekraften til vingen, må ta av. Det samme er tilfellet med den ortogonale installasjonen.
Først må du tilføre energi til den - snurre den opp og bringe den til visse aerodynamiske parametere, og først da vil den selv bytte fra motormodus til generatormodus.
Kraftuttaket begynner ved en vindhastighet på ca 5 m/s, og merkeeffekten oppnås ved en hastighet på 14...16 m/s.
Foreløpige beregninger av vindturbiner sørger for deres bruk i området fra 50 til 20 000 kW.
I en realistisk installasjon med en effekt på 2000 kW vil diameteren på ringen som vingene beveger seg langs være omtrent 80 meter.
Den kraftige vindturbinen er stor i størrelsen. Du kan imidlertid klare deg med små - ta antallet, ikke størrelsen.
Ved å utstyre hver elektrisk generator med en separat omformer, er det mulig å summere uteffekten som genereres av generatorene.
I dette tilfellet øker påliteligheten og overlevelsesevnen til vindturbinen.
Mange er interessert i vindenergi. Årsakene til denne interessen er forskjellige: for noen er dette en av få muligheter til å forsyne hjemmet med strøm; noen anser en vindmølle som en reservekraftkilde; andre ønsker å oppnå fullstendig uavhengighet fra sentrale kraftnett. I dag er det en slik mulighet - det er nødvendig å installere en vindgenerator og ikke veldig komplekst hjelpeutstyr på stedet. Imidlertid er det fortsatt noen nyanser du bør vite om på forhånd.
Den kinetiske energien til vinden kan omdannes til enten elektrisk, mekanisk eller termisk energi. Dermed er det ved hjelp av vind mulig ikke bare å gi et hus elektrisitet, men også for eksempel å løfte vann fra en brønn, uten mellomliggende transformasjon av den kinetiske energien til vindstrømmen til elektrisk energi.
I ett eller annet tilfelle trenger du et vindkraftverk, som inkluderer en vindturbin utstyrt med en energiomformer og et batteri. Energiomformeren kan være elektriske generatorer, hydrauliske pumper, kompressorer. For eksempel, hvis et vindkraftverk kun skal tjene til vanning, er det ingen vits i først å motta strøm og deretter bruke den til å drive elektriske pumper. Et ekstra ledd i energitransformasjonen reduserer effektiviteten til et vindkraftverk. I økonomisk praksis brukes hovedsakelig to typer omformere - elektriske og mekaniske (for pumping av vann). I det første tilfellet snakker vi om akkumulering av elektrisk energi, som brukes av forbrukere; i den andre om vindpumper som gir nødvendig trykk i dryppvanningsanlegg, sprinkleranlegg og vannforsyningsanlegg til husholdningsbruk.
Typer vindturbiner
Enhver vindturbin har blader som, med vindstyrke, absorberer en del av den kinetiske energien til vindstrømmen. Formen på disse bladene og utformingen av vindhjulet kan være forskjellig. Det er tre hovedtyper vindturbiner: vinge (lik en propell), rotor (karusell) og trommel. De vanligste er bevingede arbeidsdeler av et vindhjul, hvis rotasjonsakse er plassert horisontalt. Deres andel er minst 90 % av det totale antallet vindturbiner.
Det er disse "vindmøllene" som finnes i stort antall i Europa, og spesielt i Nederland. Vindenergiprosjekter her i landet, som startet i midten av forrige århundre, har allerede betalt seg mange ganger tilbake. I motsetning til populær oppfatning om at et vindkraftverk ikke er i stand til å generere nok strøm til å matche kostnadene ved installasjon og vedlikehold, drives hele landsbyer i Holland utelukkende av vindturbiner. Ett kraftig vindkraftverk kan gi full strøm til flere hundre(!) hytter. Vindturbinen til en slik installasjon er installert på en veldig sterk og stabil struktur, som er basert på en massiv armert betongplate begravd 15-20 meter dyp. Den, som en trerot, holder opp et høyt tårn, på innsiden av det er det en stige som gjør det mulig å betjene vindturbinen. Ingen strekkmerker brukes.
Vindmøller består av et vindhjul, et hode, en orienteringsmekanisme (hale) og et tårn (eller mast, avhengig av størrelsen).
Et vindhjul kan utstyres med fra ett til åtte eller flere blader. Avhengig av antall, er vindturbiner delt inn i høyhastighets (opptil 4 blader), middels hastighet (4...8 blader) og lavhastighets (fra 8 blader).
Hodet er utformet på en slik måte at det kan rotere rundt tårnets vertikale akse. Formen avhenger av kraften og formålet til vindturbinen - i sin tur faktorer som bestemmer overføringsmekanismesystemet, dets design og antall trinn.
Halen fungerer som en værhane og snur hodet i vinden. Overflatearealet avhenger av de aerodynamiske parametrene til vindhjulsbladene.
Tårnet hever vindturbinen over alle hindringer som reduserer vindens trykkstrøm, og sikrer også sikkerheten ved rotasjonen av bladene. Når vindhastigheten overstiger 35-45 m/s, aktiveres bremsesystemet og stopper vindturbinen fullstendig.
Antall blader på et propellvindhjul avhenger av gjennomsnittlig vindhastighet i området der vindkraftverket er installert. I åpne områder, hav- og havkyster brukes småbladede vingemotorer, som krever en minimumsvindhastighet på 5-8 m/s for å starte. Dette er de enkleste vindturbinene i design, med høy effektivitet, men skaper mye støy.
I områder hvor vindhastigheten sjelden overstiger 5 m/s, anbefales det generelt å installere flerbladede vindturbiner. De opererer nesten lydløst, men har også lavere effektivitet enn småbladede; I tillegg krever produksjon av flerbladede vindturbiner flere materialer, pga Under drift opplever en vindturbin av denne typen økte gyroskopiske belastninger.
Roterende vindturbiner(aka karusell) har også en enkel design, men har mye lavere effektivitet - maksimalt 18%. Problemet med bruken er også at de bruker ganske sjeldne flerpolede elektriske generatorer. Roterende vindturbiner har en vertikal rotasjonsakse og blader som fungerer som et seil. En av fordelene med denne typen vindturbiner er fraværet av en orienteringsmekanisme. Den vertikale rotasjonsaksen tillater sikker bruk av et rotorvindhjul ved lav tårnhøyde. Slike vindturbiner starter ved lave vindhastigheter og bråker ikke. Den største ulempen med roterende vindturbiner er den lave vindutnyttelsesfaktoren, siden bare en del av bladene er konstant involvert i drift; resten overvinner enten vindmotstand eller er isolert fra den av en paraply (hus).
I løpet av det siste tiåret har markedet for vindkraftverk (WPP) ekspandert betydelig, først og fremst med kompakte modeller som kan brukes i husmannsplasser og gårder. De er designet for en lav startvindhastighet på 2,5...3 m/s og installasjon av en vindturbin i en høyde på 6...17 m. Den nominelle mengden elektrisitet genereres allerede ved 6...8 m /s (vindturbinens rotasjonshastighet 250...300 rpm).
Vindgeneratorer på jobb
Vindhastigheten er ikke konstant og derfor er det ikke mulig å få "ren" elektrisitet med stabile parametere fra omformeren. Generatoren produserer som regel en spenning på 0...56 V. Den genererte "skitne" energien akkumuleres av batteriene som er utstyrt med vindturbinen, noe som sikrer uavbrutt drift av systemet. I perioder med sterk vind opererer installasjonen med maksimal effekt og lagrer energi for fremtidig bruk for å frigjøre den i rolige eller lave vindforhold. Solcellepaneler brukes ofte sammen med en vindturbin for å lade batteriene om sommeren, når vinden er spesielt svak.
For å konvertere likestrømmen til batteriene til vekselstrøm med parametere på 220V/50 Hz, er vindturbiner utstyrt med omformere.
For å overvinne toppbelastninger kombineres vindturbiner med hjelpekilder til elektrisitet, som diesel- og bensingeneratorer, samt (som et hjelpe) sentralisert kraftnett.
Enkelte lavkraftsvindkraftverk blir gradvis billigere og mer effektive. Samtidig øker utsiktene for bruken til private hjem og gårder. For eksempel, for hytter i avsidesliggende områder, er det viktig å ha et autonomt vindkraftverk med en kapasitet på 20-50 kW, som garanterer driften av det elektriske hovedutstyret i fravær av alle andre kilder.
Vindpumper
Folk lærte å heve vann fra dypet ved hjelp av vinden for lenge siden, men denne metoden er ikke glemt i dag, spesielt der kilder til elektrisitet ikke er tilgjengelige. Ideen med oppfinnelsen er enkel - å bruke vindenergi til å drive en vannpumpe.
Vindpumper er mest utbredt i USA. En gang avgjorde de skjebnen til landets økonomi, og i dag har de også blitt en slags religiøs bygning i tradisjonelle omgivelser på en amerikansk ranch.
I det post-sovjetiske rommet er vindpumper en sjeldenhet, selv om deres popularitet økte under hagearbeidet på midten av 80-tallet. Omstendighetene fremtvang det. I dag dukker det også opp forutsetninger for å vende seg til de allerede glemte "Daisies" og "Aquarius", siden andelen elektrisitet i kostnadene for vegetabilske produkter vokser fra år til år.
Den vindmekaniske enheten "Romashka" ble utviklet av NPO Vetroen. Tegningene hans ble først publisert i magasinet "Modelist-Konstruktor" i 1988, som skisserte retningslinjer for å lage en vindpumpe selv.
Begge enhetene har den mest forenklede designen. De er designet for å suge vann fra en dybde på opptil 8 m og operere selv ved en vindhastighet på 3 m/s. "Romashka"-vindhjulet har 12 blader og driver pumpemembranen gjennom en kamspakmekanisme med en vertikal stang som passerer inne i vindturbinstøtten.
Ved en vindhastighet på 5 m/s løfter Romashka-vindpumpen 8 meters dybde opp til 300 liter vann i timen, og er i stand til å levere den til en høyde på opptil 10 meter. Sammen med et dryppvanningssystem gir denne enheten en reell mulighet til å dyrke hagevekster i avsidesliggende områder, hvis det er et reservoar eller en brønn på opptil 8 meter dyp.
Laster inn...
