Un generator de energie eoliană pentru partea casei 1
Situația a început să se schimbe din cauza presiunii publice din cauza poluării mediului și pericolele potențiale ale centralelor electrice nucleare.
După China și Statele Unite, în locul al treilea în ceea ce privește capacitatea totală instalată de energie eoliană este Germania. Decizia privind programul de stat de dezvoltare a industriei energiei eoliene după accidentul de la Cernobâl.
În acest moment, turbinele eoliene din Germania produc aproximativ 50 de gigawati de energie electrică, ceea ce reprezintă aproximativ 9% din necesarul de energie ale țării. Pretul unui kilowatt-oră de energie electrică este de aproximativ 0083 de euro, iar rata este redus cu 2% în fiecare an.
Fezabilitatea utilizării energiei eoliene
Calculele statistice de mai sus mod transparent demonstrează că fermele eoliene nu mai sunt exotice, și a devenit sectorul energetic destul de competitiv. Și acum funcționează institutele de cercetare întregi, adăugând la sistemul de răcire al unui generator de module termoelectric pentru a crește eficiența turbinelor eoliene și laboratorul de proiectare pentru a determina în cazul în care instalarea de turbine eoliene, încercând să reducă la minimum factorii negativi.
În ceea ce privește casa privată pentru a căuta o locație favorabilă pentru generatorul eolian nu este necesar, astfel încât să putem calcula numai eficiența producției de energie electrică bazată pe viteza medie a vântului. suflare în zonă.
Există hărți, în cazul în care este indicat viteza medie anuală a vântului. Evident, in zonele cu vant de generare a energiei electrice de către centralele electrice eoliene (WPP), va fi mai mare.
Viteza medie a vântului anual în diferite regiuni din România
Puteți găsi hărți eoliene mai detaliate pentru un anumit teritoriu, ci să se bazeze pe ele în calcule este imposibil - necesar să se țină seama de condițiile locale de climă și de teren. Este evident că pe deal vântul bate mai puternic decât în vale, iar intensitatea fluxului de vânt poate varia în câteva ori pe diferite pante ale aceluiași munte.
Prin urmare, pentru măsurători precise și detaliate compilație de vânt statisticilor de intensitate folosesc un dispozitiv special - un anemometru.
Anemometru - un dispozitiv de măsurare a vitezei vântului
Nepotrivirea așteptărilor și realitățile utilizării energiei eoliene
Puterea medie a turbinelor industriale este de 7,5 MW. Pentru construirea unei astfel de turbine eoliene durează de la două săptămâni la o lună. Dar mult mai mult timp petrecut pe coordonarea documentelor, și diverse calcule.
Și cel puțin un an în proiectarea unui nou parc eolian merge în măsurătorile de forță de suflare vânturi. La domiciliu, puteți instala un anemometru cu interfață de calculator pentru așteptare continuă a datelor, dar majoritatea proprietarilor, de stabilire a unei turbine eoliene pentru acasă, de regulă, se bazează pe calcule simple.
Construirea unei turbine eoliene capacitate industrială de 6 kW
De multe ori există situații care, din cauza concepții greșite cu privire la condițiile meteorologice și de caracteristicile generatorului eolian, centrală electrică eoliană nu se ridică la nivelul așteptărilor, și proprietarii de case particulare care doresc să se asigure o autonomie deplină, sunt variabilitate dezamăgit de energie eoliană.
Este dovedit faptul că, cu cel mai bun echilibru de preț și capacitatea de baterii de capacitate de turbine eoliene, cu un consum de energie electrică stabil tipic pentru aproximativ 5% din timpul necesar de backup de lucru generator de benzină.
Sistemul de alimentare cu energie a unei case private, inclusiv surse alternative de energie și generator de back-up
Cu alte cuvinte, lipsa de energie electrică poate fi descrisă ca - de exemplu, pe timp de noapte, minimizând în același timp consumul de energie vânturi puternice, iar centrala de origine eoliană care funcționează la capacitate maximă, bateria este complet încărcată, iar energia în exces a fluxului de vânt a fost pierdut în zadar.
În după-amiaza vântul a murit în jos, iar energia furnizată de încărcare a bateriei, iar seara a fost deja un deficit de energie electrică cu necesitatea de a porni generatorul de rezervă. Evident, independența deplină a energiei se poate realiza prin combinarea altor surse alternative de energie, cum ar fi radiația solară, biosinteza, piroliza, un generator termoelectric.
Factorii fizici de energie eoliană
Intuitiv, forța vântului poate fi reprezentat ca - aer molecule cu o anumită masă, se deplasează cu o anumită viteză posedă energie cinetică. Lovirea un obstacol, moleculele dau energie, creând o forță de impuls mecanic.
Simte puterea de miliarde de coliziuni de molecule de aer posibil, încercând să organizeze deschidă o umbrelă în vânt. Din punct de vedere matematic energia potențială a fluxului eolian este determinat prin formula:
Dependența de energie de la fluxul de aer turbinei eoliene
Parametru «S» trebuie înțeles ca suprafața unui cerc, care conturează (zdrobitoare) vântul paletelor turbinei elicei. Densitatea aerului este de 1293 kg / m3, la o presiune de o atmosferă (la nivelul mării) și o temperatură de 0 ° C În aerul rece este mai dens (1,395 kg / m3pri -20 ° C), ceea ce ar face ajustări minore la calculele de putere ale turbinelor eoliene.
În regiunile muntoase, densitatea aerului este considerabil mai mică decât viteza mare compensată și stabilitatea vântului curge în instalația de energie eoliană, astfel munți este mai eficientă decât în câmpie.
Turbinele eoliene instalate în zone muntoase, sunt cele mai eficiente
Trebuie să ne amintim că deficiențele structurale ale turbinelor eoliene, frecare de aer și mecanisme pentru formarea vârtejurilor nu vă permit să utilizați puterea maximă a fluxului de vânt.
În prezent, coeficientul de index al energiei eoliene (WEUC) în 30% este considerată suficientă horoshim.Teoreticheski poate crește până la 50% WEUC. Acest prag se datorează pierderii de vânt aer detorsiunii de-a lungul axei turbinei eoliene (răsucire).
calcule practice
Este posibil să se înțeleagă procesele rotunde valorile inițiale, folosind elice cu trei pale. Fie V = 10 m / s, S = 10 m² suprafață (raza elicei 1,78 m) și ρ densitatea de take 1.3 kg / m3. Astfel, N = * 10 * 1,3 1000/2 = 6500 (W). Înmulțiți cu 30% (WEUC): 6500 * 30/100 = 1950 (W). În această generație scenariu aproape două kilowați (cu excepția eficienței electrice) pot fi considerate ca fiind foarte încurajatoare.
Având în vedere generator de energie pierdere, cablu, încărcați acumulatorul și invertorul poate fi conta în mod stabil la aproximativ 1 kW de energie electrică la ieșirea puterii vântului de origine, în cazul în care instalația de energie eoliană are parametrii de mai sus.
dispozitivul turbinei eoliene cu elice cu trei lame
WEUC Dar, dacă luați viteza vântului care predomină în majoritatea regiunilor (4m / s), rezultatul obținut va fi dat: (1,3 * 10 * 4 * 4 * 4/2) * 30/100 = 124,8 (W) și acest lucru fără a lua în considerare pierderile de pe alte componente ale energiei eoliene interne.
Dacă rata mai scăzută a fluxului eolian la doi metri pe secundă, puterea de ieșire va fi: (1,3 * 10 * 2 * 2 * 2/2) * 30/100 = 15,6 (W). Dar, practica arată că, la o viteză a vântului de 2m / s și de mai jos, elice cu trei pale nu este de spin chiar în sus. Prin urmare, la viteze scăzute a vântului, cu viteză redusă, utilizând șuruburi, creșterea numărului de palete sau rotoare care utilizează alte structuri (Darrieus, Lenz, Savonius) în care WEUC mai puțin, dar ele sunt „predispuse“ la aer lovitură ușoară.
putere rotor de instalare eoliană modele diferite
construirea de turbine eoliene
Există o concepție greșită că o creștere a numărului de palete de elice ale puterii turbinei eoliene este în creștere, dar este fundamental greșit - pentru că lamele rotative creează un vortex, iar mai multe dintre ele în moara de vânt, cu atât mai mare cantitatea de energie eoliană va fi cheltuită pentru vârtej de aer în jurul axei șurubului.
In mod ideal, cel mai eficient este un singur șurub lamă, crează puțin turbulențe, având astfel o viteză specifică mare și necesită viteze semnificative de vânt.
turbină eoliană unică elice lamă care generează turbulență minimă
Prin urmare, un generator eolian tipic are trei lame ca cel mai bun compromis între viteză redusă și pierderi de energie zavihreniya.V mai sus calculele folosite la scară ipotetic șurub cu palete (diametru) 1,78 * 2 = 3,56 m.
Este un design destul de greoaie, foarte dificil de fabricație independent și de instalare. Craftsmen face șurub lobată cu diametru mai mic din materiale ușor disponibile prin producția paletelor turbinelor eoliene pentru mâini, de exemplu de conducte de canalizare din PVC.
Pentru proiectarea independentă de șuruburi și palete trebuie să aibă cunoștințe de aerodinamica, de a cunoaște lucruri, cum ar fi unghiul de înclinare a palei elicei de atac, materiale de rezistență, turbulențe și t. N.
Geometria lamelor este similară cu o aripă de avion, dar turbine eoliene unghiul de atac pentru o eficiență maximă a turbinei eoliene trebuie schimbate prin meree distanțare de axa de rotație. Este necesar să se examineze în detaliu literatura de specialitate, precum și să se consulte cu meșteșugari în diverse forumuri înainte de a încerca să proiecteze și să producă elice lama.
secțiuni transversale ale palele rotorului turbinelor eoliene
Experimentele arată că rotorul Onipko imperfect autodidact are o performanță chiar mai bine decât un șurub fabrica ventilator cu trei lama de același diametru.
Instalația de biogaz pe cont propriu
Biogaz. Bazele teoriei