Zinalar.  Kirish guruhi.  Materiallar.  Eshiklar.  Qulflar.  Dizayn

Zinalar. Kirish guruhi. Materiallar. Eshiklar. Qulflar. Dizayn

» Vertikal shamol turbinasi. Shamol turbinasi qanday ishlaydi? Turbina tipidagi shamol generatori - bu nima?

Vertikal shamol turbinasi. Shamol turbinasi qanday ishlaydi? Turbina tipidagi shamol generatori - bu nima?

Hozirgi kunda elektr energiyasisiz yashash imkonsiz bo'lib bormoqda. Insonga hech bo'lmaganda minimal qulaylik va unumli ishlash qobiliyatini ta'minlaydigan barcha qurilmalar, jihozlar, asboblar kuch talab qiladi. Shu bilan birga, tarmoqqa ulanish imkoniyati har doim ham mavjud emas, shuning uchun mavjud manbalar asosida elektr energiyasini ishlab chiqarishga qodir qurilmalarga ehtiyoj bor. Istiqbolli va mavjud variantlar shamol energiyasidir.

Turbina tipidagi shamol generatori - bu nima?

Turbina tipidagi shamol generatori dizayni Bugungi kunda u eng samarali hisoblanadi. Buning sababi shundaki, ushbu turdagi qurilmalarda maydon va konfiguratsiyaning optimal kombinatsiyasiga erishildi. Hajmining kamayishi sonning ko'payishi bilan qoplanadi va bunga parallel ravishda sodir bo'ladi keskin pasayish salbiy qarshi ta'sir qiladi salbiy tomonlari pichoqlar, bu aylanishga qarshi kuch hosil qiladi.

Bundan tashqari, ko'proq turbina konstruktsiyalari past shovqin darajasi bilan ajralib turadi, bu ham pichoqlarning kichik maydoni va qurilmaning nisbatan kichik o'lchamlari tufayli yuzaga keladi, bu esa shamol oqimiga kuchli qarshilik yaratmaydi. Singan yoki sinish xavfi ham sezilarli darajada kamayadi, chunki pichoqlarning shamollari an'anaviy qurilmalarga qaraganda ancha past.

Uchinchi avlod shamol turbinalari

Shamol turbinalarini loyihalashda turbina printsipi eng samarali hisoblanadi. Bunday qurilmalar nisbatan ko'rsatadi yuqori samaradorlik, da aylanishni boshlashga qodir. Ushbu yo'nalish eng istiqbolli shamol energetikasi sanoati hisoblanadi va ushbu tamoyilga muvofiq yaratilgan shamol generatorlari yangi, uchinchi avlod modellari sifatida tasniflanadi.

Shu bilan birga, sanoat rivojlanishi hali juda kam. Asosan, ular past ishlash va yuqori narxlarga ega xorijiy modellar bilan ifodalanadi, bu esa ular va iste'molchilar o'rtasida jiddiy to'siq qo'yadi. Shu bilan birga, bu holat mustaqil ishlanmalarning o'sishini rag'batlantiradi, ularning ko'pchiligi umuman shamol energiyasi atrofidagi vaziyatni tubdan o'zgartirishi mumkin.

Bundan tashqari, agar dastlab bunday qurilmalarni ishlab chiqarish bilan tasodifiy odamlar shug'ullangan bo'lsa, endi havaskor dizaynerlar orasida maxsus tayyorgarlikka ega bo'lgan va ishlashga qodir bo'lgan mutaxassislarning katta qismi bor. aniq hisoblash ularning loyihalari. Shuning uchun u ko'pincha sanoat namunalaridan oshib ketadi.

Hozirgi vaziyat shundan iboratki, xorijiy kompaniyalar tomonidan amalga oshirilayotgan sanoat miqyosidagi ishlanmalar ko'proq yuqori mahsuldorlikka qaratilgan bo'lsa, mahalliy ustalarning ixtirolari elektr energiyasi bilan ta'minlash imkoniyatini yaratishga xizmat qiladi. kichik maydon - Xususiy uy, mulk, ekspeditsiya va h.k., bu turli narxlar va foydalanish shartlarini bildiradi.

Shamol generatorlarining turlari va turlari

Shamol turbinalarining tasnifi ga muvofiq ishlab chiqariladi turli belgilar. Avvalo, ular quyidagilarga bo'linadi:

  • Gorizontal. Rotorning aylanish o'qi gorizontal, qurilmalarda ko'proq yuqori samaradorlik ish, lekin shamol yo'nalishi bo'yicha aniq yo'nalish kerak.
  • Vertikal. Ushbu namunalar vertikal o'q atrofida aylanadi, shuning uchun havo oqimining yo'nalishi ular uchun muhim emas.

Qurilish turi bo'yicha:

  • Lobli.
  • Turbina.

Bundan tashqari, pichoqlar tuzilishiga ko'ra bo'linish mavjud:

  • Qattiq pichoqli.
  • Yelkanlar (dan yasalgan yumshoq materiallar yoki ramka ustiga cho'zilgan mato).

Maqsad bo'yicha:

  • Uy xo'jaligi
  • Sanoat
  • Tijorat.

Shuni hisobga olish kerakki, shamol generatorlarini tasniflash juda o'zboshimchalik bilan berilgan guruhlar doirasiga mos kelmaydigan yangi variantlar va dizayn turlari doimiy ravishda paydo bo'ladi; Ushbu sohani rivojlantirish va targ'ib qilish jarayoni tobora ortib borayotgan bosqichda, shuning uchun rasmiy ahamiyatga ega bo'lgan yakuniy va batafsil tasnif haqida gapirishga hali erta.

Turbinaning umumiy ishlashi

Iste'molchini birinchi navbatda qiziqtiradigan asosiy parametr - bu qurilmaning kuchi. Bu shamol tegirmonining samaradorligi ko'rsatkichi bo'lib, olingan energiya narxini baholash va bunday qurilma mavjud muammoni qanchalik hal qilishini hal qilish imkonini beradi.

Ikkinchidan, muhim va ahamiyatli ko'rsatkich shamol generatori narxi. Juda qimmat namunalar oddiy foydalanuvchilar uchun mavjud emas, shuning uchun ularni ishlab chiqarish mantiqiy emas iqtisodiy nuqta ko'rish.

Bundan tashqari, u hisobga oladi barqarorlik, qurilmani ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish xususiyatlari. Bu muammolar ma'lum darajada narxdan ham muhimroqdir, chunki sotib olish bir marta amalga oshiriladi va texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash tez-tez amalga oshirilishi mumkin, bu doimiy xarajatlarni talab qiladi.

Shuni hisobga olish kerakki, shamol generatori juda ko'pdan iborat kompleksdir katta miqdorda komponentlar. Butun tizimning ishlashi elementlarning individual parametrlariga bog'liq bo'lgan yagona zaif tugun butun kompleksning ishlashini kamaytirishi mumkin, shuning uchun muhim parametrlar barcha tugunlar va elementlarning bir-biriga to'liq mos kelishi va mosligini eslatib o'tishimiz kerak.

Yangi vertikal shamol generatorlari

Shamol energiyasiga katta qiziqish, uning imkoniyatlari va istiqbollari mustaqil rivojlanish va dizayn uchun kuchli harakatni yaratdi turli qurilmalar. Ko'plab yangilari yaratildi Yo'q an'anaviy dizaynlar shamol generatorlari, ularning ba'zilari yuqori samarali, buning natijasida ular kelajakdagi energiya qurilmalarining prototiplariga aylanishi mumkin. Keling, ulardan ba'zilarini ko'rib chiqaylik:

Giperboloid tipidagi shamol turbinasi

Asosiy g'oyasi pichoqlarning orqa tomonlarida shamol bosimini kamaytirish orqali samaradorlikni oshirishdan iborat dizayn. Bu aylanish doirasi bo'ylab joylashgan novda pichoqlari bo'lgan vertikal rotor bo'lib, giperboloid shaklidagi konturni yaratadi. Samarali hudud oqimning ta'siri sezilarli darajada oshadi. Bunday qurilmaning samaradorligi an'anaviy dizaynlarga qaraganda ancha yuqori, rotorni faqat 1,4 m / s shamol bilan boshlash mumkin;

Tretyakov shamol generatori

Tretyakovning dizayni juda murakkab, ammo juda samarali qurilma. Ishlash printsipi havo oqimini ushlab turish va uning yo'nalishini hech qanday qarshilik yaratmaydigan tarzda tashkil etishga asoslangan.

Pichoqlari bo'lgan pervanel, kelayotgan shamol oqimini qabul qiladigan va uni pastdan yuqoriga yo'nalishda pichoqlarga ta'sir qiladigan tarzda taqsimlaydigan havo olish inshooti ichida joylashgan. Bu nuqta juda muhim - qo'llaniladigan kuchning vektori ishqalanish koeffitsientini pasaytiradi, aylanishni boshlashni osonlashtiradi va past shamol tezligida samarali ishlashga imkon beradi. Shu bilan birga, qurilishning vertikal turiga qaramasdan, qurilma shamol yo'nalishi bo'yicha talabchan va oqim yo'nalishi bo'yicha yo'naltirilishi kerak. Bu avtomatik ravishda sodir bo'ladi, korpusning shakli shamolda burilishni osonlashtiradi.

Zaif oqimlar bilan ishlash qobiliyati mamlakatimizning aksariyat hududlari uchun muhim ahamiyatga ega va dizaynning ixchamligi va ishonchliligi uzoq muddatli foydalanishni kafolatlaydi.

Bolotov shamol rotorli turbinasi

Bolotovlar oilasining ishlanmalariga asoslangan shamol generatori, birinchi navbatda, xususiy uylar, ko'chma bloklar yoki boshqa statsionar va ko'chma nuqtalarni energiya bilan ta'minlash muammolarini hal qilish uchun mo'ljallangan. Dizayn bir-birining ustiga qisman o'rnatilgan modulli pichoqlar bilan jihozlangan vertikal rotordir.

Tashqarida qattiq tekislash moslamasi o'rnatilgan bo'lib, shamol oqimlarini ushlaydi va ularni kerakli burchakka yo'naltiradi, pichoqlarning teskari tomonlarida muvozanat ta'sirini yo'q qiladi. To'g'rilash moslamasi bir vaqtning o'zida stator vazifasini bajaradi, bu esa shamol generatorining quvvatini va samaradorligini oshiradi.

Qurilmaning asosiy xususiyati shundaki, u yer sathidan ko'tarilishi uchun ustunni talab qilmaydi. Bundan tashqari, aylanishni boshlash uchun zarur bo'lgan shamol kuchi nisbatan kichik bo'lib, bu dizaynni har qanday mintaqada ishlatishga imkon beradi.

Revolution havo dizayneri shamol generatori

Ushbu qurilma fransuz dizayneri Filipp Starkning ixtirosi. Dizayn helikoidal rotorning bir turi. 1 kVt va 400 Vt quvvatga ega ikkita standart o'lchamlarni ishlab chiqarish rejalashtirilgan. Shunga ko'ra, shamol tegirmonining o'lchami 140 va 90 sm bo'ladi.

Dizayn parametrlari ochiqchasiga zaif - uchirish uchun zarur bo'lgan shamol tezligi 14 m/s, modellarning narxi esa mos ravishda 3500 va 2500 evroni tashkil qiladi. Bunday fazilatlar dizaynni energiya ta'minoti muammosini hal qilish sifatida jiddiy ko'rib chiqishga imkon bermaydi, qurilmani faqat qimmatbaho maqomli o'yinchoqqa aylantiradi.

Chekka hududlarda elektr ta'minoti bilan bog'liq muammolarni hal qilish ko'pincha aholining yelkasiga tushib, ularni muqobil manbalarga murojaat qilishga majbur qiladi. Yuqori narxlar tufayli sanoat modellari ko'pincha mavjud emas, shuning uchun siz foydalanishingiz kerak uy qurilishi o'rnatish. Zavod namunalariga nisbatan yuqori samaradorlik va samaradorlikka ega bo'lgan ishlanmalarning ko'pligi muqobil dizayndagi shamol generatorlarining tarqalishi va targ'ib qilinishiga yordam beradi.

Ajoyib! Ammo bu tez orada sodir bo'ladi. Uchinchi avlod muqobil energiya manbalari butun dunyoda inqilob qiladi. Boshlanish allaqachon qilingan. Shamol turbinalari insoniyatning kelajagi elektr energiyasidir.

Kirish

Shunga qaramasdan muqobil turlari Masalan, shamol turbinalari kabi energiya texnologiyalari hali ham juda kam e'tiborga ega. Balki tez orada dunyoning qudrati Bu aqldan ozgan qazib olish yaxshilikdan ko'ra ko'proq zarar keltirishi tushuniladi va tabiiy ko'rinishlar energetika xodimlari bizning mamlakatimizga mustahkam kirishadi kundalik hayot. Bu umid bir muncha vaqt oldin uchinchi avlod shamol generatorining paydo bo'lishi e'lon qilinganligi bilan chambarchas bog'liq.

Uchinchi avlod shamol generatori nima

An'anaviy ravishda shamol energiyasini aylantirgan birinchi avlod qurilmalari oddiy kema yelkanlari va tegirmon qanotlari ekanligiga ishonishadi. Bir asrdan ko'proq vaqt oldin, aviatsiya rivojlanishi bilan ikkinchi avlod shamol generatori paydo bo'ldi - bu mexanizm qanot aerodinamiği tamoyillariga asoslangan edi.

O'sha paytda bu yutuq edi! Garchi, biz uni bir butun sifatida oladigan bo'lsak, ikkinchi avlod shamol tegirmonlari kam quvvatli, chunki tufayli dizayn xususiyatlari kuchli shamolda ishlay olmaydi. Shu sababli, ko'proq elektr energiyasini olish uchun hajmni oshirish kerak edi, bu esa ishlab chiqish, ishlab chiqarish, o'rnatish va uni ishlatish uchun qo'shimcha moliyaviy xarajatlarga olib keldi. Tabiiyki, bu uzoq vaqt qolishi mumkin emas edi.

2000-yillarning boshlarida rivojlanish bo'yicha mutaxassislar uchinchi avlod shamol generatori - shamol turbinasi paydo bo'lishini e'lon qilishdi. Yangi qurilmaning dizayni, ishlash printsipi, o'rnatilishi va eng muhimi, quvvati avvalgilaridan tubdan farq qiladi.

Qurilma

Oddiylik. Bu shamol turbinasi generatorining dizaynini tasvirlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan so'zdir. Kanatli shamol generatorlari bilan solishtirganda, shamol turbinasi juda kam sonli ishchi bloklarga va ko'plab qo'zg'almas elementlarga ega bo'lib, uni turli statik va dinamik yuklarga chidamliroq qiladi.

Shamol turbinasi dizayni:

  • yarmarka, ichki va tashqi mavjud;
  • turbogenerator to'plamini pardozlash;
  • gondol;
  • turbina;
  • generator;
  • dinamik mahkamlash moslamasi.

Kimdan qo'shimcha tizimlar Shamol generatori inversiya, akkumulyatsiya va boshqaruv bloklari bilan jihozlangan. Kanatli shamol generatori uchun an'anaviy bo'lgan pichoqlarni va shamolga yo'naltirishni sozlash uchun tizimlar mavjud emas. Ikkinchisining o'rnini parda egallaydi, u ham nozul vazifasini bajaradi, shamolni ushlaydi va kuchini oshiradi. Agar shamol oqimining energiyasi uning V3 kubidagi tezligiga teng ekanligini hisobga olsak, u holda nozul mavjudligi sababli bu formula quyidagicha ko'rinadi: V3x4 = Ex64. Bundan tashqari, silindrsimon dizayni tufayli yarmarka shamol yo'nalishini o'z-o'zidan sozlash qobiliyatiga ega.

Afzalliklar

Har qanday yangi mahsulot yoki ixtiro har doim o'zidan oldingilaridan sezilarli darajada ajralib turishi va doimo mavjud bo'lishi kerak yaxshiroq tomoni. Bularning barchasi turbo dizaynga ega yangi shamol generatori haqida gapirish mumkin. Shamol turbinasining asosiy afzalliklaridan biri uning qarshiligidir kuchli shamollar. Uning dizayni shunday ishlab chiqilganki, u an'anaviy qanotli shamol turbinalari uchun muhim chegaralardan tashqari samarali va xavfsiz ishlaydi: 25 m/sek dan 60 m/sek. Ammo bu shamol turbinasining yagona afzalligi emas, ularning bir nechtasi bor:

  1. Infratovush to'lqinlarining etishmasligi. Olimlar nihoyat shamol turbinalari mavjud bo'lgan muhim muammolardan birini hal qilishga muvaffaq bo'lishdi. Aynan shundaylarning mavjudligi tufayli yon ta'siri APU (shamol elektr stantsiyasi) muqobil energiya muxoliflari tomonidan tanqid qilindi, infratovushlar yashash muhitiga salbiy ta'sir ko'rsatadi; Ammo endi, infrasonik to'lqinlarning yo'qligi tufayli, turbinali shamol generatorlarini hatto shahar chegaralarida ham o'rnatish mumkin.
  2. Pichoqlarning yo'qligi shamol generatori dizaynerlari va ishlab chiqaruvchilari oldida turgan bir nechta vazifalarni bartaraf etadi. Birinchidan, qanotli shamol turbinalarini tezkor boshqarish uchun katta kuch va pul xarajatlari yo'q qilinadi. Ikkinchidan, shamol g'ildiragi pichog'i ishlab chiqarish uchun shamol generatorining eng qiyin elementidir. An'anaviy shamol turbinasi narxining asosiy ulushi pichoqlarni ishlab chiqarish xarajatlaridir. Bundan tashqari, kuchli shamol paytida pichoq sinib, yuzlab metrlarga parchalanib ketgan holatlar ma'lum.
  3. Yig'ish va o'rnatish oson. Hammasi murakkab dizaynlar yoki birliklar ishlab chiqaruvchi zavod tomonidan ishlab chiqariladi va yig'iladi, faqat montaj va o'rnatishning oxirgi bosqichi saytda amalga oshiriladi; Bundan tashqari, qulaylik strukturaviy elementlar, shamol generatorini o'rnatishda eng keng tarqalgan yuk ko'tarish uskunasidan foydalanishga imkon beradi.
  4. Ulanish diagrammasi. Pichoqli APU dan farqli o'laroq, turbina orqali ulanadi standart sxema. Bu haqiqat ular tomonidan hech qanday tarzda ta'sir qilmaydi texnik shartlar, shamol turbinasining kelajakdagi egasi tomonidan ilgari surilgan.
  5. Uzoq xizmat muddati shamol generatori va uning alohida qismlari ishlab chiqarilgan materiallarga bog'liq. O'ylab profilaktika ishlari, shamol turbinasini ishlatishda majburiy bo'lgan, qurilmaning ishlash muddati 50 yilgacha bo'lishi mumkin.
  6. APU turbinasining ishlash geografiyasi

    Eng haqiqiy va optimal joy turbinali shamol generatorini o'rnatish ko'l yoki dengiz qirg'og'ida bo'ladi. Suv havzalari yaqinida bunday shamol generatori amalda ishlaydi butun yil davomida, chunki nozul qurilmasi tufayli u engil shabada va 2 m / sek tezlikdagi shamolning boshqa eng kichik ko'rinishlariga juda sezgir.

    Xuddi shu muvaffaqiyat bilan VST an'anaviy shamol generatori bir qancha ma'lum sabablarga ko'ra ishlay olmaydigan shahar ichida ishlaydi:

    1. Qanotli shamol turbinalarining xavfsizligi.
    2. Ular chiqaradigan infratovushlar.
    3. Kanatli shamol generatorining ishlashi uchun minimal shamol tezligi 4 m/sek.

    VTU ning afzalligini tasdiqlovchi qiziqarli fakt

    Muqobil energiya muxoliflarining pozitsiyasi asos bo'lgan asosiy toshlardan biri shundaki, shamol elektr stantsiyalari joylashuv uskunalarining ishlashiga xalaqit beradi. Ish paytida shamol generatori radio to'lqinlarining o'tishiga to'sqinlik qiladi. Bir necha o'ndan yuzlab kvadrat kilometrgacha bo'lishi mumkin bo'lgan individual shamol elektr stantsiyalarining hajmini hisobga oladigan bo'lsak, nega ko'plab mamlakatlar hukumatlari muqobil energiya loyihalarini davlat darajasida to'sib qo'yishni boshlagani aniq - bu milliy xavfsizlikka bevosita tahdiddir. .


    Shu sababli, shamol generatorlari uchun butlovchi qismlarni ishlab chiqaruvchi frantsuz kompaniyasi bajarish nuqtai nazaridan qiyin vazifani oldi - shamol generatori atrofidagi bo'shliqni emas, balki shamol elektr stantsiyalarining o'zini radarlarga ko'rinmas holga keltirish. Buning uchun Stealth samolyotlarini ishlab chiqarishda to'plangan tajribadan foydalaniladi. Yangi komponentlar 2015 yilda bozorga chiqarilishi rejalashtirilgan.

    Ammo VST ning qanotli shamol turbinalaridan ustunligini isbotlovchi fakt qayerda? Ammo haqiqat shundaki, shamol turbinalari qimmat Stealth texnologiyasisiz ham joylashishni aniqlash uskunasining ishlashiga xalaqit bermaydi.

    Muqobil shamol energiyasini rivojlantirish istiqbollari

    Shamol generatorini sanoat miqyosida ishlatishga birinchi urinishlar o'tgan asrning o'rtalarida qilingan, ammo muvaffaqiyatsiz bo'lgan. Bunga neft resurslarining nisbatan arzonligi, shamol elektr stansiyalarini qurish esa norentabel qimmatga tushishi bilan bog‘liq edi. Ammo 25 yil o'tgach, vaziyat tubdan o'zgardi.

    Muqobil energiya manbalari o'tgan asrning 70-yillarida, jahonda mashinasozlik sur'ati keskin o'sib, mamlakatlar neft taqchilligiga duch kelganidan so'ng jadal rivojlana boshladi, bu esa 1973 yildagi neft inqiroziga olib keldi. Keyin, birinchi marta, ba'zi mamlakatlarda noan'anaviy energetika sektori oldi davlat yordami shamol generatoridan esa sanoat miqyosida foydalanila boshlandi. 80-yillarda global shamol energetikasi sanoati oʻzini-oʻzi taʼminlashga erisha boshladi va bugungi kunda Daniya, Germaniya va Avstraliya kabi davlatlar muqobil energiya manbalari, jumladan, shamol elektr stansiyalari bilan deyarli 30% oʻzini-oʻzi taʼminlaydi.


    Afsuski, va, ehtimol, xayriyatki, o'tgan yilgi neft bozoridagi beqaror neft narxlari tendentsiyasi bizni arzon neft yaxshi bo'lgan vaqtlar o'tmishda ekanligi haqida jiddiy o'ylashga majbur qiladi. Bugungi kunda ko'pgina mamlakatlar uchun neft qanchalik arzon bo'lsa, noan'anaviy energetikani rivojlantirish shunchalik foydali bo'ladi, bu birinchi navbatda MDH mamlakatlariga tegishli. Shuning uchun shamol energetikasini rivojlantirish uchun zarur shart-sharoitlar mavjud. Keling, qanday bo'lishini ko'rib chiqaylik.

Tafsilotlar 24.09.2014 01:28 chop etilgan

Shamol turbinalari havoda suzadi, ba'zilari gorizontal, boshqalari esa vertikal aylanadi. Ba'zilari havodan engilroq, boshqalari esa binolarning osmono'par binosiga ajoyib tarzda birlashtirilgan. Atrofimizdagi shamol turbinasi dizaynlarining xilma-xilligi shunchaki hayratlanarli. Shamol qayerda bo'lmasin, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun noyob dizaynlashtirilgan shamol generatorini o'rnatish mumkin.

Siz an'anaviy shamol turbinasi dizayni bilan tanishishingiz mumkin.

Quyida uchinchi ming yillikning eng ajoyib va ​​chinakam ambitsiyali shamol turbinasi loyihalari fotosuratlari to'plami keltirilgan.

MagLev - magnit levitatsiyali shamol turbinasi

MadLev - bu maglev shamol turbinasi bo'lib, u bir gigavatt quvvat ishlab chiqaradi (750 000 uyni quvvatlantirish uchun etarli) va bir kilovatt-soat uchun bir tsent toza energiya beradi.

Magnit levitatsiya juda katta samarali usul shamol energiyasini olish. Turbina pichoqlari havo yostig'iga osilgan va energiya minimal yo'qotishlar bilan chiziqli generatorlarga yo'naltiriladi. Katta afzallik magnit levitatsiya - bu texnik xarajatlarni kamaytiradi va generatorning xizmat qilish muddatini oshiradi. Ishlab chiqaruvchining ta'kidlashicha, u yuzlab an'anaviy turbinalarga qaraganda kamroq er maydoni talab qiladi. MagLev shamol turbinasi 1981 yilda Ed Mazur tomonidan ixtiro qilingan. Xitoyda allaqachon bir nechta MagLev shamol turbinalari mavjud.

M.A.R.S.

M.A.R.S qiziqarli qurilma, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun shamol energiyasidan (shamol tegirmoniga o'xshash) foydalanishga qodir. Elektr toki yerga po'lat simli sim orqali uzatiladi.


M.A.R.S geliy bilan to'ldirilganligi sababli, u yuqori shamol tezligiga erishish uchun boshqa shamol turbinalariga qaraganda ancha balandroq ucha oladi. 4,0 kVt quvvatga ega qurilmani ishlab chiqarish allaqachon boshlangan.

Vidali shamol turbinasi


Spiral tuzilmali shamol turbinalari - zamonaviy texnologiya shamol tegirmonlari. Ushbu ajoyib qurilmalar odatdagi uzun pichoqlarni almashtiradi. Yangi shamol tegirmonlari avvalgilari bilan bir xil ishlaydi, lekin shamol energiyasini yanada samarali aylantirishga yordam beradigan noyob dizaynga ega.

LoopWing


LoopWing - Yaponiyada ishlab chiqilgan eksperimental shamol generatori. Ko'rgazmada birinchi marta 2006 yilda taqdim etilgan. E1500 modeli 16 m/s shamol tezligida past tebranish darajasida ishlaydi.

Shahar turbinalari - "Jim inqilob"

Ko'pchilik shamol turbinalari manzarani buzadi deb o'ylashadi. An'anaviy turbinalar shamol ko'p bo'lgan keng ochiq joylar uchun eng mos keladi. Vertikal o'qdagi turbinalar, vida dizayni, shahar sharoitlariga ancha mos keladi.

Britaniya kompaniyasi Bukingem saroyi yaqinida shamol turbinalaridan birini qurishga ruxsat berish uchun ariza topshirdi.

Quiet Revolution turbinasi 5 metrli pichoqlarga ega bo'lib, shamol tezligi soniyasiga atigi 5,8 metr bo'lgan 10 kVt/soat energiya ishlab chiqarishga qodir. Har bir S-pichoqdagi o'rnatilgan LEDlar turbina aylanayotganda tasvirlarni yaratish uchun ishlatiladi.

Meduza

Balandligi atigi 36 sm bo'lgan meduza oyiga taxminan 40 kilovatt-soat ishlab chiqarishi mumkin.

Meduza quyidagi qismlardan iborat:

Shamol turbinasining vertikal o'qi

Nazoratchi

O'zgaruvchan tezlikli asenkron generator

Meduza eng chekka hududlarda ishlashi mumkin, bu esa qimmatbaho elektr uzatish liniyalarini qurish xarajatlarini kamaytiradi. Mikro shamol tegirmonlaridan foydalanish yangilik bo'lmasa-da, 400 dollarlik narx yorlig'i va dizaynning soddaligi meduzalarni istiqbolli ko'rinishga olib keladi.

Magistral turbinalar

Bu yangi yo'l avtomobil yo'llarida yuqori tezlikda harakatlanadigan transport vositalari tomonidan sarflangan energiyaning bir qismini ushlab turish. Loyiha Arizona shtat universitetida ishlab chiqilgan. Avtotransport vositalarining, ayniqsa yuk mashinalarining harakatlanishi havo turbulentligini keltirib chiqaradi, ularning oqimi turbinalar harakatiga olib keladi.


Tahlillar shuni ko'rsatadiki, avtomobil tezligi soatiga 110 km bo'lsa, har bir turbina yiliga 9600 kVt / soat ishlab chiqarishi mumkin.

Innovatsion davrimizda shamol energiyasi masalasi ko'pchilikni qiziqtirmoqda. Yevropa mamlakatlariga mashinada borganlar, ehtimol, ulkan shamol stansiyalarini ko‘rgandir.
Yo'lda yuzlab generatorlar topiladi.

Ushbu rasmni ko'rib, ko'pchilik shamol yordamida elektr energiyasini ishlab chiqarish juda istiqbolli va foydali faoliyat ekanligiga ishonishni boshlaydi. Dono evropaliklar xatoga yo'l qo'yishmaydi.

Shu bilan birga, negadir Evropaning boshqa joylarida bunday shamol elektr stantsiyalari deyarli yo'qligi e'tiborga olinmaydi. Nima uchun bu sodir bo'ldi?
Shamol turbinalaridan qachon, qayerda va qanday foydalanish foydali va qachon yo'q, bu maqolada aynan shu narsa muhokama qilinadi.

Avtonomiya

Shubhasiz, elektr narxining navbatdagi ko'tarilishidan keyin siz o'z saytingizga shamol generatorini o'rnatish haqida o'ylagansiz. Shunday qilib, agar hammasi bo'lmasa ham, elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojning katta qismini ta'minlaydi.

Ba'zilar hatto shu tarzda elektr tarmoqlaridan mustaqil bo'lishni o'ylaydilar. Bu qanchalik real va mumkin? Afsuski, xususiy uy egalarining 90 foizi uchun bu orzular orzu bo'lib qoladi.

Va pulingizni behuda sarflamaslik uchun biz sizga barcha raqamlarni aytib beramiz, nima uchun bu aynan shunday.

Shamol tezligi

Afsuski, mamlakatimizda shamol tezligi sekundiga kamida 5-7 metrni tashkil etuvchi hududlar ko‘p emas. Ma'lumotlar yiliga o'rtacha olinadi. Yashash uchun mos bo'lgan kengliklarning aksariyatida bir xil tezlik maksimal 2-4 m / s ni tashkil qiladi.

Bu sizning shamol turbinasi ko'pincha ishlamasligini anglatadi. Elektr energiyasini barqaror ishlab chiqarish uchun unga taxminan 10 m/s shamol kerak.

Agar sizning hududingizda shamol 7 m / s bo'lsa, u holda generator nominal qiymatidan maksimal 50% ishlaydi. Va agar u faqat 2 m / s bo'lsa, u holda 5% ga.

Darhaqiqat, bir soat ichida 2 kVt quvvatga ega generator sizga 100 Vt dan ortiq quvvat bermaydi.

Bundan tashqari, ishlab chiqaruvchilar jim turadigan yana bir shamol muammosiga duch kelasiz. Erga yaqin joyda uning tezligi ular joylashtirilgan tepadan ancha past sanoat inshootlari balandligi 25-30 m.

Qurilmangizni maksimal o'n metrga o'rnatasiz. Shuning uchun, hatto turli saytlardan shamol stollariga tayanmang. Bu maʼlumotlar sizga mos emas.

Ishlab chiqaruvchilar shamol resurslari xaritalari uchun o'lchovlar 50 dan 70 metrgacha balandlikda amalga oshirilganligi haqida kamtarlik bilan sukut saqlaydilar! Bundan tashqari, turbulentlik va burmalar haqidagi ma'lumotlar hisobga olinmaydi.

Agar siz uni 10 m dan balandroq ko'tarishga harakat qilsangiz, siz, albatta, chaqmoqni himoya qilish haqida o'ylaysiz. Havo ishqalanishi bilan elektrlashtirilgan pichoqlar, tushirish uchun juda mazali o'lja!

Bundan tashqari, negadir har bir kishi faqat shamol tezligi kabi parametr haqida qayg'uradi va ayni paytda uning zichligi yoki bosimini unutadi. Va energiya uchun farq juda muhim. Elektr ishlab chiqarishning shamol bosimiga bog'liqligi nomutanosibdir.

Shunday qilib, shamol bosimi ikki baravar ko'payganda, ishlab chiqarilgan quvvat sakkiz marta ortadi!


Qolaversa, bularda qandaydir ayyorlik bor texnik xususiyatlar generatorlar.

Albatta, siz ularga ishonishingiz mumkin, lekin faqat ideal sharoitda. Chunki:


  • va doimiy yo'nalish va ortib borayotgan zichlik bilan laminar oqimda

Sizning yozgi uy Shamol tezligi shunday bo'lishi mumkinki, energiya ishlab chiqarish u yoqda tursin, hatto milni aylantirish ham mumkin bo'lmaydi.

Va bu bahor yoki kuzda. Aynan shu davrda havo massalarining eng faol harakatlari sodir bo'ladi.

Shuni unutmangki, shamol tegirmoni bo'sh rejimda ishlamaydi, lekin neodim magnitlari bilan o'ralgan generator rotorini aylantirishi kerak.

Va bu faqat qadar elektr potentsiali shamol tegirmoni batareya kuchlanishidan past. Zaryadlashni boshlash uchun kuchlanish etarli bo'lganda, batareya yukga aylanadi.

Agar siz vertikal aylanish o'qi bo'lgan past tezlikli dizaynlardan foydalansangiz, u holda allaqachon yuqori vites qutisi mavjud. Siz kuchaytirgich vites qutisini aylantirishga harakat qildingizmi? Ushbu dizayn yanada murakkablashadi, og'irlik, shamol va narxni oshiradi.

Shimoliy flotning mayoqlarida ham doimiy shamollar va qutbli tunni hisobga olgan holda, mutaxassislar foydalanishni afzal ko'radilar. quyosh panellari. Nima uchun bunday bo'lganini so'rashganda, javob oddiy - muammolar kamroq!

Shamol turbinalari uchun batareyalar

Yirik sanoat shamol turbinalari har qanday akkumulyatorlarni chetlab o‘tib, energiyani to‘g‘ridan-to‘g‘ri tarmoqqa uzatishi mumkin.

Ammo siz ularsiz qilolmaysiz. Batareyasiz televizor ham, muzlatgich ham ishlamaydi. Hatto yorug'lik ham shamol esishiga qarab, mos ravishda porlaydi va boshlanadi.

Bundan tashqari, generatorning 12-15 yillik faoliyati davomida sizdan 3-4 ta batareya to'plamini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi, bu sizning dastlabki xarajatlaringizni ikki baravar oshiradi. Va biz deyarli olamiz mukammal variant batareyalar quvvatining yarmidan ko'p bo'lmagan zaryadsizlanganda.

Albatta, siz arzon batareya modellarini sotib olishingiz mumkin, ammo bu sizning xarajatlaringizni kamaytirmaydi. Faqat yangi batareyalar uchun do'konga borish 4 marta emas, balki 8 marta amalga oshiriladi.

O'rnatish uchun eng yaxshi joy qayerda

Jiddiy o'ylashga arziydigan yana bir narsa - bu mavjudlik bo'sh joy. Bundan tashqari, mintaqada u ustundan har bir yo'nalishda 100 metr yoki undan ko'proqqa cho'zilishi mumkin.

Shamol pichoqlar bo'ylab erkin harakatlanishi va ularga har tomondan aralashmasdan etib borishi kerak. Ma'lum bo'lishicha, siz dashtda yoki dengiz yaqinida (yaxshisi to'g'ridan-to'g'ri qirg'og'ida) yashashingiz kerak.

Ideal joy tepalikning tepasida bo'ladi. Bu erda, aerodinamika nuqtai nazaridan, havo oqimi shamol tezligi va bosimining mos ravishda oshishi bilan siqiladi.

Yaqin atrofdagi qo'shnilaringizni unuting. Ularning bog'lari va ikki-uch qavatli uylari har safar quyruq shamolini to'sib, "qoningizni ichadi". Shuningdek, qo'shni o'rmon plantatsiyalari.

Xuddi shu sanoat shamol tegirmonlari to'g'ridan-to'g'ri bir-birining yonida joylashtirilmaydi, lekin diagonal ravishda o'rnatiladi. Har bir keyingi avvalgisini qamrab olmasligi kerak.

1 kVt quvvat uchun narx

To'rtinchi sabab - yuqori narx. Narxlar ro'yxatidagi sotuvchilarning narxlariga aldanmang. Ular hech qachon zarur bo'lgan barcha jihozlarning haqiqiy narxini ko'rsatmaydi.
Shuning uchun, hatto tayyor to'plamlarni tanlashda ham har doim narxlarni 2 ga ko'paytiring.

Lekin bu hammasi emas. Shamol turbinalari narxining 70% gacha bo'lgan operatsion xarajatlar haqida unutmang. Jeneratorni balandlikda ta'mirlashga harakat qiling yoki har safar ustunni demontaj qiling va demontaj qiling va qayta yig'ing.

Vaqti-vaqti bilan batareyani almashtirishni unutmang. Shuning uchun, shamol tegirmoni 1 kVt elektr energiyasi uchun 1 dollarga tushishini kutmang.

Barcha haqiqiy xarajatlarni hisoblab chiqsangiz, bunday shamol generatoridan har bir kilovatt quvvat sizga kamida 5 dollarga tushadi.

Qaytarilish muddati va jamg'armalarni hisoblash

Beshinchi sabab birinchi to'rtta bilan uzviy bog'liqdir. Bu to'lov muddati.

Shaxsiy shamol o'rnatishingiz uchun bu muddat HECH QACHON.

2 kilovatt uchun shamol tegirmoni, ustun va qo'shimcha uskunalar narxi sifatli modellar o'rtacha 200 ming rublga etadi. Bunday qurilmalarning unumdorligi oyiga 100 dan 200 kVtgacha, ortiq emas. Va bu yaxshi ob-havo sharoitida.

Hatto yog'ingarchilik ham shamol turbinalarining quvvatini kamaytiradi. Yomg'ir 20%, qor 30%.

Shunday qilib, sizning barcha jamg'armalaringiz 500 rublga aylanadi. 12 oylik uzluksiz ishda biroz ko'proq to'planadi - 6 ming.

Ammo 200 minglik dastlabki xarajatlarni eslasangiz, uni o'ttiz ikki yil ichida qaytarasiz!

Va bularning barchasi operatsion xarajatlarni hisobga olmagan holda. Va agar siz buni tasavvur qilsangiz o'rtacha muddat Yaxshi shamol tegirmonining xizmat qilish muddati taxminan 20 yilni tashkil etadi, shuning uchun u to'liq va qaytarib bo'lmaydigan darajada sindirish nuqtasiga yetguncha buziladi.

Shu bilan birga, 2 kilovattlik birlik sizning ehtiyojlaringizni 100% qondirmaydi. Maksimal uchdan biriga! Agar siz hamma narsani undan butunlay bog'lashni istasangiz, unda 10 kilovattlik modelni oling, kam emas. Bu to'lov muddatini o'zgartirmaydi.

Lekin bu erda butunlay boshqa o'lchamlar va vazn bo'ladi.

Va shunchaki uni tomning chodiri orqali quvurga ulash, albatta, ishlamaydi.

Biroq, ba'zilar hali ham elektr narxining cheksiz o'sishi tufayli shamol generatori bir kun kelib foydali bo'lishiga ishonishadi.

Qachon shamol tegirmonini sotib olish kerak?

Albatta, har yili elektr energiyasi qimmatlashadi. Misol uchun, 10 yil oldin uning narxi 70% past edi. Keling, taxminiy hisob-kitoblarni amalga oshiramiz va elektr energiyasi narxining keskin oshishini hisobga olgan holda shamol tegirmonining sinishi istiqbollarini bilib olaylik.

Biz 2 kVt quvvatga ega generatorni ko'rib chiqamiz.

Avvalroq bilib olganimizdek, bunday modelning narxi taxminan 200 mingni tashkil qiladi. Ammo barcha qo'shimcha xarajatlarni hisobga olgan holda, uni ikkiga ko'paytirish kerak. Natijada kamida 400 ming rubl bo'ladi. xarajatlar, xizmat muddati yigirma yil.

Ya'ni, bir yilda 20 ming bo'lib chiqadi. Aslida, bu yil birlik sizga maksimal 900 kVt quvvat beradi. Koeffitsient tufayli o'rnatilgan quvvat (kichik shamol turbinalari uchun u besh foizdan oshmaydi), bir oy ichida siz 75 kVt ishlab chiqarasiz.

Hisob-kitoblarning soddaligi uchun yiliga 1000 kVtni olsak ham, shamol turbinasidan olingan 1 kVt / soat narxi siz uchun 20 rublni tashkil qiladi. Issiqlik elektr stansiyalaridan olinadigan elektr energiyasi 4 baravar qimmatlashadi, deb hisoblasak ham, bu ertaga, hatto 5 yildan keyin ham bo‘lmaydi.

Qaysi shamol turbinalarini tanlash kerak

Xo'sh, podstansiyalar va 0,4 kV havo liniyalaridan uzoqda yashaydiganlar uchun siz sotib olishingiz mumkin bo'lgan shamol turbinalarining eng kuchli modellarini sotib olishga arziydi. Chunki siz rasmlarda ko'rsatilgan quvvatning 15% dan ko'pini olasiz.

Iste'molchilarning yana bir toifasi, to'g'ri, Xitoy zavod modellari foydasiga tanlov qilmaydi, aksincha, o'z-o'zini o'rgatgan hunarmandlardan uy qurilishi shamol tegirmonlarini afzal ko'radi. Bu ham o'zining afzalliklariga ega.

Ko'pincha bunday qurilmalarning ixtirochilari malakali va mas'uliyatli yigitlardir. Va deyarli 100% hollarda, agar biror narsa noto'g'ri bo'lsa yoki uni ta'mirlash kerak bo'lsa, o'rnatishni ularga muammosiz qaytarishingiz mumkin. Bu bilan hech qanday muammo bo'lmaydi, albatta.

Xitoyning sanoat shamol tegirmonlarida, tashqi ko'rinish Albatta chiroyliroq. Va agar siz hali ham uni sotib olishga qaror qilsangiz, uni elektr matkap bilan tekshirgandan so'ng, profilaktik ta'mirlashni amalga oshiring va Xitoyning metall parchalarini yuqori sifatli moylash materiallari bilan podshipniklar bilan almashtiring.

Agar yaqin atrofda qushlar uchun katta maydonlar bo'lsa, qo'shimcha pichoqlar to'plamini sotib olish zarar qilmaydi.

Jo'jalar ba'zan yigiruv "mini tegirmonda" ushlanib qolishadi. Plastik pichoqlar sinadi va metall pichoqlar egiladi.

Va men barcha dalillarni tinglamagan va yuqorida tavsiflangan barcha muammolarga duch kelgan foydalanuvchilarning donoligi bilan yakunlamoqchiman. Esingizda bo'lsin, uy uchun eng qimmat ob-havo pardasi shamol generatoridir!


Haydash uchun shamol generatori Vertikal aylanish o'qi bo'lgan rotorli turdagi turbin ishlab chiqarildi. Ushbu turdagi rotor juda kuchli va bardoshli, nisbatan past aylanish tezligiga ega va gorizontal o'qli shamol turbinasi uchun rotor yasash bilan bog'liq bo'lgan havo plyonkasi va boshqa muammolarsiz uyda osongina tayyorlanishi mumkin. Bundan tashqari, bunday turbina shamol qaysi tomonga esishidan qat'i nazar, deyarli jim ishlaydi. Ish turbulentlikdan va shamol kuchi va yo'nalishidagi tez-tez o'zgarishlardan deyarli mustaqildir. Turbina yuqori ishga tushirish momentlari, nisbatan yuqori ishlashi bilan ajralib turadi past tezliklar. Ushbu turbinaning samaradorligi kichik, ammo kam quvvatli qurilmalarni quvvatlantirish uchun hamma narsa dizaynning soddaligi va ishonchliligi bilan to'lanadi;

Elektr generatori

O'zgartirilgan ixcham avtomobil starter generator sifatida ishlatiladi. doimiy magnitlar. Generator chiqishi: o'zgaruvchan tok quvvat 1,0...6,5 Vt (shamol tezligiga qarab).
Starterni generatorga aylantirish varianti maqolada tasvirlangan:

Shamol turbinasi ishlab chiqarish

Bu shamol turbinasi deyarli hech qanday xarajat qilmaydi va yasash oson.
Turbina konstruktsiyasi vertikal milga o'rnatilgan ikki yoki undan ortiq yarim silindrlardan iborat. Rotor pichoqlarning har birining turli xil shamol qarshiligi tufayli aylanadi, turli egrilik bilan shamolga aylanadi. Rotorning samaradorligi pichoqlar orasidagi markaziy bo'shliq bilan bir oz ko'tariladi, chunki ba'zi havo birinchisidan chiqqanda ikkinchi pichoqqa qo'shimcha ravishda ta'sir qiladi.

Jenerator chiqish mili orqali rafga o'rnatiladi, bu orqali hosil bo'lgan oqim bilan sim chiqadi. Ushbu dizayn joriy yig'ish uchun toymasin kontaktni yo'q qiladi. Turbina rotori generator korpusiga o'rnatiladi va o'rnatish tirgaklarining bo'sh uchlariga o'rnatiladi.

Kimdan alyuminiy qatlam 280...330 mm diametrli disk yoki bu diametrga yozilgan kvadrat plastinka 1,5 mm qalinlikda kesiladi.

Diskning o'rtasiga nisbatan pichoqlarni o'rnatish uchun beshta teshik (biri markazda va 4 ta burchakda) va turbinani generatorga ulash uchun ikkita teshik (markaziyga nosimmetrik) belgilanadi va burg'ulanadi.

Qalinligi 1,0...1,5 mm bo'lgan kichik alyuminiy burchaklar pichoqlarni mahkamlash uchun plastinkaning burchaklarida joylashgan teshiklarga o'rnatiladi.



Biz diametri 160 mm va balandligi 160 mm bo'lgan tunukadan turbin pichoqlarini qilamiz. Konserva o'z o'qi bo'ylab yarmiga kesiladi, natijada ikkita bir xil pichoq paydo bo'ladi. Kesilgandan so'ng, 3...5 mm kenglikdagi qutining chetlari 180 gradusga egilib, qirrasini mustahkamlash va o'tkir kesish qirralarini yo'q qilish uchun burmalanadi.



Ikkala turbinaning qanotlari ham, bankaning ochiq qismining yon tomonida, o'rtada teshikli U shaklidagi jumper bilan bir-biriga bog'langan. Ko'prik rotor samaradorligini oshirish uchun pichoqlarning markaziy qismi o'rtasida 32 mm kenglikdagi bo'shliqni yaratadi.


Bankaning qarama-qarshi tomonida (pastki qismida) pichoqlar bir-biriga minimal uzunlikdagi ko'prik bilan bog'langan. Bunday holda, pichoqning butun uzunligi bo'ylab 32 mm kenglikdagi bo'shliq saqlanadi.


Yig'ilgan pichoqlar bloki o'rnatiladi va diskka uchta nuqtada - jumperning markaziy teshigida va ilgari o'rnatilgan alyuminiy burchaklarida biriktiriladi. Turbina pichoqlari plastinkaga bir-biriga nisbatan qat'iy ravishda o'rnatiladi.

Barcha qismlarni ulash uchun siz perchinlar, o'z-o'zidan tejamkor vintlardek, M3 yoki M4 vintli ulanishlar, burchaklar yoki boshqa usullardan foydalanishingiz mumkin.

Jeneratör diskning boshqa tomonidagi teshiklarga o'rnatiladi va o'rnatish tirgaklarining bo'sh uchlariga yong'oq bilan mahkamlanadi.


Shamol generatorini ishonchli o'z-o'zidan ishga tushirish uchun turbinaga ikkinchi shunga o'xshash pichoqlarni qo'shish kerak. Bunday holda, ikkinchi darajali pichoqlar birinchi darajali pichoqlarga nisbatan eksa bo'ylab 90 graduslik burchak ostida siljiydi. Natijada to'rt pichoqli rotor paydo bo'ladi. Bu har doim shamolni ushlab turadigan va turbinaga aylanishni kuchaytiradigan kamida bitta pichoq mavjudligini ta'minlaydi.

Shamol generatorining hajmini kamaytirish uchun turbina pichoqlarining ikkinchi darajasi ishlab chiqarilishi va generator atrofida mahkamlanishi mumkin. Biz qalinligi 1,0 mm bo'lgan alyuminiy qatlamdan 100 mm kengligida (generatorning balandligi), 240 mm uzunlikdagi (birinchi darajali pichoqning uzunligiga o'xshash) ikkita pichoqni qilamiz. Biz pichoqlarni birinchi darajali pichoqlarga o'xshab 80 mm radius bo'ylab egamiz.


Ikkinchi (pastki) qavatning har bir pichog'i ikkita burchak bilan mahkamlanadi.
Ulardan biri diskning chetidagi bo'sh teshikka o'rnatiladi, bu yuqori qavatli pichoqlarni o'rnatishga o'xshaydi, lekin 90 graduslik burchakka siljiydi. Ikkinchi burchak o'rnatiladigan generatorning tirgagiga biriktirilgan. Suratda, pastki qavatning pichoqlarini mahkamlashning aniqligi uchun generator olib tashlangan.