مولد الرياح لمنزل خاص: الجهاز ، الأنواع ، نظرة عامة على أفضل العروض

خيارات تركيب توربينات الرياح

لن يكون من الممكن الحصول على إنتاج ثابت للطاقة بمرور الوقت. هذا يرجع إلى حقيقة أن ظروف الطبيعة تتغير باستمرار. ضع في اعتبارك مقدمًا مكان استخدام الكهرباء الزائدة التي ستحدث أثناء الرياح القوية.على سبيل المثال ، يمكنك توفير تسخين المياه في غلاية أو سخان كهربائي للمنزل. يجب تشغيل هذه الميزة تلقائيًا في حالة الرياح القوية والأحمال الخفيفة.

بالنسبة لمناخ مع شتاء طويل ، فإن نماذج ترتيب الدوار العمودي أكثر ملاءمة. يمكنك تثبيت مثل هذا الجهاز على الأرض أو على سارية منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توصيله مباشرة بالشبكة الكهربائية بواسطة سخان وغلاية. في هذه الحالة ، يمكنك محاولة الاستغناء عن العاكس والبطاريات. في أغلب الأحيان ، يمكن تنفيذ مخطط الاتصال هذا بأيديكم دون مشاركة مؤسسات خارجية. يمكن لمولد الرياح هذا أن يعمل على توفير الحرارة.

يجب عليك أيضًا حل بعض المشكلات المرتبطة بتشغيل الطاحونة الهوائية:

أولاً ، وجود ضوضاء. من غير المحتمل أن يرضي هذا جيرانك ، بالإضافة إلى أن الموجات فوق الصوتية قد تكون غير مريحة عند سماعها. للتخلص من هذه الميزة ، قم بتثبيت الجهاز قدر الإمكان من المباني السكنية ؛
ثانيًا ، الوجود الإلزامي للتأريض والحماية من الصواعق ، بالإضافة إلى نظام إشارة للطيران في أعلى نقطة في الهيكل

يرجى ملاحظة أنه سيتم توليد الاهتزاز أثناء التشغيل. هذا يعني أن الصاري يجب ألا يتلامس مع أشياء أخرى ؛
ثالثًا ، المولد نفسه وأجزاء أخرى من النظام

البطاريات والمحولات تتطلب صيانة دورية واستبدال منتظم. يجب أيضًا طلاء الصاري وفحصه والعناية به في الوقت المناسب ؛
رابعًا ، هناك احتمال حدوث ضرر أثناء الجليد أو حدوث إعصار قوي.

ستضمن العناية المنتظمة لتوربينات الرياح عمر خدمة طويل لهذا المساعد.

ما هو شكل الشفرة الأمثل

أحد العناصر الرئيسية لتوربينات الرياح هو مجموعة من الشفرات. هناك عدد من العوامل المرتبطة بهذه التفاصيل التي تؤثر على كفاءة طاحونة الهواء:

• الوزن؛
• الحجم؛
• الاستمارة؛
• مواد؛
• مقدار.

إذا قررت تصميم شفرات لطاحونة محلية الصنع ، فتأكد من مراعاة كل هذه المعلمات. يعتقد البعض أنه كلما زاد عدد الأجنحة الموجودة على مروحة المولد ، يمكن الحصول على المزيد من طاقة الرياح. بمعنى آخر ، كلما كان ذلك أفضل.

ولكن هذا ليس هو الحال. يتحرك كل جزء على حدة ضد مقاومة الهواء. وبالتالي ، يتطلب عدد كبير من الشفرات الموجودة على المروحة قوة رياح أكبر لإكمال دورة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب عدد كبير جدًا من الأجنحة العريضة في تكوين ما يسمى بـ "غطاء الهواء" أمام المروحة ، عندما لا يمر تدفق الهواء عبر الطاحونة ، ولكنه يدور حولها.

الشكل مهم للغاية. ذلك يعتمد على سرعة المسمار. يتسبب التدفق الضعيف في حدوث دوامات تعمل على إبطاء عجلة الرياح

الأكثر كفاءة هو توربينات الرياح أحادية الشفرة. لكن بناءه وتحقيق التوازن بينه وبين يديك أمر صعب للغاية. التصميم غير موثوق به ، وإن كان بكفاءة عالية. وفقًا لتجربة العديد من المستخدمين والمصنعين لطواحين الهواء ، فإن النموذج ثلاثي الشفرات هو النموذج الأمثل.

يعتمد وزن الشفرة على حجمها والمادة التي ستصنع منها. يجب تحديد الحجم بعناية ، مع الاسترشاد بالصيغ الخاصة بالحسابات. من الأفضل معالجة الحواف بحيث يكون هناك تقريب من جانب ، والجانب المقابل حاد

شكل الشفرة المختار بشكل صحيح لتوربينات الرياح هو أساس عملها الجيد.محلي الصنع الخيارات التالية مناسبة:

• نوع الشراع
• نوع الجناح.

الشفرات من نوع الإبحار عبارة عن شرائط عريضة بسيطة ، مثل الطاحونة الهوائية. هذا النموذج هو الأكثر وضوحًا وسهولة في التصنيع. ومع ذلك ، فإن كفاءتها منخفضة للغاية بحيث لا يتم استخدام هذا النموذج عمليًا في توربينات الرياح الحديثة. تبلغ الكفاءة في هذه الحالة حوالي 10-12٪.

شكل أكثر كفاءة هو ريش الملف الشخصي ريشة. يتم تضمين مبادئ الديناميكا الهوائية هنا ، والتي ترفع الطائرات العملاقة في الهواء. من السهل ضبط المسمار من هذا الشكل ويتم تدويره بشكل أسرع. يقلل تدفق الهواء بشكل كبير من المقاومة التي تواجهها الطاحونة في طريقها.

يجب أن يشبه الملف الشخصي الصحيح جناح الطائرة. من ناحية ، يكون للشفرة سماكة ، ومن ناحية أخرى - نزول لطيف. تتدفق الكتل الهوائية حول جزء من هذا الشكل بسلاسة بالغة

تصل كفاءة هذا النموذج إلى 30-35٪. الخبر السار هو أنه يمكنك بناء شفرة مجنحة بيديك باستخدام الحد الأدنى من الأدوات. يمكن تكييف جميع الحسابات والرسومات الأساسية بسهولة مع طاحونة الهواء والاستمتاع بطاقة الرياح المجانية والنظيفة دون قيود.

مبدأ التشغيل

نموذج طاحونة أفقية

تحت تأثير قوة الرياح ، تبدأ ريش الجهاز بالدوران ، مما يدفع الدوار. بفضل لف الجزء الثابت ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة إلى تيار كهربائي. تحت تأثير القوة الدورانية ، يتم تخزين الكهرباء الناتجة في البطارية.

تعتمد كمية الطاقة المستلمة بشكل مباشر على قوة الرياح - فكلما هبت أقوى ، سيتم تخزين المزيد من الكهرباء في البطارية.

أثناء المنعطفات ، يدور المحور أيضًا ، وهو متصل بالدوار الرئيسي. تم إصلاح 12 مغناطيسًا عليها ، والتي تدور في الجزء الثابت. هذا يخلق تيارًا كهربائيًا متناوبًا بنفس التردد مثل التيار المتدفق في المقابس.

يمكن نقل التيار المتردد الناتج عبر مسافات طويلة ، لكن لا يمكن تخزينه. لذلك ، يجب تحويله إلى تيار مباشر. تتم العملية بواسطة دائرة إلكترونية داخلية في التوربين.

نظام الكبح عند دوران الشفرة

لضمان عدم فشل الوحدة مع ضغط الهواء القوي ، فهي مزودة بنظام فرملة خاص. إذا تم استخدام مغناطيس متحرك للحث على التيار في اللفات ، فسيتم استخدام هذه القوة الآن لإيقاف المغناطيس الدوار. للقيام بذلك ، يتم إنشاء دائرة كهربائية قصيرة ، حيث تتباطأ حركة الدوار. يؤدي الإجراء المعاكس الناتج إلى إبطاء دوران المغناطيس.

تصميم توربينات الرياح ومكوناتها

عندما تزيد سرعة الرياح عن 50 كم / ساعة ، تعمل الفرامل تلقائيًا على إبطاء دوران الدوار. إذا وصلت سرعة الهواء إلى 80 كم / ساعة ، فإن نظام الفرامل يوقف الشفرات تمامًا. تم تصميم جميع أجزاء التوربين لتعظيم استخدام طاقة الهواء. عندما تهب الرياح ، تدور الشفرات ويحول المولد حركتها إلى كهرباء. بإجراء تحويل مزدوج للطاقة ، ينتج التوربين الكهرباء من الحركة المعتادة للكتل الهوائية.

خارجيًا ، يشبه مولد الرياح ريشة الطقس - يتم توجيهه في الاتجاه الذي تهب منه الرياح

هذا الجهاز مفيد للغاية ليس فقط في بعض الظروف القاسية ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية العادية.في كثير من الأحيان ، يتم استخدام أنظمة توربينات الرياح في الأكواخ الصيفية أو في تلك المستوطنات حيث يوجد انقطاع منتظم في التيار الكهربائي. يتمتع مصدر الكهرباء المستقل ذاتيًا بالمزايا التالية:

• التثبيت صديق للبيئة.
• ليست هناك حاجة للتزود بالوقود.
• لا تتراكم النفايات ؛
• الجهاز يعمل بهدوء شديد.
• لها عمر خدمة طويل.

تعمل جميع مولدات الرياح بنفس الطريقة. أولاً ، يتم تحويل الجهد المتردد المستلم من ضغط الرياح إلى تيار مباشر. هذا يشحن البطارية. ثم ينتج العاكس التيار المتردد مرة أخرى. هذا ضروري حتى تتوهج المصابيح ؛ تعمل الثلاجة والتلفزيون وما إلى ذلك بفضل البطارية القابلة لإعادة الشحن ، يمكنك استخدام الأجهزة الكهربائية في الطقس الهادئ. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء هبوب الرياح القوية ، يظل الجهد في الشبكة مستقرًا.

اختيار حجم توربينات الرياح

تحتاج إلى تحديد حجم هذا التثبيت بناءً على الكمية المطلوبة من الكهرباء وسرعة الرياح ، فضلاً عن كثافته ، في منطقتك. من الضروري على الفور توضيح أن حساب الطاقة سيتم إجراؤه لمولد الرياح المصنوع في المصنع والذي لا يتم تصنيعه يدويًا من الأجزاء المرتجلة.

كمية الكهرباء التي تحتاجها ، يمكنك أن تطرق فواتير العام الماضي أو تأخذ مبلغًا عشوائيًا (مرغوبًا).

يمكن العثور على سرعة الرياح وكثافتها على الويب ، على سبيل المثال على موقع الويب الخاص بخدمة الطقس. لن أشير إلى أي أرقام في هذا المقال ، لأن هناك العديد من المناطق والمناخ يتغير بسرعة كبيرة في السنوات الأخيرة.

هناك العديد من الصيغ

واحد.الأكثر بساطة ومفهومة بالنسبة للشخص العادي ، ومع ذلك ، قد تحتوي البيانات التي تم الحصول عليها على خطأ معين. يمكن استخدامه لحساب مولد الرياح الحركية بعمود أفقي:

AEO = 1.64 * D * D * V * V * V.

أين:

• AEO هي الكهرباء التي تريد الحصول عليها في غضون عام.
• D هو قطر الدوار ، ويشار إليه بالأمتار.
• V هو متوسط ​​سرعة الرياح السنوية ، يشار إليه بوحدة m / s.

2. صيغة أكثر تعقيدًا تُستخدم في حساباتها من قبل الشركات المشاركة في بيع هذه المعدات وتركيبها على المستوى المهني.

P = V3 * ρ * S.

أين:

• V هي سرعة الرياح بالأمتار في الثانية.
• ρ - كثافة الهواء ، وحدة القياس - كجم / م 3
• S هي مساحة الشفرات التي ينفخ عليها تدفق الهواء ، ووحدة القياس هي متر مربع (يجب النظر إليها وفقًا للوصف الفني للشركة المصنعة).
• P - عدد كيلوواط الذي يمكن الحصول عليه.

مثال الحساب P = 53 * 1.25 * 33 = 5156 واط

تعتمد كفاءة توليد الطاقة بشكل مباشر على قطر ريش الدوار ، يمكنك رؤية الأداء التقريبي في الجدول أدناه.

يوضح هذا الجدول البيانات التقريبية التي يمكن الحصول عليها اعتمادًا على قطر الدوار ، وارتفاع تركيب توربينات الرياح وسرعة الرياح.

الطاقة القصوى المولدة ، كيلوواط	قطر الدوار ، م	ارتفاع الصاري ، م	سرعة الرياح م / ث
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. في حالات الدوار الرأسي (المحور) ، يجب إجراء الحسابات باستخدام صيغة مختلفة.

P = 0.6 * S * V ^ 3

أين:

• ص- باور واتس
• س- منطقة عمل ريش متر مربع.
• الخامس ^ 3- مكعب سرعة الرياح م / ث

صيغة أكثر تعقيدًا ولكنها أكثر دقة

P * = krV 3S / 2،.

أين:

• ص - كثافة الهواء،
• الخامس هي سرعة التدفق في م / ث.
• س - مساحة التدفق بالمتر المربع
• ك - معامل كفاءة توربينات الرياح في القيمة 0,2-0,5

عند اختيار طاحونة هوائية ، يجب أن تنظر إلى سرعة الرياح التي أوصت بها الشركة المصنعة. كقاعدة عامة ، يكون للتركيبات للاستخدام الخاص مثل هذا النطاق: 2-11 ميجا بايت في الثانية.

ما هي توربينات الرياح الأكثر كفاءة

أفقي

عمودي

اكتسب هذا النوع من المعدات شعبية كبيرة ، حيث يكون محور دوران التوربين موازٍ للأرض. غالبًا ما تسمى مولدات الرياح هذه بطواحين الهواء ، حيث تنقلب الشفرات ضد تدفق الرياح. يتضمن تصميم الجهاز نظامًا للتمرير التلقائي للرأس. مطلوب للعثور على تدفق الرياح. هناك حاجة أيضًا إلى جهاز لتدوير الشفرات من أجل استخدام قوة صغيرة لتوليد الكهرباء. يعد استخدام هذه المعدات أكثر ملاءمة في المؤسسات الصناعية منه في الحياة اليومية. في الممارسة العملية ، يتم استخدامها في كثير من الأحيان لإنشاء أنظمة مزارع الرياح.

الأجهزة من هذا النوع أقل فعالية من الناحية العملية. يتم دوران ريش التوربينات بالتوازي مع سطح الأرض ، بغض النظر عن قوة الرياح وناقلها. لا يلعب اتجاه التدفق أيضًا دورًا ، مع أي تأثير ، يتم تمرير عناصر الدوران ضده. نتيجة لذلك ، يفقد مولد الرياح جزءًا من طاقته ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الطاقة للمعدات ككل. ولكن فيما يتعلق بالتركيب والصيانة ، فإن الوحدات التي يتم ترتيب الشفرات فيها عموديًا تكون أكثر ملاءمة للاستخدام المنزلي. هذا يرجع إلى حقيقة أن مجموعة علبة التروس والمولد مثبتان على الأرض.تشمل عيوب هذه المعدات تكلفة التركيب وتكاليف التشغيل الخطيرة. مطلوب مساحة كافية لتركيب المولد. لذلك ، يعد استخدام الأجهزة الرأسية أكثر ملاءمة في المزارع الخاصة الصغيرة.

ذو نصلتين	ثلاث شفرات	متعدد الشفرات
يتميز هذا النوع من الوحدات بوجود عنصري دوران. هذا الخيار غير فعال عمليًا اليوم ، ولكنه شائع جدًا نظرًا لموثوقيته.	هذا النوع من المعدات هو الأكثر شيوعًا. تستخدم الوحدات ثلاثية الشفرات ليس فقط في الزراعة والصناعة ، ولكن أيضًا في المنازل الخاصة. اكتسب هذا النوع من المعدات شعبية بسبب موثوقيته وكفاءته.	يمكن أن تحتوي الأخيرة على 50 أو أكثر من عناصر الدوران. لضمان توليد الكمية المطلوبة من الكهرباء ، ليس من الضروري تمرير الشفرات نفسها ، ولكن لإحضارها إلى العدد المطلوب من الثورات. يوفر وجود كل عنصر إضافي للدوران زيادة في معلمة المقاومة الكلية لعجلة الرياح. نتيجة لذلك ، سيكون إخراج المعدات بالعدد المطلوب من الثورات مشكلة. تبدأ الأجهزة الدائرية المجهزة بمجموعة من الشفرات في الدوران بقوة رياح صغيرة. لكن استخدامها يكون أكثر أهمية إذا لعبت حقيقة التمرير دورًا ، على سبيل المثال ، عند الحاجة إلى ضخ المياه. من أجل ضمان إنتاج كمية كبيرة من الطاقة بشكل فعال ، لا يتم استخدام الوحدات متعددة الشفرات. لتشغيلها ، يلزم تركيب جهاز تروس. لا يؤدي هذا إلى تعقيد التصميم الكامل للمعدات ككل فحسب ، بل يجعله أيضًا أقل موثوقية مقارنة بالمعدات ثنائية وثلاث شفرات.

بشفرات صلبة

وحدات الإبحار

تكلفة هذه الوحدات أعلى بسبب التكلفة العالية لإنتاج أجزاء الدوران. ولكن بالمقارنة مع معدات الإبحار ، فإن المولدات ذات الشفرات الصلبة أكثر موثوقية ولها عمر خدمة طويل. بما أن الهواء يحتوي على الغبار والرمل ، فإن عناصر الدوران تخضع لحمل كبير. عندما تعمل المعدات في ظروف مستقرة ، فإنها تتطلب استبدالًا سنويًا للفيلم المضاد للتآكل الذي يتم تطبيقه على أطراف الشفرات. بدون ذلك ، يبدأ عنصر الدوران في فقد خصائص العمل بمرور الوقت.

هذا النوع من الشفرات أبسط من حيث الإنتاج وأقل تكلفة من المعدن أو الألياف الزجاجية. لكن المدخرات في التصنيع يمكن أن تؤدي إلى تكاليف خطيرة في المستقبل. يبلغ قطر عجلة الرياح ثلاثة أمتار ، ويمكن أن تصل سرعة طرف الشفرة إلى 500 كم / ساعة ، عندما تكون دورات المعدات حوالي 600 في الدقيقة. هذا حمل خطير حتى بالنسبة للأجزاء الصلبة. تظهر الممارسة أن عناصر الدوران على معدات الإبحار يجب أن تتغير كثيرًا ، خاصةً إذا كانت قوة الرياح عالية.

وفقًا لنوع الآلية الدوارة ، يمكن تقسيم جميع الوحدات إلى عدة أنواع:

• أجهزة Darier المتعامدة ؛
• وحدات مع تجميع دوار Savonius ؛
• الأجهزة ذات التصميم المحوري الرأسي للوحدة ؛
• المعدات مع نوع حلزوني الشكل من آلية دوارة.

إيجابيات وسلبيات التكنولوجيا

يكون مولد الرياح صاخبًا أثناء التشغيل ، لذا يجب ألا تقل المسافة إلى المبنى السكني عن 30 مترًا ، بالإضافة إلى أنه من الضروري ألا تمنع الأشجار والمباني تدفق الرياح من دخول ريش الطاحونة.

تشمل مزايا تثبيت الجهاز ما يلي:

• بعد تثبيت الجهاز ، لا تحتاج إلى شراء الوقود. ستكون المصاريف فقط للصيانة والصيانة الوقائية.
• سيتم تزويده بحمل رياح كافٍ في معظم المناطق المناخية ، خاصة في المناطق الشمالية النائية التي تهب فيها الرياح باستمرار.
• الطاحونة الهوائية تعمل أوتوماتيكيًا ولا تحتاج للفحص المستمر. وتقع الغرفة مع معدات التحكم والبطاريات في مكان مناسب للصيانة.

سلبيات مولدات الرياح:

• إذا تم تركيب الصاري بشكل غير صحيح ، يقوم الجهاز بتوليد الموجات فوق الصوتية التي تضر بالصحة.
• تأكد من تثبيت قاعدة أرضية للحماية من الصواعق أثناء عاصفة رعدية.
• تثليج الشفرات في طقس بارد رطب ، وتلف في هبوب رياح قوية.
• إذا فشل المولد لإصلاحه ، فمن الضروري إمالة الصاري أو الصعود.

يجب أن يضمن أساس الصاري استقراره في حالة هبوب رياح قوية. لا تسمح الفرامل الواقية للمولد بتطوير سرعة دوران عالية للشفرات أثناء هبوب الرياح.

توربينات الرياح الصناعية: نموذج يحتذى به

ليس سراً أن الطاقة البديلة تسمح لك حقًا بالحصول على الكهرباء من الرياح. في أوروبا ، تحتل توربينات الرياح الصناعية مساحات شاسعة وتعمل بشكل مستقل لصالح الإنسان.

إنها ضخمة ، وتقع في مناطق مفتوحة لجميع الرياح ، شاهقة فوق الأشجار والأشياء المحلية.

ويتم تثبيت طواحين الهواء على مسافة من بعضها البعض. لذلك ، لا يمكن أن تضر الأعطال العرضية والأضرار التي تلحق بالمباني المجاورة.

سوف نأخذ هذه المبادئ لإنشاء مولدات الرياح كأساس لتطوير الأجهزة محلية الصنع. يتم إنشاؤها وفقًا للتطورات العلمية ، وقد تم اختبارها بالفعل لفترة طويلة ، وهي تعمل بشكل فعال.

لنبدأ بتحليل خصائص المنطقة التي نخطط فيها لإنشاء مزرعة رياح.

هذا مثير للاهتمام: توصيل الأسلاك في صندوق التوصيل للأسلاك الكهربائية - نحن نغطيها بشكل عام

لم يعد مولد الرياح للمنزل نادرًا

تستخدم محطات طاقة الرياح منذ فترة طويلة على نطاق صناعي. لكن تعقيد التصميم ، وكذلك تعقيد تركيبه ، لم يجعل من الممكن استخدام هذه المعدات في المنازل الخاصة ، مثل الألواح الشمسية.

ومع ذلك ، الآن ، مع تطور التكنولوجيا وزيادة الطلب على "الطاقة الخضراء" ، تغير الوضع. بدأ المصنعون في إنتاج منشآت صغيرة الحجم للقطاع الخاص.

مبدأ التشغيل

تقوم الرياح بتدوير ريش الدوار المثبتة على عمود المولد. نتيجة للدوران في اللفات ، يتم توليد تيار متردد. لزيادة عدد الثورات ، وبالتالي ، كمية الطاقة المتولدة ، يمكن استخدام ترس تخفيض (ناقل الحركة). ويمكنه أيضًا منع دوران الشفرات تمامًا ، إذا دعت الحاجة.

يتم تحويل التيار المتردد الناتج إلى 220 واط مباشر باستخدام العاكس. ثم يذهب إلى المستهلك أو ، من خلال وحدة التحكم في الشحن ، إلى البطاريات للتراكم.

رسم تخطيطي كامل لتشغيل المنشأة من توليد الطاقة إلى استهلاكها.

أنواع توربينات الرياح وأيها أفضل لمنزل خاص

يوجد في الوقت الحالي نوعان من هذا التصميم:

1. مع الدوار الأفقي.
2. مع الدوار العمودي.

النوع الأول مع الدوار الأفقي. تعتبر هذه الآلية الأكثر فعالية. الكفاءة حوالي 50٪. العيب هو الحاجة إلى سرعة رياح لا تقل عن 3 أمتار في الثانية ، ويخلق التصميم الكثير من الضوضاء.

لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، يلزم وجود سارية عالية ، مما يؤدي بدوره إلى تعقيد التثبيت والصيانة الإضافية.

النوع الثاني مع عمودي. لا تزيد كفاءة مولد الرياح بدوار رأسي عن 20٪ ، بينما تكفي سرعة الرياح البالغة 1-2 متر في الثانية. في الوقت نفسه ، يعمل بشكل أكثر هدوءًا ، ولا يزيد مستوى الضوضاء المنبعثة عن 30 ديسيبل ، وبدون اهتزاز. لا يتطلب مساحة كبيرة للعمل مع عدم فقد الكفاءة.

التثبيت لا يتطلب سارية طويلة. يمكن تركيب المعدات على سطح المنزل حتى بيديك.

إن عدم وجود مقياس شدة الريح وآلية دوارة ، وهو أمر غير ضروري على الإطلاق مع هذا التصميم ، يجعل هذا النوع من مولدات الرياح أرخص مقارنة بالخيار الأول.

مراجعة الفيديو

أي إعداد تختار؟

قبل الإجابة على هذا السؤال ، يجب أن تفهم متطلباتك وقدراتك المالية وأولوياتك التشغيلية.

إذا كنت ترغب في الحصول على أكبر قدر من الطاقة وترغب في إنفاق الأموال على الصيانة الدورية للمولد ، فاختر الخيار الأول. بعد أن استثمرت في سارية عالية مرة واحدة ، ودفعت ثمن المحامل أو استبدال الزيت مرة واحدة كل 5-10 سنوات ، ستحصل على استقلالية كاملة في الطاقة ، وحتى إذا كنت تعيش في أوكرانيا أو دول الاتحاد الأوروبي ، فستتمكن من بيع الكهرباء الزائدة.

يتطلب مستوى الضجيج المرتفع لهذه المحطة اختيار مكان بعيدًا قدر الإمكان عن المباني السكنية. يجب أيضًا أخذ هذه النقطة في الاعتبار ، لأن الموجات دون الصوتية لن تمر دون أن يلاحظها أحد من قبل جيرانك.

للحصول على ناتج مكافئ بالنسبة للخيار الأول ، سيكون من الضروري توفير 3 توربينات رياح من هذا النوع. ومع ذلك ، من حيث السعر ، يتم الحصول على نفس المبلغ تقريبًا (يخضع للتجميع الذاتي).

مراجعة بالفيديو لخبير في مجال مصادر الطاقة البديلة

حساب طاقة مولد الرياح

لتحديد الطاقة المطلوبة لتوربينات الرياح ، عليك عمل قائمة بجميع مستهلكي الكهرباء في المنزل ، من المصابيح الكهربائية إلى الثلاجات ومكيفات الهواء. بتلخيص معاييرهم ، يحصلون على القوة الكاملة لمستهلكي الطاقة في المنزل. لكن تكاليف الطاقة الحقيقية ، حتى خلال فترات الذروة ، ستكون أقل ، لأنه لا أحد يشغل جميع الأجهزة في نفس الوقت.

أخيرًا ، تحتاج إلى تحديد وقت تشغيل بعض الأجهزة تقريبًا من أجل حساب المورد الشهري في المنزل. لذلك ، لتلبية احتياجات كوخ واحد ، كقاعدة عامة ، يلزم وجود توربينات رياح بسعة 5-6 كيلو واط ، بينما يلزم تركيب بسعة 10-25 كيلوواط في قرية صغيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك فئة فرعية من الأجهزة تسمى مولدات ميكروويند. قوتهم أقل من 1kw ، وهي مناسبة لتشغيل المزارع الزراعية ، وتشغيل نظام إمداد المياه المستقل ، إلخ.

مع نقص الطاقة ، يعمل مولد الرياح بشكل مثالي مع وحدات الطاقة الشمسية. تسمى هذه الأنظمة أنظمة الرياح الشمسية الهجينة. من الممكن استكمال مولد الرياح بمولد ديزل. هذه التركيبات المعقدة يمكن الاعتماد عليها بسبب عدد من العوامل:

صنع وتركيب طاحونة هوائية بيديك

مثال على تصنيع التوربينات

تصنيع دوار توربيني هوائي رأسي

لا يمكنك استخدام البطاريات لتخزين الطاقة ، ولكن إذا كانت متوفرة ، فستكون العملية مستقرة.الجزء الإلزامي هو العاكس الذي يحول الطاقة إلى الجهد المطلوب 220 فولت. من الضروري عمل ريشة طقس صغيرة بآلية دوارة. المروحة متصلة بالصاري ، لأنه في الارتفاع توجد فرص أكثر للعثور على التيارات الهوائية. يجب أن يكون الدعم موثوقًا ويتحمل الحمل من الرياح.

كيفية توصيل ملفات الجزء الثابت

مخطط دوار متعدد الشفرات

من الضروري إيجاد وشراء مولد نيوديميوم يسمح لك بإزالة طاقة الرياح. يمكن أن يكون المسمار على حد سواء الإبحار والدوران. لتجميع كل شيء وتثبيته على دعامة ، تحتاج إلى عمل قاعدة خرسانية تثبته بشكل آمن. باستخدام علامات التمدد ، تحتاج إلى تثبيت الصاري في وضع عمودي.

أحد خيارات تحضير الذبيحة من الإطارات لصب الخرسانة

لكي تخدمك الوحدة لفترة طويلة ، تحتاج إلى إجراء الصيانة واستبدال الأجزاء التالفة في الوقت المناسب.

مولد الرياح بدوار أفقي ثلاثي الشفرات

نظرة عامة على النماذج الشعبية

قبل النظر في النماذج الشائعة لتوربينات الرياح ، من الضروري فهم معلماتها ومعايير الاختيار للمنتجات الموصوفة. معايير الاختيار الرئيسية هي:

• أقصى قوة للمنتج
• حجم الطاقة المنتجة لمدة شهر واحد ؛
• الحد الأدنى لسرعة الهواء التي يمكن أن يعمل بها المولد ؛
• تعليمات الاستخدام؛
• وجود أجهزة تحمي التثبيت من الأحمال الزائدة ؛
• حياة؛
• سعر المنتج.

اليوم ، يتم إنتاج مولدات الرياح من قبل العديد من البلدان ، بما في ذلك روسيا. يتم إنتاجها من قبل عدة منظمات:

• شركة ذات مسؤولية محدودة "SKB Iskra" ؛
• شركة ZAO Wind Energy ؛
• LMV "طاقة الرياح" ؛
• CJSC "Agregat-privod".

الوحدات الروسية الصنع ليست معروفة ومطلوبة في بلدان أخرى مثل النماذج الدوارة للإنتاج الألماني والدنماركي والصيني والبلجيكي. تنفق الشركات العالمية الرائدة في مجال توربينات الرياح مبالغ طائلة على تطوير أنواع جديدة من الشفرات والمولدات وحسابات نسبة التروس الدقيقة. تتميز منتجات هذه الشركات بمجموعة كبيرة من السعات من 1 إلى 10 كيلوواط ومعدات إضافية يمكن شراؤها بشكل منفصل (مجموعات مع محور ، وعاكس ، وبطاريات). بالإضافة إلى القوة ، هناك اختلافات في السعر والمكونات. تنتج الشركات الروسية مولدات الرياح بأنواع مختلفة من الدوارات وأجهزة الطاقة القصوى. تعتبر نماذج الجيل الجديد التالية من المنتجات الأكثر مبيعًا.

VUE-1.5. هذه وحدة مدمجة يمكن نقلها بواسطة أي مركبة. في التركيب والتشغيل ، الأمر بسيط ومباشر. هذا المولد الصغير صامت تقريبًا. تبلغ قوتها المقدرة 1.5 كيلو واط. جهد الخرج 48 فولت يجب أن تكون سرعة الرياح للتشغيل العادي في حدود 2.5-25 م / ث.

صنع الشفرات على مراحل

عند تصميم السكاكين نفسها ، ضع في اعتبارك ما يلي:

1. 1. أولا يجب أن تقرر شكل النصل. بالنسبة لتوربينات الرياح من النوع الأفقي المحلي ، يكون شكل الشفرة أفضل. نظرًا لهيكلها ، فإنها تتمتع بسحب ديناميكي هوائي منخفض. يحدث هذا التأثير بسبب الاختلاف في مساحة السطح الخارجية والداخلية للعنصر ، لذلك هناك اختلاف في ضغط الهواء على الجانبين. يتميز شكل الشراع بمقاومة أكبر وبالتالي فهو أقل كفاءة.

بعد ذلك ، نحتاج إلى تحديد عدد الشفرات. بالنسبة للتضاريس ذات الرياح الثابتة ، يمكن استخدام توربينات الرياح عالية السرعة. للحصول على أقصى بدء لمحرك هذه الأجهزة ، تكفي 2-3 شفرات. إذا تم استخدام مثل هذا الجهاز في منطقة هادئة ، فهو غير فعال ويظل ثابتًا في الطقس الهادئ. عيب آخر لتوربينات الرياح ثلاثية الأجنحة هو ارتفاع مستوى الضجيج الذي يشبه المروحية. لا ينصح بهذا التثبيت بالقرب من المنازل المكتظة بالسكان.

ومن المثير للاهتمام ، مع الحسابات الصحيحة ، أن توربينات الرياح ذات الشفرات الواحدة أو الشفرتين أو الثلاثة يمكنها أن تولد الكهرباء بنجاح. وبشفرة واحدة ، يعمل الجهاز بأي سرعة رياح مهما كانت صغيرة!

حساب الطاقة الناتجة من توربينات الرياح. لا يمكن حساب القيمة الدقيقة ، لأن الطاقة تعتمد بشكل مباشر على حركة الطقس والرياح. ومع ذلك ، هناك علاقة مباشرة بين قطر توربينات الرياح وعدد الشفرات وقوة المعدات.

من خلال فهم بيانات الجدول والعلاقة بينها ، يمكنك التأثير على أداء التصميم المستقبلي من خلال إنشاء الترس الحلزوني الصحيح.

اختيار مادة الشفرة. إن اختيار المواد اللازمة لإنتاج الشفرات واسع جدًا: الألياف الزجاجية PVC ، والألمنيوم ، إلخ. ومع ذلك ، كل منهم له مزاياه وعيوبه. دعونا نلقي نظرة فاحصة على اختيار المواد.

شفرات PVC - مواسير.

من خلال اختيار الحجم المناسب وسمك الأنابيب ، فإن العجلة الناتجة تكون متينة وفعالة للغاية.

يرجى ملاحظة أنه في هبوب الرياح القوية ، قد لا يتحمل البلاستيك ذو السماكة غير الكافية الحمل ويتفتت إلى قطع صغيرة.

لحماية الهيكل ، من الأفضل تقليل طول الأوراق وزيادة عدد الأوراق إلى 6. يكفي أنبوب واحد للحصول على هذا القدر من التفاصيل.

لتجنب الأخطاء في الحسابات المستقلة ، من الأفضل استخدام قالب جاهز يسهل العثور عليه على الإنترنت. لأنه من المستحيل الاستغناء عن المعرفة الخاصة في هذا المجال.

بعد قطع الأنبوب ، يجب صقل العناصر الناتجة وتقريبها عند الحواف. لتوصيل الشفرات ، يتم عمل عقدة فولاذية محلية الصنع بسماكة وقوة كافية.

شفرات الألمنيوم

هذه الشفرة أقوى وأثقل ، مما يعني أن الهيكل الكامل للوصلة الملولبة يجب أن يكون أقوى وأكثر استقرارًا.

يجب أيضًا معالجة التوازن اللاحق للعجلة بمزيد من العناية.

وفقًا لهذا النموذج ، يتم قطع 6 عناصر متطابقة من لوح الألمنيوم ، حيث يجب لحام البطانات الملولبة من الداخل لمزيد من التثبيت.

قم بلحام البراغي بالموصل الذي يتم توصيله بالأكمام المعدة على السكاكين.

لتحسين الخصائص الديناميكية الهوائية لمثل هذه الشفرة ، يجب تشكيلها بشكل صحيح. للقيام بذلك ، يجب أن يتم لفها في مجرى مسطح بحيث يتم تشكيل زاوية 10 درجات بين محور الدودة والمحور الطولي لقطعة العمل.

شفرات من الألياف الزجاجية

وتتمثل ميزة هذه المادة في النسبة المثلى للوزن والقوة إلى جانب الخصائص الديناميكية الهوائية. لكن العمل باستخدام الألياف الزجاجية يتطلب مهارات خاصة واحترافية عالية ، لذا فإن صنع مثل هذا المنتج في المنزل أمر صعب للغاية.

يمكن الاستنتاج أن أنسب مادة للتجميع الذاتي لتوربينات الرياح هي المادة.PVC - الأنابيب. فهو يجمع بين القوة والخفة والخصائص الديناميكية الهوائية الجيدة. وهي مادة يمكن الوصول إليها بسهولة ، وحتى المبتدئ سيكون قادرًا على إنجاز المهمة.

ستتعلم في هذا الفيديو كيفية صنع شفرات توربينات الرياح بيديك:

الصفحة 2

الفزاعة جزء مألوف من المشهد. والغرض الرئيسي منه هو حمايته من الطيور التي لا تشبع. لكن الشكل ، الذي غالبًا ما يتم بناؤه بلا مبالاة من مواد مرتجلة ، لا يخيف الطيور فحسب ، بل يفسد أيضًا مظهر المنطقة المحيطة. مستوحاة من أفكار البستانيين والصور في هذه المقالة ، يمكنك صنع فزاعة خاصة بك لا تصد الطيور فحسب ، بل إنها أيضًا ممتعة من الناحية الجمالية.

تكلفة توربينات الرياح

أسعار مولدات الرياح مرتفعة للغاية. هذه هياكل ضخمة مصنوعة من مواد باهظة الثمن. كاملة مع البطاريات ، وحدة تحكم ، العاكس والصاري.

قد تتكون المجموعة من: 1 - توربينات الرياح نفسها ، 2 - العمود ، 3 - الأساس ، 4 - مجموعة البطارية ، 5 - العاكس ، 6 - وحدة التحكم ، بالإضافة إلى الأسلاك والموصلات والرف ومولد الديزل والمواد الاستهلاكية الأخرى المطلوبة تثبيت

تؤثر الخصائص التقنية لتوربينات الرياح أيضًا على التكلفة.

1. أبسطها هو مولد بطاقة منخفضة تصل إلى 300 واط. تنتج طاقة بقوة رياح من 10-12 م / ث. مجموعة من أبسط طاحونة هوائية مع وحدة تحكم فقط تكلف من 15000 روبل. في التكوين مع العاكس والبطارية والصاري ، يصل السعر إلى 50000 روبل.
2. مولدات بقوة 1 كيلو واط معلنة. مع الرياح الضعيفة ، في المتوسط ​​، يتم إنتاج الطاقة من 30-100 كيلوواط شهريًا.بالنسبة للمنزل الكبير ذي الاستهلاك العالي للكهرباء ، يوصى باستخدام وحدات الديزل والبنزين بالإضافة إلى ذلك. سيقومون أيضًا بشحن البطاريات في أيام انعدام الرياح الكلي. تكلفة مولد الرياح هذا من 150000 روبل. يأتي ما يصل إلى 300-400 ألف روبل مع مجموعة أكثر اكتمالا.
3. يتطلب استهلاك الكهرباء في منزل كبير به مزرعة في الفناء الخلفي طاحونة هوائية 3-5 كيلو واط. بطاريات كافية ، عاكس أقوى ، وحدة تحكم ، صاري مرتفع. مجموعة واحدة تكلف من 300000 روبل إلى مليون روبل.

إذا تم تسخين المنزل أيضًا بواسطة الرياح ، فيجب اختيار التركيب بسعة 10 كيلو واط. واعتني بالمصادر الإضافية ، مثل الألواح الشمسية. قد تحتاج أيضًا إلى مولد غاز. كل هذا يتوقف على مقدار الطاقة التي يجب أن تحتفظ بها في حالة الأيام غير المليئة بالرياح والغيوم.

مولد الرياح - ما هو؟ الأجهزة المنزلية حسب الحاجة. هذا الرسم البياني مبسط للغاية. في الواقع ، في بعض الأحيان تكون هناك حاجة إلى أجهزة تقوم بتحويل التيار الكهربائي.

بعد المولد ، يتم وضع وحدة التحكم في هذه الدائرة. إنه يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر يشحن البطاريات. لا تعمل جميع المعدات تقريبًا بالتيار المباشر ، لذلك ستحتاج بعد البطارية إلى جهاز آخر - عاكس. يقوم هذا الجهاز بإجراء العملية بترتيب عكسي ، أي أنه يحول التيار المباشر إلى تيار متردد بجهد 220 فولت. أثناء مثل هذه التلاعبات ، تحدث خسائر معينة في الطاقة الكهربائية المستلمة ، والتي تبلغ حوالي 15-20٪. هذا جزء كبير

في حالة استخدام عدة أجهزة لتوليد الكهرباء (طاحونة هوائية بالإضافة إلى الألواح الشمسية أو مولد وقود) ، سيكون من الضروري استكمال الدائرة بمفتاح (ATS). سيكون مطلوبًا حتى عند إيقاف تشغيل أحد الأجهزة ، يتم تشغيل الجهاز الآخر - الجهاز الاحتياطي.

توربينات الرياح الأفقية (نوع الريشة)

التعديلات المختلفة للتركيبات الأفقية لها من شفرة واحدة إلى ثلاث شفرات أو أكثر. لذلك ، فإن الكفاءة أعلى بكثير من تلك الرأسية.

عيوب توربينات الرياح هي الحاجة إلى توجيهها باتجاه الريح. الحركة المستمرة تقلل من سرعة الدوران مما يقلل من إنتاجيتها.

1. شفرة واحدة وشفرة مزدوجة. تختلف في المنعطفات عالية الدافع. وزن وأبعاد التركيب صغيرة مما يسهل التركيب.
2. ثلاث شفرات. هم في الطلب في السوق. يمكنهم توليد طاقة تصل إلى 7 ميجاوات.
3. تحتوي التركيبات متعددة الشفرات على ما يصل إلى 50 شفرة. لديهم جمود كبير. تستخدم مزايا عزم الدوران في تشغيل مضخات المياه.

تظهر توربينات الرياح ذات التصميمات المختلفة عن التوربينات الكلاسيكية في السوق الحديثة ، على سبيل المثال ، هناك توربينات هجينة.

1. مولد الرياح ، مرتبة مثل المراكب الشراعية

يعمل التصميم على شكل قرص تحت ضغط الهواء على تشغيل المكابس ، مما يؤدي إلى تنشيط النظام الهيدروليكي. نتيجة لذلك ، تتحول الطاقة الفيزيائية إلى طاقة كهربائية.

أثناء التشغيل ، لا تصدر الوحدة ضوضاء. معدلات قوة عالية. يمكن التحكم فيها بسهولة.

2. مولد الرياح الطائرة

تستخدم بدون سارية ومولد ودوار وشفرات.بالمقارنة مع الهياكل الكلاسيكية التي تعمل على ارتفاعات منخفضة مع قوة رياح متغيرة ، وبناء الصواري العالية أمر شاق ومكلف ، فإن "الجناح" لا يعاني من مثل هذه المشاكل.

يتم إطلاقه على ارتفاع 550 متر. توليد الكهرباء 1 ميغاواط في السنة. الجناح من صنع شركة مكاني باور.