Закрыть

Ветряк фото: Сколько лопастей нужны ветрогенератору? А нужны ли они вообще? — Энергия ветра

Содержание

Делаем для дачи вертикальный ветрогенератор своими руками

Пожалуй, ни один дачник не будет спорить с тем, что сегодня необходимо иметь какой-либо альтернативный источник электроэнергии, ведь свет могут отключить в любую минуту. Большую популярность, как источник бесплатной энергии, сегодня получили самодельные ветрогенераторы. Разнообразные модели таких устройств предлагаются на рынке, а в интернете можно увидеть схемы, чертежи и видео, позволяющие собрать их своими руками.

Стоит отметить, что самодельный ветрогенератор будет очень полезен даже при его небольшой мощности. Уже одно то, что среди кромешной тьмы дача будет освещена, и можно будет без проблем посмотреть телевизор или зарядить мобильное устройство, подстрахует от неприятностей и поднимет престиж перед соседями.

к содержанию ↑

Три маленьких секрета

Первый секрет заключается в том, на какую высоту будет установлен самодельный ветрогенератор. Понятно, что проще смонтировать его на высоте нескольких метров от земли, но и толку от него тогда будет не особенно много.

Следует учитывать, что чем выше ветрогенератор, тем сильнее ветер, быстрее крутятся его лопасти, и тем больше энергии можно получить от сделанной своими руками электростанции.

Второй секрет заключается в выборе АКБ. В интернете советуют не мудрить и ставить автомобильный аккумулятор. Да, это проще и, на первый взгляд, дешевле. Но, необходимо знать, что автомобильные аккумуляторы следует устанавливать в хорошо проветриваемом помещении, они требуют ухода, а их срок службы не превышает 3-х лет. Будет лучше приобрести специальный аккумулятор. Хотя он и стоит дороже, но это себя оправдает.

Третий секрет, какой ветрогенератор лучше подходит для изготовления своими руками — горизонтальный или вертикальный? У каждого варианта свои достоинства и недостатки. Мы рассмотрим ветрогенераторы вертикального типа, принцип работы которых показан на рис.2.

Сначала о недостатках: вертикальный ветрогенератор имеет низкий КПД по сравнению с горизонтальными моделями, на его сборку уходит больше материалов, что, соответственно, ведёт к удорожанию конструкции.

С другой стороны, вертикальные ветряки могут работать при более слабом ветре, чем их горизонтальные аналоги, что компенсирует их невысокий КПД. Их не требуется поднимать на слишком большую высоту, они проще и дешевле при монтаже и установке, что сводит на нет разницу в стоимости материалов.

Немаловажным фактором является и то, что вертикальный ветрогенератор надёжнее при резких порывах ветра и ураганах, так как его устойчивость растёт с повышением скорости вращения. Кроме того, вертикальные конструкции практически бесшумны, что позволяет устанавливать их в любом месте, вплоть до крыши жилого дома. Всё вышеперечисленное ведёт к тому, что эти установки пользуются растущим спросом и выпускаются в различных модификациях, применительно к требуемой мощности и ветрам, преобладающим в определённых регионах, с чем, кстати, можно ознакомиться на видео ниже.

к содержанию ↑

Простейшая конструкция

Маломощный вертикальный ветрогенератор нетрудно собрать своими руками из, без преувеличения, бросовых материалов: большой пластиковой бутылки или жестяной банки, стальной оси и старого электромотора. Достаточно пополам разрезать банку или бутылку и закрепить эти половины на связанной с генератором оси вращения (рис.3). Такой вертикальный ветряк несложно сделать разборным и брать его с собой на рыбалку или в поход, где он не только осветит место ночлега, но и позволит подзарядить телефон или другое мобильное устройство.

к содержанию ↑

Собственная электростанция для дачи

А вот изготовление более мощного ветрогенератора придётся начать с покупки ведра и это не розыгрыш. Да, для начала, придётся купить обычное оцинкованное ведро. Это, конечно, в том случае, если такое прохудившееся ведро не завалялось где-либо в сарае. Размечаем его на четыре части и делаем ножницами по металлу прорези, так, как это показано на рис.4.

Ведро крепится за днище к шкиву генератора. Крепить следует четырьмя болтами, расположив их строго симметрично и на одном расстоянии от оси вращения, что позволит избежать дисбаланса.

Итак, практически всё готово, осталось выполнить следующие действия:

  1. Отогнуть металл на прорезях, чтобы получить лопасти. Если чаще всего господствует сильный ветер, достаточно слегка отогнуть бока. Если ветер слабый, отогнуть можно и посильнее. В любом случае, величину изгиба можно отрегулировать позднее;
  2. Соединить все необходимые приборы (кроме генератора) так, как это показано на рис.5;
  3. Закрепить генератор с идущими от него проводами на мачте;
  4. Укрепить мачту;
  5. Подсоединить провода, идущие от генератора, к контроллеру.

Всё. Изготовленный своими руками ветрогенератор готов к работе.

к содержанию ↑

Электрическая схема

Рассмотрим подробнее электрическую схему. Понятно, что ветер может в любую минуту прекратиться. Поэтому ветрогенераторы не подключают напрямую к бытовым приборам, а вначале заряжают от них аккумуляторные батареи, для обеспечения сохранности которых, применяется контроллер заряда. Далее, учитывая то, что АКБ дают постоянный ток малого напряжения, в то время как практически все бытовые приборы потребляют переменный ток напряжением 220 вольт, устанавливается преобразователь напряжения или, как его ещё называют, инвертор и только потом подключают всех потребителей.

Для того чтобы ветрогенератор обеспечивал работу персонального компьютера, телевизора, сигнализации и нескольких энергосберегающих ламп достаточно установить аккумулятор ёмкостью 75 ампер/час, преобразователь напряжения (инвертор) мощностью 1,0 кВт, плюс генератор соответствующей мощности. А что ещё нужно, когда отдыхаешь на даче?

к содержанию ↑

Подведём итоги

Вертикальный ветрогенератор, который можно сделать по приведённым выше инструкциям, может работать при довольно слабом ветре и независимо от его направления. Его конструкция упрощается за счёт того, что в ней отсутствует флюгер, разворачивающий по ветру винт горизонтального ветрогенератора.

Основным недостатком вертикально-осевых ветряных турбин является небольшой КПД, но это искупается рядом других преимуществ:

  • Скорость и простота сборки;
  • Отсутствие ультразвуковой вибрации, характерной для горизонтальных ветрогенераторов;
  • Нетребовательность к техническому обслуживанию;
  • Достаточно тихая работа, позволяющая установить вертикальный ветряк практически в любом месте.

Конечно, сделанный своими руками ветряк может не выдержать излишне сильного ветра, который окажется способным сорвать ведро. Но это не проблема, просто придётся купить новое или приберечь где-либо в сарае отслужившее свой срок старое.

На видео ниже можно посмотреть как запитываются бытовые приборы на даче. Правда, ветрогенератор здесь сделан не из ведра, но тоже своими руками.

В Ростовской области возвели первую ветроэнергетическую установку — Российская газета

В США растет число штатов, поддержавших пересмотр итогов выборов 00:16 Вильфанд пообещал аномальные холода ряду регионов России 09. 12.2020 В Германии оценили убытки ЕС от антироссийских санкций в €21 млрд в год 09.12.2020 В Москве скончались 74 пациента с коронавирусом 09.12.2020 В Праге полиция из-за коронавируса взяла под охрану главу минздрава 09.12.2020 Суд отправил бывшего топ-менеджера "Ростеха" под домашний арест 09.12.2020 Володин: Запрет "веселящего газа" спасет жизни подростков 09.12.2020 Кабмин упростит получение налогового вычета при покупке недвижимости 09.12.2020 Туристов из Москвы в новогоднюю столицу Калугу доставят паровозом 09.12.2020 "Красу Росгвардии" Анну Храмцову уволили из-за фото в соцсетях 09.12.2020 Мишустин продлил прием заявок от авиакомпаний на компенсацию за вывозные рейсы 09.12.2020 В Оренбуржье потушили пожар на нефтяной скважине 09.12.2020 За сутки в Вооруженных силах вылечились от коронавируса 214 военнослужащих 09.12.2020 МИД РФ: Арест гражданина РФ - очередной этап антироссийской истерии в Дании 09.
12.2020 Дистанционную работу центров занятости могут разрешить до 31 марта 09.12.2020 Вакцину "Вектора" от COVID-19 можно будет хранить два года 09.12.2020 Мюнхенская конференция перенесена на более поздний срок 09.12.2020 В Петербурге возбудили дела из-за работы баров по ночам 09.12.2020 В Росстате назвали самые подорожавшие за неделю продукты 09.12.2020 Иранского физика убили оружием, которое использует НАТО 09.12.2020 Пуски стратегических ракет РФ показали на видео 09.12.2020 В Ленобласти на праздники резко увеличился спрос на аренду домов 09.12.2020 Российский пилот "Формулы-1" Мазепин извинился за скандальное видео 09.12.2020 Портал IMDb назвал самые популярные сериалы 2020 года 09.12.2020 Судье игры "ПСЖ" - "Истанбул" грозит дисквалификация на десять матчей 09.12.2020 • • •ВластьЭкономикаВ регионахВ миреПроисшествияОбществоСпортКультураРусское оружиеАвтопаркДиджиталКинократияЖивущие в Сит

Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками: видео и фото

Один из возможных резервных источников энергии в загородных условиях – ветрогенератор. Это самая экономичная конструкция, для ее эксплуатации не требуется топливо. Но и самая ненадежная, т.к. для работы требуется ветер, а это от нас не зависит. В то же время такие агрегаты очень дороги. Поэтому частое явление на загородных участках – вертикальный ветрогенератор своими руками. Вертикальный ветряк проще собрать, чем горизонтальный.

Возможно производство вертикальных ветрогенераторов различных характеристик. Они различаются конструктивно, по размерам, форме, использованным материалам. По итоговой мощности готового устройства. Встречаются конструкции, по сложности не уступающие промышленным агрегатам. Но чаще умельцы собирают генераторы из подручных средств: получается дешево и вполне функционально.

Что потребуется

Чтобы делать самодельные вертикальные ветрогенераторы своими руками потребуется:

1. Мотор. Можно использовать исправный двигатель от какого-нибудь старого устройства: от бензокосилки, стиральной машины и т.д.

2. Фанера толщиной до сантиметра.

3. Крепеж: гайки, болты.

4. Металлический стержень с резьбой на концах до сантиметра диаметром. Длина по вашему усмотрению (в пределах метра).

5. Листовой металл или пластик. В зависимости от того, какой сделать вертикальный ветрогенератор хотите.

6. Деревянные бруски.

7. Дрель.

8. Лобзик.

9. Ножницы по металлу.

10. Пассатижи, ключи.

11. Инвертор, аккумулятор.

12. Оборудование для установки ветряка на ландшафт.

Порядок действий

Чтобы сделать вертикальный ветрогенератор своими руками необходимо:

1. Вырезать лопасти из фанеры лобзиком. Лопастей будет три, нужно вырезать шесть деталей каплеобразной формы. Можно это сделать по предварительно изготовленному картонному трафарету.

2. Чтобы сделать лопасти вертикального ветрогенератора необходимо вырезать по три одинаковые деревянные планки для каждого крыла длиной около полуметра.

Внимание: размер лопастей вы определяете сами. Парусность готового ветряка будет зависеть от величины фанерных заготовок.

3. Вырезать в фанерных заготовках по три паза, чтобы вставить планки. Два паза с округлой стороны капли, один – с узкой стороны.

4. Соединить фанерные заготовки попарно, вставляя рейки в пазы. Края реек не должны выступать за плоскость заготовки. Укрепить шурупами или клеем.

Видео «Вертикальный ветрогенератор своими руками»:

5. Вырезать для каждого крыла заготовку из тонкого металла или гибкой пластмассы. Длина – как у соединительных реек, ширина – с таким расчетом, чтобы частично обернуть конструкцию.

Открытой должна оставаться только одна плоскость между двумя рейками. Обернуть все три крыла, зафиксировать оболочку винтами. Крылья готовы.

6. Вырезать из фанеры два диска 20 сантиметров диаметром.

7. Просверлить по центру каждого диска отверстие такого же диаметра, как у осевого стержня.

8. Отметить на краях дисков три точки через 120 градусов для крепления опор.

9. В качестве опор можно использовать деревянные доски или перфорированные металлические планки. По три штуки на диск. Одним концом их фиксируют болтами к середине диска под равным углом друг к другу, второй будет далее крепиться к округлому краю фанерных «капель» крыла.

Видео «Самодельный вертикальный ветрогенератор»:

10. Насадить на стержень двенадцатимиллиметровую гайку. Надеть фанерный диск. Зафиксировать второй гайкой. То же самое со вторым диском. Верхние и нижние опорные планки должны располагаться параллельно друг другу.

11. По краям опорных планок установить крылья. Отрегулировать конструкцию, затянуть крепеж.

Видео «Вертикальный ветрогенератор. Производство ветрогенераторов»:

12. Подсоединить полученный ветряк к двигателю. Крепление должно быть таким, чтобы конструкция легко поворачивалась вокруг своей оси. Далее – к инвертору и/или аккумулятору.

13. Установить на самом ветреном месте участка.

Вертикальный ветрогенератор своими руками готов. Осталось подключить аккумуляторы и пользоваться альтернативной энергией.

Безлопастной ветрогенератор. Устройство и принцип работы

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня узнаем, что такое безлопастной ветрогенератор, рассмотрим общее устройство и принцип работы, узнаем где применяется. И так…

У специалистов по альтернативной энергетике давно сформировался стереотип относительно того, как должны выглядеть правильные и эффективные ветрогенераторы. Такое положение дел вовсе не удивительно, ведь ветрогенераторы возводятся каждый год по всему миру, и это всегда огромные сооружения с лопастями, похожие на гигантские ветряные мельницы. А что до безлопастных ветрогенераторов, то к ним отношение, как правило, в среде альтернативщиков весьма и весьма скептическое.

Тем не менее разработчики новых решений не спешат останавливаться в своем энтузиазме. И вот, в 2015 году, испанская компания Vortex Bladeless предложила новый вариант и уже готовую модель решения, показывающую, как могут быть устроены ветрогенераторы, не уступающие по эффективности традиционным лопастным, однако превосходящие их как по безопасности, так и по экономичности производства и по возможностям установки.

   Безлопастной ветрогенератор Vortex Bladeless

Компания Vortex Bladeless представила модель и рабочий макет принципиально нового ветрогенератора, совсем не похожего на обычные ветряки. Здесь нет вращающихся на ветру лопастей, и вообще не предусматриваются крупные вращающиеся части.

Генератор отнюдь не похож на ветряную мельницу, скорее он напоминает большую биту для бейсбола, установленную вертикально на ручку, и покачивающуюся под действием дующего на нее ветра. Но ведь ветер не всегда дует порывами, — может возразить кто-то, — и как же тогда будет раскачиваться эта гигантская бита, она же просто нагнется и так и будет неподвижно стоять словно дерево? На самом деле все совсем не так!

Принцип, по которому вертикальный безлопастной ветрогенератор станет покачиваться на ветру — не связан с порывами ветра. Принцип заключается в раскачивании вертикального генератора невидимыми вихрями воздуха, образующимися в форме цепочки позади цилиндрических объектов, обдуваемых газом или обтекаемых жидкостью в поперечном направлении.

Данный феномен был объяснен в далеком 1912 году американским физиком и специалистом по аэродинамике и воздухоплаванию Теодором фон Карманом. А явление образования цепочек вихрей вокруг обдуваемой газом или обтекаемой жидкостью, вертикальной оси назвали в честь ученого «дорожкой Кармана». Это явление и положено разработчиками в основу уникального безлопастного ветрогенератора.

Вихревая дорожка Кармана

 

Ветряной генератор от Vortex вдвое дешевле в производстве, чем лопастная турбина аналогичной мощности, а затраты на регулярное обслуживание меньше в пять раз! К тому же количество выделяемых парниковых газов на 40% ниже, работает генератор тише, и почти полностью безопасен для птиц и летучих мышей.

А что касается эффективности в целом, то вертикальные безлопастные генераторы можно будет устанавливать на меньшей площади и получать таким образом больше электроэнергии, чем от тех же лопастных ветрогенераторов, требующих огромных площадей дабы турбине было где размахнуться. Этот фактор крайне важен при возведении крупных ветряных электростанций, а вертикальных генераторов можно установить несколько, и близко друг к другу — электростанция получится более компактной.

Мало того, разработчики проверили аэродинамику системы из двух своих ветрогенераторов, когда один стоял позади другого, и оказалось, что тот который стоял сзади — раскачивался еще сильнее, ведь он повторно использовал вихри от первого.

Безлопастной ветрогенератор Vortex Bladeless

 

Авторы проекта уверены, что для частных домовладений будет достаточно небольших ветрогенераторов Mini высотой в 12,5 метров на номинальную мощность в 4 кВт, а основу крупных ветряных электростанций составят разрабатываемые модели Gran на 1 МВт каждый. Еще на начальном этапе исследований, в 2012 году, европейские инвесторы вложили в Vortex Bladeless порядка 1000000 евро, и по сей день проект представляется очень перспективным.

   Установка безлопастного ветрогенератора

Конструктивно ветряк состоит из двух частей. Верхняя часть обладает неровной поверхностью, и именно она раскачивается и генерирует воздушные вихри дорожки Кармана вокруг себя. В неподвижной нижней части конструкции расположены элементы электрогенератора.

Установка спроектирована таким образом, чтобы раскачка происходила на резонансной частоте, совпадающей с частотой вихрей в образуемой дорожке Кармана. Так ветер раскачивает верхнюю часть ветряка, используя явление механического резонанса. И если раньше такой резонанс разрушал мосты и другие сооружения, то теперь он сможет генерировать электроэнергию, проявляя свой разрушительный потенциал более дружелюбно.

Сначала специалисты компании успешно протестировали прототипы на 2 кВт, рассчитанные на ветер, дующий со скоростью от 1,5 до 7 м/с; модели на 4 кВт рассчитаны на 3-15 м/с, и так возможно масштабирование вплоть до единиц мегаватт. Главные составные части будущих ветряных электростанций на новых генераторах — вертикальные генераторы Vortex Bladeless на 1 МВт, высотой 150 метров, из которых можно будет собрать огромную электростанцию необходимой мощности.

   В основании подвижной части расположены два кольца отталкивающихся магнитов

Всех тонкостей разработчики, конечно, не раскрывают, однако кое-что известно. В основании подвижной части расположены два кольца отталкивающихся магнитов. Когда ветер нагибает структуру в одну сторону, магниты тянут в другую сторону, и эти небольшие нажимающие и выталкивающие движения как раз и способствуют проявлению кинетической энергии, возникающей в процессе кругового покачивания башни. Эта энергия затем преобразуется в электрическую при помощи линейного генератора переменного тока. Частота колебаний башни достигает 20 Гц.

   Безлопастной ветрогенератор

Исследования продолжались долго, и на различных этапах устройство непрерывно совершенствовалось. Более 200 моделей было изготовлено, и каждая из них была испытана разработчиками в аэродинамической трубе. Чтобы геометрия мачты наконец позволила бы собирать столько энергии ветра, сколько максимально возможно, и чтобы собственная частота мачты Vortex Bladeless могла бы изменяться, дабы подстраиваться в резонанс с дорожкой Кармана.

 

Смотрите также по теме:

   Ветрогенератор. Как выбрать, смонтировать и избежать разочарования?

   Ветрогенератор своими руками. Промышленные аналоги.

   Ветрогенератор ВЭУ-2000. Обзор и технические характеристики.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Ветрогенератор.Ветрогенератор вертикальный | ВЕТРОДВИГ.RU

У меня всегда была слабость к ветродвигателям с Вертикальной осью вращения из-за преимуществ, которые они предлагают. К сожалению, большинство из них, такое как Savonius не очень эффективны, но могут работать при низких характеристиках ветра.Я запускал искать любых другие, которые использовали принцип Савониуса. Я закончил тем, что строил этого также и нашел подобные характеристики, но этот также казался немного низко по КПД, тем не менее оно действительно выигрывало у Savinous снова.

Я запускал играть вокруг с малыми блоками и строил из кофейных банок, может смоделировать, который заканчивал тем, что достиг 700 оборотов в минуту и был назван, «Кофе на 700 ОБОРОТОВ В МИНУТУ возможно». Это действительно не делало много энергии, являющейся столь же малым, как это было и было в основном сокращено. Ниже представлено изображение с помощью кофейной банки можно проводить эксперименты самодельного ветрогенератора с вертикальной осью вращения… Если Вы решите попробовать, я вам посоветую, металл является очень острым, и Вы должны надеть перчатки соблюдая все меры безопасности…

В основания я разделил это на 4 сечения, выключился два и заклеил липкой лентой их назад в можение на двух остающихся сечениях. Это достигало 700 оборотов в минуту в ветре на 12.5 миль в час.[adsense_id=»1″]

Я решил строить большие ветрогенераторы, используя пластиковые ведра  и подобные методы использовались в строительстве. Это было реальная лажа! Это не работало вообще. После некоторой мысли относительно того, почему это не работало, я решил попробовать круглый барабан в центре. Я ставил пару друг на друга больших кофейных канистр внутри и заклеил липкой лентой их по диаметру. Изменяя воздушный поток через блок это работало хотя не очень хорошо.

После попытки связки различных барабанов и форм я решил получить немного более научным в своем испытании вместо моего способа моделирования ветрогенераторов.

Я был заинтригован относительно точно, что продолжалось. Я запускал делать некоторые статические испытания потока воздуха через ветрогенератор с вертикальной осью вращения в то время как в различных положениях, но не прядении. Используя ручной анемометр я проверял скорость ветра впереди и позади блока так же как внутри. Воздух, текущий посредством вращения, был фактически более быстрым чем воздух, входящий в торможение. Я нашел некоторую формулу Вентури и запустил проверять формы лопастей самодельного ветродвигателя. Я полагал, что у меня была достаточная информация, чтобы проектировать что-то немного большее, и получить некоторые лучшие результаты испытаний.

Используя комбинацию дизайнерских идей ветродвигателя Savinous наряду с теорией трубки Вентури я придумал дизайн, который немного отличается от привычных.

Хотя подобный Darrieus лопасти, подобные Savonius, и треугольному барабану в середине, чтобы вести поток воздуха, конструкция  была установлена. Я строил несколько уменьшенных вариантов для испытания, и результаты выглядели перспективными и показали, что я казался на верном пути. Должен был строиться больший. Ниже последний, строивший к этой идеи… Простое изготовление используя фанеру и алюминий.

Генератор переменного тока — сделанный в домашних условиях отдельный фазовый осевой конструкции, и первый эксперимент показал 17 потребляемых мощностей ветра на 12.5 миль в час. Генератор переменного тока служит вспомогательным тормозом, статор имеет вращения и позволен вращаться, прикрепляли ветвь со шкалой пружины для того, чтобы взять измерения момента. Оттуда выход рассчитан. Блок выдерживает высокие 2 фута и 2 фута в диаметре. Я сказал бы, что это почти достигнет уровня кпд с ветрогенератора с горизонтальной осью. Самодельный Ветрогенератор запустился при ветре  3 мили в час, хотя с электрогенератором запускается при   5-6 миль в час. Турбина  развивала 240 оборотов в минуту, ведя груз на 17 ватт, который выходит к TSR приблизительно 1.3. Статическое испытание с моим анемометром и блоком, не навивающим, 12.5 миль в час перед машиной приблизительно 3 мили в час 1 фут позади ветродвигателя, но 17 миль в час, проходящих крыло. Я думаю, что есть все еще значительный объем работы в усовершенствованиях, которые будут сделаны, и испытание продолжится. Я называю это «Самодельный ветрогенератор Lenz» и даю кредит всем тем передо мной для их уникальной и инновационной работы в этой области.[adsense_id=»1″]

Ниже диаграмма, представляющая размеры для машины выше основанного на процентах от габаритного размера для тех, кто хотел бы строить один для их собственного персонального использования и/или для того, чтобы проверить цели.

Другая конструкция ветрогенератора Lenz сделанный своими руками

Ниже выставок начало второй версии. Используя части от первого и некоторой беглой фальсификации для крыльев я начал проверять блок. Генератор переменного тока — 12 полюсовая машина, которую я составлял только для этого проекта.

Потребовалось некоторое лужение, чтобы получить это, где я думал, что это должно быть с хорошим и не так хорошие результаты.

Так как блок немного отличался чем оригинал, мои лопасти не развивали реальную скорость. Я играл с одним крылом на машине, чтобы узнать, где вращающий момент был, в то время как это прогрессировало вокруг 360 измерений каждых 10 градусов. Я понял в той точке, которой не был вращающий момент то, где я думал и запустил играть с углами крыла снова. Наконец это было набрано по номеру в в 9 градусах и работавшее идеально с максимальным кпд!

Пришло время взять на вооружение для реальных испытаний.

Я крепил это на переднем погрузчике моего устройства подачи, и протестировал его на ветре.

Ниже некоторое экспериментальные цифры…

5.5 миля в час запускает наполнять

7.1 миля в час 3.32 ватта

8.5 миля в час 5. 12 ватт

9 миль в час 5.63 ватт

9.5 миля в час 6.78 ватт

Не плохо для малой величины 2 фута 2-футового ветрогенератора.

Пришло время строить больший, чтобы видеть, могло ли бы это быть расширено и все еще сохранить свой эффективный кпд.

Я создавал больший диаметр 3 футов x 4-футовый высокий блок, показанный ниже..

Я не собираюсь входить в большое количество деталей, но это делает 52 потребляемых мощности ветра на 12.5 миль в час. Я не, чтобы быть отпечатанным легко, эта машина определенно отпечатала меня. Теперь, Его время, чтобы взять это к другому уровню….

Строение  лопастей ветрогенератора Lenz размер 3 на 4 фута

Некоторые детали для строительства 3 фута диаметр х 4 фута высокий Lenz2 турбины…

Ниже приведен чертеж крыла ребра вырезаны из 3/4 «фанера.

Примечание: выше рисунок показывает, что только 6 ребра требуется, чтобы на самом деле должно быть 9 ребер. Первоначально я проектировал это только с конца ребра на месте с помощью кронштейна жесткости в центре. 3-го ребра на самом деле делает их гораздо крепче.[adsense_id=»1»]

Крылья…

Лопасти самодельного ветрогенератора  в основном построены из 3/4 «фанера для ребер и стрингеры были вырезаны из обработанных 2×4 . Стрингеров склеиваются в слот, а затем пробурили для шурупами. Просто зажмите стрингеров в пазы и нанесите клей для установки. После того как клей установить Вы можете покрыть крылья  алюминиевым листом. Я также использовал ПВХ листа в 1/8 «толщина которого может быть дешевле, чем алюминий. Алюминиевого листа толщиной 0,025 было и на самом деле легче, чем лист ПВХ. Другие легких материалы тоже можно использовать для изготовления лопастей для ветрогенератора.

Выше еще один снимок лопасти ветрогенератора

Заклепки алюминиевые 1/8 «и 3/4 до 1 дюйма в длину.

Я начинаю изгиб под углом 90 градусов по передней кромке и алюминиевой заклепки на вершину внешней передней кромке крыла кадра. Переверните лист алюминия по кромке рамки. Зажмите его к задней кромке. Начните ставить заклепки равномерно распределяя вокруг  убедившись, что алюминий плотно натягивается на ребро, как вы идете.

Когда алюминий прикреплен к раме согнуть заднюю кромку, чтобы сформировать изгиб на задние стрингера.

Генератор переменного тока для модели крыше просто модифицированной версией моего 500 Вт комплект.

Ниже приводится изображение генератора конце турбины установлен на 1 квадратный дюйм труб рамы…

Рамка для турбины был сделан из стандартного 1х1 квадратных стальных труб сварных вместе, чтобы сформировать «ящик» форму с большим количеством оформление по бокам. В приведенной выше картинке вы можете видеть две стальные пластины чуть выше, свидетельствующий, что приварена к раме провести статора на месте. Верхний и нижний магнит дисков вращаются и статора просто сидит по центру воздушный зазор между ними.

Самодельный ветрогенератор будет работать гораздо лучше на высоких платформ в чистой не турбулентном воздухе.[adsense_id=»1″]

Это работает очень хорошо, где она расположена, но это будет работать гораздо лучше и обеспечить более высокий более длительный выход в лучшее место. 3 х (0,75 x.41)) = 11,94 кв.м (или 3 фута диаметр х 4 фута в высоту)

Как быстро он будет работать в той или иной скоростью ветра…

Скорость ветра х 88 / (диаметр х 3,14) х TSR

Скорость ветра в миль / ч

«88» просто конвертировать миль / ч в футах в минуту

TSR (окружная скорость отношение) для этой машины для пиковая мощность составляет 0,8. Потому что он представляет собой гибрид лифта / сопротивления машины для того, чтобы извлечь энергию из обоих против ветра и по ветру крыльями она должна работать немного медленнее, чем на ветру. 0,8-видимому, оптимальное время загрузки, хотя он будет работать на 1,6 выгружен.

Пример: тот же турбины 15 миль в час ветер загружены до 0,8 TSR…


15 миль в час х 88 / (3 х 3,14) х 0,8 = 112 оборотов в минуту

или патронов — 15 х 88 / (3 х 3,14) х 1,6 = 224
Некоторые вещи, которые необходимо учитывать при проектировании… если генератор слабый турбина будет «убегать» или превышения скорости при сильном ветре. Он должен быть хорошо сбалансирован, чтобы справиться с этими условиями или она может вибрировать и вызывать что-то сломать, а также сжечь генератор. Лучше надстраивать генератора немного. Вы должны включать в себя способ контроля скорости, таких как короткое замыкание переключателя или перерыв, чтобы замедлить и даже остановить его при сильном ветре. Короткое замыкание переключателя просто подключить к вашей провода выходе из генератора и шорты переменного тока. Это загружает турбин значительно, это не остановит его от поворота, но получится очень медленно, с высокой нагрузкой — здесь все зависит от генератора переменного тока используется. С VAWT не может быть «свернутым» от ветра они должны быть под контролем.

[/like_to_read]

Я разработана турбина работает очень хорошо в слабом ветре, и работать на гораздо безопаснее скорость, чем некоторые из его коллег. Это крыло дизайн очень грязный в ветрах над 20 миль в час и эффективность падает значительно выше ветра, хотя он будет продолжать производить более высокой мощности при увеличении скорости ветра.

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

Различные виды и типы ветрогенераторов

Для начала давайте договоримся, что говоря о ветродвигателях мы имеем в виду ту часть ветро-силовой установки (ВСУ), которая преобразует энергию ветра в энергию вращательного движения. Ветродвигатель приводится в движение ветром, он напрямую или посредством какого-то передающего механизма связан с валом, вращение которого приводит в действие оборудование, выполняющее полезную работу (например, генератор или водяной насос). Часто ветродвигатель называют ротором или ветроколесом.

В этой заметке мы расскажем об основных типах ветродвигателей. Дилетанту, впервые столкнувшемуся с ветроэнергетикой не просто сделать правильный выбор из множества типов таких установок.

Компас выбора

В первую очередь, надо чётко знать, что тебе надо, какую желаемую мощность ожидаешь получить от своей установки, какие погодные условия местности и после всего переходить к детальному знакомству с тем или иным типом ветряка. А различные виды ветрогенераторов выдают совершенно разные результаты своей работы. В данной публикации вы узнаете, какие типы ветрогенераторов существуют на сегодняшний день, и вам нетрудно после знакомства с ними сделать правильный выбор.

Для скромных аппетитов подходящим выбором будет так называемый ортогональный ветрогенератор, который может подойти к применению в той местности, где бывают очень слабые дуновения ветерка. Он имеет несколько параллельных к оси лопастей, расположенных на некотором расстоянии от неё. (см. фото).

Итак, ветрогенераторы по своему виду различаются по:

  • количеству лопастей,
  • материалам, из которых изготовлены лопасти,
  • расположению оси вращения к поверхности земли,
  • шаговому признаку винта.

По числу лопастей они бывают одно-двух-трёх и многолопастные. Последние начинают своё вращение при малейшем движении воздуха, но применимы лишь для таких целей, где сам факт вращения важен, а не вырабатываемая электроэнергия. То есть, они незаменимы, скажем, при перекачке воды из глубоких колодцев.

По материалам, из чего сделаны лопасти, различают жёсткие и парусные ветрогенераторы. Парусные намного дешевле жёстких, сделанных из стеклопластика, или из металла, но в ходе эксплуатации можно замучиться ремонтировать их.

По расположению оси вращения к поверхности почвы различают горизонтальные ветрогенераторы и вертикальные. Их отличия настолько деликатны, что при разных условиях они меняются местами в своём превосходстве. С вертикальной осью ветряки сразу схватывают малейшие дуновения ветерка, не требуют флюгера, но они менее мощные, чем горизонтальные.

По шаговому признаку винта ветрогенераторы бывают с изменяемым и фиксированным шагом. Изменяемый шаг, бесспорно, даёт возможность увеличить скорость вращения, но какова конструкция! Она сложна, увеличивает вес ветряка, то есть, потребует неисчислимых лишних затрат. Куда более прост и надёжен фиксированный шаг.
Таков, вкратце, ваш компас, чтобы не заблудиться в выборе.

Нужно еще привести список некоторых терминов и сокращений, которые будут использованы в дальнейшемю

  • КИЭВ – коэффициент использования энергии ветра. В случае применения для расчета механистической модели плоского ветра (см. далее) он равен КПД ротора ветросиловой установки (ВСУ).
  • КПД – сквозной КПД ВСУ, от набегающего ветра до клемм электрогенератора, или до количества накачанной в бак воды.
  • Минимальная рабочая скорость ветра (МРС) – скорость его, при которой ветряк начинает давать ток в нагрузку.
  • Максимально допустимая скорость ветра (МДС) – его скорость, при которой выработка энергии прекращается: автоматика или отключает генератор, или ставит ротор во флюгер, или складывает его и прячет, или ротор сам останавливается, или ВСУ просто разрушается.
  • Стартовая скорость ветра (ССВ) – при такой его скорости ротор способен провернуться без нагрузки, раскрутиться и войти в рабочий режим, после чего можно включать генератор.
  • Отрицательная стартовая скорость (ОСС) – это значит, что ВСУ (или ВЭУ – ветроэнергетическая установка, или ВЭА, ветроэнергетический агрегат) для запуска при любой скорости ветра требует обязательной раскрутки от постороннего источника энергии.
  • Стартовый (начальный) момент – способность ротора, принудительно заторможенного в потоке воздуха, создавать вращающий момент на валу.
  • Ветродвигатель (ВД) – часть ВСУ от ротора до вала генератора или насоса, или другого потребителя энергии.
  • Роторный ветрогенератор – ВСУ, в которой энергия ветра преобразуется во вращательный момент на валу отбора мощности посредством вращения ротора в потоке воздуха.
  • Диапазон рабочих скоростей ротора – разность между МДС и МРС при работе на номинальную нагрузку.
  • Тихоходный ветряк – в нем линейная скорость частей ротора в потоке существенно не превосходит скорость ветра или ниже ее. Динамический напор потока непосредственно преобразуется в тягу лопасти.
  • Быстроходный ветряк – линейная скорость лопастей существенно (до 20 и более раз) выше скорости ветра, и ротор образует свою собственную циркуляцию воздуха. Цикл преобразования энергии потока в тягу сложный.

Два вида, два соперника

Как уже было отмечено, в продаже пока существуют ветрогенераторы двух видов (по расположению вала вращения к поверхности земли) – горизонтальные и вертикальные. Поговорим вначале о вертикальных.

Ветросиловые установки (ВСУ) с вертикальной осью вращения имеют неоспоримое для быта преимущество: их узлы, требующие обслуживания, сосредоточены внизу и не нужен подъем наверх. Там остается, и то не всегда, упорно-опорный самоустанавливающийся подшипник, но он прочен и долговечен. Поэтому, проектируя простой ветрогенератор, отбор вариантов нужно начинать с вертикалок.

Ротор Савониуса

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса.

В начале октября 1924 года русские изобретатели братья Я. А. и А. А. Воронины получили советский патент на поперечную роторную турбину, в следующем году финский промышленник Сигурд Савониус организовал массовое производство подобных турбин. За нам и осталась слава изобретателя этой новинки.

Ротор Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС, это, как минимум, два полуцилиндра на вертикальной оси вращения (см. фото). И какое бы направление ветра не было, как бы резко он не изменял свои порывы, такой ветряк будет спокойно вращаться вокруг своей оси, вырабатывая энергию. Это единственное и главное преимущество вертикального ветряка перед горизонтальным.

А главный его недостаток – низкое использование ветровой энергии. Объясняется это тем, что лопасти-полуцилиндры работают только в четверть оборота, а остальную часть окружности вращения они как бы тормозят своим движением скорость вращения. Расчёты показали, что при этом используется лишь третья часть ветровой энергии.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Вертикальные ветрогенераторы с ротором Дарье

В 1931 году французский конструктор Жорж Дарье (George Darrieus) предложил свой вариант ротора, который имеет от двух и более плоских лопастей. Он еще проще, чем ВС: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Прост в изготовлении и монтаже, но с малой эффективностью — КИЭВ – до 20%.

Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию. Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре. Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Геликоидный ротор

Ещё один вид ветрогенератора с вертикальной осью вращения – с геликоидным ротором. Он способен равномерно вращаться благодаря закрутке лопастей. Достоинство: уменьшает нагрузку на подшипник и увеличивает срок службы. Но из-за сложной технологии слишком дорогой. (См. рисунок).

И, наконец, существуют ветрогенераторы с многолопастным ротором. Это один из самых эффективных типов из разряда вертикальных ветрогенераторов. (См. рисунок).

Ветрогенераторы с горизонтальной осью

Переходим к описанию горизонтальных ветрогенераторов. По количеству лопастей их разделяют на одно-двух-трёх и многолопастные. Достоинства горизонтальных – более высокий КПД по сравнению со своими вертикальными соперниками. Недостаток: необходимость устройства флюгера для постоянного поиска направления ветра. Кроме того, при повороте к ветру скорость вращения снижается, что уменьшает его КПД.

Главное достоинство однолопастных – высокие обороты вращения. У них вместо второй лопасти установлен противовес, мало влияющий на сопротивляемость движению воздуха, что даёт возможность использовать их для генераторов с высокими оборотами вращения. А это позволяет уменьшить массу и габариты всей установки. (См. рисунок однолопастной ВЭУ).

Двухлопастные ВЭУ мало чем отличаются по мощности с однолопастными и рассматривать их более подробно не имеет смысла.

Трёхлопастные горизонтальные ветряки – самые распространённые на рынках сбыта. Их мощность на выходе может достигать семи мегаватт.

Многолопастные установки с числом лопастей до пяти десятков обладают большой инерцией, за счёт чего при небольших оборотах вращения развивают большой крутящий момент. Такое преимущество позволяет использовать установки для работы водяных насосов, где они и занимают лидирующее положение.

Как курицу превратили в страуса

Кто не в курсе, что ветровые установки используют в качестве дополнительного источника? Все в курсе. Но как всегда, человечеству этого показалось мало, курицу пытаются превратить в страуса и, представьте себе, фигурально выражаясь, такое удаётся. В результате неустанных поисков появились совершенно новые типы ветрогенераторов, которые способны производить электричество…без лопастей. А есть и такие, которые обходятся даже без воздуха и ветра! Сейчас более подробно.

Уже выпущен довольно результативный ветрогенератор, который ловит ветер без лопастей. Такой ветрогенератор действует по принципу парусника (см. фото). «Парус», который скорее смахивает на тарелку, ловит напор воздуха, за счёт чего начинают двигаться поршни, которые находятся сразу за тарелкой, в верхней части установки.

Поршни приводят в действие гидросистему, которая и вырабатывает электричество. Такое сооружение не имеет ни шестерёнок, ни передатчиков и почти не шумит. КПД намного выше, чем у классического ветрогенератора. Кроме всего прочего, расходы при эксплуатации наполовину ниже, чем у привычных установок. Страна рождения такого проекта – Тунис.

Но и этого оказалось мало! В Португалии решили не прибегать к ветровым услугам, а использовать морскую воду. Ведь море постоянно движется, волнуется, иногда штормит, но никогда не останавливается. Налицо кинетическая энергия пропадает даром.

И пять лет тому назад, в нескольких километрах от берега, на воды Атлантического океана была спущена установка, которая даёт более 2 мегаватт электроэнергии, что вполне хватает для освещения более полутора тысяч домов.

Схематическое устройство таково. Сооружение состоит из трёх секций, между которыми находятся поршни. Внутри секций вмонтированы гидродвигатели и генераторы. Принцип работы простой до безобразия. Секции качаются на волнах, которые их изгибают, что приводит в движение гидропоршни. Те давят на масло, оно поступает в гидравлические двигатели и далее движение передаётся на генераторы. Всё, электроэнергия пошла на берег.

Сейчас работает три секции, к ним планируют подсоединить ещё 25 таких конверторов и тогда проектная мощность морской установки увеличится до 20 мегаватт, что даст возможность снабдить током около 15000 домов.

Теперь вы верите в то, что из курицы можно сотворить настоящего страуса!

В.Ильин

Поплавковые электростанции конструируют во всем мире, в том числе и в России:

Почему ветряные турбины окрашены в белый цвет?

Ветряные турбины - один из тех объектов, которые «люби или ненавидь». Хотя некоторые люди ценят их как красивые сооружения, с точки зрения промышленного дизайна, многие другие нет. Что бы вы ни думали о них, вы когда-нибудь задумывались, почему они красят ветряные турбины в белый цвет?

В следующей статье мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных причин, а также выясним, почему они могут быть окрашены в фиолетовый цвет в будущем или нет.

Эстетика и безопасность

Почему ветряки белые? Хотите верьте, хотите нет, чтобы быть более эстетичным, чем в противном случае. Окрашивание их в белый или светло-серый цвет помогает всей структуре «слиться» с фоном, особенно когда небо облачно.

Градостроители в целом, похоже, придерживаются единого мнения, что белый цвет менее раздражает глаза, чем другие. Делая всю конструкцию белой, ветряная турбина, по крайней мере теоретически, визуально менее навязчива. В конце концов, белый - довольно нейтральный цвет.

Были предприняты некоторые попытки дополнительно замаскировать их по всему миру. Например, в Германии турбины Enercon обычно бывают серого цвета. У других есть зеленые полосы у основания, чтобы помочь им слиться с окружающими травянистыми областями.

Некоторые турбины в Европе имеют окрашенные концы лопастей для лучшей видимости.
Источник: Дирк Инго Франке / Wikimedia Commons

Они также окрашены в белый цвет по другой, на первый взгляд, противоречивой причине. Хотя с земли белый цвет помогает им сливаться, с воздуха он помогает им выделиться.Интересный, почти парадоксальный факт, что один и тот же цвет может иметь две совершенно противоположные причины.

В большинстве стран также требуется окраска ветряных турбин в белый цвет, чтобы сделать их более заметными с воздуха. Они также часто используют предупреждающее освещение, чтобы выделяться ночью. В некоторых частях Европы вы даже можете увидеть их с нарисованными полосами на лопастях для лучшей видимости в дневное время.

Ветровые турбины и воздушное движение

Кроме того, что интересно, количество полос на концах лопастей не случайно.Они даже могут сообщить вам, что вы находитесь по крайней мере в 5 км от аэропорта. Это близко к аэродрому означает, что в соответствии с немецкими правилами лопатки турбины должны иметь по одной оранжевой полосе на каждой лопатке.

Если в пределах 5 км аэропорта нет, то лопатки турбины должны иметь две полосы. К сожалению для операторов турбин, это, вероятно, будет означать, что если в будущем будет построен новый аэропорт в радиусе 5 км от турбин, им придется перекрашивать свои ветряные турбины.

В каком-то смысле вы можете думать о них как о однотонном истребителе времен Второй мировой войны. Снизу их становится труднее увидеть, но сверху они выделяются, как больной палец. Хорошо, возможно, это немного неудобная аналогия, но мы просто хотели повод включить фотографию Spitfire.

Цвет ветряных турбин можно сравнить с камуфляжем «Спитфайра», по крайней мере, с земли. Источник: Arpingstone / Wikimedia Commons

Белый отражает солнце

Помимо противоречия белого цвета, который помогает им выделяться, и в то же время почти заставляет их сливаться, он также помогает защитить их от непогоды.Белый цвет помогает отражать УФ-излучение в дневное время.

УФ-излучение со временем разрушает многие материалы. Учитывая открытую природу ветряных турбин, не говоря уже о значительной стоимости установки, любая стратегия, которая может быть использована для продления их срока службы, конечно, очень выгодна.

Вообще говоря, цвета, особенно более темные оттенки, имеют тенденцию поглощать солнечный свет и, что более важно, тепло. С другой стороны, белый цвет отражает солнечный свет и, следовательно, тепло.Тепло заставляет вещи расширяться, высыхать смазку и при достаточном времени может вызвать образование пузырей.

Нейтральные цвета, такие как белый, помогают турбинам «сливаться», особенно в пасмурные дни.
Источник: Дирк Инго Франке / Wikimedia Commons

Покраска ветряных турбин в белый цвет также помогает уменьшить расширение и растрескивание внешних оболочек, в которых находятся и защищают «губки» турбин и лопасти ротора из стеклопластика. Слишком сильное ослабление конструкции резко сократит срок службы лезвий.

Любой другой цвет, вероятно, значительно увеличит износ каждого устройства и приведет к неоправданному увеличению затрат на обслуживание и ремонт. Необходимость увеличения срока службы каждого блока и снижения эксплуатационных расходов с течением времени является основной причиной, по которой ветряные турбины, как правило, белые.

Следует ли их покрасить в фиолетовый цвет?

Простите? Да, правильно, почему бы не покрасить их в фиолетовый цвет? Если оставить в стороне наши обсуждения выше, покраска их в фиолетовый цвет может быть вариантом для того, чтобы сделать их «более безопасными» для местной экологии.

Исследование, проведенное в 2010 году, показало, что цвета ветряных турбин наносят вред местной дикой природе. В частности, кажется, что насекомых привлекает белый цвет намного больше, чем любой другой. На самом деле, они, кажется, отвращаются к фиолетовому цвету.

История гласит, что насекомые имеют тенденцию «собираться» вокруг турбин. Это привлекает их хищников, которые из-за опасности, которую эти турбины представляют по своей природе, обычно имеют более высокий, чем обычно, уровень смертности. Летучие мыши и птицы иногда, если редко, погибают от турбин, особенно в летние месяцы.

Белые ветряки выделяются сверху. Источник: Родни Кэмпбелл

«Было высказано предположение, что насекомые могут быть привлечены к турбинным конструкциям по какой-то причине, и тогда это может привлечь насекомоядные виды, такие как птицы и летучие мыши, на корм в окрестностях», - сказала аспирантка Хлоя Лонг из Университет Лафборо, Великобритания

Действительно интересно: в их исследовании было измерено, сколько насекомых привлекают различные цвета краски, включая чистый белый, светлый и темно-серый, небесно-голубой, красный и фиолетовый.Цветные карточки были разложены в случайной последовательности рядом с трехлопастной ветряной турбиной , 13 м, , в Лестершире, Великобритания.

Как ни удивительно, исследование показало, что чисто белые и светло-серые квадраты явно неотразимы для насекомых. Желтый также был очень популярен, но это имело смысл, учитывая, что многие растения используют желтый цвет для привлечения насекомых для опыления.

Может ли фиолетовый цвет стать вариантом будущего? Источник: Патрик Финнеган / Под редакцией grist

Взгляд наблюдателя

Исследовательская группа также поспешила указать, что, вероятно, существует множество других факторов, привлекающих насекомых к турбинам.Цвет, вероятно, лишь один из них, но, возможно, важен. Звук турбины, движение воздушного потока вокруг них и выделение тепла от лопастей, вероятно, также играют роль.

Также может быть, что насекомые - просто любопытные маленькие существа, которые любят исследовать, казалось бы, огромные трехлепестковые цветы. Кто знает, жюри нет. Так что не бойтесь, что в ближайшее время мы вряд ли увидим фиолетовые ветряки.

Итак, поехали. Почему ветряки белые? В первую очередь для увеличения продолжительности их жизни, но также для того, чтобы помочь им «слиться» с землей и выделиться из воздуха.Считайте себя просветленным 🙂

Через: MyWindPowerSystem, DailyMail

Малые ветряные турбины | Борнай

  • BORNAY ИСПАНИЯ
    • BORNAY ИСПАНИЯ
    • BORNAY ПОРТУГАЛИЯ
    • БОРНЕЙ ФРАНЦИЯ
    • BORNAY США
    • БОРНЕЙ ОТДЫХ МИРА
  • ЯЗЫК ( EN )
    • ESPAÑOL (ES)
  • Доступ пользователя
  • ПОЛУЧИТЕ НАШУ БЮЛЛЕТЕНЬ ОК
  • Bornay @ Bornay.com
  • (+34) 965 560 025
  • Skype
  • 2,0 ​​
    • Твиттер
    • Facebook
    • Youtube
    • Linkedin
    • рупий
    • Team Viewer
    • Solicitar RMA
меню [ EN ]
  • ESPAÑOL (ES)
ИСПАНИЯ
  • BORNAY ИСПАНИЯ
  • BORNAY ПОРТУГАЛИЯ
  • БОРНЕЙ ФРАНЦИЯ
  • BORNAY США
  • БОРНЕЙ ОТДЫХ МИРА
  • Bornay @ Bornay.com
  • (+34) 965 560 025
  • Skype
  • 2,0 ​​
    • Твиттер
    • Facebook
    • Youtube
    • Linkedin
    • рупий
    • Team Viewer
    • Solicitar RMA
  1. ДОМ
  2. + МАЛЫЕ ВЕТРОВЫЕ ТУРБИНЫ

Турбина | Британника

Турбина , любое из различных устройств, преобразующих энергию потока жидкости в механическую энергию.Преобразование обычно осуществляется путем пропускания жидкости через систему неподвижных каналов или лопаток, которые чередуются с каналами, состоящими из лопастей, похожих на ребра, прикрепленных к ротору. За счет организации потока так, чтобы на лопасти ротора действовала касательная сила или крутящий момент, ротор вращается, и работа извлекается.

Ветряные турбины около Техачапи, Калифорния

© Грег Рэндлс / Shutterstock.com

Турбины можно разделить на четыре основных типа в зависимости от используемых жидкостей: вода, пар, газ и ветер.Хотя одни и те же принципы применяются ко всем турбинам, их конкретные конструкции достаточно различаются, чтобы заслужить отдельное описание.

Гидравлическая турбина использует потенциальную энергию, возникающую в результате разницы в высоте между верхним водным резервуаром и уровнем воды на выходе из турбины (отводящий трубопровод), для преобразования этого так называемого напора в работу. Водяные турбины - современные преемники простых водяных колес, которым около 2000 лет. Сегодня гидротурбины в основном используются для производства электроэнергии.

Однако наибольшее количество электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами, соединенными с электрогенераторами. Турбины приводятся в действие паром, вырабатываемым либо в генераторе, работающем на ископаемом топливе, либо в атомном генераторе. Энергию, которую можно извлечь из пара, удобно выражать через изменение энтальпии в турбине. Энтальпия отражает как тепловую, так и механическую энергию в процессе потока и определяется суммой внутренней тепловой энергии и произведением давления на объем.Доступное изменение энтальпии через паровую турбину увеличивается с увеличением температуры и давления парогенератора и с уменьшением давления на выходе из турбины.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Для газовых турбин энергия, извлекаемая из текучей среды, также может быть выражена через изменение энтальпии, которое для газа почти пропорционально перепаду температуры в турбине. В газовых турбинах рабочим телом является воздух, смешанный с газообразными продуктами сгорания.Большинство газотурбинных двигателей включает, по крайней мере, компрессор, камеру сгорания и турбину. Обычно они монтируются как единое целое и работают как законченный первичный двигатель в так называемом открытом цикле, когда воздух всасывается из атмосферы, а продукты сгорания, наконец, снова выбрасываются в атмосферу. Поскольку успешная работа зависит от интеграции всех компонентов, важно рассматривать устройство в целом, которое на самом деле является двигателем внутреннего сгорания, а не только турбиной.По этой причине газовые турбины рассматриваются в статье двигатель внутреннего сгорания.

Энергия ветра может быть извлечена ветровой турбиной для производства электроэнергии или для откачки воды из скважин. Ветряные турбины являются преемниками ветряных мельниц, которые были важным источником энергии с позднего средневековья до 19 века.

Фред Лэндис

Водяные турбины обычно делятся на две категории: (1) импульсные турбины, используемые для высокого напора воды и низкого расхода, и (2) реакционные турбины, обычно используемые для напора ниже примерно 450 метров и среднего или высокого расхода.Эти два класса включают в себя основные типы, обычно используемые, а именно импульсные турбины Пелтона и реактивные турбины типа Фрэнсиса, пропеллера, Каплана и Дериаза. Турбины могут иметь горизонтальный или, чаще, вертикальный вал. Для каждого типа возможны широкие вариации конструкции для соответствия конкретным местным гидравлическим условиям. Сегодня большинство гидравлических турбин используются для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях.

Импульсные турбины

В импульсной турбине потенциальная энергия или напор воды сначала преобразуется в кинетическую энергию путем выпуска воды через сопло тщательно продуманной формы.Струя, выбрасываемая в воздух, направляется на изогнутые ковши, закрепленные на периферии бегунка, для извлечения энергии воды и преобразования ее в полезную работу.

Современные импульсные турбины основаны на конструкции, запатентованной в 1889 году американским инженером Лестером Алленом Пелтоном. Свободная водная струя попадает в лопатки турбины по касательной. Каждый ковш имеет высокий центральный гребень, так что поток разделяется, оставляя желоб с обеих сторон. Колеса Пелтона подходят для высоких напоров, обычно выше 450 метров при относительно низком расходе воды.Для максимальной эффективности скорость конца рабочего колеса должна составлять примерно половину скорости ударной струи. КПД (работа, производимая турбиной, деленная на кинетическую энергию свободной струи) может превышать 91 процент при работе с 60–80 процентами полной нагрузки.

Мощность одного колеса можно увеличить, используя более одного жиклера. Для горизонтальных валов характерны двухструйные устройства. Иногда на одном валу устанавливаются два отдельных бегунка, приводящих в движение один электрогенератор. Агрегаты с вертикальным валом могут иметь четыре или более отдельных форсунок.

Если электрическая нагрузка на турбину изменяется, ее выходная мощность должна быть быстро отрегулирована в соответствии с потребностями. Это требует изменения расхода воды, чтобы поддерживать постоянную скорость генератора. Скорость потока через каждое сопло регулируется расположенным в центре наконечником или иглой аккуратной формы, которая скользит вперед или назад под управлением гидравлического серводвигателя.

Правильная конструкция иглы гарантирует, что скорость воды, выходящей из сопла, остается практически неизменной независимо от отверстия, обеспечивая почти постоянный КПД в большей части рабочего диапазона.Нецелесообразно внезапно уменьшать поток воды, чтобы соответствовать уменьшению нагрузки. Это может привести к разрушительному скачку давления (гидроудару) в подающем трубопроводе или водопроводе. Таких скачков можно избежать, добавив временное сопло для разлива, которое открывается при закрытии основного сопла, или, что чаще, частично вставляя отражающую пластину между струей и колесом, отклоняя и рассеивая часть энергии при медленном закрытии иглы.

Другой тип импульсной турбины - турбина турго.Струя падает под косым углом на бегунок с одной стороны и продолжает двигаться по единственному пути, выбрасывая его с другой стороны. Этот тип турбины использовался в установках среднего размера с умеренно высоким напором.

Реакционные турбины

В реакционной турбине силы, приводящие в движение ротор, достигаются за счет реакции ускоряющегося потока воды в рабочем колесе при падении давления. Принцип реакции можно наблюдать в роторном оросителе для газонов, где выходящая струя вращает ротор в противоположном направлении.Из-за большого разнообразия возможных конструкций рабочего колеса реактивные турбины могут использоваться в гораздо большем диапазоне напоров и расходов, чем импульсные турбины. Реакционные турбины обычно имеют спиральный впускной кожух, который включает регулирующие заслонки для регулирования потока воды. На входе часть потенциальной энергии воды может быть преобразована в кинетическую энергию по мере ускорения потока. Впоследствии энергия воды отбирается в роторе.

Как отмечалось выше, широко используются четыре основных типа реактивных турбин: турбины Каплана, Фрэнсиса, Дериаза и пропеллерные.В турбинах Каплана с фиксированными лопастями и турбинами с регулируемыми лопастями (названными в честь австрийского изобретателя Виктора Каплана), по существу, существует осевой поток через машину. Турбины типа Фрэнсиса и Дериаза (в честь американского изобретателя британского происхождения Джеймса Б. Фрэнсиса и швейцарского инженера Поля Дериаза, соответственно) используют «смешанный поток», когда вода поступает радиально внутрь и выходит в осевом направлении. Рабочие лопатки на турбинах Фрэнсиса и пропеллера состоят из неподвижных лопаток, в то время как в турбинах Каплана и Дериаза лопасти могут вращаться вокруг своей оси, которая находится под прямым углом к ​​главному валу.

Блог

Ethical Man: Почему не работают микроветровые турбины

Самое удручающее в попытках вести более экологически чистый образ жизни - это то, что все дело в бездействии.

Нам говорят, что мы должны прекратить летать, перестать водить машину, перестать есть мясо, перестать обогревать наши дома ... список можно продолжать и продолжать.

Так что приятно узнать, что вы можете сделать что-то, что уменьшит ваше воздействие на окружающую среду, И требует, чтобы вы купили себе хороший комплект для загрузки.

Принесите отечественный ветряк!

Для просмотра этого контента у вас должен быть включен Javascript и установлен Flash. Посетите BBC Webwise для получения полных инструкций. Если вы читаете через RSS, вам необходимо посетить блог, чтобы получить доступ к этому контенту.

Что может быть экологически безопаснее, чем получение электричества с помощью ветра, и что может быть лучше этического знака чести, чем турбина, крутящаяся на моей крыше?

Это определенно то, о чем я думал три года назад, когда редактор Newsnight призвал меня и мою семью попытаться сделать наш образ жизни более экологичным.

К сожалению, я был не единственным подражателем этики, который хотел пожать ветер. Когда я начал изучать возможность установки турбины в моем лондонском доме с террасами, лидер тори Дэвид Кэмерон объявил о своем стремлении сделать то же самое.

Вопрос был в том, кто поднимет их первым?

Три года спустя, ни у меня, ни у лидера партии тори нет турбины на крыше.
Почему?

Ответ очень прост. В большинстве городских районов Великобритании ветряные турбины просто не работают.

Да, они вращаются, но они не вырабатывают значительного количества энергии. Почему нет?

Вот немного науки ... (не волнуйтесь, вы сможете следить за ней).

Простое уравнение дает силу ветра. Мощность = 0,5 x площадь сбора x куб скорости ветра.

Это говорит нам о том, что мощность турбины связана с двумя факторами: размером турбины и силой ветра.

Давайте сначала посмотрим на размер.

Вернитесь к математике на экзаменах GCSE (я достаточно взрослый, чтобы сдавать экзамены O-level).Несомненно, вы смутно помните, что площадь круга равна константе пи (3,14), умноженной на радиус круга в квадрате.

Это означает, что по мере увеличения длины лопатки турбины площадь сбора непропорционально увеличивается.

Возьмите микротурбину, которую я планировал. Его лезвия имели длину 1,75 м, что давало площадь сбора чуть менее 10 кв. М. Крошечный.

Сравните это с ветряными турбинами, которые я посетил в Техасе ранее в этом году. У некоторых из них были лопатки турбины длиной 45 м, что дало собираемую площадь 6 358 кв.Огромный.

Вывод ясен из математики - маленькие турбины имеют непропорционально меньшие площади сбора и, следовательно, генерируют значительно меньше энергии.

А как насчет скорости ветра?

Ключевым моментом здесь является то, что куб зависит от скорости ветра. Сила ветра связана с кубом скорости ветра. Так что при небольшой скорости ветра практически ничего не получится. Когда это действительно дует, вы получаете много энергии.

Вот почему. Удвойте скорость ветра, и вы получите в восемь раз больше мощности.Увеличьте его в четыре раза, и вы получите в 64 раза больше. В восемь раз больше скорости, а мы говорим о более чем 500-кратной мощности.

Цифры, данные Windsave, компанией, которая собиралась установить мой ветряк, подтвердили это.

Он хвастался, что его турбина 1,75 м будет вырабатывать 1 кВт мощности на скорости 12,5 м в секунду.

Довольно хорошо, но 12,5 м / с - это ветер силой 6 баллов, приличный ветер.

Уменьшите скорость ветра вдвое до шести метров в секунду (умеренный ветер), и - благодаря этому закону куба - теперь вы получаете всего 120 Вт - это два стандартных лампы накаливания (10 энергосберегающих компактных флуоресцентных ламп).

Хм, неплохо.

Мой дом находится на склоне самого высокого холма в Лондоне и относительно незащищен, но мне сказали, что средняя скорость ветра, вероятно, будет от 4 до 5 метров в секунду. (Вы можете узнать скорость ветра в вашем районе здесь.)

На таких скоростях мне повезло получить 25 Вт. Этого едва хватает на две энергосберегающие лампочки. Недостаточно, чтобы выполнить обещание компании сократить мои счета за электричество «до 30% в год».

Сообщение ясное.В большинстве мест в Великобритании микроветровые турбины никогда не производят значительного количества электроэнергии.

Совершенно абсурдно заявление, сделанное Energy Saving Trust, когда я планировал свою турбину, о том, что домашние ветряные турбины могут обеспечивать 4% всей потребности Великобритании в электроэнергии и сокращать выбросы углекислого газа на 6%.

Это также предполагает, что правительству следует еще раз подумать о предложении щедрого зеленого тарифа на электроэнергию, вырабатываемую микроветровыми турбинами.

И, если потребуется еще какое-то доказательство моей точки зрения, в сентябре этого года Windsave разорился.

Конечно, не вся ветроэнергетика - это тупик. Наши расчеты говорят нам, что мощность резко возрастает по мере увеличения размера турбины и скорости ветра. Таким образом, 10-метровая турбина при ветре в 10 узлов генерирует в 100000 раз больше мощности, чем 1-метровая турбина при ветре в 1 узел.

В самом деле, если бы Камден, мой местный совет, дал мне разрешение на проектирование одной из тех техасских громад, он бы генерировал значительную мощность - примерно 200 кВт - даже со скоростью 4 м в секунду.

Но даже эти впечатляющие цифры не могут скрыть неудобную правду об энергии ветра: за исключением штормовых условий, это - по сравнению с ископаемым топливом - очень разреженный источник энергии.

Профессор Дэвид Маккей, новый главный научный сотрудник Министерства энергетики и изменения климата, подсчитал это. Вместо кВт он рассчитывает мощность в кВт-ч и оценивает, что если мы разместим ветряные турбины в самых ветреных 10% страны, то в Британии мы будем производить только 20 кВт-ч в день на человека.

По словам Маккея, для проезда 50 км среднего автомобиля требуется 40 кВтч.

Добавьте морские турбины, покрывающие треть доступных мест на мелководье (44 000 турбин), и установите глубоководные турбины на полосе шириной 9 км по всему британскому побережью, и вы получите дополнительные 48 кВт-ч в день на человека.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *